DE69836022T2

DE69836022T2 - Pulverförmige waschmittelzusammensetzung

Info

Publication number: DE69836022T2
Application number: DE69836022T
Authority: DE
Inventors: Kao Corp. Genjiro Wakayama-shi HAGINO; Kao Corp. Shuji Wakayama-shi TAGATA; Kao Corp. Sachiko Wakayama-shi NOGUCHI
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2018-07-11
Also published as: CN1270629A; EP0999264B1; DE69836022D1; EP0999264A1; EP0999264A4; WO1999003969A1; US6265371B1; CN1195838C; JPH1135988A; JP3290382B2

Description

Diese Erfindung betrifft eine pulverförmige Reinigungszusammensetzung. Mehr spezifisch betrifft sie eine pulverförmige Reinigungszusammensetzung mit hoher Reinigungsleistung und ausgezeichneter Lagerungsstabilität (Zusammenbackresistenz).
Ein Reinigungsmittel für Kleidung enthielt früher eine Phosphorverbindung wie Natriumtripolyphosphat als Sequestriermittel. Gegenwärtig wird hauptsächlich ein Zeolith, kristallines Natriumaluminosilikat, verwendet.
Weil der Zeolith manchmal keine ausreichende Wirkung durch Waschen für kurze Zeit bei niedriger Temperatur entfalten kann, enthält es ein polymeres Dispersionsmittel wie ein Polymer vom Polycarbonsäuretyp. Dieses Polymer hat eine Sequestrierfunktion bei niedriger Wassertemperatur, aber beinhaltet das Problem, dass die Bioabbaubarkeit unzureichend ist.
In den letzten Jahren wurden Studien bezüglich Aufbaustoffen mit ausgezeichneter Bioabbaubarkeit und ausgezeichneter Sequestrierleistung durchgeführt. Beispielsweise gibt es JP-A-50-3979, JP-A-55-157695, JP-A-55-160099, JP-A-56-81399, WO-9612784, WO-9630479, US-3,637,511 und dgl. Wenn jedoch ein Reinigungsmittel mit diesen spezifischen organischen Aufbaustoffen vermischt wird, gibt es das Problem bezüglich der Lagerungsstabilität (Zusammenbackresistenz) des Reinigungsmittels.
US-3,637,511 beschreibt einen nicht phosphorhaltigen Reinigungsaufbaustoff, der ein wasserlösliches Salz von N,N-Di(carboxymethyl)-asparaginsäure ist. Etwa 2 bis etwa 10 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eines wasserlöslichen Alkalimetallsilikats können ebenfalls vorhanden sein.
WO 97/19159 betrifft ein festes Waschmittel für Textilien, umfassend 1 bis 60 Gew.% anorganischer Aufbaustoffe, erzeugt aus Aluminosilikaten, Silikaten, Carbonaten und/oder Phosphaten, 0,1 bis 25 Gew.% von einem oder mehreren Glycin-N,N-diessigsäurederivaten, 1 bis 40 Gew.% anionischen Tenside und 0,5 bis 30 Gew.% an nichtionischen Tensiden.
Es ist ein Ziel dieser Erfindung, eine pulverförmige Reinigungszusammensetzung anzugeben, die hochleistungsfähige, wasserlösliche Aufbaustoffe enthält und eine ausgezeichnete Lagerungsstabilität (Zusammenbackresistenz) aufweist, während sie ein hohes Reinigungsvermögen hat.
Diese Erfinder haben festgestellt, dass eine Reinigungszusammensetzung mit einem Chelatisierungsmittel aus einer wasserlöslichen Polycarbonsäure mit einem spezifischen durchschnittlichen Neutralisierungsgrad, einem Alkalimittel in spezifischen Mengen und einem Tensid die oben genannten Probleme lösen kann.
Diese Erfindung gibt eine pulverförmige Reinigungszusammensetzung an, umfassend

(a) 1 bis 50 Gew.% eines Chelatisierungsmittels mit der unten gezeigten Formel (I) und mit einem durchschnittlichen Neutralisierungsgrad von 20 bis 70%, einem Molekulargewicht von 600 oder weniger, einer Anzahl von Carboxylgruppen in einem Molekül von 3 oder 4 und einer Konstanten der Chelatisierungsstabilität mit Ca²⁺ von 6 bis 13,
(b) 5 bis 60 Gew.% eines Alkalimittels, worin eine 0,1 Gew.%-ige, wässrige Lösung oder Dispersion des Alkalimittels einen maximalen pH von 10 oder mehr bei 20°C aufweist, wobei zumindest 5 ml einer 0,1 N HCl wässrigen Lösung erforderlich sind, um 1 Liter der wässrigen Lösung oder Dispersion auf pH 9 einzustellen, und
(c) 5 bis 50 Gew.% eines Tensides.

