DE60210505T2

DE60210505T2 - Wasserlösliche verpackung enhaltend vielfach gefärbte beschichtungen von flüssiger waschmittelzusammensetzung

Info

Publication number: DE60210505T2
Application number: DE60210505T
Authority: DE
Inventors: Unilever Research U.S. Inc. Feng-Long Gordon Edgewater HSU; Unilever Research U.S. Inc. Kwang Ho Edgewater LEE; Unilever Home & Personal Care USA Andre M. Trumbull PULEO
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: DE60210505D1; AU2002358629A1; WO2003052044A3; WO2003052044A2; US6521581B1; EP1453942B8; ES2261771T3; EP1453942A2; EP1453942B1; ATE322533T1

Description

Gebiet der Erfindung
Eine wasserlösliche Einzelverpackung, umfassend mehrere deutlich gefärbte Schichten aus flüssigem Waschmittel in dem wasserlöslichen Körperteil und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Hintergrund der Erfindung
Waschmittelzusammensetzungen werden in vielen Formen bereitgestellt, von denen die granulären und flüssigen Zusammensetzungen am häufigsten sind. Kürzlich sind Einzeldosierungsformen in Form von gepreßten Tabletten von Waschmittelpulver oder wasserlöslichen Verpackungen, die während einer einzelnen Waschanwendung verbraucht werden, vorgeschlagen worden. Die Einzeldosierungsformen werden von einigen Verbrauchern bevorzugt, in dem die Dosierung vorgemessen ist und folglich die Einzeldosierungsform schneller, leichter und weniger schmutzig zu verwenden ist. Wasserlösliche Verpackungen, die mit flüssiger Waschmittelzusammensetzung gefüllt sind, sind besonders von den Verbrauchern gewünscht, die flüssige Waschmittel verwenden.
Wasserlösliche Einzeldosierungsverpackungen, die Flüssigkeiten enthalten, sind bekannt. Siehe beispielsweise Kennedy (US-Patent 4,973, 416), Dickler et al. (US-Patent 6,037, 319), Haq (US-Patent 4,416, 791) und Richardson (US-Patent 4,115, 292). Die Verpackungen können verschiedene Mengen, einschließlich relativ hoher Mengen an Wasser enthalten. Siehe beispielsweise WO 94/14941, EP 518 689 , WO 97/27743 und JP 06/340,899.
Es ist manchmal wünschenswert, verschiedene Bestandteile der Waschmittelzusammensetzung zu trennen. Siehe beispielsweise WO 01/60966, das einen wasserlöslichen Mehrkomponentenbeutel offenbart. Es ist ebenso wünschenswert, das optische Aussehen der Verpackung zu erhöhen, und ebenso ein einheitliches Aussehen, das der Verbraucher mit einem besonderen Produkt verbindet, bereitzustellen. Außerdem ist es wünschenswert, dem Verbraucher ein optisches Signal der Gegenwart eines speziellen Bestandteils (beispielsweise Vorteil) in der Zusammensetzung bereitzustellen.
EP 116422 , EP 175485 , GB 1247189 , WO 99/47635 und Ginn (US-Patent 4,348, 292) offenbaren doppelschichtige flüssige Reinigungszusammensetzungen in einer Flasche oder einer wasserunlöslichen Verpackung. Die Schichten werden durch Einsetzen eines Elektrolyten erreicht, der, wenn er zu einer wässerigen oberflächenaktiven Lösung zugegeben wird, die Trennung des oberflächenaktiven Mittels von der wässerigen Phase erzwingt. Das Phänomen der Trennung einer organischen Komponente von einer wässerigen Schicht durch die Zugabe eines Salzes (Elektrolyt) ist bekannt als „Aussalzen". Das Salz erhöht den ionischen Charakter von Wasser und vertreibt die organische, weniger polare Komponente.
Es ist wünschenswert, eine geschichtete flüssige Waschmittelzusammensetzung in einer wasserlöslichen Einzelverpackung bereitzustellen. Leider stellt dies ein Problem dar, da in Flaschen abgefüllte geschichtete Zusammensetzungen häufig Bestandteile enthalten, die die Integrität der wasserlöslichen Verpackung bedrohen würden. Eine besonders einmalige Herausforderung zur Bereitstellung von Schichten von flüssigen Waschmittelzusammensetzungen innerhalb einer wasserlöslichen Verpackung ist, daß die Integrität der wasserlöslichen Verpackung trotz der Gegenwart von Wasser in der Zusammensetzung aufrechterhalten werden muß. Wenn außerdem Schichten von unterschiedlicher Farbe gewünscht sind, besteht ein Problem, da sich die meisten Farbstoffe in der organischen Schicht verteilen. Die Farbstoffe, die sich in einer Elektrolytschicht verteilen, tun das in der Regel nicht unter Ausschluß der oberflächenaktiven Schicht und daher kommt es zu Ausströmen der Farbe in die oberflächenaktive Schicht.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung umfaßt eine geschichtete flüssige Waschmittelzusammensetzung in einer wasserlöslichen Einzelverpackung, wobei die Zusammensetzung mindestens zwei Schichten umfaßt, mit einem oberflächenaktiven Mittel, einem anorganischen Übergangsmetallelektrolyten, Wasser und gegebenenfalls anderen Bestandteilen, die innerhalb der Schichten verteilt sind. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen Wasser, aber die wasserlösliche Verpackung bleibt bei der Lagerung intakt.
Die folgende ausführliche Beschreibung und die Beispiele stellen einige der Wirkungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen dar. Die Erfindung und die Ansprüche sind jedoch nicht auf die folgende Beschreibung und Beispiele beschränkt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Alle Mengen beziehen sich auf das Gewicht der flüssigen Waschmittelzusammensetzung, wenn nicht anders angegeben.
Es sollte angemerkt werden, daß beim Spezifizieren irgendeines Konzentrationsbereiches irgendeine spezielle obere Konzentration mit einer speziellen unteren Konzentration verbunden sein kann.
Zur Vermeidung von Zweifeln soll das Wort „umfassend" „einschließlich" bedeuten, aber nicht unbedingt „bestehend aus" oder „zusammengesetzt aus". Mit anderen Worten müssen die aufgelisteten Schritte oder Optionen nicht erschöpfend sein.
„Wasserlöslicher Körper", wie hierin verwendet, bedeutet löslich in kaltem Wasser, d. h. löslich bei 5 °C und darüber.
„Flüssigkeit", wie hierin verwendet, bedeutet, daß eine kontinuierliche Phase oder ein überwiegender Teil der Zusammensetzung flüssig ist und, daß eine Zusammensetzung bei 20 °C fließfähig ist.
„Gefärbter anorganischer Elektrolyt", wie hierin verwendet, bedeutet ein Elektrolyt, der ein Übergangsmetallkation enthält, welches in wässeriger Lösung Farbe erzeugt.
„Transparent", wie hierin verwendet, umfaßt sowohl transparent als auch transluzent und bedeutet, daß ein Inhaltsstoff oder ein Gemisch oder eine Phase oder eine Zusammensetzung oder eine Verpackung gemäß der Erfindung vorzugsweise eine Durchlässigkeit von mehr als 25 %, stärker bevorzugt mehr als 30 %, am stärksten bevorzugt mehr als 40 %, gegebenenfalls mehr als 50 % in dem sichtbaren Teil des Spektrums (ungef. 410–800 nm) hat. Alterna tiv kann die Extinktion als weniger als 0,6 (ungefähr äquivalent zu 25 % durchlässig) gemessen werden oder eine größere Durchlässigkeit als 25 % aufweisen, wobei die prozentuale Durchlässigkeit gleich: 1/10^Extinktion × 100 %. Für die Zwecke der Erfindung wird sie als transparent/transluzent betrachtet, so lange wie eine Wellenlänge in dem sichtbaren Bereich größer als 25 % Durchlässigkeit ist.
