Biologisch abbaubares Mehrschichtsystem

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Erzeugnis aus mindestens zwei, vorzugsweise drei Schichten. Eine erste Schicht enthält einen Wirkstoff und ist vorzugsweise wasserlöslich. Die zweite Schicht ist aus wasserunlöslichen Fasern aufgebaut. Die Faserstruktur ermöglicht eine Kontrolle der Wasserein- und/oder - austrittsgeschwindigkeit und damit auch eine Kontrolle der Freisetzung des Wirkstoffs aus der ersten Schicht.

Die Palette von Erzeugnissen, die einen Wirkstoff kontrolliert freisetzen, ist sehr umfangreich. Es handelt sich dabei um Erzeugnisse, die - sobald der Wirkstoff mehr oder weniger vollständig freigesetzt wurde - verworfen werden können. Der Nachteil, der damit verbunden ist, besteht in der Notwendigkeit der Entsorgung dieser verbrauchten Erzeugnisse bzw. in deren Deponierung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Erzeugnis zur Verfügung zu stellen, dass befähigt ist, einen Wirkstoff kontrolliert an eine Umgebung abzugeben und bei dem nach der bestimmungsgemäßen Anwendung die verbleibenden Bestandteile zu 100% biologisch abbaubar sind.

Eine besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Erzeugnis zur Verfügung zu stellen, das befähigt ist, bei Kontakt mit Wasser den Wirkstoff freizusetzen, ohne dass bereits während dieser Zeit ein signifikanter Abbau der Bestandteile der Erzeugnisses stattfindet.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Erzeugnis aus mindestens zwei Schichten.

Die erste Schicht enthält ein Trägermaterial und mindestens einen Wirkstoff. Sie ist in Wasser quellbar, erodierbar oder, was eine bevorzugte Ausführungsform darstellt, in Wasser löslich. Als Trägermaterial für die erste Schicht kommen bioabbaubare Werkstoffe in Frage, die zugleich in Wasser quellbar, erodierbar und/oder löslich sind.

Die zweite Schicht ist aus einem wasserunlöslichen, aber bioabbaubaren Material aufgebaut, das in Form von Fasern vorliegt. Die Faserstruktur kann eine Kontrolle der Wasserein- und/oder -austrittsgeschwindigkeit bewirken. Auf diese Weise kann die zweite Schicht auch eine Kontrolle der Freisetzung des Wirkstoffs aus der ersten Schicht ausüben. Die zweite Schicht kann in einer besonderen Ausführungsform fest mit der ersten Schicht verbunden sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Erzeugnis (in Form eines „Mehrschichtsystems") eine dritte Schicht, die - wie die zweite Schicht - aus einem wasserunlöslichen, aber bioabbaubaren Material aufgebaut ist. Diese dritte Schicht kann ebenfalls in Form von Fasern vorliegen, allerdings sind auch andere Formen möglich. So kann diese Schicht auch in Form einer Folie ausgeführt sein.

Die zweite Schicht und die dritte Schicht sind in einer bevorzugten Ausführungsform miteinander verbunden und schließen die erste Schicht vollständig ein. Dazu besitzen diese beiden Schichten eine größere Fläche als die erste Schicht und ragen im Erzeugnis allseits über die erste Schicht hinaus.

Ein Verfahren zu Herstellung eines Erzeugnisses bzw. eines Mehrschichtsystems aus mindestens einer ersten, wirkstoffhaltigen Schicht und mindestens einer zweiten Faserschicht ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung.

Die Verwendung eines Erzeugnisses bzw. eines Mehrschichtsystems aus mindestens einer ersten, wirkstoffhaltigen Schicht und mindestens einer zweiten Faserschicht zur kontrollierten Freisetzung mindestens eines Wirkstoffs ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung. Dabei erfolgt die Freisetzung des mindestens einen Wirkstoffs aufgrund von Wassereinwirkung auf das Mehrschichtsystem. Als Wirkstoffe sind insbesondere pharmazeutische Wirkstoffe, Kosmetika, Reinigungsmittel, Agrochemikalien und Biozide zu nennen.

Das Erzeugnis ist aus mindestens zwei Schichten aufgebaut, worunter zu verstehen ist, dass es mindestens zwei flächenförmige und übereinander liegende Materialmassen enthält.

Die erste Schicht enthält mindestens einen Wirkstoff und ein Trägermaterial. Die erste Schicht ist in Wasser quellbar, erodierbar oder in Wasser löslich. Eine wasserlösliche Ausführungsform der ersten Schicht ist bevorzugt.

Als Wirkstoff kommen insbesondere pharmazeutische Wirkstoffe, Kosmetika, Reinigungsmittel, Agrochemikalien und Biozide in Frage.

Pharmazeutische Wirkstoffe (Pharmaka oder Chemotherapeutika) sind Wirk- und Heilstoffe. Diese Stoffe sind dem Fachmann aus einschlägigen Quellen bekannt, beispielsweise dem Deutschen Arzneibuch oder der „Roten Liste", der Gelbe Liste Pharmaindex und ähnlichen Verzeichnissen. Bevorzugt sind insbesondere solche pharmazeutischen Wirkstoffe, die äußerlich anwendbar sind. Hierzu zählen pharmazeutische Wirkstoffe, die beispielsweise bei Erkrankungen der Haut (Dermatotherapeutika) oder zur Wundheilung eingesetzt werden. Bevorzugt kommen daher Antibiotika, Anti-Allergika, desinfizierende Stoffe, Antihistaminika,

Atinskabiesmittel, Corticoide, Anitpruriginosa, Teerpräparate, Psoralene, Retinoide, Lichtschutzsubstanzen, keratolytische und ätzende Pharmaka, entzündungshemmende Stoffe, Antipsoriasismittel, antibakterielle Wirkstoffe, antivirale Wirkstoffe, fungizide Wirkstoffe (Antimykotika), Oberflächenanästhetika und Steroide in Frage.

