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"Reinigungsmitteltablette"
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Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung
einer leichtlöslichen Reinigungsmitteltablette, die sich zur Reinigung glänzender
Oberflächen, insbesondere von Lack- und Glasflächen eignet. Für derartige Anwendungsgebiete
geeignete Reinigungsmittel, bei denen es sich vielfach um Flüssigprodukte handelt,
ist ein vergleichsweise hoher Tensidgehalt erwünscht, um eine blanke, nicht durch
Reinigungsmittelreste getrübte Oberfläche zu erhalten. Gegenüber flüssigen Mitteln
bietet eine Tablette den Vorteil, daß sie einfacher und genauer dosiert werden kann
und daß man ohne einen Zusatz von organischen Lösungsmitteln auskommt. Waschmittel
in Tablettenform sind zwar in großer Zahl bekannt, Jedoch liegt der Gehalt an Tensiden
meist unter 20 Gewichtsprozent, da höhere Anteile vielfach die Löslichkeit der Tablette
ungünstig beeinflussen. Die Anforderungen an die Lösungsgeschwindigkeit sind Jedoch
hoch. Es war anzustreben, daß die Tablette in bewegtem, kalten Wasser von 15 - 20
oC in weniger als 3 Minuten, vorzugsweise weniger als 1 Minute vollständig zerfällt,
was bedeutet, daß eine 3 bis 6 g schwere Tablette, die in einen 10 Liter fassenden
leeren Eimer eingelegt wird, nach Zulaufenlassen von 8 Liter Leitungswasser vollständig
zerfallen ist.
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Eine weitere Anforderung ist die problemlose Herstellbarkeit der Tablette,
das heißt, die Komponenten sollen sich
leicht vermischen und verpressen
lassen, ohne daß es zum Ankleben an den Misch- und Preßwerkzeugen kommt. Die erwünschte
hohe Lösungsgeschwindigkeit darf nicht zu Lasten der Bruchfestigkeit gehen. Die
verpreßten Bestandteile müssen untereinander verträglich sein, insbesondere darf
es bei der Lagerung nicht zu Nachhärtungen oder chemischen Reaktionen kommen, welche
die Löslichkeit oder Festigkeit der Tablette nachteilig beeinflussen. Schließlich
soll auch das Reinigungsergebnis die Erwartungen des Verbrauchers erfüllen und der
auftrocknendeFlüssigkeitsfilm keine Trübungen und Schlieren auf gereinigten Glasflächen
hinterlassen.
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Gegenstand der Erfindung, mit der die vorstehend geschilderte Aufgabe
gelöst'wird, ist eine Reinigungsmitteltablette mit hoher Lösungsgeschwindigkeit
in kaltem Wasser gekennzeichnet durch einen Gehalt an A) 10 - 55 Gewichtsprozent
mindestens eines Tensides aus der Klasse der Sulfonate und Sulfate, B) 80 - 25 Gewichtsprozent
mindestens eines Binde-und Füllmittels aus der Klasse der Natrium- oder Kaliumpolymerphosphate
und der Dextrose, C) 5 - 20 Gewichtsprozent Polyvinylpolypyrrolidon, D) 0,1 - 2
Gewichtsprozent mikrofeiner Kieselsäure, E) 0 - 7,5 Gewichtsprozent eines bei Raumtemperatur
flüssigen bis pastösen nichtionischen Tensids, wobei die Verbindungen Jeweils in
wasserfreier bis wasserarmer Form vorliegen.
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Als Tenside vom Sulfonat- oder Sulfattyp (Bestandteil A) kommen lineare
Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate,5C-Sulfofettsäureester, Olefinsulfonate, Fettalkoholsulfate,
Fettalkoholpolyglykolethersulfate und Alkylphenolpolyglykolethersulfate infrage.
Bevorzugte sind Alkylbenzolsulfonate mit linearen 9 - 14 C-Atome aufweisenden Alkylketten,
Alkansulfonate mit linearen, durchschnittlich 14 -18 C-Atome auSweisenden Alkylketten
(wie sie durch Sulfochlorierung beziehungsweise Sulfoxidation aus Paraffinen und
anschließende Verseifung beziehungsweise Neutralisatiqn erhältlich sind) und X-Sulfofettsäureester,
die sich von gesättigten C12-C18-Fettsäuren und aliphatischen 0-C4-Alkanolen, wie
Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropànol oder Butanol, ableiten. Diese als bevorzugt
bezeichneten Tenside kommen in Form ihrer Natriumsalze in Anteilen von vorzugsweise
25 - 50 Gewichtsprozent zum Einsatz.
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Als besonders zweckmäßig hat sich die Verwendung von linearem Natriumdodecylsulfonat
in Anteilen von 30 - 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Mischung, erwiesen.
Die genannten Tenside kommen in wasserfreier beziehungsweise wasserarmer Form zum
Einsatz, das heizt, der Wassergehalt soll weniger als 3 Gewichtsprozent, vorzugsweise
weniger als 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Tensid, betragen.
