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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Wäschebehandlungszusammensetzungen,
die einen Farbstoff umfassen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Reaktivfarbstoffe
sind gefärbte
Verbindungen mit einer oder mehreren funktionellen Gruppen, die
eine kovalente Bindung mit einem geeigneten Substrat, im Allgemeinen
Baumwolle oder anderen Zellulosefasern, bilden können. Typische reaktive Gruppen
der Reaktivfarbstoffe sind Monochlortriazinyl, Monofluortriazinyl und
2-Sulfooxyethylsulfonyl. Typische Chromophore der Reaktivfarbstoffe
sind Azo, Anthrachinon, Phthalocyanin, Formazan und Triphendioxazin.
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Die
Reaktivfarbstoffe haben spezielle funktionelle Gruppen, die Additions-
oder Substitutionsreaktionen mit auf den Textilfasern vorliegenden
Gruppen -OH, -SH und -NH2 eingehen können. Eine
Folge der Beschaffenheit von diesen speziellen funktionellen Gruppen
ist, dass die Reaktivfarbstoffe Reizung/Sensibilisierung des Atmungstrakts
und der Haut verursachen können.
Es gibt auch Hinweise, dass sie Kontaktdermatitis, allergische Konjunktivitis,
Schnupfen, Berufsasthma und andere allergische Reaktionen hervorrufen
können.
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US-3960744 offenbart eine
Pulverwaschmittelzusammensetzung, die eine bläuende Farbstoffvorstufe umfasst.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Wir
haben gefunden, dass hydrolysierte Reaktivfarbstoffe verwendet werden
können,
um den Textilien Schattierung bzw. Tönung zu verleihen unter Vermindern
des Risikos von Reizung/Sensibilisierung des Atmungstrakts und der
Haut im Vergleich mit Reaktivfarbstoffen.
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In
Gegenwart von Wasser und hohem pH-Wert werden die reaktiven Gruppen
der Reaktivfarbstoffe hydrolysiert. Wir haben gefunden, dass der
hydrolysierte Reaktivfarbstoff auch für Baumwolle unter normalen Waschbedingungen
aufziehend ist.
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In
einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Wäschebehandlungszusammensetzung
bereit, umfassend zwischen 0,0001 bis 0,1 Gew.-% von einem hydrolysierten
Reaktivfarbstoff und zwischen 2 bis 60 Gew.-% von einem Tensid.
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In
einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Behandeln eines Textils bereit, wobei das Verfahren die Schritte
umfasst von: (i) Behandeln eines Textils mit einer wässrigen
Lösung von
einem hydrolysierten Reaktivfarbstoff, wobei die wässrige Lösung 10
ppb bis 1 ppm des hydrolysierten Reaktivfarbstoffs und von 0,2 g/l
bis 3 g/l von einem Tensid umfasst, und (ii) Spülen und Trocknen des Textils. Besonders
bevorzugt ist der hydrolysierte Reaktivfarbstoff bei einer Konzentration
in dem Bereich von 100 ppm bis 500 ppm. Die vorliegende Erfindung
erstreckt sich auch auf die in dem Verfahren verwendete wässrige Lösung.
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Eine
wie hierin verwendete „Einheitsdosis" ist eine bestimmte
Menge der für
einen Wasch-, Konditionierungs- oder erforderlichen Behandlungsschritt
verwendeten Wäschebehandlungszusammensetzung.
Die Einheitsdosis kann in der Form eines definierten Volumens an
Pulver, Granulaten oder Tablette oder Einheitsdosis Waschmittelflüssigkeit
vorliegen.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG IM EINZELNEN
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Die
Reaktivfarbstoffe können
als aus einem Chromophor aufgebaut betrachtet werden, das mit einer verankernden
Einheit verbunden ist. Das Chromophor kann direkt an den Anker oder über eine
Brückengruppe verbunden
sein. Das Chromophor dient zum Bereitstellen einer Farbe und des
Ankers, um an ein Textilsubstrat zu binden.
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Ein
bemerkenswerter Vorteil von Reaktivfarbstoffen gegenüber Direktfarbstoffen
ist, dass deren chemische Struktur viel einfacher ist, ihre Absorptionsbanden
enger sind und das Färben/Schattieren
heller ist; Industriefarbstoffe K. Hunger, Hrsg. Wiley-VCH 2003,
ISBN 3-527-30426-6. Jedoch ergibt der Kontakt von Säugern mit
Reaktivfarbstoffen eine Reizung und/oder Sensibilisierung des Atmungstrakts
und/oder der Haut. Zusätzlich
sind die Waschbedingungen für
die Abscheidung von Farbstoffen nicht ideal, weil die Effizienz
der Abscheidung gering ist.
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Hinsichtlich
des Verminderns von Reizung und/oder Sensibilisierung ist es bevorzugt,
dass jede einzelne Ankergruppe von jedem Reaktivfarbstoff derart
hydrolysiert wird, dass die meiste(n) reaktive(n) Gruppe(n) der
Ankergruppen von dem Farbstoff hydrolysiert ist/werden. In dieser
Hinsicht umfasst der Begriff hydrolysierter Reaktivfarbstoff sowohl
vollständig
als auch teilweise hydrolysierte Reaktivfarbstoffe.