Kosmetika sind Stoffe oder Zubereitungen aus Stoffen, die ausschließlich oder überwiegend dazu bestimmt sind, äußerlich am Körper des Menschen oder in seiner Mundhöhle zur Reinigung, zur Pflege, zum Schutz, zur Erhaltung eines guten Zustandes, zur Parfümierung, zur Veränderung des Aussehens oder dazu angewendet zu werden, den Körpergeruch zu beeinflussen. Zu den Kosmetika zählen insbesondere Stoffe zur Hautpflege wie Badepräparate, Hautwasch- und - reinigungsmittel, Hautpflegemittel, Augenkosmetika, Lippenpflegemittel, Nagelpflegemittel, Intimpflegemittel und Fußpflegemittel; Stoffe mit spezieller Wirkung wie Lichtschutzmittel, Hautbräunungsmittel, Depigmentierungsmittel, Desodorantien, Antihidrotika, Haarentfernungsmittel, Rasiermittel und Duftmittel; Stoffe zur Zahn- und Mundpflege wie Zahn- und Mundpflegemittel, Gebißpflegemittel und Prothesenhaftmittel sowie Stoffe zur Haarpflege wie Haarwaschmittel, Haarpflegemittel, Haarverfestigungsmittel, Haarverformungsmittel und

Haarfärbemittel. Angaben über kosmetische Wirkstoffe und Hilfsstoffe, die bei der Formulierung kosmetischer Produkte verwendet werden, kann der Fachmann dem im Verlag für Chemische Industrie H. Ziolkowsky GmbH, Augsburg erscheinenden „Kosmetikjahrbuch" entnehmen sowie dem „International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook" und dem „CTFA International Buyers' Guide", die beide von The Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Association, Washington veröffentlicht werden. Ein weiteres Handbuch ist H. P. Fiedler: „Lexikon der Hilfsstoffe für Pharmazie, Kosmetik und angrenzende Gebiete", Editio Cantor-Verlag; Aulendorf (1996). Auf diese in gewissen Abständen regelmäßig erscheinenden Werke wird vollinhaltlich Bezug genommen, insbesondere wegen der Einordnung der Stoffe hinsichtlich ihrer Funktion (Verwendungszweck) und der Nomenklatur der betreffenden Stoffe.

Reinigungsmittel sind insbesondere tensidhaltige Formulierungen mit sehr weitem Einsatzbereich und davon abhängig sehr unterschiedlicher Zusammensetzung. Die wichtigsten Gruppen sind Haushalts-Reiniger, industrielle (technische) und institutionelle (gewerbliche) Reiniger. Nach dem pH-Wert unterscheidet man alkalische, neutrale und saure Reinigungsmittel. Zu den Reinigungsmitteln zählen Allzweckreiniger und Spezial-Reinigungsmittel wie Autopflegemittel, Backofenreiniger, Entkalkungsmittel, Fensterreiniger, Fleckentfernungsmittel, Fußbodenpflegemittel, Glaskeramikkochfeldreiniger, Herdpflegemittel, Lederpflegemittel, Metallputzmittel, Möbelpflegemittel, Rohrreinigungsmittel, Sanitärreiniger, Scheuermittel, Teppichpflegemittel und WC-Reiniger.

Hauptbestandteil von Reinigungsmitteln sind Tenside. Der Fachmann kennt diese grenzflächenaktiven Stoffe aufgrund ihrer Fähigkeit, die Grenzflächenspannung herabzusetzen. Tenside sind amphiphile (bifunktionelle) Verbindungen mit mindestens einem hydrophoben und einem hydrophilen Molekülteil. Der hydrophobe Rest ist zumeist eine möglichst lineare Kohlenwasserstoff-Kette mit 8 bis 22 Kohlenstoff-Atomen. Spezielle Tenside haben auch (Dimethyl-)Siloxan-Ketten (Siliciumtenside) oder perfluorierte Kohlenwasserstoff-Ketten (Fluortenside) als hydrophoben Molekülteil. Der hydrophile Rest ist entweder eine negativ oder positiv elektrisch geladene (hydratisierbare) oder eine neutrale polare Kopfgruppe. Grenzflächenaktive Betaine oder Aminosäure-Tenside (amphotere oder

zwitterionische Tenside) tragen negativ und positiv geladene Gruppen in einem Molekül. Basiseigenschaften der Tenside sind die orientierte Adsorption an Grenzflächen sowie die Aggregation zu Micellen und die Ausbildung von lyotropen Phasen.

Tenside werden nach der Art ihrer hydrophilen Kopfgruppen unterteilt:

Zu den wichtigsten (anionischen) Tensiden zählen Seifen, lineare Alkylbenzolsulfonate (LAS), Fettalkylpolyethylenglycolethersulfate (FAES) wie z.B. Natriumlaurylethersulfat, Fettalkoholsulfate (AS, FAS), zu den wichtigsten

(nichtionischen) Tensiden zählen Fettalkoholpolyglycolether (Fettalkoholethoxylate, FAEO) und Alkylphenolpolyglycolether (APEO).