Die erfindungsgemäß verwendeten Komponenten werden nachfolgend beschrieben.
Der durchschnittliche Neutralisierungsgrad des Chelatisierungsmittels als Komponente (a) ist 20 bis 70%, bevorzugt 30 bis 60%. Wenn der durchschnittliche Neutralisierungsgrad weniger als 20% ist, vermindert sich die Löslichkeit der Pulver und keine ausreichende Waschfähigkeit wird erhalten. Wenn er mehr als 70% ist, erhöht sich die hygroskopische Eigenschaft und die Eigenschaften des Pulvers wie Zusammenbackresistenz und dgl. werden verschlechtert, wodurch die Handhabung schwierig wird. Der durchschnittliche Neutralisierungsgrad ist ein Durchschnitt eines Grades der Neutralisierung eines Chelatisierungsmittels vom Säuretyp mit einem Alkali und wird durch die folgende Gleichung dargestellt:
Weiterhin ist das Molekulargewicht des Chelatisierungsmittels als Komponente (a) 600 oder weniger und die Anzahl der Carboxylgruppen in einem Molekül ist 3 bis 5. Wenn das Molekulargewicht des Chelatisierungsmittels mehr als 600 ist und die Anzahl der Carbxylgruppen in einem Molekül 6 oder mehr ist, vermindert sich die Menge der Metallionen, die pro Einheitsgramm des Chelatisierungsmittels eingefangen werden. Wenn die Anzahl der Carboxylgruppen in einem Molekül 2 oder weniger ist, wird keine ausreichende Chelatisierleistung erzielt.
Dieses Chelatisiermittel ist eines, bei dem die Konstante der Chelatisierungsstabilität mit Ca²⁺ ist angesichts der Reinigungsleistung und der hygroskopischen Eigenschaft 6 bis 30. Die Konstante der Chelatisierungsstabilität ist ein Index der Chelatisierungsleistung.
Die Konstante der Ca-Chelatisierungsstabilität wird durch folgendes Verfahren bestimmt.
Eine Lösung mit 0,1 mol/l NH₄Cl-NH₄OH (pH 10,0) wird als Puffer hergestellt. Alle Probenlösungen wurden unter Verwendung dieses Puffers erzeugt. Bei der Messung der Ca²⁺-Konzentration wurden ein Ionenmessgerät (920A, hergestellt durch Orion Research Incorporated, U.S.A.) und eine Ca²⁺-Ionenelektrode verwendet. Zunächst wird eine Beziehung der Calciumchloridkonzentration und des Potentials der Elektrode festgestellt und eine Kalibrierungskurve gebildet. Eine Lösung (5,36 × 10^–2 mol/l) Calciumchlorid und eine Lösung (5,36 × 10^–4 mol/l) einer Chelatisierungsmittelprobe werden hergestellt. 1 ml der Calciumchloridlösung werden zu 100 ml der Chelatisierungsmittelprobenlösung gegeben und die Lösung wird 5 min gerührt. Die restliche Ca²⁺-Konzentration wird unter Verwendung der Ca²⁺-Ionenelektrode gemessen. Unter der Annahme, dass das Chelatisierungsmittel einen Chelatkomplex mit Ca²⁺ bei einem Verhältnis von 1:1 bildet, wird die Konstante der Ca-Chelatisierungsstabilität durch folgende Gleichung bestimmt:

[Ca]: Restkonzentration an metallischen Ionen (mol/l)
[L]_total: Anfangskonzentration des Chelatisierungsmittels (mol/l)
[Ca]_total: Anfangskonzentration der metallischen Ionen (mol/l)

Eine Aminopolycarbonsäure mit der folgenden Struktur wird als erwähntes Chelatisierungsmittel verwendet.
worin R-(CH₂)_n-A ist, A H, OH oder COOM ist, M H, Na, K oder NH₄ ist und n 0 bis 3 ist.
Angesichts der Bioabbaubarkeit sind besonders teilweise neutralisierte Substanzen wie N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminopentandionsäure, N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminobutandionsäure, N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminopropandionsäure, N,N-Bis(carboxymethyl)-2-amino-3-hydroxypropansäure und dgl. bevorzugt. Die teilweise neutralisierte Substanz wie N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminopentandionsäure oder N,N-Bis(carboxymethyl)-2-amino-3-hydroxypropansäure ist besonders bevorzugt.