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Der
Reaktivfarbstoff kann mehr als einen Anker aufweisen. Wenn der Farbstoff
mehr als einen Anker aufweist, dann muss jeder und alle Anker, die
zur Reizung und/oder Sensibilisierung beitragen, zu dem vorstehend
erörterten
Ausmaß hydrolysiert
werden.
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Die
in der vorliegenden Erfindung verwendeten Farbstoffe umfassen ein
Chromophor und einen Anker, die kovalent gebunden sind, und können in
der nachstehenden Weise wiedergegeben werden: Chromophor-Anker.
Das Binden zwischen dem Chromophor und einem Anker wird vorzugsweise
bereitgestellt durch -NH-CO-, NH-, NHCO-CH2CH2-, NH-CO- oder -N=N-.
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Es
ist bevorzugt, dass, wenn eine „Einheitsdosis" der Wäschebehandlungszusammensetzung
in Wasser gelöst
ist, die Innenstärke
der erhaltenen wässrigen
Wäschebehandlungszusammensetzung
zwischen 0,001 bis 0,5, bevorzugter zwischen 0,02 bis 0,2, liegt.
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Vorzugsweise
umfasst der hydrolysierte Reaktivfarbstoff eine kovalent an eine
Ankergruppe gebundene Chromopho reneinheit, die Ankergruppe zum Binden
an Baumwolle, die Ankergruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus: einem heteroaromatischen Ring mit mindestens einem Substituenten-OH, der kovalent
an den heteroaromatischen Ring gebunden ist, und
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Es
ist bevorzugt, dass die Ankergruppe von der Form:
worin
n
einen Wert zwischen 1 und 3 annimmt,
X ausgewählt ist
aus der Gruppe, bestehend aus: -Cl, -F, NHR, einer quaternären Ammoniumgruppe,
-OR und -OH;
R ausgewählt
ist aus: einer aromatischen Gruppe, Benzyl, einem C
1-C
6-Alkyl; und worin mindestens ein X -OH darstellt.
Es ist bevorzugt, dass R ausgewählt
ist aus Naphthyl, Phenyl und -CH
3. Besonders
bevorzugt ist die Ankergruppe ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus:
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Vorzugsweise
ist das Chromophor ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus: Azo, Anthrachinon, Phthalocyanin,
Formazan und Triphendioaxazin.
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Vorzugsweise
ist das Chromophor an den hydrolysierten Anker durch eine Brücke gebunden,
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus: -NH-CO-, NH-, NHCO-CH2CH2-, NH-CO- und -N=N-.
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Besonders
bevorzugte hydrolysierte Reaktivfarbstoffe sind hydrolysiertes Reactive
Red 2, hydrolysiertes Reactive Blue 4, hydrolysiertes Reactive Black
5 und hydrolysiertes Reactive Blue 19.
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AUSGLEICHSTRÄGER UND
HILFSBESTANDTEILE
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Die
Wäschebehandlungszusammensetzung
umfasst zusätzlich
zu dem hydrolysierten Reaktivfarbstoff und Tensiden die Ausgleichsträger und
Hilfsbestandteile auf 100 Gew.-% der Zusammensetzung.
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Diese
können
zum Beispiel Builder, Schaummittel, Antischaummittel, Lösungsmittel,
Fluoreszenzaufhellungsmittel, bleichende Mittel und Enzyme sein.
Die Verwendung und Mengen von diesen Komponenten sind derart, dass
die Zusammensetzung in Abhängigkeit
von der Ökonomie,
Umweltfaktoren und der Anwendung der Zusammensetzung funktioniert.
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Die
Zusammensetzung umfasst ein Tensid und gegebenenfalls andere herkömmliche
Waschmittelbestandteile. Die Zusammensetzung kann auch eine enzymatische
Waschmittelzusammensetzung umfassen, die 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen
auf die gesamte Waschmittelzusammensetzung, von einem oder mehreren Tensiden
umfasst. Dieses Tensidsystem kann wiederum 0 bis 95 Gew.-% von einem
oder mehreren anionischen Tensiden und 5 bis 100 Gew.-% von einem
oder mehreren nicht-ionischen Tensiden umfassen. Das Tensidsystem
kann zusätzlich
amphotere oder zwitterionische Waschmittelverbindungen enthalten,
jedoch ist dies normalerweise aufgrund ihrer relativ hohen Kosten
nicht erwünscht.
Die erfindungsgemäße enzymatische Waschmittelzusammensetzung
wird im Allgemeinen als eine Verdünnung in Wasser von etwa 0,5
bis 2 Gew.-% verwendet.
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Die
Zusammensetzung umfasst zwischen 2 bis 60 Gew.-% von einem Tensid,
vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%. Im Allgemeinen können die nicht-ionischen und
anionischen Tenside des Tensidsystems aus den Tensiden, beschrieben
in „Surface
Active Agents",
Band 1, von Schwartz & Perry,
Interscience 1949, Band 2 von Schwartz, Perry & Berch, Interscience 1958, in der
gegenwärtigen
Ausgabe von „McCutcheon's Emulsifiers and
Detergents", veröffentlicht
von Manufacturing Confectioners Company, oder in „Tenside-Taschenbuch", H. Stache, 2. Ausgabe,
Carl Hauser Verlag, 1981, ausgewählt
werden.
