DE69723677T2

DE69723677T2 - Pulverformige waschmittelzusammensetzung mit hohem schuttgewicht

Info

Publication number: DE69723677T2
Application number: DE69723677T
Authority: DE
Inventors: Shu 1334 YAMAGUCHI; Hiromitsu 1334 HAYASHI; Masaki 1334 TSUMADORI; Masaaki 1334 YAMAMURA; Noboru 1334 MORIYAMA
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1997-01-21
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2017-01-22
Also published as: EP0882786A4; WO1997027278A1; EP0882786A1; JPH09287000A; US6211141B1; EP0882786B1; JP3810854B2; DE69723677D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung. Insbesondere betrifft sie eine hochdichte pulverige Reinigungszusammensetzung, die eine hohe Reinigungswirkung entfaltet und einen organischen Aufbaustoff mit ausgezeichneter Bioabbaubarkeit enthält.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine Reinigungszusammensetzung für Kleidung setzt sich hauptsächlich aus einem Tensid, das Schmutz löslich macht, diesen von Fasern trennt und sich in einer Waschlösung auflöst oder dispergiert, einer alkalischen Substanz, die die Zersetzung oder Löslichmachung von Schmutz beschleunigt, einer hochmolekularen Verbindung, die Schmutz in einer Waschlösung suspendiert, einem Sequestriermittel zusammen, das Substanzen, die die Leistung von Tensiden erniedrigen, zum Beispiel Calcium- oder Magnesiumionen, von einer Waschlösung entfernt.
Unter diesen Komponenten betreffen "Aufbaumittel für Reinigungsmittel" im allgemeinen Substanzen, die per se keine Reinigungsleistung entfalten, aber die Reinigungsleistung eines Tensides erhöhen können, wenn sie zusammen mit dem Tensid verwendet werden. Unter solchen Aufbaustoffen für Reinigungsmittel dient das erwähnte Sequestriermittel dazu, daß ein Tensid seine Leistung effektiver entfaltet, so daß es eines der äußerst wichtigen Aufbaustoffe für Reinigungsmittel ist.
Phosphatsalze wie Natriumtripolyphosphat wurden früher zu Reinigungsmitteln für Kleidung als Sequestriermittel gegeben. Solche Phosphatsalze sind vermutlich jedoch einer der Faktoren, die die Eutrophierung von Seen und Sümpfen verursachen. In der Reinigungsindustrie wurde daher die Entwicklung eines Reinigungsmittels fortgesetzt, das keinen Phosphataufbaustoff mehr enthält. Als Ergebnis wird gegenwärtig eine kristallines Natriumaluminosilikat mit einer spezifischen Struktur (das in der Reinigungsindustrie "Zeolith" genannt wird) als Hauptkomponente des Sequestriermittels eingesetzt, weil es das obige Problem im Gegensatz zu den Phosphataufbaustoffen nicht aufweist und bezüglich der Kosten stabilisiert ist.
Eine Reinigungszusammensetzung für Kleidung hat sich bezüglich der Form in den später 80er Jahren geändert, so daß ein sogenanntes kompaktes Reinigungsmittel, das eine hohe Schüttdichte aufweist und bezüglich des Volumens der Zusammensetzung, die pro Waschdurchgang verwendet wird, erniedrigt ist, nun in großem Umfang eingesetzt wird. Die Teilchen, die ein solches kompaktes Reinigungsmittel ausmachen, sind stärker kompaktiert als solche, die das Reinigungsmittel des Standes der Technik ausmachen, wodurch die Löslichkeit problematisch ist. Insbesondere ist Zeolith, das eines der Bestandteile des kompakten Reinigungsmittels ist, in Wasser als solches unlöslich, und verursacht daher häufig die Erzeugung von wasserunlöslichen Stoffen bei der Durchführung des Waschvorgangs mit dem kompakten Reinigungsmittel. Der Anmelder dieser Erfindung hat Versuche zur Lösung dieses Problems durchgeführt, indem Bemühungen bei der Formulierung oder dem Erzeugungsverfahren des kompakten Reinigungsmittels ausgeübt wurden. Eine solche Lösung hängt jedoch häufig mit der Beschränkung der Formulierung zusammen. Unter diesen Umständen erfolgt die Entwicklung eines besseren Aufbaustoffes für Reinigungsmittel zum Erzielen des Fortschritts der Industrie.
Zusätzlich zu Zeolith werden kristalline Silikate ebenfalls als Aufbaustoffe für Reinigungsmittel verwendet. Beispielsweise offenbart JP-A-60-227895 die Verwendung der kristallinen Silikate als Wasser-Weichmacher; JP-A-6-10000, 2-176398 und 7-53992 offenbaren Reinigungsmittel mit kristallinen Silikaten; und JP-A-5-184946 und 6-116588 offenbaren spezifische kristalline Silikate und Reinigungszusammensetzungen, die diese enthalten.
Wie oben beschrieben ist Zeolith ein wasserunlöslicher Aufbaustoff für Reinigungsmittel. Auf der anderen Seite umfassen wasserlösliche Aufbaustoffe für Reinigungsmittel organische Aufbaustoffe wie Salze von Polycarbonsäuren, und spezifische Beispiele solcher Salze umfassen Citrate, Maleate, Salze von Nitrolotriessigsäure (NTA), Salze von Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) und Polymere von carboxylierten Vinylverbindungen. Der Ausdruck "Polymere von carboxylierten Vinylverbindungen" betrifft beispielsweise Polyacrylatsalze, Salze von Acrylsäure/Maleinsäure-Copolymeren und Salze von Olefin/Maleinsäure-Copolymeren, deren Molekulargewichte innerhalb des oligomeren Bereiches liegen. Jedoch gibt es Bedenken bezüglich der Verwendung dieser organischen Aufbaustoffe, weil die organischen Aufbaustoffe nachteilig sind, weil die Sequestrierleistung unzufriedenstellend ist, die Toxizität für Fische festgestellt wurde und/oder die Bioabbaubarkeit schlecht ist.