Der Gehalt dieser Chelatisierungsmittel ist 1 bis 50 Gew.%, bevorzugt 2 bis 40 Gew.%, weiter bevorzugt 2,5 bis 30 Gew.% in der Zusammensetzung. Wenn er weniger als 1 Gew.% ist, wird keine zufrieden stellende Wirkung erhalten. Wenn er mehr als 50 Gew.% ist, werden die Mengen des Aktivators und anderer Aufbaustoffe verhältnismäßig reduziert und keine ausreichende Reinigungsleistung wird erhalten.
Das Alkalimittel als Komponente (b) ist eine Verbindung, bei der ein maximaler pH einer wässrigen Lösung oder einer Dispersion mit einer Konzentration von 0,1 Gew.% (nachfolgend als "maximaler pH" bezeichnet) 10 oder mehr (20°C) ist, und 5 ml oder mehr einer 0,1 N wässrigen HCl-Lösung (nachfolgend als "Menge der wässrigen HCl Lösung" bezeichnet) sind zum Einstellen von 1 l der wässrigen Lösung oder der Dispersion auf pH 9 erforderlich. Wenn der maximale pH des Alkalimittels weniger als 10 ist oder die Menge der wässrigen HCl-Lösung weniger als 5 ml ist, wird keine ausreichende Reinigungsleistung erhalten.
Spezifische Beispiele des Alkalimittels umfassen kristalline Silikate, amorphe Silikate, Alkalimetallcarbonate wie Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumsesquicarbonat oder Natriumhydrogencarbonat und amorphe Alkalimetallsilicate wie JIS Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 und Phosphate wie Tripolyphosphate. Diese Alkalimittel von anorganischen Salzen werden nicht nur als Neutralisierer eines Chelatisierungsmittels verwendet, sondern sind ebenfalls wirksam zur Bildung einer Struktur aus Körnern beim Trocknen eines Reinigungsmittels, wodurch es möglich wird, ein verhältnismäßig hartes Reinigungsmittel mit ausgezeichneter Fließfähigkeit zu erhalten.
Weiterhin wird das Alkalimittel als Komponente (b) in die Zusammensetzung in einer Menge von 5 bis 60 Gew.%, bevorzugt 10 bis 50 Gew.% vermischt. Wenn die Menge weniger als 5 Gew.% ist, ist die Waschfähigkeit gering und dies hat eine nachteilige Wirkung auf die Löslichkeit. Die Menge des Alkalimittels ist bevorzugt mehr als die Menge, die zum Neutralisieren des Säureanteils des Chelatisierungsmittels (a) nach Zugabe und Auflösen der Zusammensetzung in Waschwasser notwendig ist. Es ist besonders bevorzugt, dass das Alkalimittel in einer solchen Menge vermischt wird, dass nach Zugabe der Reinigungszusammensetzung zu entionisiertem Wasser bei einer Konzentration von 0,067% unter Rühren der Dispersion der pH innerhalb von 3 min nicht 10 oder weniger wird.
Als Alkalimittel ist kristallines Silikat besonders bevorzugt.
Das kristalline Silikat, das erfindungsgemäß verwendet wird, hat eine ausgezeichnete Alkalinität und unterscheidet sich von einem kristallinen Aluminosilicat. Als kristallines Silikat, das erfindungsgemäß verwendet wird, ist eine Verbindung mit einem maximalen pH von 11 oder mehr bevorzugt. Besonders bevorzugt ist eine Verbindung mit der folgenden Zusammensetzung: x(M₂O)·y(SiO₂)·z(Me_mO_n)·w(H₂O) (III)worin M ein Element der Gruppe Ia des Periodensystems (insbesondere bevorzugt K und/oder Na) ist, Me ein oder mehrere Elemente (bevorzugt Mg und Ca) ist, ausgewählt aus einem Element der Gruppen IIa, IIb, IIIa, IVa und VIII des Periodensystems, y/x 0,5 bis 2,6, z/x 0,01 bis 0,9, w 0 bis 20 und n/m 0,5 bis 2,0 sind.
Ein Verfahren zur Erzeugung des kristallinen Silikates mit der Formel (III) wird unter Bezugnahme auf JP-A-7-89712 durchgeführt.