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Als Binde- und Füllmittel (Bestandteil B) eignet sich neben wasserfreier
Dextrose und Diphosphaten vorzugsweise Natriumtripolyphosphat, das wasserfrei sein
kann oder einen Kristallwassergehalt bis zu 8 Gewichtsprozent aufweisen kann. Auch
Gemische aus wasserfreier Dextrose und Natriumtripolyphosphat, beispielsweise im
Mischungsverhältnis 10 : 1 bis 1 : 10, sind geeignet. Bevorzugt im
Interesse
einer hohen Lösungsgeschwindigkeit der Tablette ist ein Natriumtripolyphosphat mit
einem Kristallwassergehalt von 1 - 7 Gewichtsprozent, was einem Anteil von 4,4 -
30,8 Gewichtsprozent an Hexahydrat entspricht. Dieses kristallwasserhaltige Tripolyphosphat
kommt vorzugsweise in Anteilen von 70 - 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die Summe
der Tabletteninhaltsstoffe, zum Einsatz.
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Die Komponente G besteht aus homopolymer vernetztem Polyvinylpyrrolidon
und hat als sogenanntes Tablettensprengmittel die Aufgabe, den Zerfall und das Auflösen
der Tablette in kaltem Wasser zu beschleunigen. Das Molekulargewicht geeigneter
Polyvinylpolyrrolidone liegt im allgemeinen im Bereich 106 und darüber. Der Gehalt
der Tabletten an diesem Bestandteil beträgt 5 - 20, vorzugsweise 9 - 16 Gewichtsprozent.
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Die. Komponente D besteht aus mikrofeiner Kieselsäure, die in bekannter
Weise durch pyrogene Zersetzung von Siliciumtetrachlorid beziehungsweise durch Ausfällen
aus Silikatlösungen erhältlich und unter der Bezeichnung «Aerosil" bekannt sind.
Geeignete Produkte weisen eine mittlere Teilchengröße von 10 - 20 nm bei einer Oberfläche
von zirka 100 bis 400 m2/g auf. Der Anteil an mikrofeiner Kieselsäure beträgt 0,1
- 2, vorzugsweise 0,5 - 1,5 Gewichtsprozent.
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Als fakultativer Bestandteil können bis zu einem Gehalt von 7,5 Gewichtsprozent
vorzugsweise höchstens 5 Gewichtsprozent an nichtionischen Tensiden, die bei Raumtemperatur
flüssig bis pastös sind> anwesend sein. Oberhalb 40 °C schmelzende, wachsartige
beziehungsweise feste Verbindungen dieser Klasse haben sich wegen Herabsetzung
der
Lösungsgeschwindigkeit als nicht geeignet erwiesen.
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Brauchbar sind Ethoxylierungsprodukte von gesättigten oder ungesättigten
Fettalkoholen natürlichen oder synthetischen Ursprungs, von Alkandiolen, Thioalkoholen,
Fettaminen, Fettsäuren, Fettsaureamiden und Alkylphenolen, wobei die Kohlenwasserstoffreste
der genannten Verbindungen 12 bis 20 C-Atome und die Polyoxyalkylenreste 5 bis 15
Ethylenglykolethergruppen aufweisen können. Brauchbar sind ferner die bekannten
oberflächenaktiven Blockpolymeren aus Polypropylenglykol und Polyethylenglykol beziehungsweise
analoge Blockpolymere. Bevorzugte Verbindungen der vorgenannten Klasse sind die
Alkyl- beziehungsweise Alkenylpolyglykolether, wobei sich letztere von gesättigten
oder einfach ungesättigten Fettalkoholen beziehungsweise Oxoalkoholen mit 12 bis
18 Kohlenstoffatomen und 7 bis 15 Oxyethylen-Einheiten ableiten und so zusammengesetzt
sind, daß die Forderung hinsichtlich der flüssigen bis pastösen Konsistenz bei Raumtemperatur
erfüllt ist.
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Weitere Zusätze sind nicht erforderlich, jedoch können in Anteilen
von nicht mehr als 10 Gewichtsprozent Natriumsulfat (das häufig Bestandteil von
Sulfat- beziehungsweise Sulfonattensiden ist) und Na-Toluolsulfonat sowie in geringerer
Menge auch Natriumsilikat zugesetzt werden.
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Falls eine Schaumentwicklung unerwünscht ist, empfiehlt sich ein Zusatz
an Schaumdämpfungsmitteln> insbesondere Organopolysiloxanen. Zwecks Kennzeichnung
können Farb-und Duftstoffe oder auch Bitterstoffe, die einem versehentlichen Verzehr
der Tablette entgegenwirken, mitverwendet werden.
