DE60105627T2

DE60105627T2 - Verfahren zur tabletten-herstellung

Info

Publication number: DE60105627T2
Application number: DE60105627T
Authority: DE
Inventors: Eric Tcheou
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2021-10-11
Also published as: US7041633B2; AU2001297017A1; CA2420448A1; US20040167054A1; MXPA03003267A; ES2227290T3; GB0024957D0; CN1230518C; ATE276353T1; BR0114590A; WO2002031100A1; GB2367830A; CN1469921A; EP1325105B1; EP1325105A1; DE60105627D1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Reinigungsmittelzusammensetzung in Form einer Tablette. Die vorliegende Erfindung betrifft auch Reinigungsmittelzusammensetzungen in Form von Tabletten.
Hintergrund der Erfindung
Reinigungsmittel, insbesondere Wäschewaschmittel müssen eine breite Vielfalt von Schmutz und Flecken von vielen unterschiedlichen Oberflächen entfernen. Als Folge davon umfassen Reinigungsmittel, insbesondere Wäschewaschmittel, typischerweise viele unterschiedliche Bestandteile. Bei Pulverwaschmitteln möchten die Verwender während eines einzigen Waschzyklus keine großen Mengen Pulverwaschmittel verwenden und können diese nicht leicht handhaben. Darüber hinaus können die Verbraucher nicht leicht große Mengen Pulverwaschmittel lagern. Die Verbraucher bevorzugen stattdessen die Verwendung von Pulverwaschmitteln in Mengen bis zu 100 g, weiter vorzugsweise bis zu 50 g während eines einzigen Waschvorgangs. Um diesen Anforderungen der Verbraucher zu genügen, versuchen Waschmittelhersteller Pulverwaschmittel zu formulieren, insbesondere Wäschewaschmittel, so dass vom Verbraucher Mengen bis zu 100 g, oder sogar bis zu 50 g, bei einem einzigen Waschvorgang verwendet werden können. Zusätzlich zur Erfüllung dieser Verbraucheranforderung, ergeben sich für die Waschmittelhersteller bei der Formulierung von Pulverwaschmitteln, von denen kleinere Mengen bei einem einzigen Waschvorgang verwendet werden können, zusätzlich geringere Transportkosten, Handhabungskosten und Lagerkosten, weil weniger Reinigungsmittelpulver gehandhabt, gelagert und transportiert werden muss.
Die Waschmittelindustrie hat dieses Problem durch die Entwicklung von Kompaktpulverwaschmitteln zu lösen versucht, welche eines höhere Schüttdichte als normale Pulverwaschmittel besitzen. Die Waschmittelindustrie hat auch Reinigungsmittel in Tablettenform entwickelt. Diese tablettenförmigen Reinigungsmittel werden typischerweise durch Pressen oder Komprimieren eines freifließenden Reinigungsmittelpulvers hergestellt. Reinigungsmittelzusammensetzungen in Form von Tabletten weisen gegenüber freifließenden pulverförmigen Reinigungsmitteln Vorteile auf; Sie sind zum Beispiel leichter zu dosieren, können leichter gelagert werden und können vom Verbraucher während des Waschvorgangs leichter gehandhabt werden.
Obwohl diese kompakten, freifließenden Pulverwaschmittel und Reinigungsmitteltabletten dem Bedürfnis des Verbrauchers nach Waschmitteln Rechnung tragen, welche während des Waschvorgangs in geringeren Mengen verwendet werden können, entfernen diese Reinigungsmittel noch nicht immer angemessen die breite Vielfalt von Schmutz und Flecken von vielen unterschiedlichen Oberflächen.
Reinigungsmitteltabletten werden traditionell durch Binden eines kompakten Reinigungsmittelpulvers unter Verwendung eines Bindemittels und anschließendes Tablettieren des Pulvers unter Bildung einer Reinigungsmitteltablette hergestellt. Das am meisten verwendete Bindermaterial ist Polyethylenglykol (PEG). PEG bindet die kompakten Reinigungsmittelpulver angemessen, trägt jedoch nicht zur Reinigungsleistung der Tablette bei.
EP-A 0 971 028, EP-A 0 971 029 und EP-A 0 971 030 sind auf den Zerfall und die Dispergierung der Tablette und die Vermeidung von Rückständen gerichtet und konzentrieren sich auf die Löslichkeit von Tensidagglomeraten. Sie legen offen, dass die Löslichkeit von teilchenförmigem Tensidmaterial durch Zugabe einer hydrotropen Verbindung mit Kohäsionswirkung (EP-A 0 971 028), einer leicht löslichen Verbindung mit Kohäsionswirkung (EP-A 0 971 029) oder einer wasserlöslichen kationischen Verbindung (EP-A 0 971 030) stark verbessert wird. WPI Abstract 1988-281523 (JP-63205400-A) ist auf eine geformte Substanz zur Entfernung von Urinstein gerichtet. Solche geformte Substanzen können Bindemittel enthalten.
Die Erfinder haben ein Verfahren zur Herstellung einer Reinigungsmitteltablette gefunden, welche eine breite Vielfalt von Schmutz und Flecken von Wäschereiartikeln wirksam reinigt und während des Waschvorgangs auch ein gutes Löseverhalten zeigt.
Die Erfinder haben gefunden, dass während des Verfahrens zur Herstellung einer Reinigungsmittelzusammensetzung in Form einer Tablette ein nichtionisches Tensid und eine Auflösungshilfe als flüssiges Bindemittel verwendet werden kann, um eine Tablette zu erhalten, welche eine breite Vielfalt von Schmutz und Flecken von vielen unterschiedlichen Textiloberflächen reinigt, und die sich während des Waschvorgangs, insbesondere während eines Waschvorgangs, bei dem eine mechanische Waschmaschine verwendet wird, angemessen verteilt und auflöst.
Nichtionische Tenside werden in granulären Wäschewaschmitteln verwendet und gelieren typischerweise bei Berührung mit Wasser und führen zu einer schlechten Auflösung des Waschmittels während des Waschvorgangs. Die Erfinder haben überraschenderweise gefunden, dass ein nichtionisches Tensid in Kombination mit einer Auflösungshilfe als flüssiger Binder verwendet werden kann, um eine Reinigungsmitteltablette zu erhalten, welche sich während des Waschvorgangs angemessen verteilt und auflöst und eine breite Vielfalt von Schutz und Flecken von vielen unterschiedlichen Textiloberflächen reinigt.
Zusammenfassung der Erfindung
Bei einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Reinigungsmittelzusammensetzung in Form einer Tablette bereitgestellt, umfassend den Schritt des Kontaktierens eines flüssigen Bindemittels mit einem Grundpulver, wobei das flüssige Bindemittel ein nichtionisches Tensid und eine Auflösungshilfe umfasst.
Bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Reinigungsmittelzusammensetzung in Form einer Tablette bereitgestellt, erhältlich durch ein Verfahren, umfassend den Schritt des Kontaktierens eines flüssigen Bindemittels mit einem Grundpulver, wobei das flüssige Bindemittel ein nichtionisches Tensid und eine Auflösungshilfe umfasst.
Bei einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines flüssigen Bindemittels, umfassend eine nichtionisches Tensid und eine Auflösungshilfe, bei einem Verfahren zur Herstellung einer Reinigungsmittelzusammensetzung in Form einer Tablette vorgesehen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Das Verfahren
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung, hierin als "Verfahren" bezeichnet, stellt eine Reinigungsmittelzusammensetzung in Form einer Tablette her, umfassend den Schritt des Kontaktierens eines flüssigen Bindemittel mit einem Grundpulver, wobei das flüssige Bindemittel ein nichtionisches Tensid und eine Auflösungshilfe umfasst. Die Zusammensetzung, das flüssige Bindemittel, das nichtionische Tensid und die Auflösungshilfe sind hierin nachstehend eingehender beschrieben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das nichtionische Tensid und die Auflösungshilfe typischerweise vorgemischt, um ein flüssige Bindemittel oder einen Teil davon zu bilden. Das nichtionische Tensid und die Auflösungshilfe werden zum Beispiel typischerweise vorgemischt, um das flüssige Bindemittel zu bilden, ehe das flüssige Bindemittel mit dem Grundpulver in Berührung gebracht wird.