Weiterhin kann das kristalline Silikat mit der Formel (IV) ebenfalls bevorzugt verwendet werden. M₂O·x'(SiO₂)·y'(H₂O) (IV)worin M ein Alkalimetall (besonders bevorzugt K und/oder Na), x' 1,5 bis 2,6 und y' 0 bis 20 sind (besonders bevorzugt im wesentlichen 0).
Das kristalline Silikat der Formel (IV) ist in JP-A 60-227895, Phys. Chem. Glasses, 7, 127–138 (1966), Z. Kristallogr., 129, S. 396–404 (1969) und dgl. beschrieben. Weiterhin sind dessen Pulver und Körnchen von Hoechst Tokuyama Ltd. unter dem Warennamen "Na-SKS-6" (δ-Na₂Si₂O₅) erhältlich.
Erfindungsgemäß ist der Gehalt des kristallinen Silikates bevorzugt 1 bis 30 Gew.%, besonders bevorzugt 3 bis 25 Gew.% angesichts der Reinigungsleistung.
Im Hinblick auf das Tensid als Komponente (c) ist es bevorzugt, dass ein kationisches und ein nichtionisches Tensid hauptsächlich verwendet werden.
Insbesondere umfassen Beispiele des anionischen Tensides lineare Alkylbenzolsulfonate mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen, Alkansulfonate (SAS), α-Olefinsulfonate, Schwefelsäureester von primären oder sekundären höheren Alkoholen, α-Sulfofettsäureester, Fettsäuresalze, die von Talg oder Kokosnussöl stammen, und dgl. Bevorzugte Beispiele des nichtionischen Tensides umfassen Polyoxyethylenalkylether mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, Polyoxyethylenalkylphenylether, höhere Fettsäurealkanolamide und Addukte davon mit Alkylenoxiden, Alkylaminoxiden und dgl. Weiterhin kann ein Tensid auf Aminosäurebasis als amphoteres Tensid und ein quaternäres Ammoniumsalz als kationisches Tensid in Kombination verwendet werden.
Der Gehalt des Tensides ist 5 bis 50 Gew.%, bevorzugt 15 bis 45 Gew.% in der Zusammensetzung angesichts der Reinigungsleistung und der leichten Produktion.
Es ist ratsam, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung ein kristallines Aminosilikat (Zeolith) als Komponente (d) enthält. Das kristalline Aluminosilikat wird durch die folgende Formel dargestellt: a'M₂O·Al₂O₃·b'(SiO₂)·w(H₂O) (II)worin M ein Alkalimetallatom, a', b' und w molare Verhältnisse der jeweiligen Komponenten bedeuten, a' 0,7 ≤ a' ≤ 1,5, b' 0,8 ≤ b' < 6 sind und w eine wahlweise positive Zahl ist. Von allen sind solche mit der folgenden Formel (IIa) bevorzugt: Na₂O·Al₂O₃·n(SiO₂)·w(H₂O) (IIa)(worin n eine Zahl von 1,8 bis 3,0 und w eine Zahl von 1 bis 6 ist). Synthetische Zeolithe mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 0,1 bis 10 μm, bevorzugt 0,1 bis 5 μm wie Zeolithe vom A-Typ, X-Typ und P-Typ werden bevorzugt verwendet. Zeolithe können in der Form von pulverförmigen und/oder trockenen Teilchen aus Zeolithagglomerat gemischt werden, erhalten durch Trocknen einer Zeolithaufschlämmung.
Der Gehalt des kristallinen Aluminosilicates ist 1 bis 40 Gew.%, bevorzugt 5 bis 30 Gew.% in der Zusammensetzung angesichts der Lagerungsstabilität (Zusammenbackresistenz) und Löslichkeit.
Eine besonders bevorzugte Reinigungszusammensetzung ist eine, bei der (a) 2 bis 40 Gew.%, (b) 10 bis 50 Gew.%, (c) 15 bis 45 Gew.% und (d) 5 bis 30 Gew.% ausmachen. Die erfindungsgemäße Reinigungszusammensetzung kann die folgenden Komponenten enthalten.
Polymer vom Carbonsäuretyp
Ein Polymer vom Carbonsäuretyp hat eine ausgezeichnete Sequestrierleistung, Dispersionsvermögen von Flecken aus festen Teilchen und Antidispersitionsfähigkeit.
Das Polymer vom Carbonsäuretyp umfasst Homopolymere oder Copolymere von Acrylsäure, Methacrylsäure oder Itaconsäure. Ein Copolymer aus dem erwähnten Monomer und Maleinsäure ist bevorzugt, und das Molekulargewicht ist bevorzugt 1.000 bis 100.000.