Agrochemikalien und Biozide sind Chemikalien, die in Landwirtschaft, Gartenbau und Haushalt eingesetzt werden, beispielsweise Düngemittel, Herbizide, Fungizide, Insektizide und andere Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmittel, Repellenten, Attraktantien, Pflanzenbehandlungsmittel, Vorratsschutzmittel, Pflanzenwuchs- und -hemmstoffe, Silierungs- und Konservierungsmittel sowie

Bodenverbesserungsmittel. Dem Fachmann sind diese Stoffe beispielsweise aus dem „The Pesticide Manual", 9th Ed., published by The British Crop Protection Council, (1991) oder der „Liste der zugelassenen Pflanzenschutzmittel" bekannt, die in gewissen Abständen vom Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit veröffentlicht wird .

Der Wirkstoff ist in dem Trägermaterial gelöst oder dispergiert. Der Wirkstoff muss nicht wasserlöslich sein, allerdings sind wasserlösliche Wirkstoffe bevorzugt. Die Menge des in dem Erzeugnis enthaltenen Wirkstoffs ist im Wesentlichen von dem jeweiligen Verwendungszweck abhängig. Ein einzelnes Erzeugnis kann mit bis zu 90 Gew.-% Wirkstoff beladen sein. Bevorzugt sind Wirkstoffbeladungen zwischen 40 und 70 Gew.-%. Der Gehalt an Wirkstoff kann natürlich auch darunter liegen, insbesondere im Fall hochwirksamer Wirkstoffe.

Als Trägermaterial für die erste Schicht kommen bioabbaubare Werkstoffe in Frage, die in Wasser quellbar, erodierbar und/oder löslich sind. Bei diesen Werkstoffen handelt es sich um polymere Werkstoffe, die natürlichen Ursprungs sind oder synthetisch hergestellt werden.

Unter bioabbaubar wird verstanden, dass der betreffende Werkstoff durch

Mikroorganismen in natürliche Stoffwechselprodukte in biologisch aktiver Umgebung (Kompost, Faulschlamm, Erde, Abwasser) abgebaut werden kann. Das Maß der Bioabbaubarkeit wird durch Messung des Abbaus im aeroben oder im anaeroben Milieu bestimmt. Im aeroben Milieu wird dabei die Cθ2-Bildung bzw. die O ₂ -Zehrung ermittelt, im anaeroben Milieu wird die CH ₄ -Bildung bzw. die Cθ ₂ -Bildung herangezogen. Diese Messmethoden sind dem Fachmann aus den OECD-Tests 301 A-F oder entsprechenden, gleichwertigen Verfahren bekannt. Danach gelten diese Werkstoffe als „vollständig biologisch abbaubar", wenn bei einem 28-Tage-Test unter aeroben Bedingungen aufgrund des O ₂ -Verbrauchs bzw. der CO ₂ -Bildung mehr als 60% des theoretischen Höchstwerts der Bioabbaubarkeit erreicht werden.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung sollen als „bioabbaubar" insbesondere auch die Kunststoffmaterialien verstanden werden, die die Kriterien der harmonisierten EN

Norm EN 13432 erfüllen („Nachweis der Kompostierbarkeit von Kunststoffprodukten").

Im Sinne dieser Beschreibung bedeutet „in Wasser löslich", dass eine vollständige Hydratation erfolgt und eine Lösung entsteht, d.h. ein homogenes Gemisch aus Wasser als Lösungsmittel und dem Trägermaterial bzw. dem Wirkstoff als „Gelöstem".

Der Begriff „in Wasser quellbar" bedeutet, dass bei Kontakt mit Wasser in den bioabbaubaren Werkstoff Wassermoleküle eindringen, die eine änderung von Volumen und Gestalt bewirken und ein Gel bilden. Im Gegensatz zu der unbegrenzten Quellung, bei der schließlich die quellende Substanz in eine Lösung oder Suspension übergeht, ist im Sinne dieser Beschreibung unter dem Begriff „in Wasser quellbar" die begrenzte Quellung zu verstehen, bei der das entstehende Gel kohärent bleibt.

Unter dem Begriff „in Wasser erodierbar" soll verstanden werden, dass der bioabbaubare Werkstoff bei Kontakt mit Wasser in kleinere Einheiten oder Bruchstücke zerfallen kann. Diese können mechanisch leicht abgetrennt werden, z. B. mit Wasser weggespült. Hierzu ist es nicht erforderlich, dass der Werkstoff vollständig in Wasser löslich oder in Wasser quellbar ist. Eine praktische Orientierung für die Eigenschaft „erodierbar" ist die Angabe, dass nach 3 Monaten Kompostierung und anschließender Absiebung durch ein 2 mm Sieb nicht mehr als 10% Rückstände bezogen auf die Originalmasse verbleiben dürfen.

Zu „bioabbaubaren Materialien, die in Wasser löslich" sind, zählen wasserlösliche Cellulose, Cellulosederivate und Polyvinylalkohol (PVA) und Polyvinylpyrrolidon (PVP), Copolymerisate von PVA und PVP sowie Pullulan..Hydroxypropylcellulose (HPC) und Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) sind bevorzugte Cellulosederivate, wobei deren Auflösungsverhalten in Wasser auch von ihrem Polymerisationsgrad bzw. einer eventuellen Vernetzung abhängt. So lösen sich diese Polymere schneller in Wasser, wenn sie einen relativ geringen Polymerisationsgrad aufweisen.

Zu „bioabbaubaren Materialien, die in Wasser quellbar" sind, zählen in Wasser quellbare Cellulose, Stärke, Gelatine, Galaktomannane, wasserquellbare Celluloseprodukte, Tragant, Polyglycoside, Polyamide, Polyacrylamid, Carboxyvinylpolymerisate, agar-ähnliche Algenprodukte, Mischpolymerisate aus Methylvinylether und Maleinsäureanhydrid, Guar-Gummi, Hydroxypropylguar-

Gummi, Guar-Mehl, Gummi arabicum, Dextrin, Dextran, mikrobiologisch gewonnene Polysaccharid-Gummen, synthetisch gewonnene Polysaccharide, Methylglucosederivate, Hydroxymethylpropylcellulose, Polygalakturonsäurederivate, Pectin und Pectinamid.