Das flüssige Bindemittel kann in einer beliebigen geeigneten Vorrichtung gebildet werden, wobei die Vorrichtung vorzugsweise ein Mischer, zum Beispiel ein statischer Mischer ist. Das Grundpulver kann in einer beliebigen geeigneten Vorrichtung, Mischer, Hochscherkraftmischer und/oder Granulator, Walzenverdichter, Extruder, Sphäronisierer, Marumerisierer und Kombinationen hiervon gebildet werden, wie zum Beispiel mit einem Lödige CB^TM Mischer, Lödige KM^TM Mischer.
Das flüssige Bindemittel wird mit dem Grundpulver in Berührung gebracht, um eine Zusammensetzung zu bilden. Das flüssige Bindemittel wird mit dem Grundpulver typischerweise bei einer Temperatur von 40°C bis 90°C, vorzugsweise 50°C bis 70°C, weiter vorzugsweise bei 55°C bis 65°C in Berührung gebracht. Das flüssige Bindemittel wird mit dem Grundpulver typischerweise durch Aufsprühen des flüssigen Bindemittels auf das Grundpulver in Berührung gebracht, wobei dieser Vorgang typischerweise unter Verwendung eines Aufsprüharms erfolgt. Bevorzugte Aufsprüharme umfassen mindestens eine Düse, vorzugsweise mehr als eine Düse, wie zum Beispiel 10 bis 18 Düsen, welche mit einer Niederdruckheißluftleitung verbunden sind; Niederdruck bedeutet einen Druck unterhalb von 700 kNm^–2, weiter vorzugsweise unterhalb von 600 kNm^–2, weiter vorzugsweise 150 kNm^–2 bis 250 kNm^–2. Die Heißluft in der Heißluftleitung besitzt typischerweise eine Temperatur on 40°C bis 120°C, vorzugsweise von mindestens 60°C.
Diese Zusammensetzung wird dann tablettiert, typischerweise durch Verdichten oder Pressen unter Bildung einer Reinigungsmitteltablette. Dieser Komprimierungs/Verdichtungs-Schritt erfolgt üblicherweise in einer konventionellen Tablettenpresse, wie zum Beispiel Pressen unter Verwendung von Einhub- oder Rotationspressen wie von Courtoy, Korch, Manesty oder Bonals.
Dieser Verdichtungs/Komprimierungs-Schritt verwendet bevorzugt typischerweise eine Kraft von weniger als 100.000 N, vorzugsweise von weniger als 50.000 N, oder sogar weniger als 5000 N, oder sogar weniger als 3000 N. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst am meisten vorzugsweise einen Schritt des Verdichtens oder Komprimierens der Zusammensetzung unter Verwendung einer Kraft von weniger als 2500 N. Reinigungsmitteltabletten, welche für Anwendungen zum mechanischen Geschirrspülen geeignet sind, können bei Bedarf unter Verwendung einer Kraft von mehr als 2500 N komprimiert oder verdichtet werden. Andere Verfahrensschritte zur Komprimierung können verwendet werden, einschließend zum Beispiel das Brikettieren und/oder das Extrudieren.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Reinigungsmitteltablette typischerweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet.
Das Beschichtungsmaterial wird mit dem Rest der Reinigungsmitteltablette typischerweise bei einer Temperatur von 40°C bis 200°C, weiter vorzugsweise von mindestens 100°C, weiter vorzugsweise bei mindestens 150°C, weiter vorzugsweise bei 150°C bis 170°C in Berührung gebracht.
Bevorzugte Beschichtungsmaterialien umfassen eine Kombination aus (i) einer Dicarbonsäure und (ii) einem Ionenaustauscherharz oder einem Ton. Ein bevorzugtes Ionenaustauscherharz ist PG2000Ca, geliefert von Purolite. Bevorzugte Dicarbonsäuren sind gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecandionsäure, Dodecandionsäure, Tridecandionsäure, Derivaten hiervon oder Kombinationen hiervon, wobei Adipinsäure am meisten bevorzugt ist.
Das Gewichtsverhältnis der vorstehenden Komponenten (i) zu (ii) liegt im Bereich von 10 : 1 bis 40 : 1, weiter vorzugsweise von 20 : 1 bis 30 : 1.
Das Beschichtungsmaterial umfasst, sofern vorliegend, typischerweise 1% bis 10% des Gewichts der Reinigungsmitteltablette, weiter vorzugsweise 4% bis 8% des Gewichts der Reinigungsmitteltablette.
Flüssiges Bindemittel
Das flüssige Bindemittel, hierin auch als "Binder" bezeichnet, umfasst ein nichtionisches Tensid und eine Auflösungshilfe. Das nichtionische Tensid und die Auflösungshilfe werden hierin nachstehend eingehender beschrieben. Das Bindemittel umfasst 1% bis 99% nichtionisches Tensid und das Bindemittel umfasst vorzugsweise 1% bis 99% Auflösungshilfe.
Unter Flüssigkeit ist ein Material zu verstehen, welches unter den hierin vorstehenden Verfahrensbedingungen, wie bei Temperaturen von 40°C bis 120°C, vorzugsweise 40°C bis 80°C oder von 50°C bis 70°C, eine Flüssigkeit ist.
Das flüssige Bindemittel kann etwas an ungelöstem Material umfassen; Der Hauptanteil des flüssigen Bindemittels ist jedoch unter den hierin vorstehend beschriebenen Verfahrensbedingungen flüssig. Mindestens 80 Gew.-%, oder mindestens 85 Gew.-%, oder mindestens 90 Gew.-% oder mindestens 95 Gew.-% des flüssigen Bindemittels sind unter den hierin vorstehend beschriebenen Verfahrensbedingungen flüssig. Vorzugsweise ist das gesamte flüssige Bindemittel bei den hierin vorstehend beschriebenen Verfahrensbedingungen flüssig.
Das flüssige Bindemittel umfasst vorzugsweise weniger als 20% Wasser, vorzugsweise weniger als 10% oder weniger als 5%, oder weniger als 1% Wasser; das Bindemittel ist am meisten vorzugsweise frei von Wasser. Unter Wasser ist freies Wasser zu verstehen.
Das flüssige Bindemittel umfasst vorzugsweise weniger als 20% Lösungsmittel, vorzugsweise weniger als 10% oder weniger als 5%, oder weniger als 1% Lösungsmittel; das Bindemittel ist am meisten vorzugsweise frei von Lösungsmittel. Das Lösungsmittel umfasst oder enthält typischerweise Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Derivate hiervon oder Kombinationen hiervon.
Auflösungshilfe
Das Bindemittel des Verfahrens der Erfindung umfasst eine Auflösungshilfe.
Die Auflösungshilfe kann vorzugsweise eine sulfonierte organische Verbindung umfassen, wie C₁-C₄-Alk(en)ylensulfonsäuren und C₁-C₄-Alkylsulfonsäuren oder Derivate hiervon oder Kombinationen hiervon.
Die Auflösungshilfe kann vorzugsweise Salze von Arylsulfonsäuren, einschließend Alkalimetallsalze von Benzoesäure, Salicylsäure, Benzolsulfonsäure, Naphthoesäure, Derivaten hiervon oder Kombinationen hiervon umfassen. Bevorzugte Beispiele von Arylsulfonsäuren sind Natrium-, Kalium-Ammoniumbenzolsufonatsalze, welche sich von Toluolsulfonsäure, Xylolsulfonsäure, Cumolsulfonsäure, Tetralinsulfonsäure, Naphthalinsulfonsäure, Methylnaphthalinsulfonsäure, Dimethylnaphthalinsulfonsäure, Trimethylnaphthalinsulfonsäure ableiten. Bevorzugt sind Natriumtoluolsulfonat, Natriumcumolsulfonat, Natriumxylolsulfonat, Derivate hiervon und Kombinationen hiervon.
Die Auflösungshilfe kann Salze von Dialkylbenzolsulfonsäure umfassen, wie Salze von Diisopropylbenzolsulfonsäure, Ethylmethylbenzolsulfonsäure, Alkylbenzolsulfonsäure mit einer C₃-C₁₀-, vorzugsweise einer linearen oder verzweigten C₄-C₉-Alkylkette.