Angesichts des Einflusses auf die Umwelt wurden Studien bezüglich Aufbaustoffen mit ausgezeichneter Bioabbaubarkeit und Sequestrierleistung durchgeführt. Zum Beispiel sind spezifische organische Aufbaustoffe, hergestellt durch die Reaktion von Epoxysuccinsäure oder Maleinsäure mit Asparaginsäure und Reinigungszusammensetzungen, die diese enthalten, in JP-A-5-170714 offenbart, und dieses Patentdokument beschreibt ebenfalls, daß diese Aufbaustoffe eine ausgezeichnete Bioabbaubarkeit und reinigungsverstärkende Wirkung haben. Weiterhin offenbart JP-A-6-248300 eine Reinigungszusammensetzung mit einem organischen Aufbaustoff, bestehend aus Hydroxyiminodisuccinsäuresalz in einer spezifischen Menge. Weiterhin wurde von BASF berichtet, daß Glycin-N,N-diessigsäurederivate eine ausgezeichnete Bioabbaubarkeit und Sequestrierleistung haben und daher für Aufbaustoffe für Reinigungsmittel äußerst nützlich sind (New Horizons' 95 Conference Lake George, New York, 19.–22. September 1995). Bei der bei dieser Konferenz berichteten Reinigungszusammensetzung wird eine Tensidmischung, umfassend 9% FAS (ein Salz eines Sulfatesters eines höheren aliphatischen Alkohols) und 10% eines nichtionischen Tensides, zusammen mit einem Glycin-N,N-diessigsäurederivat, Zeolith, Sodaasche, Perborsäure und/oder TAED (Tetraacetylethylendiamin) verwendet.
Mittlerweile wird vermutet, daß es eine gute Möglichkeit für die weitere Verstärkung der Reinigungsleistung einer Reinigungszusammensetzung mit einem Glycin-N,N-diessigsäurederivat als organischem Aufbaustoff gibt. Insbesondere wurde bisher keine optimale Formulierung im Hinblick auf eine hochdichte Reinigungszusammensetzung gefunden, die eine Tensidkomponente mit einem nichtionischen Tensid als Grundlage und einer angemessenen Menge eines anionischen Tensides und einer Aufbaukomponente mit dem oben erwähnten organischen Aufbaustoff und einem anorganischen Aufbaustoff, wie Zeolith oder kristallines Silikat, enthält.
WO-A-97/19159 beschreibt eine feste Waschmittelformulierung für Textilien mit 1 bis 60 Gew.-% anorganischen Aufbaustoffen aus kristallinen oder amorphen Aluminosilikaten, kristallinen oder amorphen Silikaten, Carbonaten und/oder Phosphaten, 0,1 bis 25 Gew.-% von einem oder mehreren Glycin-N,N-diessigsäurederivaten mit einer spezifischen Formel und anionischen Tensiden ebenso wie nichtionischen Tensiden. In Bezug auf die in diesem Dokument gezeigten Zusammensetzungen ist das Verhältnis zwischen dem nichtionischen Tensid zu dem anionischen Tensid 47 : 53 bzw. 42 : 58.
Zusammenfassung der Erfindung
Unter diesen Umständen bezweckt diese Erfindung die Zurverfügungstellung einer hochdichten Reinigungszusammensetzung mit verbesserter Reinigungsleistung, die den obigen organischen Aufbaustoff mit ausgezeichneter Bioabbaubarkeit, eine Tensidkomponente mit einem nichtionischen Tensid als Grundlage und einer solchen Menge eines anionischen Tensides, so daß die Retention und die Entwicklung der Eigenschaften des nichtionischen Tensides ermöglicht werden, und einen anorganischen Aufbaustoff umfaßt.
Die Erfinder dieser Erfindung haben intensive Untersuchungen zum Erreichen des obigen Ziels durchgeführt. Als Ergebnis dieser Studien haben sie festgestellt, daß die Reinigungswirkung eines Tensidsystems, umfassend ein nichtionisches Tensid als Basis und ein anionisches Tensid in einem spezifischen Gewichtsverhältnis, deutlich verbessert werden kann, indem sowohl ein Glycin-N,N-diessigsäurederivat, das als organischer Aufbaustoff dient, als auch ein anorganischer Aufbaustoff in spezifischen Anteilen zum System gegeben werden. Diese Erfindung wurde auf Grundlage dieser Feststellung vollendet.
Diese Erfindung ergibt eine hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung mit einer Schüttdichte von 0,6 bis 1,2 g/ml und mit (a) 0,5 bis 30 Gew.-% eines Glycin-N,N-diessigsäurederivates mit der folgenden Formel (I), (b) 5 bis 45 Gew.-% eines nichtionischen Tensides mit einem HLB (Hydrophile Lypophile Balance)-Wert von 10,5 bis 15,0, (c) 0,5 bis 18 Gew.-% eines anionischen Tensides und (d) 1 bis 30 Gew.-% eines Aluminosilikates, wobei jeder Prozentsatz auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung bezogen ist und das Gewichtsverhältnis der Komponente (b) zu der Komponente (c) zwischen 90 : 1 und 60 : 40 liegt:
worin R C₁-C₁₈-Alkyl oder C₂-C₁₈-Alkenyl ist und M¹, M² und M³ jeweils H, Na, K oder NH₄ sind.
Mit anderen Worten betrifft diese Erfindung eine hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung, umfassend 0,5 bis 30 Gew.-% eines (A) Glycin-N,N-diessigsäurederivates mit der folgenden Formel (Ia)
(worin R C₁-C₁₈-Alkyl oder C₂-C₁₈-Alkenyl ist und M H, Na, K oder NH₄ ist), 5 bis 45 Gew.-% (B) eines nichtionischen Tensides mit einem HLB-Wert (hydrophiles-lypophiles Gleichgewicht) von 10,5 bis 15,0, 0,5 bis 18 Gew.-% (c) eines anionischen Tensides und 1 bis 30 Gew.-% (d) eines Aluminisilikates, wobei das Gewichtsverhältnis (b)/(c) im Bereich zwischen 90 : 1 und 60 : 40 liegt und die eine Schüttdichte von 0,6 bis 1,2 g/ml hat.
Die hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung dieser Erfindung wird nachfolgend detailliert beschrieben.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
(a) Organischer Aufbaustoff
Der erfindungsgemäß zu verwendende organische Aufbaustoff ist ein Glycin-N,N-diessigsäurederivat mit der Formel (I).
In der Formel (I) sind M¹, M² und M³ (d. h. Gegenionen) jeweils im allgemeinen Wasserstoffion, Natriumion oder Kaliumion.