Der Ausdruck „Zusammensetzung" oder „flüssige Waschmittelzusammensetzung", wie hierin verwendet, bedeutet die endgültige Waschmittelzusammensetzung (d. h. die Waschmittelzusammensetzung selbst, aber nicht den wasserlöslichen Körper), einschließlich mindestens zwei Schichten. Die mindestens zwei Schichten umfassen dazwischen ein oberflächenaktives Mittel, einen gefärbten anorganischen Elektrolyten, Wasser und irgendeinen optionalen Inhaltsstoff, der nachstehend beschrieben wird.
Wasserlöslicher Körperteil
Die Verpackung wird vorzugsweise aus einem klaren, versiegelbaren, kalten wasserlöslichen Film, wie Polyvinylalkohol hergestellt. Die Dicke könnte in dem Bereich von 25 bis 100 μm, stärker bevorzugt 35 bis 80 μm, am stärksten bevorzugt 45 bis 55 μm liegen. Andere Materialien, aus denen die Verpackung hergestellt werden kann, umfassen Methylhydroxypropylcellulose und Polyethylenoxid, sind aber nicht darauf beschränkt. Polyvinylalkohol ist aufgrund seiner schnellen Verfügbarkeit und geringen Kosten bevorzugt. Ein Lieferant des Polyvinylalkoholfilms ist Monosol Inc. Europäische Lieferanten von geeigneten Filmen umfassen Monosol, geliefert von Monosol Inc. oder PT, geliefert von Aicello oder K-Reihen, geliefert von Kurary oder Hydrafilm, geliefert von Rainier Specialty polymers ltd, oder QSA-Reihen von Polymer Films, Inc., sind aber nicht darauf beschränkt.
Vorzugsweise ist der wasserlösliche Film der Grundwand dasselbe Material wie das, das verwendet wird, um die Körperwand herzustellen. Sowohl Warmformen als auch Kaltformen (beispielsweise mit Wasser) sind möglich.
Waschmittelzusammensetzung
Die wesentlichen Inhaltsstoffe der erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen sind oberflächenaktives Mittel, ein gefärbter anorganischer Elektrolyt und Wasser.
Oberflächenaktives Mittel
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten ein oder mehrere oberflächenaktive Mittel (grenzflächenaktive Mittel), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus anionischen, nicht-ionischen, kationischen, ampholytischen und zwitterionischen oberflächenaktiven Mitteln oder Gemischen davon. Die bevorzugten oberflächenaktiven Waschmittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind Gemische aus anionischen und nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln, obwohl es selbstverständlich ist, daß irgendein oberflächenaktives Mittel allein oder in Kombination mit irgendeinem anderen oberflächenaktiven Mittel oder Mitteln verwendet werden kann. Das oberflächenaktive Mittel sollte mindestens 5 %, beispielsweise 5 % bis 80 %, vorzugsweise mindestens 10 % bis 80 %, stärker bevorzugt 15 % bis 40 %; noch stärker bevorzugt 15 % bis 35 % der Zusammensetzung umfassen.
Nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel
Nicht-ionische, synthetische, organische Waschmittel, die mit der Erfindung allein oder in Kombination mit anderen oberflächenaktiven Mitteln verwendet werden können, werden nachstehend beschrieben. Nicht-ionische oberflächenaktive Mittel sind typischerweise eingeschlossen.
Bevorzugte nicht-ionische oberflächenaktive Mittel sind nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, die gießbare Flüssigkeiten, Gele oder Pasten bei 25 °C sind. Nicht-ionische oberflächenaktive Waschmittel weisen normalerweise Molekulargewichte von etwa 300 bis etwa 11.000 auf. Gemische aus unterschiedlichen nichtionischen oberflächenaktiven Waschmitteln können ebenso verwendet werden, vorausgesetzt, daß das Gemisch bei 25 °C ein flüssiges Gel oder eine Paste ist. Gegebenenfalls kann die Zusammensetzung ein oder mehrere nichtionische oberflächenaktive Mittel umfassen, die bei 25 °C fest sind. Diese lösten sich und/oder dispergierten in einer oder beiden flüssigen Schichten.
Wie allgemein bekannt, sind die nicht-ionischen Waschmittel durch die Gegenwart einer organischen hydrophoben Gruppe und einer organischen hydrophilen Gruppe gekennzeichnet und werden typischerweise durch die Kondensation einer organischen aliphatischen oder alkylaromatischen hydrophoben Verbindung mit Ethylenoxid (hydrophil in der Beschaffenheit) hergestellt. Typische geeignete nicht-ionische oberflächenaktive Mittel sind die, die in den US-Pat. Nr. 4,316,812 und 3,630,929 und in der veröffentlichten Europäischen Anmeldung EP-A-225,654 der Anmelder, offenbart wurden.
Normalerweise sind die nicht-ionischen Waschmittel polyalkoxylierte lipophile Verbindungen, wobei das gewünschte Hydrophil-Lipophil-Gleichgewicht durch die Addition einer hydrophilen Polyalkoxygruppe an eine lipophile Einheit erhalten wird. Eine bevorzugte Klasse des nicht-ionischen Waschmittels sind die alkoxylierten Alkanole, wobei das Alkanol 9 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist, und wobei die Molzahl von Alkylenoxid (mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen) 3 bis 12 beträgt. Von diesen Materialien ist es bevorzugt, die einzusetzen, wo das Alkanol ein Fettalkohol mit 9 bis 11 oder 12 bis 15 Kohlenstoffatomen ist, und die 5 bis 8 oder 5 bis 9 Alkoxygruppen pro Mol enthalten.
Beispiele von solchen Verbindungen sind die, worin das Alkanol 12 bis 15 Kohlenstoffatome aufweist, und die 7 Ethylenoxidgruppen pro Mol enthalten, beispielsweise Neodol^® 25-7 und Neodol^® 23^®-6,5, wobei die Produkte von Shell Chemical Company, Inc. hergestellt wurden. Das erstere ist ein Kondensationsprodukt eines Gemisches aus höheren Fettalkoholen mit durchschnittlich 12 bis 15 Kohlenstoffatomen mit 7 Mol Ethlyenoxid, und das letztere ist ein entsprechendes Gemisch, worin der Kohlenstoffatomgehalt des höheren Fettalkohols 12 bis 13 beträgt und die Zahl an Ethlyenoxidgruppen durchschnittlich 6,5 beträgt. Die höheren Alkohole sind primäre Alkanole.
Andere nützliche nicht-ionische Verbindungen werden durch die kommerzielle allgemein bekannte Klasse von nicht-ionischen Verbindungen dargestellt, verkauft unter dem Markennamen Plurafac^®. Die Plurafacs^® sind die Reaktionsprodukte eines höheren linearen Alkohols und ein Gemisch aus Ethylen- und Propylenoxiden, enthaltend eine Mischkette aus Ethylenoxid und Propylenoxid, die durch eine Hydroxylgruppe terminiert sind. Beispiele umfassen C₁₃-C₁₅-Fettalkohol, kondensiert mit 6 Mol Ethylenoxid und 3 Mol Propylenoxid, C₁₃-C₁₅-Fettalkohol, kondensiert mit 7 Mol Propylenoxid und 4 Mol Ethylenoxid, C₁₃-C₁₅- Fettalkohol, kondensiert mit 5 Mol Propylenoxid und 10 Mol Ethylenoxid, oder Gemischen aus den obigen.
Eine andere Gruppe von flüssigen nicht-ionischen Verbindungen sind kommerziell erhältlich von Shell Chemical Company, Inc. unter dem Markennamen Dobanol^®: Dobanol^® 91-5 ist ein ethoxylierter C₉-C₁₁-Fettalkohol mit durchschnittlich 5 Mol Ethylenoxid und Dobanol^® 23-7 ist ein ethoxylierter C₁₂-C₁₃-Fettalkohol mit durchschnittlich 7 Mol Ethylenoxid pro Mol Fettalkohol.
In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen bevorzugte nicht-ionische oberflächenaktive Mittel die primären C₁₂-C₁₅-Fettalkohole mit relativ engen Gehalten an Ethylenoxid in dem Bereich von 7 bis 9 Mol, und die C₉-C₁₁-Fettalkohole, die mit 5 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxyliert sind.