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Das Vermischen der Bestandteile und Verpressen kann in üblicher Weise
erfolgen; besondere Vorkehrungen, zum Beispiel eine vorherige Granulierung der Bestandteile,
sind hierbei nicht erforderlich. Die festen Bestandteile sollen Jedoch möglichst
in pulvriger Form mit einem Partikeldurchmesser von möglichst nicht mehr als 1 -
2 mm vorliegen, um Inhomogenitäten beziehungsweise nachteilige Einflüsse auf die
Lösungseigenschaften zu vermeiden. Der Preßdruck wird so eingestellt, daß die Bruchfestigkeit
der Tabletten mindestens 50 N (Newton) beträgt, Jedoch 100 N nicht wesentlich übersteigt,
um die gewünschte hohe Zerfalls- und Lösungsgeschwindigkeit in kaltem Wasser zu
garantieren. Die fertigen Tabletten weisen zweckmäßigerweise ein Gewicht von 1 bis
10, vorzugsweise von 3 bis 7 g auf, was bei üblicher Anwendungskonzentration zum
Ansetzen von 2 bis 20, vorzugsweise 6 bis 10 Liter Lösung ausreicht. Es empfiehlt
sich, die Tabletten mit einer gegen Peuchtigkeitseinwirkung gesicherten Umhüllung
beziehungsweise Verpackung zu versehen.
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Die in der angegebenen Weise hergestellten Tabletten sind schnellöslich
und lagerbeständig und ändern auch nach mehrwöchiger Aufbewahrung bei höheren Temperaturen
ihre günstigen Lösungseigenschaften nicht.
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Beispiele Die in der Tabelle I aufgefuhrten Bestandteile wiesen folgende
Konstitution beziehungsweise Begleitstoffe auf.
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ABS (1) = Na-n-Dodecylbenzolsulfonat, Wassergehalt % Natriumsulfat
= 3 % Na-Toluolsulfonat = 15 % ABS (2) = Na-n-Dodecylbenzolsulfonat, Wassergehalt
C1 % Natriumsulfat = 4 % OS = Na-Olefinsulfonat aus primären C14-C16-Olefinen, Wassergehalt
<1 % Natriumsulfat 1,5 % AS = Na-Alkansulfonat aus O15-C18-n-Alkanen, Wassergehalt
% Natriumsulfat 1,2 % TPP (1) = Na-Tripolyphosphat, wasserfrei TPP (2) = Na-Tripolyphosphat,
5 Gewichtsprozent H O (entsprechend einem Anteil von 22 % Hexahydrat) PVPP = Polyvinylpolypyrrolidon
(gemäß US-PS 2 938 017) 6 Molekulargewicht >106,
FA + 50 EO
= Fettalkohol C16-C18 mit 50 Oxyethylengruppen.
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Die Mengenangaben in der Tabelle sind Gewichtsprozent.
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Die Bestandteile wurden sorgfältig gemischt und zu Tabletten mit einem
Durchmesser von 25 mm und einem Gewicht von 4 g verpreßt. Die Gemische ließen sich
einwandfrei verpressen, ohne daß es zum Ankleben an den Preßwerkzeugen kam. Die
Bruchfestigkeit der TPP enthaltenden Tabletten betrug 80 - 90 N, die der auf Dextrose-Basis
60 -70 N. Die Auflösungsgeschwindigkeit wurde durch Einlegen der Tablette in einen
leeren Eimer von 10 Liter Fassungsvermögen und anschließendem Einlaufenlassen von
8 Liter Leitungswasser innerhalb eines Zeitraums von 1 Minute getestet. Die Mehrzahl
der getesteten Tabletten war innerhalb der Testzeit völlig zerfallen und gelöst,
nur in wenigen Fällen wurde diese Zeit geringfügig unterschritten (die Zeitangaben
sind Mittelwerte aus jeweils 3 Tests).
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An den bei 20C und 40 "C im Klimaschrank in wasserdichter Verpackung
gelagerten Tabletten waren nach 8 Wochen noch keine Änderungen hinsichtlich der
Bruchfestigkeit und des Lösungsverhaltens zu beobachten.
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Die Lösungen der Tabletten wiesen ein gutes Reinigungsvermögen gegenüber
fettigen und mineralischen Verschmutzungen auf und hinterließen auf den gereinigten
Gegenständen (Lackflächen an Kraftfahrzeugen, Glasscheiben) einen hohen Glanz ohne
Schlieren- und Streifenbildung.
| Beispiel |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
| ABS (1) 15 20 40 50 50 50 50 45 - - - |
| ABS (2) - - - - - - - - 50 - - |
| OS - - - - - - - - - 30 - |
| AS - - - - - - - - - - 30 |
| TPP (1) - - - - - 34 - - - - - |
| TPP (2) 74 66,5 46,5 36,5 34 - - 34 34 54 54 |
| Dextrose - - - - - - 34 - - - - |
| (wasserfrei) |
| PVPP 10 12,5 12,5 12,5 15 15 15 15 15 15 15 |
| Kieselsäure 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 |
| FA + 50 EO - - - - - - - 5 - - - |
| Auflösungs- <1 <1 <1 1-2 <1 <1 <1 1-2 <1
1-2 1-2 |
| zeit (min) |
Tabelle I