Erfindungsgemäß ist es angesichts der Reinigungswirkung der Reinigungszusammensetzung notwendig, daß der organische Aufbaustoff (a) in der Zusammensetzung in einer Menge von 0,5 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 15 Gew.-% enthalten ist.
Spezifische Beispiele der Verbindung (a), die erfindungsgemäß als organischer Aufbaustoff verwendet wird, sind in DE-A1-4319935 und WO 94/29421 offenbart. Das heißt, die Verbindungen (a) sind als Aufbaustoffe bekannt. Bezüglich der Verbindungen ist lediglich bekannt, daß diese als übliche Aufbaustoffe für Reinigungsmittel fungieren. Erfindungsgemäß wird ein organischer Aufbaustoff zu einem System gegeben, umfassend eine Tensidmischung, die ebenfalls ionische Eigenschaften entfaltet, umfassend ein nichtionisches Tensid als Basis und eine solche Menge eines anionischen Tensides, daß die Retention und die Entwicklung der fundamentellen Eigenschaften des nichtionischen Tensides ermöglicht werden, und einen anorganischen Aufbaustoff. Im Hinblick hierauf gibt es keine Information, welche Formulierung die optimale Reinigungswirkung ergeben kann.
(b) Nichtionisches Tensid
Beispiele des erfindungsgemäß zu verwendenden nichtionischen Tensides umfassen Polyoxyalkylenalkylether, Polyoxyalkylenalkylphenylether, Fettsäureester von Polyoxyethylensorbitan, Fettsäureester von Polyoxyethylensorbitol, Fettsäureester von Polyethylenglycol, Alkylester von Polyoxyethylenfettsäuren, Polyoxyethylenpolyoxypropylenalkylether, Polyoxyethylenalkylamine, Glycerinfettsäureester, Polyoxyethylen-höhere Fettsäureester, Alkanolamide von höheren Fettsäuren, Alkanolamide von Polyoxyethylen-höheren Fettsäuren, Ester von Fettsäuren mit mehrwertigen Alkoholen, Fettsäureester von Sucrose, Alkylaminoxide, Alkylglycoside und Alkylglucosamide. Erfindungsgemäß ist es insbesondere geeignet, einen Polyoxyethylenalkylether zu verwenden, hergestellt durch Additionsreaktion eines linearen oder verzweigten, primären oder sekundären Alkohols mit 10 bis 18, bevorzugt 10 bis 15, mehr bevorzugt 12 bis 14 Kohlenstoffatomen, mit durchschnittlich 4 bis 11, bevorzugt 5 bis 10 Ethylenoxidmolekülen pro Molekül Alkohol. Jedoch ist der Fall, worin der obige Polyoxyethylenalkylether vorteilhaft verwendet werden kann, auf einen Waschvorgang bei etwa 25°C beschränkt, was in Japan populär ist. Zum Waschen bei etwa 60°C, was in Europa populär ist, ist es gewünscht, einen Polyoxyethylenalkylether zu verwenden, worin die Anzahl der zugegebenen Ethylenoxidmoleküle etwa das Doppelte als oben beschrieben ist.
Unter den obigen nichtionischen Tensiden sind solche, die bei 40°C flüssig sind oder in Form einer Aufschlämmung vorliegen, d. h. solche mit einem Schmelzpunkt von 40°C oder weniger, ausgezeichnet bezüglich der Leistung, Schmutz wegzuwaschen, und bezüglich der Schäum- und Entschäumeigenschaften, was somit vorteilhaft ist.
Das erfindungsgemäß zu verwendende nichtionische Tensid muß einen HLB-Wert (berechnet durch das Griffin-Verfahren) von 10,5 bis 15,0, bevorzugt 11 bis 14, haben.
Die Komponente (b) ist in der Zusammensetzung in einer Menge von 5 bis 45 Gew.-% , bevorzugt 10 bis 25 Gew.-%, enthalten.
Wenn die Menge der Komponente (b) innerhalb dieses Bereichs liegt, entfaltet die Reinigungszusammensetzung eine ausgezeichnete Reinigungswirkung.
(c) Anionisches Tensid
Beispiele des anionischen Tensides umfassen Alkylbenzolsulfonsäuresalze, worin das Alkyl 8 bis 18 Kohlenstoffatome hat, Salze von Alkansulfonsäuren (SAS), Salze von α-Olefinsulfonsäuren, Salze von Sulfaten von primären und sekundären höheren Alkoholen, Salze von Sulfaten von Polyoxyethylenalkylethern, α-Sulfofettsäuresalze und höhere Fettsäuresalze, unter denen höhere Fettsäuresalze mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen bevorzugt sind.
Diese anionischen Tenside können jeweils alleine oder als Mischung von zwei oder mehreren von diesen verwendet werden.
Angesichts der Reinigungswirkung ist es notwendig, daß die Komponente (c) in der Zusammensetzung in einer Menge von 0,5 bis 18 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 10 Gew.-%, enthalten ist.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß essentiell, daß das Gewichtsverhältnis der Komponente (b) zu der Komponente (c) zwischen 90 : 1 und 60 : 40, bevorzugt 95 : 5 und 79 : 21 liegt.
(d) Aluminosilikat
Das erfindungsgemäß als Komponente (d) zu verwendende Aluminosilikat kann amorph oder kristallin sein.
Es ist bevorzugt, daß das amorphe Aluminisilikat eines ist, das Silizium in einer Menge von 30 Gew.-% oder mehr, mehr bevorzugt 40 Gew.-% oder mehr, ausgedrückt als SiO₂ enthält. Weiterhin verursacht die Verwendung eines solchen amorphen Aluminosilikates, daß eine 5%ige Dispersion (Dispersion mit 5 g einer Probe in 100 ml Wasser, das frei ist von Kohlensäure) mit einem pH von 9 oder mehr erhalten wird, eine Reinigungszusammensetzung ergibt, die eine ausgezeichnete Löslichkeit selbst nach Lagerung unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit entfaltet. Mit anderen Worten ist ein solches amorphes Aluminosilikat wirksam für den Schutz der Reinigungszusammensetzung vor Zerstörung der Löslichkeit, die durch Lagerung unter feuchten Bedingungen verursacht wird. Der Ausdruck "pH", der oben im Hinblick auf eine 5%ige amorphe Aluminosilikatdispersion verwendet wird, betrifft einen Wert, der gemäß JIS K6220 bestimmt wird.