Die Auflösungshilfe kann einen C₁-C₄-Alkohol wie Methanol, Ethanol, Propanol und Isopropanol und Derivate hiervon sowie Kombinationen hiervon umfassen, vorzugsweise Ethanol und/oder Isopropanol.
Die Auflösungshilfe kann ein C₄-C₁₀-Diol wie Hexandiol und/oder Cyclohexandiol umfassen, vorzugsweise 1,6-Hexandiol und/oder 1,4-Cyclohexandimethanol.
Die Auflösungshilfe kann eine Verbindung umfassen, welche eine chemische Gruppe mit der folgenden allgemeinen Formel umfasst:
worin E eine hydrophile funktionelle Gruppe ist, R H oder eine C₁-C₁₀-Alkylgruppe oder eine hydrophile funktionelle Gruppe ist; R₁ H oder eine C₁-C₁₀-Alkylgruppe oder eine aromatische Gruppe ist, R₂ H oder eine cyclische Alkyl- oder aromatische Gruppe ist. Die Verbindung hat ein mittleres Molekulargewicht von 1000 bis 1.000.000.
Die Auflösungshilfe kann 5-Carboxy-4-hexyl-2-cyclohexen-1-yl-octansäure umfassen.
Die Auflösungshilfe kann eine kationische Verbindung umfassen. Die Auflösungshilfe umfasst vorzugsweise ein kationisches Polymer, weiter vorzugsweise ein ethoxyliertes kationisches Diamin. Bevorzugte ethoxylierte kationische Diamine besitzen die Formeln:
worin;
M₁ N⁺- oder eine N-Gruppe ist, vorzugsweise eine N⁺-Gruppe;
jedes M₂ ein N⁺- oder eine N-Gruppe ist, vorzugsweise eine N⁺-Gruppe, und mindestens ein M₂ eine N⁺-Gruppe ist;
R H oder C₁-C₄-Alkyl oder Hydroxyalkyl ist;
R₁ C₂-C₁₂-Alkylen, -Hydroxyalkylen, -Alkenylen, -Arylen oder -Alkarylen ist, oder eine C₂-C₃-Oxyalkyleneinheit mit 2 bis 20 Oxyalkyleneinheiten, mit der Maßgabe, das keine OH-Bindungen gebildet werden;
jedes R₂ C₁-C₄-Alkyl oder -Hydroxyalkyl ist, die Einheit L-X oder zwei R₂ zusammen die Einheit (CH₂)_r-A²-(CH₂)_S bilden, worin A² O oder CH₂ ist, r 1 oder 2 ist, s 1 oder 2 ist, und r + s 3 oder 4 ist;
jedes R₃ C₁-C₈-Alkyl oder -Hydroxyalkyl ist, Benzyl, die Einheit L-X oder zwei R₃ oder ein R₃ und ein R₂ zusammen die Einheit (CH₂)_r-A²-(CH₂)_S bilden, worin A² O oder CH₂ ist, r 1 oder 2 ist, s 1 oder 2 ist, und r + s 3 oder 4 ist;
X eine nichtionische Gruppe ist, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus H, C₁-C₄-Alkyl oder -Hydroxyalkylestern oder Ethergruppen und Mischungen hiervon, wobei bevorzugte Ester und Ether die Acetatester bzw. Methylether sind.
L eine hydrophile Kette ist, welche die Polyoxyalkyleneinheit {(R₆O)_m(CH₂CH₂O)_n} enthält, worin R₆ C₃-C₄-Alkylen oder -Hydroxyalkylen ist, m und n solche ganze Zahlen sind, dass die Einheit (CH₂CH₂O)_n mindestens 50 Gew.-% der Polyoxyalkyleneinheit umfasst;
d 1 ist, wenn M₂ N⁺ ist, und 0 ist, wenn M₂ N ist;
N mindestens 6 ist;
die positive Ladung der N⁺-Gruppen durch eine geeignete Zahl von Gegenionen ausgeglichen wird. Geeignete Gegenionen schließen Cl^–, Br^–, SO₃ ^2–, SO₄ ^2–, PO₄ ^3–, MeOSO₃ ^– und dergleichen ein. Besonders bevorzugt sind CL^– und Br^–.
Ein bevorzugtes ethoxyliertes kationische Diamin zur Verwendung hierin ist unter dem Warenzeichen Lutensit K-HD 96 bekannt, das von der BASF geliefert wird.
Nichtionische Tensid
Das flüssige Bindemittel umfasst nichtionische Tenside. Das Bindemittel kann so gut wie jedes für Waschzwecke verwendbare nichtionische Tensid umfassen, welches bei Umgebungstemperatur flüssig ist. Bevorzugte nichtionische Tenside zur Verwendung hierin sind hierin nachstehend eingehender beschrieben.
Nichtionische nicht-endgekappte ethoxylierte Alkoholtenside
Die Alkylethoxylatkondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 25 Molen Ethylenoxid sind zur Verwendung hierin geeignet. Die Alkylkette des aliphatischen Alkohols kann entweder gerade oder verzweigt, primär oder sekundär sein und enthält im Allgemeinen 6 bis 22 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 12 bis 17 Kohlenstoffatome, sogar weiter vorzugsweise 14 bis 15 Kohlenstoffatome. Besonders bevorzugt sind die Kondensationsprodukte von Alkoholen mit einer Alkylgruppe, welche 12 bis 17 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 14 bis 15 Kohlenstoffatome enthält mit 3 bis 12, weiter vorzugsweise 5 bis 9 Molen Ethylenoxid pro Mol Alkohol.
Endgekappte Alkylalkoxylattenside
Ein geeignetes nichtionisches Tensid zur Verwendung hierin ist ein endgekapptes Alhylethoxylattensid, wobei die Epoxy-endgekappten polyoxyalkylierten Alkohole vorzugsweise durch die Formel: R₁O[CH₂CH(CH₃)O]_X[CH₂CH2O]_Y[CH₂CH(OH)R₂] (I)repräsentiert werden, worin R₁O eine Epoxygruppe ist, worin R₁ ein linearer oder verzweigter, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen ist; R₂ ein linearer oder verzweigter aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 26 Kohlenstoffatomen ist; x eine ganze Zahl mit einen Mittelwert von 0,5 bis 1,5, weiter vorzugsweise 1 ist; und y eine ganze Zahl mit einem Wert von mindestens 15, weiter vorzugsweise von mindestens 20 ist.
Bevorzugte nichtionische Tenside mit der Formel I umfassen in der endständigen Epoxideinheit [CH₂CH(OH)R₂] mindestens 10 Kohlenstoffatome. Geeignete nichtionische Tenside der Formel I zur Verwendung hierin sind die nichtionischen POLY-TERGENT^® SLF-18B-Tenside der Olin Corporation, wie sie zum Beispiel in WO 94/22800, veröffentlicht am 13. Okt. 1994 von der Olin Corporation, beschrieben sind.
Ether-gekappte polyoxyalkylierte Alkohole
Bevorzugte nichtionische Tenside zur Verwendung hierin schließen Ether-gekappte polyoxyalkylierte Alkohole mit der Formel: R¹O[CH₂CH(R³)O]_X[CH₂]_kCH(OH)[CH₂]_jOR² ein, worin R¹ und R² lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen sind; R³ H oder ein linearer aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist; x eine ganze Zahl mit einem Mittelwert von 1 bis 12 ist, worin wenn x 2 oder größer ist, R³ gleich oder verschieden sein kann und k und j ganze Zahlen mit einem Mittelwert von 1 bis 12 und weiter vorzugsweise von 1 bis 5 sind.
R¹ und R² sind vorzugsweise lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, wobei 8 bis 18 Kohlenstoffatome am meisten bevorzugt sind. H oder ein linearer aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen ist für R³ am meisten bevorzugt. X ist vorzugsweise eine ganze Zahl mit einem Mittelwert von 1 bis 9, weiter vorzugsweise von 3 bis 7.