Die erste Schicht kann in Form einer kompakten Schicht, beispielsweise als Film vorliegen. Sie kann auch in Form eines festen Schaums mit Luftblasen oder als Vliesstoff vorliegen. Bevorzugt ist die Filmform.

Vorzugsweise ist die erste Schicht flexibel.

Die Dimensionen der ersten Schicht richten sich in erster Linie nach den gewünschten Verwendungszwecken. Dass heißt, dass die Dimensionen entsprechend der benötigten Menge des Wirkstoffs ausgewählt und dem Anwendungsort ausgewählt werden. Es gibt somit praktisch keine technischen

Grenzen für die Wahl der Dimensionen. Da die Erzeugnisse jedoch auch möglichst vorteilhafte Dimension für die Handhabbarkeit haben sollen, sind die folgenden Dimensionen bevorzugt: Die erste Schicht kann eine Dicke zwischen 12 μm und 5 mm besitzen, vorzugsweise zwischen 50 μm und 2 mm und besonders bevorzugt zwischen 70 μm und 180 μm. Die Breite kann dabei zwischen 5 mm und 30 cm, vorzugsweise zwischen 2 cm und 12 cm. Diese Dimensionen gelten auch für die Länge. Dabei versteht es sich, dass im Falle einer quadratischen oder runden ersten Schicht diese Werte gleich sind. Ansonsten sind die Begriffe so zu interpretieren, dass die Länge größer als die Breite ist und diese beiden Ausdehnungen stets größer als die Dicke sind.

Sofern ein Tensid als Wirkstoff in der ersten Schicht enthalten ist, kann diese Schicht ein Flächengewicht von 40 bis 60 g/m ² besitzen, vorzugsweise 55 bis 60 g/m ² . In den Fällen, in denen ein öl (d.h. ein lipophiler Wirkstoff, d.h. ein pflanzliches oder

tierisches fettes öl, das im wesentlichen aus gemischten Triglyceriden höherer Fettsäuren besteht) in der ersten Schicht enthalten ist, kann diese ein Flächengewicht von 200 bis 210 g/m ² annehmen.

Die zweite Schicht des Erzeugnisses ist wasserunlöslich, jedoch für Wasser durchlässig. Diese Schicht ist ebenfalls aus einem bioabbaubaren Werkstoff aufgebaut.

„Wasserunlöslich" bedeutet im Sinne dieser Beschreibung, dass die zweite Schicht weder „in Wasser erodiert" noch bei Kontakt mit Wasser eine Lösung bildet.

Unter dem Begriff „für Wasser durchlässig" ist zu verstehen, dass Wassermoleküle in flüssiger und auch in gasförmiger Form die zweite Schicht passieren können.

Zu „bioabbaubare Materialien, die in Wasser unlöslich" sind, zählen Polymilchsäure, aliphatische Polyester (z.B. Bionolle ^® ), Polycaprolacton, Polypropiolacton, Polyhydroxybutyrat, Polyhydroxyvalerat, Polyglycolidsäure, Polysaccharide (Chitin), Chitosan, Polypeptide und Collagen sowie Copolymerisate der entsprechenden Hydroxysäuren. Bevorzugt sind Polymilchsäure und Polyglycolidsäure.

Damit die zweite Schicht wasserdurchlässig ist, liegt der bioabbaubare und in Wasser unlösliche Werkstoff in Form von Fasern vor, die so miteinander verbunden sind, dass ein Flächengebilde entsteht. Dieses Flächengebilde kann einerseits ein Vlies sein, andererseits ein Gewebe, Gestricke oder Gewirke.

Eine besondere Ausführungsform stellt ein Material aus Polylactat und Cellulose dar, wobei der Anteil dieser beiden Komponenten zwischen 30-100 Gew.-% Polylactat und 0-70 Gew.-% Cellulose variieren kann. Dabei können in einem aus den Fasern dieser beiden Werkstoffe hergestellten Flächengebilde - vorzugsweise einem Vliesstoff - die Konzentration einer dieser beiden Komponenten schwanken. So kann in einem solchen Vliesstoff die Oberseite vollständig aus Polylactat gebildet werden, während er an seiner Unterseite aus einem Gemisch von Cellulose und Polylactat zusammengesetzt ist. Dieses „interne Konzentrationsgefälle" kann die Eigenschaften

des entsprechenden Vliesstoffes - insbesondere hinsichtlich seiner Wasserdurchlässigkeit und seiner Verschweißbarkeit - beeinflussen.

Bei den Fasern handelt es sich im Prinzip um endlose Materialstränge. Während die Länge und der Durchmesser von Fasern von bioabbaubaren Materialien natürlichen Ursprungs entsprechend ihrer Herkunft begrenzt sind (z. B.: Wolle, Seide, Baumwolle) - können die Länge, der Durchmesser und insbesondere der Faserquerschnitt von Fasern von synthetischen bioabbaubaren Materialien entsprechend ihres Produktionsverfahrens variieren. So sind bei diesen Fasern Durchmesser von weniger als 12 μm bevorzugt.