Beispiele des amorphen Aluminosilikates, das erfindungsgemäß verwendet wird, umfassen solche mit der folgenden Formel (i): a(M₂O)·Al₂O₃·b(SiO₂)·c(H₂O) (i)worin M Alkalimetall und a, b und c die molaren Anteile der jeweiligen Bestandteilskomponenten sind. Im allgemeinen ist a eine Zahl von 0,7 bis 2,0, b ist eine Zahl von 0,8 oder mehr, aber weniger als 4, und c ist eine willkürliche positive Zahl.
Diese amorphen Aluminosilikate entfalten eine hohe Ölabsorption und hohe Kationenaustauschkapazität.
Unter den obigen amorphen Aluminosilikaten sind solche mit der folgenden Formel (II) besonders bevorzugt: Na₂O·Al₂O₃·b(SiO₂)·c(H₂O) (ii)worin b eine Zahl von 1,8 bis 3,2 und c eine Zahl von 1 bis 6 sind.
Solche amorphen Aluminosilikate können unter Bezugnahme beispielsweise auf das Verfahren gemäß JP-A-6-179899 und EP-A 593 014, das diesem entspricht, hergestellt werden.
Auf der anderen Seite wird kristallines Aluminosilikat im allgemeinen mit "Zeolith" bezeichnet und wird durch die folgende Formel (iii) dargestellt: a'(M₂O)·Al₂O₃·b'(SiO₂)·w(H₂O) (iii)worin M Alkalimetall und a', b' und w die molaren Anteile der Bestandteilskomponenten bedeuten, wobei a', b' und w im allgemeinen eine Zahl von 0,7 bis 1,5, eine Zahl von 0,8 oder mehr, aber weniger als 6, bzw. eine willkürliche positive Zahl sind.
Unter den obigen kristallinen Aluminosilikaten sind solche mit der folgenden Formel (iv) besonders bevorzugt: Na₂O·Al₂O₃·n(SiO₂)·w(H₂O) (iv)worin n eine Zahl von 1,8 bis 3,0 ist und w eine Zahl von 1 bis 6 ist.
Das kristalline Aluminosilikat (Zeolith), das erfindungsgemäß verwendet wird, ist wünschenswert ein synthetisches Zeolith mit einem mittleren primären Teilchendurchmesser von 0,1 bis 10 μm, zum Beispiel Zeolith A, X oder P. Das Zeolith kann in der Form eines Pulvers und/oder eines Trockenagglomerates zugegeben werden, das durch Trocknen einer Zeolithaufschlämmung hergestellt ist.
Erfindungsgemäß ist es angesichts der Reinigungswirkung der resultierenden Reinigungszusammensetzung notwendig, daß das Aluminosilikat (d) in der Zusammensetzung in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 25 Gew.-%, enthalten ist.
Obwohl die hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung dieser Erfindung die obigen Komponenten (a) bis (d) als essentielle Komponenten enthält, kann sie weiterhin die folgenden Komponenten enthalten.
Kristallines Silikat
Angesichts der Reinigungswirkung ist es wünschenswert, daß die erfindungsgemäße hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung ein kristallines Silikat enthält. Das erfindungsgemäß zu verwendende kristalline Silikat ist bevorzugt eines, das im wesentlichen aus Siliziumdioxid (SiO₂) und einem Alkalimetalloxid (d. h. einem Alkalimetallsilikat) besteht, mehr bevorzugt ein Alkalimetallsilikat mit einem SiO₂-M₂O-Verhältnis (worin M Alkalimetall ist) von 0,5 bis 2,6. Obwohl kristalline Silikate mit SiO₂-M₂O-Verhältnissen (worin M Na ist) von 1,9 bis 4,0 bekannt sind, sind kristalline Silikate mit Siliziumdioxid-Alkalimetalloxid-Verhältnissen von mehr als 2,6 häufig als Bestandteil der hochdichten pulverförmigen Reinigungszusammensetzung dieser Erfindung ungeeignet.
Beispiele des kristallinen Silikates, das erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzt wird, umfassen solche mit den folgenden Zusammensetzungen (II) und (III): x(M₂O)·y(SiO₂)·z(Me_mO_n)·w(H₂O) (II)worin M ein Element der Gruppe Ia des Periodensystems, Me zumindest ein Element ist, ausgewählt aus den Elementen der Gruppen IIa, IIb, IIIa, IVa und VIII des Periodensystems; y/x eine Zahl von 0,5 bis 2,6, bevorzugt 1,5 bis 2,2 ist; z/x eine Zahl von 0,01 bis 1,0, bevorzugt 0,02 bis 0,9, mehr bevorzugt 0,02 bis 0,5 ist; w eine Zahl von 0 bis 20 ist und n/m eine Zahl von 0,5 bis 2,0 ist, und M₂O·x'(SiO₂)·y'(H₂O) (III)worin M ein Alkalimetall, x' eine Zahl von 1,5 bis 2,6 und y' 0 bis 20 ist.
Spezifische Beispiele des kristallinen Silikates mit der obigen Formel (II) sind in JP-A-5-279013 und 7-89712 und US 5,427,711 , das diesen entspricht, offenbart. Die hierin offenbarten kristallinen Silikate können erfindungsgemäß verwendet werden.
Das kristalline Silikat mit der Formel (II) entfaltet einen pH von 11 oder mehr bei einer 0,1 Gew.-%igen wäßrigen Dispersion. Das heißt, es hat eine ausgezeichnete Alkalinisierleistung (Fähigkeit, ein wäßriges System durch Dispergieren oder Auflösen in dem System basisch zu machen). Das kristalline Silikat entfaltet weiterhin eine besonders hohe Pufferkapazität im alkalischen (basischen) Bereich, und dessen Pufferkapazität ist höher als die von Natriumcarbonat oder Kaliumcarbonat.
Das kristalline Silikat mit der Formel (II) hat eine Ionenaustauschkapazität von wenigstens 100 CaCO₃ mg/g, bevorzugt 200 bis 600 CaCO₃ mg/g, und dient daher als Substanz, die in der Lage ist, erfindungsgemäß Ionen einzufangen.
Wie oben beschrieben, entfaltet das kristalline Silikat mit der Formel (II) sowohl eine hohe Alkalinisierleistung als auch eine hohe Pufferkapazität im alkalischen (basischen) Bereich und hat weiterhin eine hohe Ionenaustauschkapazität.