Wenn x größer als 2 ist, kann, wie vorstehend beschrieben, R³ gleich oder verschieden sein. Das heißt, R³ kann zwischen allen Alkylenoxyeinheiten schwanken, wie vorstehend beschrieben. Ist x zum Beispiel 3, kann R³ so gewählt werden, dass es Ethylenoxy (EO) oder Propylenoxy (PO) bildet und kann in der Reihenfolge (EO)(PO)(EO), (EO)(EO)(PO); (EO)(EO)(EO); (PO)(EO)(PO); (PO)(PO)(EO) und (PO)(PO)(PO) variieren. Die ganze Zahl 3 wurde natürlich nur als Beispiel gewählt und die Variation kann viel weiter gehen mit einem höheren Wert für x und zum Beispiel mehrfachen (EO)-Einheiten und eine viel kleinere Zahl von (PO)-Einheiten einschließen.
Besonders bevorzugte nichtionische Tenside schließen jene mit einem niedrigen Trübungspunkt von weniger als 20°C ein.
Am meisten bevorzugte Ether-gekappte polyoxyalkylierte Alkoholtenside sind jene, bei denen k 1 ist und j 1 ist, so dass die Tenside die Formel: R¹O[CH₂CH(R³)O]_XCH2CH(OH)CH₂OR² besitzen, worin R¹, R² und R³ wir vorstehend definiert sind und x eine ganze Zahl mit einem Mittelwert von 1 bis 12, vorzugsweise von 1 bis 9 und sogar weiter vorzugsweise von 3 bis 7 ist. Am meisten bevorzugt sind Tenside, worin R¹ und R² von 9 bis 14 reichen, R³ H ist, welches Ethylenoxy bildet und x von 1 bis 9 reicht.
Die Ether-gekappten polyoxyalkylierten Alkoholtenside umfassen drei Hauptbestandteile, nämlich einen linearen oder verzweigten Alkohol, ein Alkylenoxid und einen endständigen Alkylether. Der endständige Alkylether und der Alkohol dienen als hydrophober, öllöslicher Teil des Moleküls, während die Alkylenoxidgruppe den hydrophilen, wasserlöslichen Teil des Moleküls bildet.
Allgemein gesprochen kann das zur Verwendung hierin geeignete Ether-gekappte Polyoxyalkylenalkoholtensid durch Umsetzung eines aliphatischen Alkohols mit einem Epoxid unter Bildung eines Ethers hergestellt werden, welcher dann mit einer Base unter Bildung eines zweiten Epoxids umgesetzt wird. Das zweite Epoxid wird dann mit einem alkoxylierten Alkohol umgesetzt, um die neuen Verbindungen der vorliegenden Erfindung zu bilden.
Nichtionische ethoxylierte/propoxylierte Fettalkoholtenside
Die ethoxylierten C₆-C₁₈-Fettalkohole und die gemischten ethoxylierten/propoxylierten C₆-C₁₈-Fettalkohole sind hierin als Tenside zur Verwendung geeignet, insbesondere die wasserlöslichen. Die ethoxylierten Fettalkohole sind vorzugsweise die ethoxylierten C₁₀-C₁₈-Fettalkohole mit einem Ethoxylierungsgrad von 1 bis 12, und am meisten vorzugsweise die ethoxylierten C₁₂-C₁₈-Fettalkohole mit einem Ethoxylierungsgrad von 1 bis 9. Die gemischten ethoxylierten/propoxylierten Fettalkohole besitzen vorzugsweise eine Alkylkettenlänge von 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, einen Ethoxylierungsgrad von 3 bis 9 und einen Propoxylierungsgrad von 1 bis 10.
Grundpulver
Das Grundpulver umfasst typischerweise eine breite Vielfalt von unterschiedlichen Bestandteilen, wobei bevorzugte Bestandteile gewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Buildern, Enzymen, Bleichmitteln, Schaumunterdrückern, Tensiden, Textilweichmachern, Alkalinitätsquellen, Färbemitteln, Duftstoffen, Kalkseifendispergierungsmittel, organische Polymerverbindungen, einschließend polymere Farbstofftransferinhibitoren, Kristallwachstumsinhibitoren, Schwermetallionensequestermittel, Metallionensalze, Enzymstabilisatoren, Korrosionsschutzmittel, weichmachende Mittel, optische Aufheller und Kombinationen hiervon. Das Grundpulver umfasst mindestens zwei unterschiedliche Bestandteile, welche vorzugsweise aus vorstehender Liste gewählt sind.
Das Grundpulver ist typischerweise ein vorgeformtes Reinigungsmittelgranulat. Das vorgeformte Reinigungsmittelgranulat kann aus agglomerierten Teilchen bestehen. Agglomeriertes Teilchen bedeutet typischerweise ein Teilchen, welches bereits agglomeriert worden ist und folglich vor dem hierin beschriebenen Kontaktieren mit dem flüssigen Bindemittel in agglomerierter Form vorliegt.
Die mittlere Teilchengröße des Grundpulvers beträgt typischerweise 100 μm bis 2000 μm, vorzugsweise von 200 μm, oder von 300 μm, oder von 400 μm, oder von 500 μm und vorzugsweise bis 1800 μm, oder bis 1500 μm, oder bis 1000 μm oder bis 800 μm, oder bis 700 μm. Die mittlere Teilchengröße des Grundpulvers beträgt am meisten vorzugsweise 400 μm bis 700 μm.
Die Schüttdichte des Grundpulvers beträgt typischerweise 400 g/l bis 1200 g/l, vorzugsweise von 500 g/l, oder von 550 g/l, oder von 600 g/l, oder von 750 g/l und vorzugsweise bis 850 g/l. Die Schüttdichte des Grundpulvers beträgt am meisten vorzugsweise 750 g/l bis 850 g/l.
Reinigungsmitteltablette
Die Reinigungsmitteltablette, hierin als "Tablette" bezeichnet, wird durch ein Verfahren erhalten, umfassend den Schritt des Kontaktierens eines flüssigen Bindemittels mit einem Grundpulver, wobei das flüssige Bindemittel nichtionisches Tensid und Auflösungshilfe umfasst. Die Reinigungsmitteltablette wird typischerweise durch Tablettieren einer Reinigungsmittelzusammensetzung gebildet, die durch Kontaktieren eines flüssigen Binder mit einem Grundpulver gebildet wird. Die Reinigungsmitteltablette weist typischerweise einen Durchmesser zwischen 20 mm und 60 mm auf und besitzt typischerweise ein Gewicht von 10 g bis 100 g. Das Verhältnis der Tablettenhöhe zur Tablettenbreite ist typischerweise größer als 1 : 3.
Die Tablette besitzt typischerweise eine Dichte von mindestens 900 g/l, vorzugsweise mindestens 1000 g/l und vorzugsweise weniger als 2000 g/l, weiter vorzugsweise weniger als 1500 g/l, am meisten vorzugsweise weniger als 1200 g/l.
Die Reinigungsmitteltablette umfasst typischerweise Bestandteile gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Buildern, Enzymen, Bleichmitteln, Schaumunterdrückern, Tensiden, Textilweichmachern, Alkalinitätsquellen, Färbemitteln, Duftstoffen, Kalkseifendispergierungsmittel, organische Polymerverbindungen, einschließend polymere Farbstofftransferinhibitoren, Kristallwachstumsinhibitoren, Schwermetallionensequestermittel, Metallionensalze, Enzymstabilisatoren, Korrosionsschutzmittel, weichmachenden Mitteln, optischen Aufhellern und Kombinationen hiervon.
Bevorzugte Zusatzbestandteile sind hierin nachstehend eingehender beschrieben.
Alle Prozente sind auf das Gewicht der ganzen Reinigungsmitteltablette bezogen, sofern nicht anderweitig spezifiziert.
Bevorzugte Zusatzbestandteile
Builderverbindungen
Die Reinigungsmitteltablette hierin umfasst vorzugsweise eine Builderverbindung, welche typischerweise in einem Anteil von 1% bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 10% bis 70 Gew.-%, am meisten vorzugsweise von 20% bis 60 Gew.-% der Reinigungsmitteltablette vorliegt.
Hoch bevorzugte Builderverbindungen zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung sind wasserlösliche Phosphat-Builder. Spezielle Beispiele von wasserlöslichen Phosphat-Buildern sind die Alkalimetalltripolyphosphate; Natrium-, Kalium und Ammoniumpyrophosphat; Natrium- und Kaliumorthophosphat; Natriumpolymetaphosphat, worin der Polymerisationsgrad von 6 bis 21 reicht, sowie Salze der Phythinsäure.