Andere Beispiele umfassen Polymere wie Polyglyoxylsäuresalze, Polyglycidylate, Celluloseverbindungen wie Carboxymethylcellulose und Polymere vom Aminocarbonsäuretyp wie Polyaspartate.
Das Polymer vom Carbonsäuretyp wird in einer Menge von 1 bis 20 Gew.%, bevorzugt 2 bis 10 Gew.% in die Zusammensetzung vermischt.
Bleichmittel und Bleichaktivator
Beispiele des Bleichmittels umfassen Percarbonate, Perborate (Monohydrat ist bevorzugt), Sulfat-Wasserstoffperoxid-Addukte. Besonders sind Natriumpercarbonat und Natriumpercarbonat, das mit Natriumborat beschichtet ist, bevorzugt.
Beispiele des Bleichaktivators umfassen Tetraacetylethylendiamin, Acetoxybenzolsulfonat oder -carboxylat, organische Persäurevorläufer gemäß JP-A-59-22999, JP-A-63-258447 oder JP-A-6-316700, metallische Katalysatoren, in denen Übergangsmetalle mit einem Sequestriermittel stabilisiert sind.
Im Hinblick auf das Bleichmittel und den Bleichaktivator werden Körnchen, die separat erhalten werden, in ein Reinigungsmaterial (Körner) durch Trockenmischen eingefügt. Der Gehalt des Bleichmittels und des Bleichaktivators ist bevorzugt 0,1 bis 10 Gew.% in der Zusammensetzung.
Enzym
Beispiele des Enzyms umfassen Hydrolasen, Oxidereductasen, Lyasen, Transferasen und Isomerasen. Bevorzugt sind Protease, Esterase, Lipase, Nuclease, Cellulase, Amylase und Pectinase. Insbesondere bevorzugt ist eine kombinierte Verwendung von Protease und Cellulase.
Der Gehalt des Enzyms ist bevorzugt 0,01 bis 5 Gew.% in der Zusammensetzung.
Fluoreszenz-Farbstoff
Die Zusammensetzung kann ein oder mehrere 4,4'-Bis-(2-sulfostyryl)-biphenylsalze, 4,4'-Bis-(4-chlor-3-sulfostyryl)-biphenylsalze, 2-(Styrylphenyl)naphtothiazolverbindungen, 4,4'-Bis(triazol-2-yl)stilbenverbindungen und Bis(triazinylamino)stilbendisulfonsäureverbindungen in einer Menge von 0,01 bis 2 Gew.% enthalten. Beispielsweise ist Whitex SA (hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) Chinopal CBS (hergestellt von Ciba-Geigy), etc. erhältlich.
Ölabsorbierender Träger
Eine Verbindung, bei der die Ölabsorptionsfähigkeit gemäß JIS K 6220 100 ml/100 g oder mehr ist (berechnet als wasserfreie Verbindung), ist bevorzugt. Eine Verbindung vom Silicatyp wird bevorzugt verwendet. Als Verbindung vom Silicatyp sind TOKSIL (hergestellt von Tokuyama Soda Co., Ltd.), NIPSIL (Nippon Silica K.K.) oder TIXOLEX (hergestellt von Coflan Chemical) erhältlich.
Weiterhin ist die Verwendung eines amorphen Aluminosilicates angesichts der Ionenaustauschfähigkeit besonders bevorzugt (JP-A-6-179899).
Andere
Es ist möglich, ein Dispergiermittel oder einen Farbtransferinhibitor wie Polyethylenglycol, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol oder dgl., einen Füllstoff wie Natriumsulfat oder dgl., ein Entschäumungsmittel vom Silikon/Silicatyp oder dgl., Antioxidantien, Bläuemittel, Parfüm oder dgl. einzufügen.
Die pulverförmige Reinigungszusammensetzung dieser Erfindung ist bevorzugt eine granulare Zusammensetzung mit hoher Schüttdichte. Eine hohe Schüttdichte wird beispielsweise durch ein Verfahren zum Sprühen eines nichtionischen Tensides, Wasser oder dgl. auf sprühgetrocknete Teilchen oder ein Verfahren zum direkten Verschließen von Nichtionen in Teilchen mit einem ölabsorbierenden Träger verliehen. Als Oberflächenmodifizierer von Körnchen kann ein Aluminosilicat während der Granulierung oder unmittelbar vor der Vollendung davon zugegeben werden. Weiterhin können das Chelatisierungsmittel und das kristalline Silicat jeweils zugegeben werden, wenn die hohe Schüttdichte verliehen wird, oder durch Trockenvermischen. Weiterhin kann ein Alkalimetallcarbonat während der Aufschlämmung, der Granulierung oder des Trockenmischens zugegeben werden. Es ist bevorzugt, dass das Chelatisierungsmittel während der Granulierung zugegeben oder getrennt granuliert und dann mit den Reinigungskörnchen trocken vermischt wird. Zusätzlich ist es bevorzugt, dass das Enzym, das Bleichmittel, der Bleichaktivator oder andere Additive getrennt granuliert und dann mit den Reinigungskörnchen trocken vermischt werden.
Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der granularen Reinigungszusammensetzung dieser Erfindung ist 200 bis 1.000 μm, besonders bevorzugt 200 bis 600 μm. Die Schüttdichte der Reinigungszusammensetzung dieser Erfindung ist 0,5 bis 1,2 g/cm³, bevorzugt 0,6 bis 1,0 g/cm³.
Synthesebeispiel 1
Synthese des Dinatriumsalzes von N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminopentandionsäure mit einem Neutralisierungsgrad von 50%.
Das Tetranatriumsalz von N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminopentandionsäure wurde von Glutaminsäure, Formalin und Natriumcyanid durch das Verfahren gemäß US-2,500,019 erhalten. Das resultierende Produkt wurde mit 36%-iger Salzsäure neutralisiert, zum Umwandeln eines Teils des Carboxylates in einen Säuretyp, und Natriumchlorid wurde durch Elektrodialyse entfernt. Durch Neutralisierungstitration unter Verwendung von Perchlorsäure wurde festgestellt, dass N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminopentandionsäure umgewandelt wurde.
Ein trockenes Produkt des Dinatriumsalzes von N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminopentandionsäure wurde durch Zugabe von 100 g einer wässrigen 40%-igen Natriumhydroxidlösung zu 285 g des Mononatriumsalzes von N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminopentandionsäure und durch Gefriertrocknen der Reaktionsmischung nach der Reaktion erhalten. Die Identifizierung des durchschnittlichen Neutralisierungsgrades wurde durch Neutralisierungstitrierung unter Verwendung von Perchlorsäure und ¹³C-NMR durchgeführt.
Die anderen Chelatisierungsmittel wurden ebenfalls durch das obige Schema erzeugt und identifiziert.
Beispiel 1
Herstellung einer hochdichten granularen Reinigungszusammensetzung
Eine wässrige Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 60% wurde aus einem kristallinen Aluminosilicat, Natrium-linearen Alkylbenzolsulfonat, Acrylsäure/Maleinsäure-Copolymer, Natriumsalz von Fettsäure, Natriumcarbonat, Natriumsilicat Nr. 1, Glaubersalz, Fluoreszenzfarbstoff (4,4-Bis(2-sulfostyryl)-biphenylsalz) und PEG hergestellt und sprühgetrocknet. Das resultierende Pulver wurde in einen Hochgeschwindigkeitsmischer gegeben und das Dinatriumsalz von N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminopentandionsäure und ein kristallines Silicat wurden weiter zugegeben. Unter Mischen wurde ein Polyoxyethylenalkylether, erwärmt auf 70°C, graduell tropfenweise zugegeben und granuliert.
30 Sekunden vor Vollendung der Granulierung wurde ein kristallines Aluminosilicat zugegeben, unter Erhalt einer granularen Reinigungszusammensetzung mit einer hohen Dichte als Erfindungsprodukt 1 (durchschnittlicher Teilchendurchmesser 450 μm, Schüttdichte 800 g/l).
Andere hochdichte, granulare Reinigungszusammensetzungen wurden bei Mischungsverhältnissen entsprechend dem oben erwähnten Schema hergestellt. Chelatisierungsmittel (A) bis (D) wurden verwendet, indem sie so eingestellt wurden, dass der jeweilige durchschnittliche Neutralisierungsgrad einen Wert gemäß den Tabellen 1 bis 4 hatte. Keines der Produkte dieser Erfindung gemäß den Tabellen 1 und 2 hatte einen pH von 10 oder weniger 3 min nach deren Zugabe zu 100 ml entionisiertem Wasser bei einem Verhältnis von 0,067% zum Mischen, während sie gerührt wurden.
Auswertung der Leistung
Die Rate der Gewichtserhöhung, die Rate der Passage durch ein Sieb und die Reinigungsleistung wurden durch die folgenden Verfahren gemessen, und die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 4 gezeigt.