Eine andere Klasse von nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln, die gemäß dieser Erfindung verwendet werden können, sind oberflächenaktive Glykoside. Oberflächenaktive Glykoside, die zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen die der Formel: RO-R'O_y-(Z)_x worin R ein einwertiger organischer Rest ist, enthaltend etwa 6 bis etwa 30 (vorzugsweise 8 bis l 8) Kohlenstoffatome; R' ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest ist, enthaltend 2 bis 4 Kohlenstoffatome; O ein Sauerstoffatom ist; y eine Zahl ist, die einen Durchschnittswert von 0 bis 12 aufweisen kann, aber am stärksten bevorzugt null ist; Z eine Einheit ist, die von einem reduzierenden Saccharid abgeleitet ist, enthaltend 5 oder 6 Kohlenstoffatome; und x eine Zahl mit einem Durchschnittswert von 1 bis 10 (vorzugsweise 1,5 bis 10 ist).
Eine besonders bevorzugte Gruppe von oberflächenaktiven Glykosiden zur Verwendung in der Praxis dieser Erfindung umfassen die der obigen Formel, worin R ein einwertiger organischer Rest (linear oder verzweigt) ist, enthaltend 6 bis 18 (insbesondere etwa 8 bis etwa 18) Kohlenstoffatome; y null ist; z Glukose oder eine Einheit ist, die davon abgeleitet ist; x eine Zahl mit einem Durchschnittswert von 1 bis 4 ist.
Nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, die für diese Anmeldung besonders nützlich sind, umfassen: Alkoholethoxylate (beispielsweise Neodol^® 25-9 von Shell Chemical Co.), Alkylphenolethoxylate (beispielsweise Tergitol^® NP-9 von Union Carbide Corp.), Alkylpolyglukoside (beispielsweise Glucapon^® 600CS von Henkel Corp.), polyoxyethylenierte Polyoxypropylenglykole (beispielsweise Pluronic^® L-65 von BASF Corp.), Sorbitolester (beispielsweise Emsorb^® 2515 von Henkel Corp.), polyoxyethylenierte Sorbitolester (beispielsweise Emsorb^® 6900 von Henkel Corp.), Alkanolamide (beispielsweise Alkamide^® DC212/SE von Rhone-Poulenc Co.) und N-Alkylpyrrolidone (beispielsweise Surfadone^® LP-100 von ISP Technologies Inc.), sind aber nicht darauf beschränkt.
Gemisch aus zwei oder mehreren der nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel können verwendet werden.
Anionisches oberflächenaktives Mittel
Anionische oberflächenaktive Mittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind die oberflächenaktiven Verbindungen, die eine langkettige hydrophobe Kohlenwasserstoffgruppe in ihrer molekularen Struktur und eine hydrophile Gruppe, d. h. wasserlösliche Gruppe, wie eine Sulfonat-, Sulfat- oder Carboxylatgruppe, enthalten. Die anionischen oberflächenaktiven Mittel umfassen die wasserlöslichen höheren Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfonate, Alkylsulfate und die Alkylpolyethersulfate auf Basis von Alkalimetallen (beispielsweise Natrium und Kalium). Sie können ebenso Fettsäure oder Fettsäureseifen umfassen. Die bevorzugten anionischen oberflächenaktiven Mittel sind die Alkalimetall-, Ammonium- oder Alkanolamidsalze von höheren Alkylbenzolsulfonaten und Alkalimetall-, Ammonium- oder Alkanolamidsalze von höheren Alkylsulfonaten. Bevorzugte höhere Alkylsulfonate sind die, worin die Alkylgruppen 8 bis 26 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 12 bis 22 Kohlenstoffatome und stärker bevorzugt 14 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten. Die Alkylgruppe in dem Alkylbenzolsulfonat enthält vorzugsweise 8 bis 16 Kohlenstoffatome und stärker bevorzugt 10 bis 15 Kohlenstoffatome.
Ein besonders bevorzugtes Alkylbenzolsulfonat ist das Natrium- oder Kaliumdodecylbenzolsulfonat, beispielsweise lineares Natriumdodecylbenzolsulfonat.
Die primären und sekundären Alkylsulfonate können durch Umsetzen von langkettigen alpha-Olefinen mit Sulfiten oder Bisulfiten, beispielsweise Natriumbisulfit, hergestellt werden. Die Alkylsulfonate können ebenso durch Umsetzen von langkettigen normalen Paraffinkohlenwasserstoffen mit Schwefeldioxid und Sauerstoff hergestellt werden, wie in den US-Pat. Nr. 2,503,280, 2,507,088, 3,372,188 und 3,260,741 beschrieben, um normale oder sekundäre höhere Alkylsulfonate zu erhalten, die zur Verwendung als oberflächenaktive Waschmittel geeignet sind.
Der Alkylsubstituent ist vorzugsweise linear, d. h. Normalalkyl, jedoch verzweigtkettige Alkylsulfonate können eingesetzt werden, obwohl sie in bezug auf die biologische Abbaubarkeit nicht so gut sind. Der Alkynsubstituent, beispielsweise Alkylsubstituent kann terminal sulfoniert sein oder kann beispielsweise mit dem Kohlenstoffatom der Kette verbunden sein, d. h. kann ein sekundäres Sulfonat sein. Es ist in der Technik selbstverständlich, daß der Substituent mit irgendeinem Kohlenstoff an der Alkylkette verbunden werden kann. Die höheren Alkylsulfonate können als Alkalimetallsalze, wie Natrium und Kalium, verwendet werden. Die bevorzugten Salze sind die Natriumsalze. Die bevorzugten Alkylsulfonate sind die primären normalen C₁₀- bis C₁₈-Alkylnatrium- und -kaliumsulfonate, wobei das primäre normale C₁₀- bis C₁₅-Alkylsulfonat stärker bevorzugt ist.
Gemische aus höheren Alkylbenzolsulfonaten und höheren Alkylsulfonaten können ebenso wie Gemische aus höheren Alkylbenzolsulfonaten und höheren Alkylpolyethersulfaten verwendet werden.
Ebenso können normale Alkyl- und verzweigtkettige Alkylsulfate (beispielsweise primäre Alkylsulfate) als anionische Komponente verwendet werden.
Die höheren Alkylpolyethersulfate, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können normales oder verzweigtkettiges Alkyl sein und Niederalkoxygruppen enthalten, die zwei oder drei Kohlenstoffatome enthalten können. Die normalen höheren Alkylpolyethersulfate sind bevorzugt, indem sie einen höheren Grad an biologischer Abbaubarkeit als das verzweigtkettige Alkyl aufweisen, und die Niederpolyalkoxygruppen sind vorzugsweise Ethoxygruppen.
Die bevorzugten höheren Alkylpolyethoxysulfate, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, werden durch die Formel dargestellt: R'-O(CH₂CH₂O)_p-SO₃M, worin R'C₈- bis C₂₀-Alkyl, vorzugsweise C₁₀ bis C₁₈ und stärker bevorzugt C₁₂ bis C₁₅, ist; p 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 6 und stärker bevorzugt 2 bis 4 ist; und M ein Alkalimetall ist, wie Natrium und Kalium oder ein Ammoniumkation. Die Natrium- und Kaliumsalze sind bevorzugt.
Ein bevorzugtes höheres Alkylpoly-ethoxyliertes Sulfat ist das Natriumsalz eines Triethoxy-C₁₂- bis C₁₅-alkoholsulfats mit der Formel: C_12-15-O-(CH₂CH₂O)₃-SO₃Na
Beispiele von geeigneten Alkylethoxysulfaten, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind normales oder primäres C_12-15-Alkyltriethoxysulfat, Natriumsalz; n-Decyldiethoxysulfat, Natriumsalz; primäres C₁₂-Alkyldiethoxysulfat, Ammoniumsalz; primäres C₁₂-Alkyltriethoxysulfat, Natriumsalz; primäres C₁₅-Alkyltetraethoxysulfat, Natriumsalz, gemischtes normales primäres C_14-15-Alkylmischtri- und -tetraethoxysulfat, Natriumsalz; Stearylpentaethoxysulfat, Natriumsalz; und gemischtes normales primäres C_10-18-Alkyltriethoxysulfat, Kaliumsalz.
Die normalen Alkylethoxysulfate sind ohne weiteres biologisch abbaubar und sind bevorzugt. Die Alkylpoly-niederalkoxysulfate können in Gemischen miteinander und/oder in Gemischen mit den oben erläuterten höheren Alkylbenzolen, Alkylsulfonaten oder Alkylsulfaten verwendet werden.
Das Alkalimetall-höheralkylpolyethoxysulfat kann mit dem Alkylbenzolsulfonat und/oder mit einem Alkylsulfonat oder Sulfonat in einer Menge von 0 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% und stärker bevorzugt 10 bis 20 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung verwendet werden.