Beispiele teilweise wasserlöslicher Builder schließen die zu Beispiel in EP-A 0 164 514, DE-A 34 17 649 und DE-A 37 42 043 offen gelegten kristallinen Schichtsilicate ein.
Beispiele weitgehend unlöslicher Builder schließen die Natriumaluminiumsilicate ein. Geeignete Aluminiumsilicate schließen die Aluminiumsilicatzeolithe mit der Einheitszelle Na_Z[(AlO₂)_Z(SiO₂)_Y]·xH₂O ein, worin z und y mindesten 6 sind; das Molverhältnis von z zu y 1,0 bis 0,5 beträgt und x mindestens 5 ist, vorzugsweise 7,5 bis 276, weiter vorzugsweise 10 bis 264. Die Aluminiumsilicatmaterialien liegen in hydratisierter Form vor und sind vorzugsweise kristallin und enthalten 10% bis 28%, weiter vorzugsweise 18% bis 22% Wasser in gebundener Form.
Tenside
Geeignete Tenside sind aus anionischen, kationischen, nichtionischen, ampholytischen und zwitterionischen Tensiden und Mischungen hiervon gewählt.
Eine typische Aufstellung anionischer, nichtionischer, ampholytischer und zwitterionischer Klassen und Spezies dieser Tenside bietet US-A 3,929,678, erteilt an Laughlin und Heuring am 30 Sept. 1975. Eine Aufstellung geeigneter kationischer Tenside bietet US-A 4,259,217, erteilt an Murphy am 31. März 1981. Eine Aufstellung von Tensiden, welche typischerweise in Wäschewaschmittelzusammensetzungen eingeschlossen werden, findet sich zum Beispiel in EP-A 0 414 549 und in den PCT-Anmeldungsgnummern WO 93/08876 und WO 93/08874.
Nichtionische Tenside
Geeignete nichtionische Tenside sind hierin vorstehend beschrieben. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es wesentlich, dass das flüssige Bindemittel ein nichtionisches Tensid umfasst. Zusätzlich zum nichtionischen Tensid, welches das Bindemittel umfasst, kann die Zusammensetzung wahlweise ein anderes oder mehrere nichtionische Tenside umfassen, die das Bindemittel nicht umfasst. Das Grundpulver kann zum Beispiel nichtionisches Tensid umfassen.
Die Zusammensetzung und zwar typischerweise das Grundpulver, kann nichtionisches Tensid in Form eines voragglomerierten Teilchens umfassen.
Anionische Tenside
Es sind so gut wie alle anionischen Tenside geeignet, welche für Waschzwecke verwendbar sind. Diese können Salze (einschließend zum Beispiel Natrium-, Kalium-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze wie Mono-, Di- und Triethanolaminsalze) von anionischen Sulfat-, Sulfonat-, Carboxylat- und Sarcosinattensiden einschließen. Anionische Sulfattenside sind bevorzugt.
Andere anionische Tenside schließen die Isethionate ein wie die Acylisethionate, N-Acyltaurate, Fettsäureamide von Methyltaurid, Alkylsuccinate und Sulfosuccinate, Monoester von Sulfosuccinaten (insbesondere gesättigte und ungesättigte C₁₂-C₁₈-Monoester), Diester von Sulfosuccinaten (insbesondere gesättigte und ungesättigte C₆-C₁₄-Diester), N-Acylsarcosinate. Harzsäuren und hydrierte Harzsäuren sind ebenfalls geeignet, wie Kolophonium, hydriertes Kolophonium sowie Harze und Harzsäuren, welche in Talgöl enthalten sind oder sich davon ableiten.
Anionische Sulfattenside
Anionische Sulfattenside, welche zur Verwendung hierin geeignet sind, schließen lineare und verzweigte, primäre und sekundäre Alkylsulfate, Alkylethoxysulfate, fette Oleoylglycerolsulfate, Alkylphenolethylenoxidethersulfate, die C₅-C₁₇-Acyl-N(C₁-C₄-alkyl)- und -N-(C₁-C₂-hydroxyalkyl)glucaminsulfate sowie Sulfate von Alkylpolysacchariden wie Sulfate von Alkylpolyglucosiden (die hierin beschriebenen nichtionischen nicht-sulfatierten Verbindungen) ein.
Alkylsulfattenside werden vorzugsweise aus den linearen und verzweigten, primären C₁₀-C₁₈-Alkylsulfaten, weiter vorzugsweise aus den verzweigtkettigen C₁₁-C₁₅-Alkylsulfaten und den geradkettigen C₁₂-C₁₄-Alkylsulfaten gewählt.
Alkylethoxysulfattenside werden vorzugsweise gewählt aus der Gruppe, bestehend aus C₁₀-C₁₈-Alkylsulfaten, die mit 0,5 bis 20 Molen Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert worden sind. Das Alkylethoxysulfattensid ist weiter vorzugsweise ein C₁₁-C₁₈-, am meisten vorzugsweise ein C₁₁-C₁₅-Alkylsulfat, welches mit 0,5 bis 7, vorzugsweise mit 1 bis 5 Molen Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert worden ist.
Ein besonders bevorzugtes Merkmal der Erfindung verwendet Mischungen der bevorzugten Alkylsulfat- und Alkylethoxysulfattenside. Solche Mischungen sind in der PCT Patentanmeldung Nr. WO 93/18124 offen gelegt worden.
Anionische Sulfonattenside
Anionische Sulfonattenside, welche zur Verwendung hierin geeignet sind, schließen die Salze linearer C₅-C₂₀-Alkylbenzolsulfonate, -Alkylestersulfonate, primäre und sekundäre C₆-C₂₂-Alkansulfonate, C₆-C₂₄-Olefinsulfonate, sulfonierte Polycarbonsäuren, Alkylglycerolsulfonate, fette Acylglycerolsulfonate, fette Oleylglycerolsulfonate und beliebige Mischungen hiervon ein.
Anionische Carboxylattenside
Geeignete anionische Carboxylattenside schließen die Alkylethoxycarboxylat-, die Alkylpolyethoxycarboxylattenside und die Seifen ('Alkylcarboxyle') ein, insbesondere bestimmte sekundäre Seifen, wie hierin beschrieben.
Geeignete Alkylethoxycarboxylate schließen jene mit der Formel RO(CH₂CH₂O)_XCH₂COO^–M⁺ ein, worin R eine C₆ bis C₁₈-Alkylgruppe ist, x von 0 bis 10 reicht und die Ethoxylatverteilung so ist, dass der Materialanteil auf Gewichtsbasis, in dem x 0 ist, weniger beträgt als 20% und M ein Kation ist. Geeignete Alkylpolyethoxypolycarboxylattenside schließen jene mit der Formel RO-(CHR₁-CHR₂-O)R₃ ein, worin R eine C₆- bis C₁₈-Alkylgruppe ist, x 1 bis 25 beträgt, R₁ und R₂ gewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Methylsäurerest, Bernsteinsäurerest, Hydroxybernsteinsäurerest und Mischungen hiervon, und R₃ gewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, substituiertem oder unsubstituiertem Kohlenwasserstoff mit zwischen 1 und 8 Kohlenstoffatomen und Mischungen hiervon.
Alkalimetallsarcosinat-Tenside
Andere geeignete anionische Tenside sind die Alkalimetallsarcosinate mit der Formel R-CON(R¹)CH₂COOM, worin R eines lineare oder verzweigte C₅-C₇-Alkyl- oder Alkylengruppe ist, R¹ eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist und M ein Alkalimetallion ist. Bevorzugte Beispiele sind die Myristyl- und Oleoylmethylsarcosinate in Form ihrer Natriumsalze.
Amphotere Tenside
Geeignete amphotere Tenside zur Verwendung hierin schließen die Aminoxid-Tenside und die Alkylamphocarbonsäuren ein.
Zwitterionische Tenside
In die Reinigungsmittelzusammensetzungen hierin können auch zwitterionische Tenside inkorporiert werden. Diese Tenside können alles in allem als Derivate von sekundären und tertiären Aminen, Derivaten von heterocyclischen sekundären und tertiären Aminen oder Derivaten von quaternären Ammonium-, quaternären Phosphonium- oder tertiären Sulfoniumverbindungen beschrieben werden. Betain- und Sultain-Tenside sind Beispiele für hierin verwendbare zwitterionische Tenside.