Da in der Regel einzelne Fasern im Nass- oder Trockenspinnverfahren aus runden Spinndüsenlöchern ersponnen werden, kann während der Verfestigung der Faserquerschnitt unterschiedliche Formen annehmen, d. h. neben einem runden auch bohnen- oder nierenförmig, aber auch gezackt, dreieckig, quadratisch etc. Weitere änderungen der ursprünglichen Formen sind später durch Veredlungsprozesse zu erreichen. Beim Schmelzspinnen ist es möglich, den Faserquerschnitt gezielt durch Einsatz verschiedener Profilspinndüsen zu modifizieren, z. B. dreieckig, dreilappig oder sternförmig, wodurch die Fasern eine strukturierte und im Verhältnis zum Volumen stark vergrößerte Oberfläche erhalten. Diese Profilfasern weisen in Bezug auf Glanz, Farbwirkung, Elastizität und Griff erheblich verbesserte Eigenschaften auf. Durch den Einsatz speziell geformter Düsen oder im Inneren der Faser eingesponnene Hohlräume mit Lufteinschluss entstehen die Hohlfasern.

Die Faserstruktur der zweiten Schicht trägt dazu bei, dass Wasser in kontrollierter Weise durch die zweite Schicht eindringen und hindurchwandern kann. Dies geschieht dadurch, dass die Fasern zu Geweben oder Vliesstoffen verarbeitet werden. Unter einem Gewebe versteht man ein (zumindest bei der Herstellung rechtwinkeliges) Flächengebilde aus Fäden in Längsrichtung (Kettfäden) und Querfäden (Schussfäden). Vliesstoffe unterscheiden sich dagegen von Geweben durch eine vom Herstellverfahren bestimmte Legung der einzelnen Fasern oder Fäden. Vliesstoffe bestehen aus Fasern, deren Lage sich nur mit den Methoden der Statistik beschreiben lässt. Die Fasern liegen im Vliesstoff wirr zueinander vor.

Derartige Wirrfaser-Vliesstoffe werden mit unterschiedlichen Verfahren trocken oder nass hergestellt. Die trockene Herstellung erfolgt im Luftstrom, die oftmals durch elektrostatische Aufladung unterstützt wird, um eine gleichmäßige Faserverteilung zu erreichen. Die nasse Herstellung kann im Wasser erfolgen. Bekannt ist auch das Wirr- oder Stauchwalzen auf einer Krempel. Die Kompaktheit, d. h. die Dichte der Gewebefäden bzw. der Fasern des Vliesstoffes der zweiten Schicht bestimmt dann im Wesentlichen die Wassereintritts- bzw. Wasseraustrittsgeschwindigkeit dieser Schicht.

Die zweite Schicht ist vorzugsweise frei von einem Wirkstoff. Sie ist jedoch für den Wirkstoff durchlässig.

Die erste Schicht und die zweite Schicht können fest miteinander verbunden sein. Hierfür kann beispielsweise die erste Schicht durch Zugabe eines Klebstoffes klebend ausgerüstet werden. Die beiden Schichten können aber auch mit Hilfe einer zusätzlichen, zwischen erster und zweiter Schicht liegenden Klebstoffschicht verbunden werden. Als Kleber wird in beiden Fällen vorzugsweise ein bioabbaubarer Klebstoff verwendet. Zu bioabbaubaren Klebstoffen zählt beispielsweise Latex (der Milchsaft des Kautschukbaums). Die Verklebung der ersten und der zweiten Schicht kann vollflächig sein; sie kann aber auch nur punktuell oder (ggf. nur abschnittsweise) entlang der Außenlinien der beiden oder der flächenmäßig kleineren Schicht erfolgen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt das Erzeugnis in Form von drei Schichten vor, wobei die erste Schicht zwischen der zweiten Schicht und einer dritten Schicht liegt bzw. von diesen beiden eingeschlossen wird (als „Mehrschichtsystem"). Dabei kann in einer besonderen Ausführungsform die dritte Schicht mit der zweiten Schicht identisch sein. In diesem Fall ist es auch möglich, dass die zweite Schicht die erste vollständig einschließt, was herstellungstechnisch wie bei dem bekannten Form-, Füll- und Schließverfahren mit

Verpackungsmaschinen, mit denen auf diese Weise Schlauchbeutel hergestellt werden, umgesetzt werden kann.

Als dritte Schicht kann auch eine wasserundurchlässige Schicht eines bioabbaubaren Werkstoffs verwendet werden. Hierzu kann der bioabbaubare Werkstoff in Form einer Folie vorliegen.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Erzeugnis als vierte Schicht, vorzugsweise in Form eines Bauschvlieses, enthalten. Unter einem Bauschvlies versteht der Fachmann einen Vliesstoff, der bei einem vergleichsweise großem Volumen sehr leichtgewichtig ist. Die Dicke einer solchen Vlieslage kann im Bereich von 1 bis 8 cm liegen bei einem Flächengewicht von 50 bis 800 g/m ² . Diese vierte Schicht kann zwischen der ersten und der zweiten Schicht positioniert sein, aber auch oberhalb oder unterhalb des Verbunds von erster und zweiter Schicht. Sie kann - falls das Erzeugnis eine dritte Schicht aufweist - auch zwischen der ersten und der dritten Schicht angeordnet sein

Das Erzeugnis enthält in einer besonderen Ausführungsform eine Restfeuchtigkeit von weniger als 5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 2 Gew.-%. Das Erzeugnis ist als Ganzes flexibel, was auf die Flexibilität der einzelnen Schichten Zurückzuführen ist.