Anionische oberflächenaktive Mittel, die für diese Anmeldung besonders nützlich sind, umfassen: lineare Alkylbenzolsulfonate (beispielsweise Vista^® C-500 von Vista Chemical Co.), Alkylsulfate (beispielsweise Polystep^® B-5 von Stepan Co.), polyoxyethylenierte Alkylsulfate (beispielsweise Standapol^® ES-3 von Stepan Co.), alpha-Olefinsulfonate (beispielsweise Witconate^® AOS von Witco Corp.), alpha-Sulfomethylester (beispielsweise Alpha-Step^® MC-48 von Stepan Co.), Alkylethersulfate und -isethionate (beispielsweise Jordapon^® Cl von PPG Industries Inc.), sind aber nicht darauf beschränkt.
Anionische oberflächenaktive Mittel können vorneutralisiert zugegeben werden, oder können vorzugsweise in situ durch Neutralisieren einer Präkursorsäure (Fettsäure im Fall von Seifen) gebildet werden. Außerdem sollte die anionische Präkursor- oder Fettsäure überneutralisiert sein (d. h. es sollte ein Überschuß des Alkalimaterials, das verwendet wird, um das Gegenion zu bilden, bestehen). Anorganisches Salz, vorzugsweise Natrium- oder Kaliumsalz der anionischen Präkursorsäure ist bevorzugt, um das Waschvermögen zu verbessern, aber organisches Salz führt zur verbesserten Transparenz.
Kationische oberflächenaktive Mittel
Viele kationische oberflächenaktive Mittel sind in der Technik bekannt, und beinahe jedes kationische oberflächenaktive Mittel mit mindestens einer langkettigen Alkylgruppe mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen ist in der vorliegenden Erfindung geeignet. Diese Verbindungen werden in „Cationic Surfactants", Jungermann, 1970, beschrieben, das hierin als Verweis aufgenommen wird.
Spezielle kationische oberflächenaktive Mittel, die als oberflächenaktive Mittel in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden ausführlich in US-Pat. Nr. 4,497,718 beschrieben, das hierin als Verweis aufgenommen wird.
Wie bei den nicht-ionischen und anionischen oberflächenaktiven Mitteln können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kationische oberflächenaktive Mittel allein oder in Kombination mit irgendeinem anderen oberflächenaktiven Mittel, das in der Technik bekannt ist, einsetzen. Natürlich können die Zusammensetzungen überhaupt keine kationischen oberflächenaktiven Mittel enthalten.
Amphotere oberflächenaktive Mittel
Ampholytische synthetische Waschmittel können weitgehend als Derivate von aliphatischen oder aliphatischen Derivaten von heterocyclischen sekundären und tertiären Aminen beschrieben werden, worin der aliphatische Rest gradkettig oder verzweigt sein kann, und worin einer der aliphatischen Substituenten etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält und mindestens einer eine anionische wasserlösliche Gruppe, beispielsweise Carboxylat, Sulfonat, Sulfat, enthält. Beispiele von Verbindungen, die in diese Definition fallen, sind Natrium-3-(dodecylamino)-propionat, Natrium-3-(dodecylamino)propan-1-sulfonat, Natrium-2-(dodecylamino)-ethylsulfat, Natrium-2-(dimethylamino)-octadecanoat, Dinatrium-3-(N-carboxymethyldodecylamino)-propan-1-sulfonat, Dinatriumoctadecyl-imminodiacetat, Natrium-1-carboxymethyl-2-undecylimidazol und Natrium-N,N-bis(2-hydroxyethyl)-2-sulfato-3-dodecoxypropylamin. Natrium-3-(dodecylamino)propan-1-sulfonat ist bevorzugt.
Zwitterionische oberflächenaktive Mittel können weitgehend als Derivate von sekundären und tertiären Aminen, Derivate von heterocyclischen sekundären und tertiären Aminen oder Derivate von quartären Ammonium-, quartären Phosphonium- oder tertiären Sulfoniumverbindungen beschrieben werden. Das kationische Atom in der quartären Verbindung kann Teil eines heterocyclischen Ringes sein. In all diesen Verbindungen gibt es mindestens eine aliphatische Gruppe, geradkettig oder verzweigt, die etwa 3 bis 18 Kohlenstoffatome enthält, und mindestens einen aliphatischen Substituenten, der eine anionische wasserlösliche Gruppe, beispielsweise Carboxy, Sulfonat, Sulfat. Phosphat oder Phosphonat, enthält.
Spezielle Beispiele von zwitterionischen oberflächenaktiven Mitteln, die verwendet werden können, werden in US-Pat. Nr. 4,062,647 dargestellt, das hierin als Verweis aufgenommen wird.
Vorzugsweise ist das oberflächenaktive Mittel in den erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen anionisch und/oder nicht-ionisch, vorzugsweise lineares Alkylbenzolsulfonat, Alkylethersulfat, Alkoholethoxylate und Gemische davon.
Für stärker schäumende Formulierungen (Toplader-Waschmaschinen) sind Gemische aus anionischen und nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln besonders bevorzugt, für die optimale Entfernung von schmierigen Flecken und speziellen Schmutz. Wenn Gemische verwendet werden, setzen die effektivsten Gemische ein Verhältnis von anionisch zu nichtionisch von 10 : 1 bis 1 : 10, vorzugsweise 5 : 1 bis 1 : 5, am stärksten bevorzugt 3 : 1 bis 1 : 3 ein. Wenn wenig schäumende Formulierungen gewünscht sind, beispielsweise für Frontladermaschinen, werden nicht-ionische oberflächenaktive Mittel in Abwesenheit oder niedrigeren Niveaus von anionischen oberflächenaktiven Mitteln allein oder in Kombination mit kationischen oberflächenaktiven Mitteln und/oder Antischäumen eingesetzt.
Elektrolyt
Der Elektrolyt, der in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, enthält ein Übergangsmetallkation, so daß die Elektrolyten (Salze), die diese Kationen enthalten, eine gefärbte wässerige Lösung erzeugen werden. Geeignete Kationen umfassen Kobalt, Kupfer (Kupfer(I) und Kupfer(II)), Chrom, Nickel, Eisen (Eisen(III) und Eisen(II)), Zink, Zink, Mangan, Vanadium (Vanadyl), Palladium und Cadmium, sind aber nicht darauf beschränkt. Geeignete Anionen umfassen Sulfat, Nitrat, Fluorid, Chlorid, Bromid, Iodid, Acetat, Tartrat, Ammoniumtartrat, Benzolsulfonat, Benzoat, Bicarbonat, Carbonat, Bisulfat, Bisulfit, Sulfat, Sulfit, Borat, Bortartrat, Bromat, Butyrat, Chlorat, Camphorat, Chlorit, Cinnamat, Citrat, Disilikat, Dithionat, Ethylsulfat, Eisen(III)-cyanid, Cyanoferrat(II), Fluorsilikat, Formiat, Glycerophosphat, Hydrogenphosphat, Hydroxostannat, Hypochlorit, Hyponitrit, Hypophosphit, Iodat, Isobutyrat, Lactat, Laurat, Metaborat, Metasilikat, Methionat, Methylsulfat, Nitrit, Oleate, Orthophosphat, Orthophosphit, Orthosilikat, Oxalat, Perborat, Perchlorat, Phosphat, Polyfluorid, Polychlorid, Polyiodid, Polybromid, Polysulfid, Polysulfat, Polysulfit, Salicylat, Silikat, Sorbat, Stannat, Stearat, Succinat oder Valerat, Dichromat, Chromat, Nitrat, Throyonat, Permanganat, Bromid, Chlorid, Fluorid, Gluconat, Phenolsulfat, Selenat, sind aber nicht darauf beschränkt.
Es ist als Teil der Erfindung herausgefunden worden, daß die Verwendung des gefärbten anorganischen Elektrolyten zu Formulierungen führt, die eine gefärbte Elektrolytschicht enthalten, wobei die Farbe nicht in die oberflächenaktive Schicht strömt. Außerdem ist es möglich, stabile mehrfach gefärbte Formulierungen mit dem gefärbten anorganischen Elektrolyt in der Elektrolytschicht und einem organischen Farbstoff in der oberflächenaktiven Schicht zu haben.