Kationische Tenside
Die bei dieser Erfindung verwendeten kationischen Ester-Tenside sind vorzugsweise wasserdispergierbare Verbindungen mit Tensideigenschaften, welche mindestens eine Esterbindung (d. h. -COO-) und mindestens eine kationisch geladene Gruppe umfassen. Andere geeignete kationische Ester-Tenside, einschließend Cholinester-Tenside, sind zum Beispiel in den US-Patentnummern 4,228,042; 4,239,660 und 4,260,529 offen gelegt worden.
Geeignete kationische Tenside schließen die quaternären Ammoniumtenside ein, gewählt aus Mono-C₆-C₁₆-, vorzugsweise C₆-C₁₀-Alkyl- oder Alkenylammoniumtensiden, worin die restlichen N-Stellungen durch Methyl-, Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylgruppen substituiert sind.
Weichmachende Bestandteile
Die zur Verwendung hierin geeigneten weichmachenden Bestandteile können aus irgendwelchen bekannten Bestandteilen gewählt werden, welche als Textilweichmacher wirken, wie zum Beispiel smektische Tone.
Die smektischen Tone zur Verwendung hierin sind typischerweise im Handel erhältlich. Solche Tone schließen zum Beispiel Montmorillonit, Volchonskoit, Nontronit, Hectorit, Saponit, Sauconit und Vermiculit ein. Die Tone hierin sind unter verschiedenen Warenzeichen erhältlich, zum Beispiel als Thixogel #1^® und Gelwhite GP^® von Georgia Kaolin Co., Elizabeth, New Jersey; Volclay BC^® und Volclay #325^® von American Colloid Co., Skokie, Illinois; Black Hills Bentonite BH450^® von International Minerals and Chemicals; und Veegum Pro und Veegum F von R. T. Vanderbilt. Es verseht sich, dass solche, unter den vorstehenden Warenzeichen erhältliche Mineralien vom Smektit-Typ Mischungen der verschiedenen diskreten Mineralspezies umfassen können. Solche Mischungen von Smektitmineralien sind zur Verwendung hierin geeignet.
Smektische Tone sind in den US-Patentnummern 3,862,058; 3,948,790; 3,954,632 und 4,062,647 offen gelegt. Die EP-Nummern EP-A 0 299 575 und EP-A 0 313 146 auf den Namen der Procter & Gamble Company beschreiben geeignete polymere organische Ton-Flockulierungsmittel.
Enzyme
Sofern Enzyme vorliegen, sind sie gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cellulasen, Hemicellulasen, Peroxidasen, Proteasen, Gluco-Amylasen, Amylasen, Xylanasen, Lipasen, Phospholipasen, Esterasen, Cutinasen, Pectinasen, Keratanasen, Reductasen, Oxidasen, Phenoloxidasen, Lipoxygenasen, Ligninasen, Pullanasen, Tannasen, Pentosanasen, Malanasen, β-Glucanasen, Arabinosidasen, Hyaluronidase, Chondroitinase, Laccase oder Mischungen hiervon.
Bevorzugte Enzyme schließen Protease, Amylase, Lipase, Peroxidasen, Cutinase und/oder Cellulase in Kombination mit einem oder mehreren Pflanzenzellen abbauenden Enzymen ein.
Die Enzyme werden in die Reinigungsmittelzusammensetzung normalerweise in Anteilen von 0,0001% bis 2% aktives Enzym am Gewicht der Reinigungsmittelzusammensetzung inkorporiert. Die Enzyme können getrennt als Einzelbestandteile (Perlen, Granulate, stabilisierte Flüssigkeiten etc., welche ein Enzym enthalten) oder als Mischungen von zwei oder mehr Enzymen (z. B. Co-Granulate) zugegeben werden.
Bleichmittel
Geeignete Bleichmittel schließen Chlor- und Sauerstoff-freisetzende Bleichmittel ein, vorzugsweise Sauerstoff-freisetzende Bleichmittel, welche eine Wasserstoffperoxidquelle und eine organische Peroxysäurevorläuferverbindung enthalten. Die Erzeugung der organischen Peroxysäure kann in einer in situ Reaktion des Vorläufers mit der Wasserstoffperoxidquelle erfolgen. Bevorzugte Wasserstoffperoxidquellen schließen anorganische Perhydratbleichmittel ein. Zusammensetzungen, welche Mischungen aus einer Wasserstoffperoxidquelle und einem organischen Peroxysäurevorläufer in Kombination mit einer vorgeformten organischen Peroxysäure enthalten, sind ebenfalls vorgesehen.
Anorganische Perhydratbleichmittel
Die Reinigungsmitteltablette hierin umfasst vorzugsweise eine Wasserstoffperoxidquelle als ein Sauerstoff-freisetzendes Bleichmittel. Geeignete Wasserstoffperoxidquellen schließen die anorganischen Perhydratsalze ein.
Die anorganischen Perhydratsalze werden normalerweise in Form des Natriumsalzes in einem Anteil von 1% bis 40 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 2% bis 30 Gew.-% und am meisten vorzugsweise von 5% bis 25 Gew.-% der Zusammensetzung inkorporiert.
Beispiele anorganischer Perhydratsalze schließen Perborat-, Percarbonat-, Perphosphat-, Persulfat- und Persilicatsalze ein. Die anorganischen Perhydratsalze sind normalerweise die Alkalimetallsalze. Die anorganischen Perhydratsalze können als kristalline Feststoffe ohne weiteren Schutz eingeschlossen werden. Bei bestimmten Perhydratsalzen verwenden bevorzugte Ausführungsformen jedoch eine beschichtete Form des Materials, welche für eine bessere Lagerstabilität des Perhydratsalzes im granulären Produkt sorgen.
Natriumperborat kann in Form des Monohydrats mit der nominalen Formel NaBO₂H₂O₂ oder als Tetrahydrat NaBO₂H₂O₂·3H₂O vorliegen.
Alkalimetallpercarbonate, insbesondere Natriumpercarbonat, sind bevorzugte Perhydrate zum Einschluss in die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen hierin. Natriumpercarbonat ist eine Additionsverbindung mit einer Formel, welche 2Na₂CO₃·3H₂O₂ entspricht, und ist im Handel als kristalliner Feststoff erhältlich. Natriumpercarbonat neigt als Wasserstoffperoxid-Additionsverbindung beim Auflösen dazu, Wasserstoffperoxid ziemlich schnell freizusetzen, was die Tendenz zum lokalen Auftreten hoher Bleichmittelkonzentrationen erhöhen kann. Percarbonat wird in solche Zusammensetzungen am meisten vorzugsweise in beschichteter Form inkorporiert, was für eine gute Stabilität im Produkt sorgt.
Peroxysäurebleichvorläufer
Peroxysäurebleichvorläufer sind Verbindungen, welche mit Wasserstoffperoxid in einer Perhydrolysereaktion eine Peroxysäure erzeugen. Peroxysäurebleichmittel können allgemein wiedergegeben werden als
worin L eine Abgangsgruppe ist und X praktisch irgendeine Funktionalität haben kann, so dass die bei der Perhydrolyse erzeugte Struktur der Peroxysäure ist:
Peroxysäurebleichvorläuferverbindungen werden vorzugsweise in Anteilen von 0,5% bis 20 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 1% bis 10 Gew.-%, am meisten vorzugsweise von 1,5% bis 5 Gew.-% der Zusammensetzung inkorporiert.
Geeignete Peroxysäurebleichvorläuferverbindungen enthalten typischerweise eine oder mehrere N- oder O-Acylgruppen, wobei die Vorläufer aus einer breiten Reihe von Klassen gewählt werden können. Geeignete Klassen schließen Anhydride, Ester, Imide, Lactame und acylierte Derivate von Imidazolen und Oximen ein. Beispiele nützlicher Materialien innerhalb dieser Klassen sind in GB-A 1,586,789 offen gelegt. Geeignete Ester sind in GB-A 836,988; 864,798; 1,147,871; 2,143,231 und EP-A 0 170 386 offen gelegt.