Das Erzeugnis kann Konservierungsstoffe enthalten, die die Haltbarkeit gegenüber der Einwirkung von Mikroorganismen verlängern. Zu solchen Konservierungsstoffen zählen gewisse Biozide, Verkeimungsverhinderer, aber auch Schwermetallsalze, organische Säuren wie Salicylsäure, Benzoesäure, Sorbinsäure, Propionsäure, Hydroxybernsteinsäure, Propionsäure, Borsäure, Ameisensäure, Fumarsäure und andere Säure sowie die Salze dieser Säuren, aber auch Phenoxyethanol,

Diazolidinylharnstoff und 4-Hydroxybenzoesäure und 4-Hydroxybenzoesäureester. In einer besonderen Ausführungsform ist das Erzeugnis jedoch frei von Konservierungsstoffen, insbesondere ist es frei von Phenoxyethanol, 4- Hydroxybenzoesäure und/oder 4-Hydroxybenzoesäureestern (Parabene). Die Abwesenheit von Konservierungsstoffen hat den Vorteil, dass sie der

Kompostierung, d.h. der Bioabbaubarkeit des gebrauchten Erzeugnisses nicht im Wege stehen.

Bei seiner Verwendung kommt das Erzeugnis in Kontakt mit Wasser. Dieses tritt durch die zweite Schicht hindurch und kommt in Kontakt mit der ersten Schicht. Entsprechend den Eigenschaften des Trägermaterials (d. h. je nach der Quellbarkeit, Erodierbarkeit oder Löslichkeit) beginnt der Prozess der Auflösung der ersten Schicht und damit der kontrollierten Freisetzung des Wirkstoffs.

Neben dem Wirkstoff und dem Trägermaterial kann die erste Schicht weitere Komponenten enthalten, wie beispielsweise Füllstoffe, Farbstoffe, Duftstoffe, Geschmacksstoffe, Emulgatoren, Antioxidantien, Pigmente und ähnliche Hilfsstoffe, die dem Fachmann aus den zuvor genannten Handbüchern bekannt sind. Die nachfolgenden Grundrezepturen führen weitere derartiger Stoffe mit ihrer Funktion auf. Derartige Stoffe können auch in der zweiten bzw. der dritten Schicht enthalten sein.

Die Verfestigung des Vliesstoffs kann thermisch, durch Vernadeln als auch Kautschukgebunden erfolgen.

Mögliche Anwendungsgebiete für das Erzeugnis hängen von der Wahl der Wirkstoffe ab: Es kommen medizinische Indikationen, kosmetische Behandlungen, Reinigung und Desinfektion in Haushalt, Krankenhäusern und der Industrie, sowie die Verabreichung von Pflanzenschutzmitteln in Frage. Vorzugsweise wird das Erzeugnis dazu mit einer ausreichenden Menge an Wasser in Kontakt gebracht, was das Auflösen der ersten Schicht in Gang setzt und die Freisetzung des Wirkstoffs ermöglicht. Durch das Auflösungsverhalten der ersten Schicht kann die Geschwindigkeit der Freisetzung des Wirkstoffs kontrolliert werden. Eine sich nur langsam auflösende erste Schicht bewirkt, dass das Erzeugnis über einen langen Zeitraum den Wirkstoff in relativ konstanter Rate freisetzt.

Nachdem das Erzeugnis mit einer ausreichenden Menge in Wasser in Kontakt gekommen ist, kann es mit dem zu behandelnden Gegenstand / mit der zu behandelnden Oberfläche in Kontakt gebracht werden. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Wirkstoff am gewünschten Ort (beispielsweise: Haut, Schleimhaut, Kleidung, Mobiliar, Fußböden, Fensterscheiben, Karosserie, Geschirr, landwirtschaftlich genutzter Boden etc.) einwirken kann.

Die erste Schicht und die zweite Schicht werden vorzugsweise in zwei getrennten Arbeitsschritten hergestellt und dann miteinander verbunden. Dies kann durch Verkleben der ersten und zweiten Schicht geschehen. Im Fall eines aus drei Schichten aufgebauten Erzeugnisses kann die erste Schicht aber auch so auf eine zweite Schicht aufgelegt werden, dass die zweite seitlich hinausragt und nach dem Abdecken mit einer ebenfalls seitlich über die erste Schicht hinausragenden dritten Schicht ein Verbinden der ersten und der dritten Schicht erfolgt. Dieses Verbinden der seitlich hinausragenden Bereiche der ersten und der dritten Schicht kann beispielsweise durch Verkleben, durch Vernähen; durch Thermoschweißen, durch Anblasen, durch Wasserstrahlbehandlung, durch eine chemische Bindung oder durch Vernadeln erfolgen. Eine besondere Ausführungsform eines Verfahrens zum Verbinden der Schichten ist das Ultraschallverschweißen.

Die Erfindung soll durch die nachfolgenden Beispiele näher beschrieben werden.

Beispiel 1 : Allgemeine Beschreibung zur Herstellung eines Erzeugnisses mit einem öl als Wirkstoff („ölpad") für kosmetische Anwendungen

Zur Herstellung von Schicht 1 legt man einen Emulgator oder ein Gemisch mehrerer Emulgatoren, Glycerin und Wasser vor und gibt langsam unter Rühren bei 75°C ein öl (d.h. einen Wirkstoff mit lipophilem Charakter) oder eine Mischung verschiedener öle hinzu. Die entstehende Masse wird unter Rühren bis auf 40 ⁰ C gekühlt und abschließend Parfüm eingearbeitet.

In einem zweiten Gefäß werden Hydroxypropylcellulose und/oder Hydroxypropylmethylcellulose unter starkem Rühren in Wasser gelöst. Man fügt 4%- ige wässrige Carrageen-Lösung hinzu, Maisstärke und die zuvor angefertigte ölmischung und lässt für 20 Minuten bei maximaler Rührleistung aufschäumen. Die resultierende Masse wird in einem Streichkasten bei einer Dicke von 1000μm auf die silikonisierte Seite eines mit Polyethylen beschichteten Papierträgers ausgestrichen und im Labortrockenschrank bei 70 ⁰ C ca. 90 Minuten getrocknet.