Die Rate der Erhöhung des Gewichts reflektiert das Ausmaß der Feuchtigkeitsabsorption und beeinflusst die Passagerate durch das Sieb. Diese Auswertungsergebnisse korrelieren mit der Zusammenbackeigenschaft des Reinigungsmittels. Demzufolge ist es ratsam, dass die Rate der Gewichtserhöhung niedrig, die Rate der Passage durch ein Sieb gut und die Reinigungswirkung ausgezeichnet ist.
(1) Rate der Gewichtserhöhung
1 g Reinigungskörnchen wurden in eine Petrischale gegeben und 40 Tage in einer offenen Kammer mit konstanter Temperatur unter solchen Bedingungen gelagert, dass die Feuchtigkeitsabsorption erhöht wurde (Temperatur 30°C, Feuchtigkeit 80%). Nach der Lagerung wurde die Petrischale herausgenommen und die Rate der Gewichtserhöhung, bezogen auf das Gewicht vor der Lagerung, wurde durch folgende Gleichung bestimmt:
(2) Rate der Passage durch ein Sieb
500 g eines Reinigungspulvers wurden in einen Reinigungskarton gegeben und in einer offenen Kammer mit konstanter Temperatur 40 Tage unter solchen Bedingungen gelagert, dass die Feuchtigkeitsabsorption erhöht wurde (Temperatur 30°C, Feuchtigkeit 80%). Nach der Lagerung wurde der Karton leicht geneigt, und das Reinigungspulver wurde langsam auf ein Sieb mit einer Meshgröße von 5.000 μm getropft. Zu diesem Zeitpunkt wurden das Gewicht des Reinigungsmittels, das durch das Sieb geleitet wurde, und das Gewicht des gesamten Reinigungsmittels nach der Lagerung jeweils gemessen, und die Rate der Passage durch ein Sieb wurde durch folgende Gleichung berechnet:
(3) Reinigungstest
* Herstellung von künstlich verschmutzter Kleidung
Eine künstliche Schmutzlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde auf ein Kleidungsstück durch Verwendung eines Gravurwalzenbeschichters aufgetragen (Zellkapazität der Gravurwalze 58 cm³/cm², Beschichtungsgeschwindigkeit 1,0 m/min, Trocknungstemperatur 100°C und Trocknungszeit 1 min. Ein Baumwollhemdtuch Nr. 2003, erzeugt von Tanigashira Shoten Co., Ltd. wurde verwendet).
Die Zusammensetzung der künstlichen Verschmutzungslösung war: Laurinsäure 0,44 Gew.%, Myristinsäure 3,09 Gew.%, Pentadecansäure 2,31 Gew.% Palmitinsäure 6,18 Gew.%, Heptadecansäure 0,44 Gew.%, Stearinsäure 1,57 Gew.%, Oleinsäure 7,75 Gew.% Trioleinsäure 13,06 Gew.%, n-Hexadecylpalmitat 2,18 Gew.% Squalen 6,53 Gew.%, Kristalle von Eiweißlecithin 1,94 Gew.%, Kanuma Aka-tsuchi 8,11 Gew.%, Ruß 0,01 Gew.% und Rest Leitungswasser.
Waschbedingungen und Auswertungsverfahren
Fünf künstlich verschmutzte Kleidungsstücke mit einer Größe von 10 cm × 10 cm, hergestellt wie oben, wurden zur Auswertung in 1 1 einer wässrigen Reinigungslösung gegeben und diese wurden bei 100 Upm durch ein Terg-O-Tometer gewaschen. Die Waschbedingungen waren wie folgt: Waschzeit 10 min, Reinigungskonzentration 0,067%, Wasserhärte 71,4 mg CaCO₃/l und Wassertemperatur 20°C, und das Spülen wurde mit Leitungswasser für 5 min durchgeführt.
Die Reinigungswirkung wurde bestimmt, indem die Reflextionsvermögen bei 550 nm der nicht gefärbten Kleidung und der gefärbten Kleidung vor und nach dem Waschen durch Verwendung eines Selbstcolorimeters (hergestellt von Shimadzu Corporation) gemessen wurden, und die Reinigungsrate (%) wurde durch die folgende Gleichung berechnet. Die durchschnittliche Reinigungsrate von fünf Kleidungsstücken ist als Reinigungsleistung gezeigt.