Abgangsgruppen
Die Abgangsgruppe, hierin nachstehend L-Gruppe, muss für die Perhydrolysereaktion ausreichend reaktionsfähig sein, um innerhalb des optimalen Zeitrahmens (z. B. Waschzyklus) zu erfolgen. Ist L jedoch zu reaktionsfähig, wird dieser Aktivator zur Verwendung in einer Bleichmittelzusammensetzung schwierig zu stabilisieren sein.
Bevorzugte L-Gruppen sind gewählt aus der Gruppe, bestehend aus:

und Mischungen hiervon, worin R¹ eine Alkyl-, Aryl- oder Alkarylgruppe ist, die 1 bis 14 Kohlenstoffatome enthält, R³ eine Alkylkette ist, welche 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthält, R⁴ H oder R³ ist, R⁵ eine Alkenylkette ist, welche 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthält, und Y H oder eine solubilisierende Gruppe ist. Jedes R¹, R³ und R⁴ kann durch eine im Wesentlichen beliebige funktionelle Gruppe substituiert sein, einschließend zum Beispiel Alkyl-, Hydroxy-, Alkoxy-, Halogen-, Amin-Nitrosyl-, Amid- und Ammonium- oder Alkylammoniumgruppen.
Die bevorzugten solubilisierenden Gruppen sind -SO₃ ^–M⁺, -CO₂ ^–M⁺, -N⁺(R³)₄X^– und O<-N(R³)₃ und am meisten vorzugsweise -SO₃ ^–M⁺ und -CO₂ ^–M⁺, worin R³ eine Alkylkette ist, welche 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält. M ist ein Kation, welches den Bleichaktivator löslich macht und X^– ist ein Anion, welches dem Bleichaktivator Löslichkeit verleiht. M⁺ ist vorzugsweise ein Alkalimetall-, Ammonium- oder substituiertes Ammoniumkation, wobei Natrium und Kalium am meisten bevorzugt sind, und X^– ein Halogenid-, Hydroxid-, Methylsulfat- oder Acetatanion ist.
Kationische Peroxysäurevorläufer
Kationische Peroxysäurevorläufer liefern bei der Perhydrolyse kationische Peroxysäuren.
Kationische Peroxysäurevorläufer werden typischerweise durch Substituieren des Peroxysäureteils einer geeigneten Peroxysäurevorläuferverbindung mit einer posi tiv geladenen funktionellen Gruppe, wie einer Ammonium- oder Alkylammoniumgruppe, vorzugsweise einer Ethyl- oder Methylammoniumgruppe, gebildet. Kationische Peroxysäurevorläufer liegen in den Zusammensetzungen typischerweise als Salz mit einem geeigneten Anion vor, wie zum Beispiel mit einem Halogenidion oder einem Methylsulfation.
Die so kationisch substituierte Peroxysäurevorläuferverbindung kann eine Perbenzoesäurevorläuferverbindung oder ein substituiertes Derivat davon sein, wie hierin vorstehend beschrieben. Die Peroxysäurevorläuferverbindung kann alternativ eine Alkylpercarbonsäurevorläuferverbindung oder ein Amid-substituierter Peroxysäurevorläufer sein, wie hierin nachstehend beschrieben.
Kationische Peroxysäurevorläufer sind in den US-Patenten 4,904,406; 4,751,015; 4,988,451; 4,397,757; 5,269,962; 5,127,852; 5,093,022, 5,106,528; in GB-A 1,382,594; EP-A 0 475 512, 0 458 396 und 0 284 292 sowie in JP-A 87-318.332 beschrieben.
Geeignete kationische Peroxysäurevorläufer schließen irgendwelche Ammonium- oder Alkylammonium-substituierten Alkyl- oder Benzoyloxybenzolsulfonate, N-acylierten Caprolactame und Monobenzoyltetraacetylglucosebenzoylperoxide ein.
Bevorzugte kationische Peroxysäurevorläufer aus der Klasse der N-acylierten Caprolactame schließen die Trialkylammoniummethylenbenzoylcaprolactame, insbesondere Trimethylammoniummethylenbenzoylcaprolactam ein.
Ein anderer bevorzugter kationischer Peroxysäurevorläufer ist 2-(N,N,N-Trimethylammonium)ethylnatrium-4-sulfophenylcarbonatchlorid.
Alkylpercarbonsäurebleichvorläufer
Alkylpercarbonsäurebleichvorläufer bilden bei der Perhydrolyse Percarbonsäuren. Bevorzugte Vorläufer dieses Typs liefern bei der Perhydrolyse Peressigsäure.
Bevorzugte Alkylpercarbonsäurevorläuferverbindungen vom Imid-Typ schließen die N,N,N¹N¹-tetraacetylierten Alkylendiamine ein, worin die Alkylengruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, insbesondere jene Verbindungen, in denen die Alkylengruppe 1, 2 und 6 Kohlenstoffatome enthält. Tetraacetylethylendiamin (TAED) ist besonders bevorzugt.
Andere bevorzugte Alkylpercarbonsäurevorläufer schließen Natrium-3,5,5-Trimethylhexanoyloxybenzolsulfonat (iso-NOBS), Natriumnonanoyloxybenzolsulfonat (NOBS), Natriumacetoxybenzolsulfonat (ABS) und Pentaacetylglucose ein. Ein anderer bevorzugter Percarbonsäurevorläufer ist ein Phenolsulfonatester der Alkylamidocapronsäure.
Vorgeformte organische Peroxysäure
Das organische Peroxysäurebleichmittelsystem kann weiter oder als Alternative zu den organischen Peroxysäurebleichvorläuferverbindungen eine vorgeformte organische Peroxysäure enthalten, typischerweise in einem Anteil von 0,5% bis 25 Gew.-%, weiter vorzugsweise 1% bis 10 Gew.-% der Reinigungsmitteltablette.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt die Persäure die allgemeine Formel: X-R-C(O)OOH worin R eine lineare oder verzweigte Alkylkette mit mindestens 1 Kohlenstoffatom ist und X Wasserstoff oder eine Substituentengruppe ist, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkyl, insbesondere Alkylketten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, Aryl, Halogen, Ester, Ether, Amin, Amid, substituiertem Phthalamin, Imid, Hydroxid, Sulfid, Sulfat, Sulfonat, Carboxyl, Heterocyclus, Nitrat, Aldehyd, Phosphonat, Phosphonsäure oder Mischungen hiervon.
Bevorzugte Persäuren sind gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Phthaloylamidoperoxyhexansäure, Phthaloylamidoperoxyheptansäure, Phthaloylamidoperoxyoctansäure, Phthaloylamidoperoxynonansäure, Phthaloylamidoperoxydecansäure und Mischungen hiervon.
Die Persäure wird vorzugsweise in einem Anteil von 0,1% bis 30%, weiter vorzugsweise von 0,5% bis 18% und am meisten vorzugsweise von 1% bis 12% des Gewichts der Reinigungsmitteltablette verwendet.
Metallhaltige Bleichkatalysatoren
Die Reinigungsmitteltablette hierin, welche als waschaktiven Bestandteil ein Bleichmittel enthält, kann als bevorzugten Bestandteil zusätzlich einen metallhaltigen Bleichkatalysator enthalten. Der metallhaltige Bleichkatalysator ist vorzugsweise ein Bleichkatalysator, welcher ein Übergangsmetall enthält, weiter vorzugsweise ein Mangan- oder Kobalt-haltiger Bleichkatalysator.
Die Reinigungsmitteltablette hierin umfasst vorzugsweise 1 ppb (0,0000001%), weiter vorzugsweise von 100 ppb (0,00001%), noch weiter vorzugsweise von 500 ppb (0,00005%), noch weiter vorzugsweise von 1 ppm (0,0001%) bis 99,9%, weiter vorzugsweise bis 50%, noch weiter vorzugsweise bis 5%, noch weiter vorzugsweise bis 500 ppm (0,05%) des Gewichts der Zusammensetzung an einem Metallbleichkatalysators, wie hierin nachstehend beschrieben.