Der resultierende Trockenschaum (Schicht 1) wird geschnitten, vom Trägermaterial entfernt und mittig auf ein um jeweils ca. 1 cm Kantenlänge größeres Stück Vliesstoff gelegt (Schicht 2). Man deckt mit einer weiteren Lage Vlies der gleichen Größe ab (Schicht 3) und verbindet die beiden äußeren Schichten per Thermoschweißen.

Beispiel 2: Herstellung eines Erzeugnisses mit einem Tensid für Reinigungszwecke

Zur Herstellung von Schicht 1 werden zu 52 g einer 25% wässrigen Polyvinylalkohol- Lösung (Mowiol 8-88) unter starkem Rühren 9,53 g einer tensidhaltigen Reinigungsmischung (Desinol PG; ein kommerziell erhältliches Tensidgemisch) sowie die gleiche Menge Caprylyl/Capryl Glucoside (CCG) gegeben. Anschließend fügt man 0,19 g Parfüm sowie 0,06 g Natriumsalicylat und 0,134 g Natriumbenzoat hinzu und rührt bis zur optischen Homogenität. Die resultierende schaumige Masse wird in einem Streichkasten bei einer Dicke von 300μm auf die silikonisierte Seite eines mit Polyethylen beschichteten Papierträgers ausgestrichen und im Labortrockenschrank bei 70 ⁰ C ca. 20 Minuten getrocknet.

Der resultierende Trockenschaum (Schicht 1) wird in quadratische Formstücke mit Kantenlänge von 3 cm geschnitten, vom Trägermaterial entfernt und mittig auf ein um jeweils ca.1 cm Kantenlänge größeres Stück Vliesstoff (aus Polylactat/Cellulose im Mischungsverhältnis 35:65) gelegt (Schicht 2). Man deckt mit einer weiteren Lage Vlies der gleichen Größe ab (Schicht 3) und verbindet die beiden äußeren Schichten per Thermoschweißen.

Zur Anwendung wird das aus drei Schichten bestehende Erzeugnis („Tensidpad") durch Eintauchen in Wasser mit ca. 10 ml Wasser versetzt und durch leichtes Kneten in der Hand aktiviert, was das Austreten des Tensids aus dem Erzeugnis erleichtert. Durch leichtes Andrücken - beispielsweise an die Gesichtshaut - wird die Einwirkung des Tensids auf die Haut ermöglicht.

Für die verschiedenen Anwendungen können Erzeugnisse hergestellt werden, die jeweils durch die nachfolgenden allgemeinen Grundrezepturen beschrieben werden. In den Tabellen sind Stoffe und Stoffgruppen mit ihrer Funktion genannt sowie die Mengenanteile in Gew.-% (im festen Endprodukt, d.h. der ersten Schicht).