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4
(Bemerkungen)

*1: Natrium-lineares Alkyl(C₁₂-C₁₃)benzolsulfonat
*2: Natriumalkyl(C₁₂-C₁₈)sulfonat
*3: Polyoxyethylen (durchschnittliche Zahl der zugegebenen Ethylenoxidmoleküle: 8)-Alkyl(C₁₂-C₁₃)-ether
*4: Natriumsalz von α-Sulfonfettsäuren (Kokosnussfettsäuren)-methylester
*5: N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminopentandionsäure (Ca²⁺-Chelatisierungsstabilitätskonstante = 6,5)
*6: N,N-Bis(carboxymethyl)-2-amino-3-hydroxypropansäure (Ca²⁺-Chelatisierungsstabilitätskonstante = 8,0)
*7: N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminopropansäure (Ca²¹-Chelatisierungsstabilitätskonstante = 6,3)
*8: N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminobutandionsäure (Ca²¹-Chelatisierungsstabilitätskonstante = 7,0)
*9: Zusammensetzung M₂O·1,8SiO₂·0,02M'O (M: Na, K, K/Na = 0,03, M' = Ca, Mg, Mg/Ca = 0,01), Ionenaustauschkapazität 290 CaCO₃ mg/g, durchschnittlicher Teilchendurchmesser 30 μm (kristallines Silicat mit der Formel (III))
*10: durchschnittliches Molekulargewicht 7.000
*11: Zusammensetzung M₂O·Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O, durchschnittlicher Teilchendurchmesser 4 μm, Ionenaustauschkapazität 290 CaCo₃ mg/g
*12: durchschnittliches Molekulargewicht 8.000
*13: durchschnittliches Molekulargewicht 70.000, Acrylsäure/Maleinsäure = 7/3 (molares Verhältnis)
*14: Enzym (Mischung aus Sabinase 12.OTW (hergestellt von Novo Nordisc), Lipolase 100 T (hergestellt von Novo Nordisc), Celluzyme 0,1 T (hergestellt von Novo Nordisc) und Termamyl 60 T (hergestellt von Novo Nordisc) bei einem Verhältnis von 2:1:1:1 (Gewichtsverhältnis))
*15: Fluoreszenzfarbstoff Chinopal CBS (hergestellt von Ciba-Geigy)/Whitex SA (hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) = 1/1 (Gewichtsverhältnis)

Claims

Pulverförmige Reinigungszusammensetzung, umfassend (a) 1 bis 50 Gew.-% eines Chelatisierungsmittels, das sich aus einer Verbindung mit der Formel (I) zusammensetzt:
worin R-(CH₂)n-A ist, A H, OH oder COOM ist, M H, Na, K oder NH₄ ist und n 0 bis 3 ist, mit einem durchschnittlichen Neutralisierungsgrad in einem Molekül von 20 bis 70%, einem Molekulargewicht von 600 oder weniger, einer Anzahl von Carboxylgruppen, die in einem Molekül enthalten sind, von 3 oder 4 und einer Konstanten der Chelatisierungsstabilität mit Ca²⁺ von 6 bis 13, (b) 50 bis 60 Gew.-% eines Alkalimittels, das sich aus einer Verbindung zusammensetzt, wobei eine 0,1 gewichtsprozentige, wässrige Lösung oder Dispersion davon einen maximalen pH von 10 oder mehr bei 20°C aufweist, wobei zumindest 5 ml einer 0,1 N wässrigen HCl-Lösung erforderlich ist, um 1 Liter der wässrigen Lösung oder Dispersion auf pH 9 einzustellen, und (c) 5 bis 50 Gew.-% eines Tensides.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der durchschnittliche Neutralisierungsgrad des Chelatisierungsmittels (a) 30 bis 60% ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin (b) ein kristallines Silikat in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-% umfasst.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die weiterhin 1 bis 40 Gew.-% eines kristallinen Aluminosilikates (d) mit der Formel (II) umfasst: a'(M₂O)·Al₂O₃·b'(SiO₂)·w(H₂O) IIworin M ein Alkalimetallatom ist, a', b' und w molare Verhältnisse der Komponenten sind; und a' 0,7 ≤ a' ≤ 1,5 ist, b' 0,8 ≤ b' ≤ 6 ist und w eine positive Zahl ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin (a) ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminopentandionsäure, N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminobutandionsäure, N,N-Bis(carboxymethyl)-2-aminopropansäure und N,N-Bis(carboxymethyl)-2-amino-3-hydroxypropansäure.
Verwendung einer Zusammensetzung, wie in einem der Ansprüche 1 bis 5 definiert, zur Reinigung von Kleidung.