Es ist bevorzugt, daß das kristalline Silikat mit der Formel (II) einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 100 μm, mehr bevorzugt 1 bis 60 μm, hat. Wenn der mittlere Teilchendurchmesser 100 μm übersteigt, ist die Entwicklung der Ionenaustauschleistung des Silikates so langsam, daß eine Verminderung der Reinigungswirkung verursacht wird, während dann, wenn er weniger als 0,1 μm ist, das resultierende Silikat eine hohe Absorptionsfähigkeit für Feuchtigkeit und CO₂ aufgrund der größeren spezifischen Oberfläche entfaltet, so daß die Qualität deutlich verschlechtert wird. Der Ausdruck "mittlerer Teilchendurchmesser", der in dieser Beschreibung verwendet wird, betrifft einen mittleren Durchmesser der Teilchengrößenverteilung.
Das kristalline Silikat mit einem solchen mittleren Teilchendurchmesser kann durch Pulverisieren von kristallinen Silikatteilchen mit etwas größeren Größen durch Verwendung einer Vibrationsmühle, Hammermühle, Kugelmühle, Walzenmühle oder eines anderen Pulverisators erzeugt werden.
Nachfolgend wird das kristalline Silikat mit der Formel (III) beschrieben.
Unter den kristallinen Silikaten mit der Formel (III) sind solche, worin x' 1,7 bis 2,2 und y' 0 sind, bevorzugt. Weiterhin sind solche mit einer Kationenaustauschkapazität von 100 bis 400 CaCO₃ mg/g erfindungsgemäß verwendbar. Erfindungsgemäß dient das kristalline Silikat mit der Formel (III) als eine der Substanzen, die Ionen einfangen können.
Wie oben beschrieben, entfaltet das kristalline Silikat mit der Formel (III) sowohl eine hohe Alkalinisierleistung als auch hohe Pufferkapazität im alkalischen (basischen) Bereich und hat weiterhin eine hohe Ionenaustauschfähigkeit.
Das kristalline Silikat mit der Formel (III) kann im allgemeinen durch Brennen von amorphem, glasartigem Natriumsilikat bei 200 bis 1.000°C zum Kristallisieren hergestellt werden, obwohl die Herstellungsverfahren hierfür in JP-A-60-227895 und US 4,664,839 , das diesem entspricht, offenbart sind. Details der Erzeugung hierfür sind ebenfalls beispielsweise in Phys. Chem. Glasses, 7, S. 127–138 (1966) und Z. Kristallogr., 129, S. 396–404 (1969). beschrieben. Weiterhin ist das kristalline Silikat mit der Formel (III) kommerziell beispielsweise unter dem Warennamen "Na-SKS-6" (Zusammensetzung: δ-Na₂Si₂O₅) von Hoechst Ltd. als Pulver oder Körnchen erhältlich.
Es ist bevorzugt, daß das kristalline Silikat mit der Formel (III) ebenso wie das mit der Formel (II) einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 100 μm, mehr bevorzugt 1 bis 60 μm hat.
Erfindungsgemäß können die kristallinen Silikate mit der Formel (II) und solche mit der Formel (III) jeweils alleine oder als eine Mischung von zwei oder mehreren von diesen verwendet werden. Weiterhin ist es bevorzugt, daß die Silikate 30 bis 100 Gew.-%, mehr bevorzugt 70 bis 100 Gew.-%, der alkalischen Substanzen ausmachen, die in der Zusammensetzung enthalten sind.
Angesichts der Reinigungsleistung der Zusammensetzung und der physikalischen Eigenschaften davon als Pulver kann das kristalline Silikat in der Zusammensetzung in einer Menge von 0 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 35 Gew.-%, enthalten sein.
Andere Aufbaustoffe
Ein Aufbaustoff hat sowohl die Wirkung zur Trennung der festen Schmutzteilchen und zum Dispergieren dieser in einer Waschlösung als auch die Wirkung zur Verhinderung des erneuten Ausfällens der somit dispergierten festen Schmutzteilchen auf der Kleidung (erneutes Verschmutzen der Kleidung). Zum Erzielen solcher Wirkungen eines Aufbaustoffes ist es bevorzugt, daß die hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung ein Polycarboxylat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mehreren Hundert bis Hunderttausend umfaßt, zum Beispiel ein statistisches Copolymer mit zumindest einem Monomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und Salzen von Maleinsäure mit Natrium, Kalium und Ammonium und zumindest einem mit diesem copolymerisierbaren Monomer (wie C₁-C₈-Olefin, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure oder Methallylsulfonsäure), oder ein Homopolymer der folgenden Formel (V)
worin P eine Bestandteilseinheit aus einem Homopolymer ist, das von einem homopolymerisierbaren Monomer resultiert; und 1 ein Wert ist, der ein Homopolymer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mehreren Hundert bis mehreren Hunderttausend ergibt. Bei diesem Homopolymer ist zumindest ein Teil der Bestandteilseinheiten (P) in zumindest ein Salz ungewandelt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumsalz, Kaliumsalz und Ammoniumsalz.
In der obigen Formel (V) ist die Bestandteilseinheit des Homopolymers eine, die von Acrylsäure, Methacrylsäure oder Maleinsäure resultiert.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß eine oder mehrere Mitglieder, ausgewählt aus den obigen statistischen Copolymeren und Homopolymeren der Formel (V) in einer Gesamtmenge (oder in einer Menge, wenn nur eines von diesen verwendet wird) von 1 bis 8 Gew.-%, mehr bevorzugt 2 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtsumme der Reinigungszusammensetzung, die diese enthält, verwendet wird. Unter diesen Polycarboxylaten sind Salze von Acrylsäure/Maleinsäure-Copolymeren oder Polyacrylsäure mit Na, K und/oder NH₄, besonders bevorzugt. Das durchschnittliche Molekulargewicht davon ist bevorzugt 1.000 bis 100.000, mehr bevorzugt 1.000 bis 80.000.
Zusätzlich zu den obigen Aufbaustoffen kann die hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung dieser Erfindung ebenfalls die folgenden anorganischen oder organischen Aufbaustoffe enthalten.
(I) Anorganische Aufbaustoffe