Ein geeigneter Typ von Bleichkatalysator ist ein Katalysatorsystem, welches ein Schwermetallkation mit definierter katalytischer Bleichaktivität umfasst, wie Kupfer- und Eisenkationen, ein Hilfsmetallkation mit geringer oder keiner katalytischen Bleichaktivität, wie Zink- oder Aluminiumkationen, und ein Sequestermittel mit definierten Stabilitätskonstanten für die katalytischen und Hilfsmetallkationen, insbesondere für Ethylendiamintetraessigsäure, Ethylendiamintetramethylenphosphonsäure und deren wasserlösliche Salze. Solche Katalysatoren sind in US-A 4,430,243 offen gelegt.
Schwermetallionen-Sequestermittel
Die Reinigungsmitteltablette hierin kann als Zusatzbestandteil ein Schwermetallionen-Sequestermittel enthalten. Unter Schwermetallionen-Sequestermittel werden hierin Bestandteile verstanden, welche dazu dienen, Schwermetallionen zu sequestern (komplexieren). Diese Komponenten können auch ein Komplexbildungsvermögen für Calcium und Magnesium besitzen, zeigen jedoch bevorzugt ein selektives Bindungsvermögen für Schwermetallionen wie Eisen, Mangan und Kupfer.
Schwermetallionen-Sequestermittel liegen im Allgemeinen in einem Anteil von 0,005% bis 20%, vorzugsweise 0,1% bis 10%, weiter vorzugsweise 0,25% bis 7,5% und am meisten vorzugsweise 0,5% bis 5% des Gewichts der Zusammensetzungen vor.
Wasserlösliche Sulfatsalze
Die Reinigungsmitteltablette hierin enthält wahlweise ein wasserlösliches Sulfatsalz. Das wasserlösliche Sulfatsalz liegt, sofern vorhanden, in einen Anteil von 0,1% bis 40%, weiter vorzugsweise von 1% bis 30%, am meisten vorzugsweise von 5% bis 25% des Gewichts der Tablette vor.
Das wasserlösliche Sulfatsalz kann im Wesentlichen ein beliebiges Sulfatsalz mit einem beliebigen Gegenion als Kation sein. Bevorzugte Salze sind aus den Sulfaten der Alkali- und Erdalkalimetalle gewählt, insbesondere Natriumsulfat.
Alkalimetallsilicate
Ein Alkalimetallsilicat ist ein bevorzugter Bestandteil der Reinigungsmitteltablette hierin. Ein bevorzugtes Alkalimetallsilicat ist Natriumsilicat mit einem SiO₂ : Na₂O-Verhältnis von 1,8 bis 3,0, vorzugsweise von 1,8 bis 2,4, am meisten vorzugsweise von 2,0. Natriumsilicat liegt vorzugsweise in einem Anteil von weniger als 20%, vorzugsweise von 1% bis 15%, am meisten vorzugsweise von 3% bis 12% des SiO₂-Gewichts vor. Das Alkalimetallsilicat kann entweder in Form des wasserfreien Salzes oder eines hydratisierten Salzes vorliegen.
Schaumunterdrückungssystem
Die Reinigungsmitteltablette hierin umfasst, sofern sie für die Verwendung in Waschmaschinenzusammensetzungen formuliert wird, vorzugsweise ein Schaumuterdrückungssystem in einem Anteil von 0,01% bis 15%, vorzugsweise von 0,05% bis 10%, am meisten vorzugsweise von 0,1% bis 5% des Gewichts der Zusammensetzung.
Geeignete Schaumunterdrückungssysteme zur Verwendung hierin können im Wesentlichen jede bekannte Antischaumverbindung umfassen, einschließend zum Beispiel Siliconantischaumverbindungen, 2-Alkyl- und Alkanol-Antischaumverbindungen. Bevorzugte Schaumunterdrückungssysteme und Antischaumverbindungen sind in der PCT-Anmeldung Nr. WO 93/08876 und in EP-A 0 705 324 offen gelegt.
Andere Zusatzbestandteile
Andere zum Einschluss in die Zusammensetzungen der Erfindung geeignete Zusatzbestandteile schließen Duftstoffe, optische Aufheller, Farbstofftransferinhibitoren und Füllersalze ein, mit Natriumsulfat als bevorzugtem Füllersalz.
Beispiele
Alle Prozentangaben sind gewichtsbezogen, sofern nicht anderweitig spezifiziert.
Tabelle 1
Tabelle 2
Beispiel 1

i) Das flüssige Bindemittel A wurde durch Mischen der Bestandteile des flüssigen Bindemittels A von Tabelle 1 in einem Mischer gemischt.
ii) Das Grundpulver C wurde durch Mischen der Bestandteile des in Tabelle 2 angegebenen Grundpulvers C in einem Zementtrommelmischer hergestellt.
iii) Das Bindemittel A wurde auf das Grundpulver C aufgesprüht, um eine Zusammensetzung zu bilden.
iv) Die Zusammensetzung wird dann unter Verwendung einer GEPA-Presse mit einer maximalen Last von 500 kg tabelliert. 40 g der Zusammensetzung werden in eine 41 × 41 mm² Form gegeben und die Zusammensetzung gepresst um eine Härte von 6,5 kg gemäß einer Vankel VK200 zu erhalten, um ein Tablette zu bilden.

Beispiel 2
Eine Reinigungsmitteltablette wird gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, außer dass das flüssige Bindemittel A, dessen Bestandteile in Tabelle 1 angegeben sind und das Grundpulver D, dessen Bestandteile in Tabelle 2 angegeben sind, zur Bildung der Tablette verwendet wird.
Beispiel 3
Eine Reinigungsmitteltablette wird gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, außer dass das flüssige Bindemittel B, dessen Bestandteile in Tabelle 1 angegeben sind und das Grundpulver C, dessen Bestandteile in Tabelle 2 angegeben sind, zur Bildung der Tablette verwendet werden.
Beispiel 4
Eine Reinigungsmitteltablette wird gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, außer dass das flüssige Bindemittel B, dessen Bestandteile in Tabelle 1 angegeben sind und das Grundpulver D, dessen Bestandteile in Tabelle 2 angegeben sind, zur Bildung der Tablette verwendet werden.
Beispiel 5
Reinigungsmitteltabletten von jeweils 40 g werden gemäß den Beispielen 1, 2, 3 und 4 hergestellt. Die Reinigungsmitteltabletten werden mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet, welches Adipinsäure und PG-2000Ca umfasst. Auf jede Reinigungsmitteltablette wird 2,5 g Beschichtungsmaterial aufgebracht.
Das Beschichtungsmaterial wird durch Mischen von 95 g Adipinsäure mit 5 g Ionenaustauscherharz, wie das von Purolite gelieferte PG-2000Ca, bei einer Temperatur von 160°C hergestellt.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Reinigungsmitteltablette, umfassend den Schritt des Kontaktierens eines flüssigen Bindemittels mit einem Grundpulver, wobei das flüssige Bindemittel ein nichtionisches Tensid und eine Auflösungshilfe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Grundpulver ein agglomeriertes Teilchen umfasst.
Verfahren nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei die mittlere Teilchengröße des Grundpulvers 100 μm bis 2000 μm, vorzugsweise 400 bis 700 μm, beträgt.
Verfahren nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei das Grundpulver eine Schüttdichte von 400 g/l bis 900 g/l, vorzugsweise 750 g/l bis 850 g/l, besitzt.
Verfahren nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei das flüssige Bindemittel frei an Polyethylenglykol ist.
Verfahren nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei die Auflösungshilfe ein C₄-C₁₀-Diol, vorzugsweise 1,4-Cyclohexandiol und/oder 1,6-Hexandiol, umfasst.
Verfahren nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei die Auflösungshilfe ein ethoxyliertes kationisches Diamin umfasst.
Verfahren nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei das nichtionische Tensid einen vorwiegend linearen, primären C₁₂-C₁₈-Alkohol, kondensiert mit durchschnittlich 5 bis 9 Molen Ethylenoxid, umfasst.
Reinigungsmittelzusammensetzung in Form einer Tablette, erhältlich durch ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1–8.
Verwendung eines flüssigen Bindemittels, umfassend ein nichtionisches Tensid und eine Auflösungshilfe, in einem Verfahren zur Herstellung einer Reinigungsmittelzusammensetzung in Form einer Tablette.