Geeignete Elektrolyten umfassend die folgenden, sind aber nicht darauf beschränkt:

Verbindung	Farbe
Nickelsulfat	Grün
Kupfer(II)-sulfat	Blau
Kaliumdichromat	Orange-rot
Ammoniumchromat	Gelb
Ammoniumchrom(II)-sulfat	Purpurrot
Tetraamminkupfersulfat	Blau
Ammoniumeisen(III)-sulfat	Hellviolett
Kaliumchrom(III)-sulfat-12-Wasser	Purpurrot
Eisen(III)-sulfat	Hellgelb
Eisen(II)-sulfat	Braun-grün
Kobalt(II)-sulfat	Rot-pink
Kaliumkobalt(II)-sulfat	Purpur
Mangansulfat	Rot-pink
Vanadylsulfat	Blau
Mangannitrat	Rötlich
Ammoniumeisen(III)-citrat	Grün-braun
Eisen(III)-nitrat	Purpur-weiß
Eisen(III)-sulfat	Gelblich
Kobalt(II)-throyonat	Blau-grün
Merbromin	Rot
Zinkpermanganat	Violett-braun
Ammoniumnickelsulfat	Blau-grün
Nickelacetat	Grün
Nickelbromid	Gelb-grün
Nickelchlorid	Grün
Nickelfluorid	Gelb-grün
Kaliumtetracyanonickelat	Orange
Ammoniumkupfer(II)-chlorid	Gelb
Kupfer(II)-acetat	Grün
Kufper(II)-chlorid	Blau-grün
Kupfer(II)-formiat	Hellblau

Verbindung	Farbe
Kupfer(II)-gluconat	Hellblau
Kupfer(II)-glycinat	Hellblau
Kupfer(II)-nitrat	Hellgrün
Kupfer(II)-perchlorit	Hellgrün
Kupfer(II)-phenolsulfat	Blau-grün
Kupfer(II)-salicylat	Blau-grün
Kupfer(II)-selenat	Grün-blau
Kupfer(II)-tatrat	Dunkelgrün
Cuproxolin	Braun
Palladiumchlorid	Braun
Cadmiumsulfid	Gelb-orange

Gemische aus Elektrolyten können eingesetzt werden.
Der Elektrolyt kann vorgeformt oder in situ gebildet werden. Elektrolyten können wasserfrei oder teilweise oder vollständig hydratisiert sein (gebundenes Wasser). Vorzugsweise erfüllen die gefärbten anorganischen Elektrolyten, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, die folgenden Kriterien:

(1) sie weisen hohe Aussalzungsfähigkeit auf;
(2) sie sind fähig, die Wasseraktivität zu verringern.

Bevorzugte Elektrolyten werden aus der Gruppe, bestehend aus Nickel, Kupfer(II)- und Cobalt(II)-Salzen von Sulfat und Chlorid, ausgewählt, weil diese zu den angenehmsten Farben für ein Waschmittel führen.
Die erfindungsgemäße flüssige Waschmittelzusammensetzung umfaßt im allgemeinen 5 bis 50 %, stärker bevorzugt 10 bis 40 %, am stärksten bevorzugt 5 bis 35 % des gefärbten anorganischen Elektrolyten, um eine stabile geschichtete Zusammensetzung bei optimalen Kosten zu erhalten. Die Konzentration des Elektrolyten, um eine zweischichtige Zusammensetzung zu bilden, hängt von der Konzentration des oberflächenaktiven Mittels, der Wassermenge und der Identität des Elektrolyten ab. Die benötigte Konzentration kann durch Berechnen der Ionenstärke des Elektrolyten bei einer speziellen Konzentration vorhergesagt werden. Es ist als ein Teil der vorliegenden Erfindung herausgefunden worden, daß die bevorzugten Elektrolyten und bevorzugten Konzentrationen die sind, die eine berechnete Ionenstärke von mindestens 4,2, vorzugsweise mindestens 4,4, stärker bevorzugt mindestens 5 aufweisen.
Die Ionenstärke stellt die Wechselwirkungen der Ionen mit Wassermolekülen und anderen Ionen in der Lösung dar. Die Ionenstärke kann folgendermaßen berechnet werden:

I: = ½ Σ z 2 / i m_i
Σ: = Summe für Zahl i an Ionen
I: = Ionenstärke
Z: = Valenzfaktor
M: = Molalität der iten Ionenkonzentration