1) Alkalische Salze wie Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumbicarbonat, Natriumsulfit und Natriumsesquicarbonat,
2) Salze von Phosphorsäuren wie Orthophosphorsäure, Pyrophosphorsäure und Tripolyphosphorsäure mit Alkalimetallen wie Natrium und Kalium,
3) neutrale Salze wie Natriumsulfat

(II) Organische Aufbaustoffe

1) Alkalimetallsalze von Phosphorsäuren wie Ethan-l,1-diphosphonsäure und Ethan-1,1,2-triphosphonsäure,
2) Polyelektrolyte wie Polyethylenglycol, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Carboxymethylcellulose und Polyasparaginsäure,
3) Alkalimetallsalze von organischen Säuren wie Diglycolsäure und Oxydisuccinsäure.

Andere Komponenten
Die erfindungsgemäße hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung kann weiterhin andere konventionelle Bestandteile für Reinigungsmittel nach Bedarf enthalten, und solche Komponenten umfassen Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, Enzymstabilisatoren, Bläuemittel, Antizusammenbackmittel, Antioxidantien, Fluoreszenzfarbstoffe und Parfüme.
Beispiele der Bleichmittel umfassen Natriumpercarbonat, Natriumperborat (wobei das Monohydrat bevorzugt ist) und Natriumsulfat-Wasserstoffperoxid-Addukt, unter denen Natriumpercarbonat insbesondere bevorzugt ist.
Beispiele der Bleichaktivatoren umfassen Tetraacetylethylendiamin, Acetoxybenzolsulfonsäuresalze, organische Peroxysäure-Vorläufer, beschrieben in JP-A-59-22999 und US 4,412,934 , das diesem entspricht, JP-A-63-258447 und US 4,751,015, das diesem entspricht, und JP-A-6-316700, und Metallkatalysatoren, worin Übergangsmetalle mit Sequestriermitteln stabilisiert sind.
Das Enzym, das wahlweise erfindungsgemäß verwendet wird (das die enzymatische Aktivität im Waschschritt im wesentlichen entfaltet), ist bevorzugt Protease, Esterase, Lipase, Carbohydrase, Nuklease oder Pektinase.
Spezifische Beispiele der Protease umfassen Pepsin, Trypsin, Chymotrypsin, Collagenase, Keratinase, Elastase, Subtilisin, BPN, Papain, Bromelin, Carboxypeptidasen A und B, Aminopeptidase und Aspergillopeptidasen A und B, die kommerziell unter den Warennamen "Sabinase" und "Alkarase" (von Novo Industrie), "API21" (von Showa Denko, K.K.) und Maxacal (von Gist-Brocades) und Proteasen K-14 und K-16, beschrieben in JP-A-5-25492 und US 5,312,561 , das diesem entspricht, erhältlich sind.
Spezifische Beispiele der Esterase umfassen gastrische Lipase, pankreatische Lipase, Pflanzenlipase, Phospholipase, Cholinesterase und Phosphatase.
Die Lipase kann eine kommerziell erhältliche sein wie "Lipolase" (Produkt von Novo Industri).
Spezifische Beispiele der Carbohydrase umfassen Cellulase, Maltase, Saccharase, Amylase, Lysozym, α-Glycosidase und β-Glycosidase.
Die Cellulase kann "Celluzym" (Produkt von Novo Industri) oder eine Cellulase sein, die in Anspruch 4 von JP-A-63-264699 und US 4,822,516 und 4,978,470 , die diesem entsprechen, beschrieben sind, während die Amylase "Termamyl" (Produkt von Novo Industri) sein kann.
Die Enzymstabilisatoren umfassen Reduktionsmittel (wie Natriumsulfit und Natriumhydrogensulfit), Kalziumsalze, Magnesiumsalze, Polyole und Borverbindungen.
Verschiedene Bläuemittel können ebenfalls zu der Reinigungszusammensetzung nach Bedarf gegeben werden. Insbesondere werden Bläuemittel, deren chemische Strukturen in JP-B-49-8005, 49-26286 und 53-45808 beschrieben sind, bevorzugt verwendet.
Beispiele der Antizusammenbackmittel umfassen p-Toluolsulfonsäuresalze, Xylolsulfonsäuresalze, Essigsäuresalze, Sulfosuccinsäuresalze, Talkum, fein pulverisiertes Silica, Lehm und Magnesiumoxid. Unter dem fein zerteilten Silica sind poröse ebenfalls als Träger für nichtionische Tenside verwendbar. Weiterhin ist Lehn (insbesondere Smektitlehm) als Weichmacher wirksam.
Beispiele der Antioxidantien umfassen t-Butylhydroxytoluol, 4,4'-Butylidenbis(6-t-butyl-3-methylphenol), 2,2'-Butylidenbis(6-t-butyl-4-methylphenol), monostyroliertes Cresol, distyroliertes Cresol, monostyroliertes Phenol, distyroliertes Phenol und 1,1'-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan.
Weiterhin kann die Reinigungszusammensetzung einen Fluoreszenzfarbstoff in einer Menge von mehr als 0 Gew.-% aber bis zu 1 Gew.-% enthalten, wobei der Fluoreszenzfarbstoff zumindest ein Mitglied ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 4,4'-Bis(2-sulfostyryl)biphenylsalzen, 4,4'-Bis(4-chloro-3-sulfostyryl)biphenylsalzen, 2-(Styrylphenyl)naphtothiazolderivaten, 4,4'-Bis(triazol-2-yl)stilbenderivaten und Bis(triazinylamino)stilbendisulfonsäurederivaten.
Beispiele der Parfüme umfassen die für Reinigungsmittel konventionellen, wie in JP-A-63-101496 beschrieben ist.