Grundrezeptur für alkalischen Fußbodenreiniger Inhaltsstoffe Funktion %

Fettalkoholpolyglycoletherphosphat, K-SaIz Reinigung, Antistatik 5,5-32,5

Fettalkoholethoxyliert/propoxyliert Reinigung 2,75-32,5

Fettsäureamidamin Hydrophobierung 0,55-13,0

Organische Säure, Na-SaIz Dispergierung 0,55-6,5

Monoethanolamin Alkalie, 0-3,25

Reinigungsverstärker

Triethanolamin Alkalie, 0-3,25

Reinigungsverstärker

Methoxymethylethoxypropanol Lösungsvermittler 2,75-13 PVA Filmbildner 35-45

Grundrezeptur für Ceranpolitur

Inhaltsstoffe Funktion %

Aminoorganopolysiloxan Hydrophobierung 2,75-19,5

Cyclomethicone Glanzgeber 0,55-13

Siliconöl Hydrophobierung 2,75-19,5

Schleifmittel/Abrasiva Reinigung 2,75-26

Duftstoff Duftstoff 0-1 ,625

Preservative Konservierung 0-0,325

PVA Filmbildner 35-45

Grundrezeptur für Autopolitur

Inhaltsstoffe Funktion %

Propylenglycol Gleitmittel 2,75-32,5

Quaternäre Silikonverbindung Hydrophobierung 0,55-6,5

Cyclomethicone Glanzgeber 2,75-13

Fettsäurediethanoamid C8-C18 Benetzer 0,55-6,5

Polyethersiloxan Hydrophobierung 0,55-6,5

Duftstoff Duftstoff 0-1 ,625

Preservative Konservierung 0-0,325

PVA Filmbildner 35-45

Grundrezeptur für Fußbodenwischpflege

Acrylpolymer Glanzgeber 0,55-13

Dimethicone Hydrophobierung 5,5-32,5

Fettalkoholethoxylat C8-C 18/2-20 EO Reiniger 5,5-19,5

Monothanolamin Alkalie, Reinigungsverstärker 0,55-0,13

Citronensäure pH-Stellmittel 0,055-0,13

Duftstoff Duftstoff 0-1 ,625

Preservative Konservierung 0-0,325

PVA Filmbildner 35-45

Grundrezeptur für Geschirrspülmittel

Inhaltsstoffe Funktion %

Alkansulfonat Reiniger 5,5-32,5

Natriumlaurylethersulfat C12/2-4 EO Reiniger 5,5-32,5

Fettalkoholethoxylat C8-C 18/2-20 EO Reiniger 0,275-6,5

Alkylethercarbonsäure C8/6-8 EO Netzmittel 0,055-3,25

Sulfobernsteinsäureester C8-C12, Na-SaIz Netzmittel 0,00055-0,065

Fettsäurediethanolamid C8-C18 Schaumstabilisator 0,55-6,5

Duftstoff Duftstoff 0-1 ,625

Preservative Konservierung 0-0,325

PVA Filmbildner 35-45

Grundrezeptur für Kraftreiniger

Inhaltsstoffe Funktion %

Alkansulfonat Reinigung 5,5-32,5

Natriumlaurylethersulfat C12/2-4 EO Reinigung 0,55-13

Fettalkoholethoxylat C8-C 18/2-20 EO Reinigung 2,75-19,5

Fettsäure Alkalisalz C8-C18 Reinigung 0,55-6,5

Duftstoff Duftstoff 0-1 ,625

Natriumeitrat Stabilisator 0-0,975

PVA Filmbildner 35-45

Grundrezeptur für Kunststoffreiniger

Inhaltsstoffe Funktion %

Diproylenglykolmonobutylether Antistatik 0,55-13

Fettalkoholpolyglycoletherphospat, K-salz Reinigung, Antistatik 0,55-13

Dimethicone Spreitmittel 5,5-32,5

Fettalkoholethoxylat C8-C 18/2-20 EO Reinigung, Antistatik 5,5-19,5

Na-SaIz organischer Säuren Komplexbildner 0,55-6,5

Duftstoff Duftstoff 0-1 ,625

Preservative Konservierung 0-0,325 PVA Filmbildner 35-45

Grundrezeptur für Möbelpflege

Inhaltsstoffe Funktion %

Carnauberwachs Pflege 0,55-13

Bienenwachs Pflege 0,55-13

Schellackwachs Hydrophobierung 0,55-13

Orangenöl (Limonene) Lösungsvermittler 5,5-52

PVA Filmbildner 35-45

Grundrezeptur für Neutralreiniger

Inhaltsstoffe Funktion %

Alkansulfonat Reiniger 5,5-32,5

Natriumlaurylethersulfat C 12/2-4 EO Reiniger 0,55-19,5

Fettalkoholethoxylat C8-C 18/2-20 EO Reiniger 2,75-32,5

Alkylethercarbonsäureester C8/6-8 EO Netzmittel 0,055-0,325

Sulfobernsteinsäureester C8-C12, Na-SaIz Netzmittel 0,00055-0,65

Duftstoff Duftstoff 0-1 ,625

Preservative Konservierung 0-0,325

PVA Filmbildner 35-45

O O _li

Grundrezeptur für Silberputzmittel

Inhaltsstoffe Funktion %

Natriumdithionit Bleichmittel 2,75-58,5

Natriumcarbonat Alkalie 2,75-16,25

Natriumhydrogencarbonat Streckmittel 0,55-32,5

Nitrilotriessigsäure Komplexbildner 0,55-6,5

PVA Filmbildner 35-45

Grundrezeptur für Teppichreiniger

Inhaltsstoffe Funktion %

Natriumlaurylethersulfat C 12/2-4 EO Reiniger 0, 55-19

Natriumfettalkoholsulfat C12-C18 Schaumstabilisator 0, 55-19 ,5

Fettsäureamidoalkylbetain C12-C14 Reiniger 0, 55-19

Fettsäurediethanolamid C16-C18 Schaumstabilisator 0 ,55-6, 5

Sulfobernsteinsäureester C8-C12, Na-SaIz Netzmittel 0,00055-0,65

Schichtsilikat;Alkalisalz Thixotropierung 0,005-3,25

Duftstoff Duftstoff 0-0,65

Preservative Konservierung 0-0,325

PVA Filmbildner 35-45

Grundrezeptur für Abschminkemulsion

Grundrezeptur für Handreinigungschaum / Waschlotion

Grundrezeptur für Gesichtsreinigungsschaum, ölhaltig

Grundrezeptur für Hautklärungsschaum

Grundrezeptur für Gesichtreinigungsschaum, öl-und PEG-haltig

Grundrezeptur für Abschminkemulsion 2

Grundrezeptur für Fußbad

Die Herstellung der ersten Schicht gemäß den Grundrezepturen erfolgt nach dem folgenden, allgemeinen Schema:

Zu dem Filmbildnergemisch (beispielsweise eine 25%-ige, wässrige Lösung von Polyvinylalkohol (PVA) oder eine Mischung aus einer 4%-igen Carrageenan-Lösung, einer 25%-igen Hydroxypropylcellulose-Lösung und einer 12,5%-igen Hydroxypropylmethylcellulose-Lösung) werden die übrigen Inhaltsstoffe eingewogen. Die gesamte Masse wird bis zur optischen Homogenität gerührt. Dabei kann die Viskosität der Masse gegebenenfalls durch Zugabe von Wasser so eingestellt werden, dass sie danach durch intensives Rühren aufgeschäumt werden kann. Die aufgeschäumte Masse wird mit Hilfe eines Streichkastens bei einer definierten Schichtdicke auf die silikonisierte Seite einer Trägerfolie aus Kunststoff oder Papier beschichtet. Die Schichtdicken können bis zu 5 mm, vorzugsweise bis 2 mm betragen. Besonders bevorzugt sind Schichtdicken zwischen 200 und 500 μm.

Der so hergestellte schichtförmige Schaum wird anschließend für ca. 20 min bei 7O ⁰ C getrocknet. Nach der Trocknung ist der Schaum zur weiteren Verarbeitung, d.h. mit der zweiten Schicht (und gegebenenfalls mit einer dritten Schicht) abgedeckt und

ggf. verbunden werden. Danach ist das Erzeugnis für eine weitere Konfektionierung bereit.

Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Herstellung der ersten Schicht in Form eines trockenen Schaums eine bevorzugte Ausführungsform ist, die aber nicht als Einschränkung darauf anzusehen ist.