In der bevorzugten Ausführungsform wird, um die Intensität der Farbe zu kontrollieren und um außerdem die Kosten zu verringern, der gefärbte anorganische Elektrolyt bei niedrigeren Konzentrationen eingesetzt, die noch ausreichend sind, die gewünschte Farbe zu liefern. Solche niedrigen Konzentrationen können jedoch nicht ausreichend sein, um die Trennung von Schichten zu erreichen, deren Funktion durch einen zusätzlichen anorganischen oder organischen Elektrolyten erreicht wird. Wenn Gemische des gefärbten anorganischen Elektrolyten mit zusätzlichen anorganischen oder organischen Elektrolyten eingesetzt werden, liegt die Menge des gefärbten anorganischen Elektrolyten in dem Bereich von 0,001 bis 10 %, vorzugsweise 0,01 bis 5 %, stärker bevorzugt 0,05 bis 5 %, optimalerweise 0,5 bis 3 %, während die Gesamtmenge des gesamten Elektrolyten 1 bis 50 %, stärker bevorzugt 5 bis 40 %, am stärksten bevorzugt 5 bis 35 %, und optimalerweise 10 bis 30 % beträgt. Erneut kann die Ionenstärkeberechnung nützlich auf die Gemische aus Elektrolyten angewendet werden, um die Gesamtkonzentration des Elektrolyten zu berechnen, die notwendig ist, um die Trennung der Schichten zu erreichen.
„Organischer Elektrolyt", wie hierin verwendet, bedeutet ein Elektrolyt, der ein organisches Kation enthält. „Organisches Kation" bedeutet wiederum eine nicht-metallische, positiv geladene Ioneneinheit. Geeignete organische Kationen umfassen Ammonium, Ammoniumhydroxid, Amine, stärker bevorzugt Alkanolamine (beispielsweise Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Isopropylamin), sind aber nicht darauf beschränkt. Bevorzugte organi sche Elektrolyten werden aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Monoethanolamin, Triethanolamin und Ammoniumoxidsalzen von Citrat, Carbonat, Bicarbonat, Borat und Sulfat. Monoethanolaminsalz ist am wirksamsten. Monoethanolamincitrat, Monoethanolamincarbonat und Monoethanolaminborat sind am stärksten bevorzugt aufgrund ihrer Fähigkeit, ebenso als Aufbaustoff und/oder Puffer in der Waschmittelzusammensetzung zu fungieren. Monoethanolamincitrat ist optimal aufgrund seiner optimalen Fähigkeit, ein oberflächenaktives Mittel auszusalzen und/oder die Wasseraktivität zu verringern.
„Zusätzlicher anorganischer Elektrolyt", wie hierin verwendet, bedeutet ein Elektrolyt, der ein Alkali- oder Erdalkalimetallkation enthält. Geeignete zusätzliche anorganische Elektrolyten umfassen Natrium-, Kalium-, Lithium-, Magnesium- und Calciumsalze, sind aber nicht darauf beschränkt. Bevorzugte Elektrolyten werden aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Natrium- und Kaliumsalzen von Citrat, Carbonat, Bicarbonat, Borat und Sulfat. Natriumsalz ist die Kosten betreffend am effektivsten. Natriumcitrat, Natriumcarbonat und Natriumborat sind am stärksten bevorzugt aufgrund ihrer Fähigkeit, ebenso als Aufbaustoffe und/oder Puffer in den Waschmittelzusammensetzungen zu fungieren. Natriumcitrat ist optimal aufgrund seiner optimalen Fähigkeit, ein oberflächenaktives Mittel auszusalzen und/oder die Wasseraktivität zu verringern.
Geeignete Anionen für den zusätzlichen anorganischen Elektrolyten und den organischen Elektrolyt werden aus der obigen Liste ausgewählt.
Wenn der gefärbte anorganische Elektrolyt der einzige eingesetzte Elektrolyt ist, kann es notwendig sein, den Elektrolyten in erhitztem Wasser vorher aufzulösen oder die Formulierung zu erhitzen, um die Schichttrennung zu erreichen.
Wasser
Die erfindungsgemäßen flüssigen Waschmittelzusammensetzungen enthalten (müssen aber nicht) signifikante Mengen an Wasser. Der Einschluß von Wasser ist vorteilhaft, um hydrophile Inhaltsstoffe in die Zusammensetzung einzuführen. Aufgrund des Einsatzes des anorganischen Elektrolyten, wie hierin gelehrt, wird die geschichtete Zusammensetzung erreicht, die hohe Mengen an Wasser enthalten kann, wobei das Wasser, das in der Zusammen setzung vorliegt, die wasserlösliche Verpackung, die die Zusammensetzung einschließt, noch nicht auflöst.
Die erfindungsgemäße flüssige Waschmittelzusammensetzung umfaßt im allgemeinen 1 bis 70 % des gesamten (freien und gebundenen) Wassers, vorzugsweise 5 bis 70 %, stärker bevorzugt 5 bis 50 %, am stärksten bevorzugt 10 bis 50 %, und optimalerweise 25 bis 40 %, um Klarheit und Leichtigkeit der Dispersion der Zusammensetzung während der Verwendung zu erhalten (Gew.-% der Zusammensetzung). Aufgrund des Einsatzes des Elektrolyten, wie hierin gelehrt, ist die Wasseraktivität der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen im allgemeinen niedrig: typischerweise weniger als 0,94, vorzugsweise weniger als 0,93, stärker bevorzugt weniger als 0,9, optimalerweise weniger als 0,8, um Zusammensetzungen zu erhalten, die optimale Mengen an Wasser enthalten, und noch sicher in einer wasserlöslichen Verpackung gelagert werden können.
Messung der Wasseraktivität
Wasseraktivität (Aw) ist das Verhältnis des Dampfdrucks einer Lösung zu dem des reinen Wassers. Sie bezieht sich auf die Reziproke der relativen Feuchtigkeit der Atmosphäre über der Probe bei Gleichgewicht.
Vorrichtung: Aqualab CX-2 Wasseraktivitätsmesser; Probenbehälter; Vollpipette
Herstellung der Salzstandards:

1. Salzstandards sollten in vollentsalztem Wasser alle sechs Monate oder wenn notwendig hergestellt werden. Sie werden bei Raumtemperatur gelagert, und verwendet, um die Wasseraktivitätsmaschine bei jeder Verwendung zu kalibrieren.
2. Eine super-gesättigte Lösung muß von jedem Salz hergestellt werden.
3. Um eine super-gesättigte Lösung herzustellen, sollte man das Zugeben von Salzkristallen zu vollentsalztem Wasser gut unter Schütteln halten, bis es nicht gelöstes Salz am Boden des Gefäßes gibt.
4. Halten der Salzlösung bei Raumtemperatur über Nacht, um Gleichgewicht zu erreichen.
5. Wenn Salz am Boden des Gefäßes nicht gelöst bleibt, ist eine super-gesättigte Lösung erreicht worden. Wenn das gesamte Salz gelöst ist, werden die Schritte 3 und 4 wiederholt.

Aqualab-Verfahrensweise zur Messung der Wasseraktivität:

1. Aqualab mißt die Reziproke der relativen Feuchtigkeit einer Lösung durch Bewerten der Kondensation, die sich auf einem Spiegel innerhalb der Maschine bildet. Proben, die hohe Niveaus an Propylenglykol enthalten, laufen normalerweise nicht mit dem Aqualab, da PPG den Spiegel beschichtet.
2. Anschalten der Maschine, so daß sie sich für mindestens eine Stunde vor der Verwendung erwärmen kann.
3. Testen aller Proben und Standards in zweifacher Ausfertigung.
4. Aqualab muß standardisiert werden, bevor die Proben laufen. Das vollentsalzte Wasser sollte immer zu Beginn des Durchlaufs bewertet werden. Auswählen der entsprechenden Salzlösungen, die der projezierten Aw der Testprobe am nächsten ist, so daß der Probenwert mit Standards eingeklammert wird. Nachdem die Standards liefen, wurden die Testproben bewertet.
5. Verwenden einer Vollpipette für die Zugabe der Probe zu den Probenbehältern. Die Behälter sollten nur zur Hälfte gefüllt sein. Beschicken des Behälters in der Muffe des Aqualab, und Drücken der Muffe.
6. Drehen des Aqualabziffernblattes von der senkrechten Position („Öffnen/Laden") zu der linken Position („Ablesen"), um das Ablesen der Probe zu starten.
7. Wenn die Probe fertig ist (innerhalb weniger Minuten). wird die Maschine piepsen, bis das Ziffernblatt in die senkrechte Position zurückgedreht wird. Aufzeichnen von Aw und der Temperatur.
8. Alle 6 bis 8 Proben sollten neue Standards laufen. Außerdem sollten die Standards nach der letzten Probe laufen, um sicherzustellen, daß die Maschine kalibriert bleibt. Anmerkung: Aqualab-Variabilität ist +/–, 0003 Einheiten.