Die erfindungsgemäße hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung hat eine pulverige oder körnige Form. Das Verfahren zur Erzeugung der Zusammensetzung ist nicht besonders beschränkt, kann aber ein bekanntes sein. Die Schüttdichte der Zusammensetzung kann durch ein Verfahren zum Sprühen eines nichtionischen Tensides auf sprühgetrocknete Teilchen, ein Verfahren zum Abdecken eines nichtionischen Tensides mit einer pulverförmigen Komponente mit einem ölabsorbierenden Träger, oder durch Bezugnahme auf die Verfahren, beschrieben in JP-A-61-69897, 61-69899 und 61-69900, JP-A-2-222498 und US 5,052,122 , das diesem entspricht, JP-A-2-222499, JP-A-3-33199 und EP-A 339 996, das diesem entspricht, JP-A-5-86400 und US 5,282,996, das diesem entspricht, und JP-A-5-209200 und US 5,468,516, das diesem entspricht, verstärkt werden.
Wenn ein kristallines Aluminosilikat als Komponente (d) verwendet wird, kann ein kleiner Anteil des kristallinen Aluminisilikates während des Granulierens oder unmittelbar vor Vollendung des Granulierens als Oberflächenmodifizierer für die Körnchen zugegeben werden. Wenn ein kristallines Silikat verwendet wird, ist es bevorzugt, daß das Silikat beim Schritt der Verstärkung der Schüttdichte zugegeben oder mit den Körnchen trockenvermischt wird. Wenn ein Alkalimetallcarbonat verwendet wird, kann es zu der Aufschlämmung oder während irgendeines Schrittes während der Granulierung zugegeben oder mit den Körnchen trockenvermischt werden.
Angesichts der physikalischen Eigenschaften der Zusammensetzung als Pulver ist es wünschenswert, daß dieerfindungsgemäß hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung einen mittleren Teilchendurchmesser von 200 bis 1.000 μm, bevorzugt 200 bis 600 μm hat. Weiterhin hat die erfindungsgemäße Reinigungszusammensetzung eine Schüttdichte von 0,6 bis 1,2 g/ml, bevorzugt 0,6 bis 1, 0 g/ml.
Die erfindungsgemäße Reinigungszusammensetzung kann in einer geeigneten Konzentration verwendet werden, was davon abhängt, ob mehrere Waschverfahren (wie Maschinenwaschen und Eintauchen) eingesetzt werden, wie die Menge der Kleidung oder des Wassers, das Ausmaß der Flecken oder die Arbeitsbedingungen der Maschine sind. Beim Maschinenwaschen beispielsweise kann die Zusammensetzung in einer Konzentration von 0,03 bis 0,3 Gew.-% verwendet werden.
Wie oben beschrieben, kann diese Erfindung eine hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung ergeben, die sowohl einen organischen Aufbaustoff mit ausgezeichneter Bioabbaubarkeit als auch einen anorganischen Aufbaustoff enthält und eine ausgezeichnete Reinigungswirkung hat.
Beispiele
Diese Erfindung wird nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert, obwohl diese Erfindung nicht hierdurch beschränkt ist.
Beispiel 1
Herstellung von hochdichten pulverförmigen Reinigungszusammensetzungen
Die in Tabelle 1 angegebene Zusammensetzung 1 wurde entsprechend dem folgenden Vorgang hergestellt.
Eine wäßrige Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 60 Gew.-% wurde unter Verwendung von 0,5 kg MGDA, 1,0 kg kristallinem Aluminosilikat, 0,8 kg FA, 0,3 kg Polynatriumacrylat und 1,0 kg Sodaasche (Natriumcarbonat) hergestellt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde sprühgetrocknet. Die somit erhaltenen Teilchen wurden in einen Lödige-Mischer (von Matsuzaka Giken K.K.) gegeben, mit anschließender Zugabe von 1,0 kg porösem Silica, 0,5 kg kristallinem Aluminosilikat, 2,0 kg Silikat(II), 0,1 kg eines Enzyms, wobei der Rest Glaubersalz und 0,05 kg eines Fluoreszenzfarbstoffes (d.h. 4,4'-Bis(2-sulfostyryl)biphenylsalz) ist. Die resultierende Mischung wurde gerührt, während 2,0 kg AE-1 und 0,1 kg PEG, das auf 70°C vorerwärmt war, graduell zu der Mischung getropft wurden. Somit wurde die Mischung granuliert. Dann wurden 0,5 kg kristallines Aluminisilikat zu der granulierten Mischung gegeben, und die erhaltene Mischung wurde weiterhin granuliert. Somit wurde eine hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 430 μm und einer Schüttdichte von 0,810 g/ml erhalten.
Die anderen hochdichten pulverförmigen Reinigungszusammensetzungen wurden ebenfalls entsprechend dem gleichen Vorgang wie oben beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß die in Tabellen 1 bis 3 angegebenen Komponenten in den in Tabellen 1 bis 3 angegebenen Anteilen verwendet wurden. Die erhaltenen pulverförmigen Reinigungszusammensetzungen hatten Schüttdichten von 0,800 ± 0,050 g/ml.
Die hochdichten pulverförmigen Reinigungszusammensetzungen wurden dem folgenden-Reinigungstest unterworfen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 3 angegeben.
Reinigungstest
(Herstellung von künstlich verschmutzter Kleidung)
1 kg einer Mischung, hergestellt durch Zugabe von 5 Gew.-Teilen Ruß zu 100 Gew.-Teilen einer Fettsäure/Paraffin- Mischung mit der folgenden Zusammensetzung wurde in 80 1 Tetrachlorethylen dispergiert und aufgelöst. Dann wurde ein Hemdenstoff Nr. 2023 in die erhaltene Lösung zum Verschmutzen der Kleidung getaucht. Die resultierende verschmutzte Kleidung wurde getrocknet und von Tetrachlorethylen befreit. Zusammensetzung der Fettsäure/Paraffin-Mischung:

Oleinsäure 20 Gew.-%

Palmitinsäure 20 Gew.-%

flüssige und feste Paraffine 60 Gew.-%
Die oben hergestellte künstlich verschmutzte Kleidung wurde in Stücke (10 cm × 10 cm) geschnitten und die Stücke wurden beim folgenden Experiment verwendet.
(Waschvorgang)

Die Stücke des künstlich verschmutzten Kleidungsstückes, das oben hergestellt war, wurden mit Hilfe eines Terg-O-Tometers (Rotationsgeschwindigkeit: 100 Upm) und der Reinigungszusammensetzungen dieser Erfindung bzw. der Vergleichszusammensetzungen gemäß den Tabellen 1 bis 3 unter folgenden Bedingungen gewaschen. Waschbedingungen:

Badverhältnis:	1/60
Wassertemperatur	25°C
Waschzeit	15 Min.
Spülen:	mit Leitungswasser für 5 Min.
Wasserhärte:	4°DH (hartes Wasser durch Kalzium) und
Reinigungskonzentration:	0,0667 Gew.-%

(Berechnung der Reinigungsrate)
Die Reinigungsrate des verschmutzten Kleidungsstückes wurde wie folgt berechnet: Die Reflexionsvermögen bei 550 nm der nicht verschmutzten Kleidungsstückes und des verschmutzten Kleidungsstückes vor und nach dem Waschen durch Verwendung eines Selbst-Kolorimeters (von Shimadzu Corporation) und die Reinigungsrate (D%) wurde entsprechend der folgenden Formel bestimmt. D = [(L2 – L1)/(L0 – L1) ] × 100worin L₀ das Reflexionsvermögen nicht verschmutzter Kleidung ist; L₁ das der verschmutzten Kleidung vor dem Waschen ist; und L₂ das nach dem Waschen ist.

Claims

Hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung mit einer Schüttdichte von 0,6 bis 1,2 g/ml und mit (a) 0,5 bis 30 Gew.-% eines Glycin-N,N-diessigsäurederivates mit der folgenden Formel (I), (b) 5 bis 45 Gew.-% eines nichtionischen Tensides mit einem HLB (Hydrophile Lypophile Balance)-Wert von 10,5 bis 15,0, (c) 0,5 bis 18 Gew.-% eines anionischen Tensides und (d) 1 bis 30 Gew.-% eines Aluminosilikates, wobei jeder Prozentsatz auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung bezogen ist und das Gewichtsverhältnis der Komponente (b) zu der Komponente (c) zwischen 90 : 1 und 60 : 40 liegt:
worin R C₁-C₁₈-Alkyl oder C₂-C₁₈-Alkenyl ist und M¹, M² und M³ jeweils H, Na, K oder NH₄ sind.
Hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Komponente (c) ein Salz einer höheren Fettsäure mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen ist.
Hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Gewichtsverhältnis der Komponente (b) zu der Komponente (c) zwischen 95 : 5 und 79 : 21 liegt.
Hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 1, worin der Gehalt der Komponente (a) 2 bis 15 Gew.-% ist.
Hochdichte pulverförmige Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Komponente (b) einen HLB-Wert von 11 bis 14 hat.