Schichten
Die erfindungsgemäße flüssige Waschmittelzusammensetzung umfaßt mindestens zwei Schichten. Beide Schichten sind vorzugsweise isotrop (eine Einzelphase, wenn makroskopisch untersucht) nach dem Stehenlassen für mindestens 24 Stunden bei 20 °C. „Isotrop" wird hierin verwendet, um jede Schicht der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu beschreiben, da die Zusammensetzung insgesamt mindestens zwei Schichten enthält und daher insgesamt nicht isotrop sein könnte.
Beide Schichten sind vorzugsweise transparent/transluzent. Mindestens eine Schicht (die Elektrolytschicht) ist gefärbt. Im allgemeinen werden die Schichten erhalten, wenn die ausreichende Menge des Elektrolyten zu dem oberflächenaktiven Mittel zugegeben wird. Die Menge unterscheidet sich in jedem speziellen Fall in Abhängigkeit der Identität und der Menge des oberflächenaktiven Mittels, Wassers und Elektrolyten. Die obige Erläuterung der Ionenstärke ist hier relevant, da der Elektrolyt in einer ausreichenden Konzentration vorliegen sollte, um das Aussalzen des oberflächenaktiven Mittels zu erzwingen, wodurch Schichten erzeugt werden.
Bevorzugte Zusammensetzungen umfassen zwei Schichten, wobei die obere Schicht die Mehrheit, vorzugsweise alles des oberflächenaktiven Mittels enthält und die untere Schicht die Mehrheit, vorzugsweise alles des Elektrolyten enthält.
Wenn geschüttelt wird, vereinigen sich die Schichten innerhalb der Zusammensetzung. Jedoch trennen sie sich in sichtbare Schichten, wobei jede Schicht ihre Klarheit beim Stehenlassen für höchstens 24 Stunden bei 20 °C behält.
Es sollte angemerkt werden, daß in der Endzusammensetzung die Zusammensetzung der resultierenden Schichten notwendigerweise nicht mit den Zusammensetzungen der jeweiligen Schichten übereinstimmen, bevor sie in eine einzelne Zusammensetzung vereinigt werden. Dies geschieht aufgrund der Reaktion zwischen Inhaltsstoffen, insbesondere den sauren Inhaltsstoffen und den basischen Inhaltsstoffen (beispielsweise Natriumhydroxid) und ebenso aufgrund der möglichen Migration von Material zwischen den zwei Schichten, oder durch Emulgierung von einigen der Schichten miteinander. Folglich wird angenommen, daß die Zusammensetzung der Komponenten, wie hierin beschrieben, sich auf die Zusammensetzungen bezieht, bevor sie in einer Einzelzusammensetzung vereinigt werden. Aufgrund des Einsatzes eines oberflächenaktiven Mittels und eines Elektrolyten in den Mengen, wie hierin beschrieben, (und optionalen Inhaltsstoffen, einschließlich denen, die nachstehend beschrieben werden) trennt sich die Zusammensetzung in mindestens zwei Schichten, wobei sich die Zusammensetzung der Schichten von der Zusammensetzung der anfänglichen Komponenten unterscheiden kann.
Im allgemeinen sind die Bereiche des oberflächenaktiven Mittels, Elektrolyten und Wassergehalts innerhalb jeder der jeweiligen Komponenten oder den Schichten folgendermaßen (Gew.-% der relevanten Komponente):
Das Volumenverhältnis der zwei Komponenten in der Endzusammensetzung liegt im allgemeinen in dem Bereich von 10 : 90 bis 90 : 10, stärker bevorzugt 20 : 80 bis 80 : 20, am stärksten bevorzugt 70 : 30 bis 30 : 70, und optimalerweise 40 : 60 bis 60 : 40, um das angenehmste Aussehen und optimale Reinigungsvorteile bereitzustellen. Die resultierenden Schichten weisen die Volumenverhältnisse in denselben Bereichen, wie oben beschrieben, auf (aber das Schichtverhältnis kann nicht dasselbe wie das Ausgangskomponentenverhältnis sein). Mehr als zwei Schichten können vorliegen. Die zusätzliche Schicht kann eine Kapsel-, Dispersions- oder Emulsionsschicht sein, wie nachstehend in Optionale Inhaltsstoffe beschrieben. Ebenso möglich ist, daß eine oberflächenaktive Komponente sowohl stark polare als auch stark nicht-polare Inhaltsstoffe umfassen kann, die sich in mehr als eine Organikreiche Schicht trennen können.
Optionale Inhaltsstoffe
Hydrotrope Verbindung
Ein besonders bevorzugter optionaler Inhaltsstoff ist eine hydrotrope Verbindung, die die Flüssigkristallbildung verhindert. Die Zugabe der hydrotropen Verbindung unterstützt daher die Klarheit/Transparenz der Zusammensetzung. Die hydrotrope Verbindung ist typischerweise in die oberflächenaktive Schicht einbezogen. Geeignete hydrotrope Verbindungen umfassen Propylenglykol, Ethanol, Harnstoff, Salze von Benzolsulfonat, Toluolsulfonat, Xylolsulfonat oder Cumensulfonat, sind aber nicht darauf beschränkt. Geeignete Salze umfassen Natrium, Kalium, Ammonium, Monoethanolamin, Triethanolamin, sind aber nicht darauf beschränkt. Vorzugsweise wird die hydrotrope Verbindung aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Propylenglykol, Xylolsulfonat, Ethanol und Harnstoff, um die optimale Leistung bereitzustellen. Die Menge der hydrotropen Verbindung liegt im allgemeinen in dem Bereich von 0 bis 30 %, vorzugsweise 0,5 bis 20 %, am stärksten bevorzugt 1 bis 15 %.
Farbstoff
Ein anderer besonders bevorzugter Inhaltsstoff ist ein Farbstoff, um eine Zusammensetzung mit mindestens zwei optisch annehmbaren gefärbten Schichten zu erzeugen. Typischerweise ist ein Farbstoff ein organisches Molekül und wird sich so in der organischen (oberflächenaktiven) Schicht verteilen. Es ist möglich, obwohl weniger üblich, daß sich ein Farbstoff in der Elektrolytschicht verteilen kann, aber die Farbstoffe, die sich in der oberflächenaktiven Schicht verteilen, sind bevorzugt. Dies ist so, da sich ein Farbstoff, der sich in einer Elektrolytschicht verteilt, noch teilweise in der oberflächenaktiven Schicht verteilen wird (oder hineinströmt).
Aufgrund des Einsatzes eines gefärbten anorganischen Elektrolyts in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann eine zweifach gefärbte Zusammensetzung mit dem Farbstoff in der oberflächenaktiven Schicht erhalten werden.
Geeignete Farbstoffe umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt:
Von diesen sind die Azo- und Pyren-Familien von Farbstoffen weniger bevorzugt, da sich diese Farbstoffe wahrscheinlich in beiden Schichten verteilen werden (strömen). Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen im allgemeinen 0,0001 bis 1 %, stärker bevorzugt 0,0005 bis 0,1 %, am stärksten bevorzugt 0,0001 bis 0,1 % des Farbstoffes, um ein angenehmes Aussehen bereitzustellen (Gew.-% der Zusammensetzung).
Die folgenden Farbstoffe werden sich höchstwahrscheinlich in der oberflächenaktiven Schicht verteilen, trotz der Komponente, zu der sie zugegeben werden.
Diese Farbstoffe weisen eine direkte Affinität für die Schicht des oberflächenaktiven Mittels oder die organische Schicht auf.
Relativ werden sich die folgenden Farbstoffe in beiden Schichten verteilen:
Kapseln
Die flüssigen Zusammensetzungen können eingekapselte Inhaltsstoffe, vorzugsweise in Form von transparenten oder gefärbten Kapseln oder eine Emulsion oder eine Dispersion umfassen. Diese Kapseln, Emulsion oder Dispersion kann in ein oder mehrere Schichten der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verteilt werden oder kann als eine zusätzliche Schicht vorliegen. Bevorzugte Inhaltsstoffe, die eingekapselt werden sollen, sind Enzyme, Bleichmittel, Farbstoffe, Duftstoffe und Gemische davon, um die Schädigung dieser Inhaltsstoffe durch Wasser oder oberflächenaktive Mittel oder alkalische Inhaltsstoffe zu minimieren und/oder um das Aussehen des Produktes zu verbessern. Bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzungen umfassen 0,5 bis 20 %, stärker bevorzugt 0,1 bis 10 %, am stärksten bevorzugt 0,3 bis 6 % und optimalerweise 0.5 bis 5 %, um die optimale Leistung und/oder Aussehen zu erhalten (Gew.-% der Zusammensetzung).
Die bevorzugte Waschmittelzusammensetzung kann außerdem ein oder mehrere allgemein bekannte Waschmittelstoffe umfassen, wie Aufbaustoffe (von 0,1 bis 20 %), Antivergrauungsmittel, fluoreszierende Farbstoffe, Duftstoffe, Schmutztrennmittel, Farbstoffe, Enzyme, Puffer, Antischaummittel, UV-Absorber usw. Elektrolyten können als Aufbaustoffe in der Zusammensetzung dienen, es können noch zusätzliche Aufbaustoffe vorliegen.
Der pH der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beträgt im allgemeinen 2,5 bis 12,5, vorzugsweise 4 bis 10, am stärksten bevorzugt 6 bis 9, um die optimale Waschleistung zu erhalten.
Vorzugsweise ist die Waschmittelzusammensetzung eine transparente/transluzente zweifach gefärbte Zusammensetzung, die in dem transparenten/transluzenten Körper verpackt ist.
Die erfindungsgemäßen Verpackungen können aus Polyvinylalkoholfilm oder anderem geeigneten Material hergestellt werden, das gefüllt, dann versiegelt, vorzugsweise heißversiegelt oder wasserversiegelt wird.
Die Verpackungen können in irgendeiner geeigneten Weise gefüllt werden. Vorzugsweise wird die flüssige Waschmittelzusammensetzung vorgemischt (beide Komponenten) und in derselben Weise wie eine Einzelphasenzusammensetzung eingefüllt. Die Zusammensetzung kann ebenso Komponente für Komponente eingefüllt werden.
Die Verpackung kann viele Formen annehmen, wie in einer Draufsicht dargestellt, wie rechteckig, quadratisch, dreieckig, rund usw. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Verpackung in einer polyedrischen Form vor (beispielsweise Tetraeder oder Pyramide). Bei der Verwendung wird die Verpackung mit Wasser (beispielsweise im Inneren der Waschmaschine) gemischt, um den Körper aufzulösen und um die Inhalte der Verpackung freizusetzen.
Die folgenden speziellen Beispiele stellen die Erfindung weiter dar, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Beispiel 1
Eine Zusammensetzung, wie in Tabelle 1, innerhalb des Umfangs der Erfindung wurde durch Mischen der Inhaltsstoffe in der Reihenfolge, die für jede Komponente aufgelistet ist, hergestellt.
Tabelle 1
In der obigen Zusammensetzung löste sich Kupfer(II)-sulfatpentahydrat anfangs nicht auf. Die Zusammensetzung wurde auf 90 °C erhitzt, was zur Auflösung des Kupfer(II)-sulfats und i der Trennung der Zusammensetzung in zwei Schichten führte, wobei die obere Schicht hellblau und die untere Schicht türkis in der Farbe ist.
25 g jeder Schicht wurden in einen PVA-Beutel aus MonoSol M-4045 PVA-Film verpackt und heißversiegelt. Zwei Phasen waren in dem Beutel deutlich sichtbar. Nach der Lagerung bei 25 °C für einen Monat waren die zwei Phasen noch stabil und sichtbar und der Beutel war noch in einem guten Zustand.
Beispiele 2 bis 6
Die Zusammensetzungen, wie in Tabelle 2, innerhalb des Umfangs der Erfindung wurden durch Mischen der Inhaltsstoffe in der Reihenfolge, die für jede Komponente aufgelistet ist, hergestellt.
Tabelle 2
Gefärbte anorganische Elektrolyten (von Fischer Scientific), wie in Tabelle 3 angegeben, wurden zu der Elektrolytkomponente als ein Feststoff und in dem Bereich von 1,0 % bis 1,5 % zugegeben.
Tabelle 3
50 g der Formulierung für jedes Beispiel in Tabelle 3 wurden in einem PVA-Beutel aus MonoSol M-4045 PVA-Film heißversiegelt. Zwei Phasen in unterschiedlichen Farbtönen in dem Beutel waren lebhaft sichtbar. Nach der Lagerung von einem Monat bei 25 °C waren die zwei Phasen noch stabil und sichtbar und die Beutel waren noch in einem guten Zustand.

Claims

Waschmittelverpackung zur Verwendung in einer einzelnen Waschanwendung, wobei die Verpackung: (a) einen wasserlöslichen Körper; (b) eine flüssige Waschmittelzusammensetzung umfaßt, die innerhalb des wasserlöslichen Körpers zur Freisetzung bei der Auflösung des wasserlöslichen Körpers enthalten ist, wobei die Zusammensetzung: – mindestens zwei Schichten umfaßt, wobei diese mindestens zwei Schichten insgesamt: i) 5 bis 90 % eines oberflächenaktiven Waschmittels, bezogen auf das Gewicht der ii) 5 bis 50 % eines gefärbten anorganischen Elektrolyten, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung; und iii) 1 bis 70 % Wasser, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, umfassen.
Verpackung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung insgesamt mindestens 10 % Wasser enthält.
Verpackung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Wasseraktivität der Zusammensetzung weniger als 0,94 beträgt.
Verpackung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Zusammensetzung 25 % bis 70 % Wasser umfaßt, und wobei die Wasseraktivität der Zusammensetzung weniger als etwa 0,94 beträgt.
Verpackung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Zusammensetzung außerdem eine hydrotrope Verbindung umfaßt.
Verpackung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Zusammensetzung außerdem einen Farbstoff umfaßt.
Verpackung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Ionenstärke des Elektrolyten mindestens 4,2 beträgt.
Verpackung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das oberflächenaktive Waschmittel in der Zusammensetzung ein Gemisch aus einem anionischen und einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel umfaßt.
Verpackung nach Anspruch 8, wobei das Verhältnis des anionischen oberflächenaktiven Mittels zu dem nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel 10 : 1 bis 1 : 10 beträgt.
Verpackung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Volumenverhältnis der ersten Schicht zu der zweiten Schicht 10 : 90 bis 90 : 10 beträgt.
Verpackung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der wasserlösliche Körper transparent ist.
Verpackung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Zusammensetzung transparent ist.
Verpackung nach einem vorhergehenden Anspruch, außerdem umfassend eine dritte Schicht.
Verpackung nach Anspruch 13, wobei die dritte Schicht eine Schicht aus Kapseln oder einer Emulsion ist.
Waschmittelverpackung zur Verwendung in einer einzelnen Waschanwendung, wobei die Verpackung: (a) einen wasserlöslichen Körper; (b) eine flüssige Waschmittelzusammensetzung umfaßt, die innerhalb des wasserlöslichen Körpers zur Freisetzung bei der Auflösung des wasserlöslichen Körpers enthalten ist, wobei die Zusammensetzung: – mindestens zwei Schichten umfaßt, wobei diese mindestens zwei Schichten insgesamt: i) 5 bis 90 % eines oberflächenaktiven Waschmittels, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung; ii) 1 bis 50 % des gesamten Elektrolyten, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, wobei der Elektrolyt einen gefärbten anorganischen Elektrolyten und einen anderen Elektrolyten umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem zusätzlichen anorganischen Elektrolyten, organischen Elektrolyten und Gemischen davon; und iii. 1 bis 70 % Wasser, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, umfassen.
Verpackung nach Anspruch 15, wobei die gesamte Ionenstärke des Elektrolyten mindestens 4,4 beträgt.
Verpackung nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, wobei die Zusammensetzung außerdem eine hydrotrope Verbindung umfaßt.
Verpackung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Zusammensetzung transparent ist.
Verpackung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei die Verpackung in der Form eines Tetraeders vorliegt.
Verfahren zur Herstellung einer Waschmittelverpackung, umfassend eine geschichtete flüssige Waschmittelzusammensetzung zur Verwendung in einer einzelnen Waschanwendung, wobei das Verfahren: (a) Herstellen von mindestens zwei flüssigen Waschmittelkomponenten: (a1) eine erste Komponente, umfassend: (a11) 5 bis 90 % eines oberflächenaktiven Waschmittels, bezogen auf das Gewicht der ersten Komponente; (a12) 0 bis 60 % des gesamten Wassers, bezogen auf das Gewicht der ersten Komponente; (a13) 0 bis 15 % eines gefärbten anorganischen Elektrolyten, bezogen auf das Gewicht der ersten Komponente (a2) eine zweite Komponente, umfassend: (a21) 2 bis 100 % eines gefärbten anorganischen Elektrolyten, bezogen auf das Gewicht der zweiten Komponente; (a22) 1 bis 90 % des gesamten Wassers, bezogen auf das Gewicht der zweiten Komponente; (a23) 0 bis 5 % eines oberflächenaktiven Waschmittels, bezogen auf das Gewicht der zweiten Komponente; (b) Füllen der flüssigen Komponenten in einen wasserlöslichen Körper, umfaßt.