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Geeignete
nicht-ionische Waschmittelverbindungen, die verwendet werden können, schließen insbesondere
die Reaktionsprodukte von Verbindungen mit einer hydrophoben Gruppe
und einem reaktiven Wasserstoffatom, zum Beispiel aliphatische Alkohole,
Säuren,
Amide oder Alkylphenole mit Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid,
entweder einzeln oder mit Propylenoxid ein. Spezielle nicht-ionische
Waschmittelverbindungen sind C6-C22-Alkylphenol-Ethylenoxid-Kondensate, im
Allgemeinen 5 bis 25 EO, d. h. 5 bis 25 Einheiten Ethylenoxid pro
Molekül,
und die Kondensationsprodukte von aliphatischen primären oder
sekundären,
linearen oder verzweigten C8-C18-Alkoholen
mit Ethylenoxid, im Allgemeinen 5 bis 40 EO, ein.
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Geeignete
anionische Waschmittelverbindungen, die verwendet werden können, sind
gewöhnlich
in Wasser lösliche
Alkalimetallsalze von organischen Sulfaten und Sulfonaten mit Alkylresten,
die etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatome enthalten, wobei der Begriff
Alkyl verwendet wird, um den Alkylteil von höheren Acylresten einzuschließen. Beispiele
für geeignete
synthetische anionische Waschmittelverbindungen sind Natrium- und
Kaliumalkylsulfate, insbesondere jene, erhalten durch Sulfatieren
höherer
C
8-C
18-Alkohole,
hergestellt zum Beispiel aus Talg oder Kokosnussöl, Natrium- und Kaliumalkyl-C
9-C
20-benzolsulfonate, insbesondere Natrium-lineare
sekundäre
Alkyl-C
10-C
15-benzolsulfonate,
und Natriumalkylglycerylethersulfate, insbesondere jene Ether der
höheren
Alkohole, die von Talg oder Kokosnuss abgeleitet sind, und die synthetischen
Alkohole, die von Erdöl
abgeleitet sind. Die bevorzugten anionischen Waschmittelverbindungen
sind Natrium-C
11-C
15-alkylbenzolsulfonate
und Natrium-C
12-C
18-alkylsulfate.
Auch an wendbar sind Tenside, wie jene, beschrieben in
EP-A-328 177 (Unilever), die
Beständigkeit
gegen Aussalzen zeigen, wobei die Alkylpolyglycosidtenside in
EP-A-070 074 beschrieben
sind, und Alkylmonoglykoside.
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Bevorzugte
Tensidsysteme sind Gemische von anionischen mit nicht-ionischen
waschaktiven Materialien, insbesondere die Gruppen und Beispiele
von anionischen und nichtionischen Tensiden, die in
EP-A-346 995 (Unilever) ausgedrückt sind.
Besonders bevorzugt ist ein Tensidsystem, das ein Gemisch von einem
Alkalimetallsalz von einem primären
C
16-C
18-Alkoholsulfat zusammen mit einem primären C
12-C
15 Alkohol, 3
bis 7 EO Ethoxylat, darstellt.
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Das
nicht-ionische Waschmittel liegt vorzugsweise in Mengen größer als
10%, zum Beispiel 25 bis 90 Gew.-%, des Tensidsystems vor. Anionische
Tenside können
zum Beispiel in Mengen in dem Bereich von etwa 5% bis etwa 40 Gew.-%
des Waschmittelsystems vorliegen.
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KATIONISCHE VERBINDUNG
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Wenn
die vorliegende Erfindung als ein Textilkonditionierer verwendet
wird, muss sie eine kationische Verbindung enthalten.
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Besonders
bevorzugt sind quaternäre
Ammoniumverbindungen.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die quaternäre Ammoniumverbindung eine
quaternäre
Ammoniumverbindung mit mindestens einer C12-C22-Alkylkette darstellt.
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Es
ist bevorzugt, wenn die quaternäre
Ammoniumverbindung die allgemeine Formel:
aufweist, worin R
1 eine C
12-C
22-Alkyl- oder -Alkenylkette darstellt; R
2, R
3 und R
4 unabhängig
ausgewählt
sind aus C
1-C
4-Alkylketten
und X
– ein
kompatibles Anion darstellt. Eine bevorzugte Verbindung dieses Typs
ist die quaternäre
Ammoniumverbindung Cetyltrimethyl-quaternäres Ammoniumbromid.
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Eine
zweite Klasse von Materialien zur Verwendung mit der vorliegenden
Erfindung ist das quaternäre Ammonium
von der vorstehenden Struktur, worin R1 und
R2 unabhängig
ausgewählt
sind aus C12-C22-Alkyl- oder
-Alkenylketten, R3 und R4 unabhängig ausgewählt sind
aus C1-C4-Alkylketten
und X– ein
kompatibles Anion darstellt.
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Eine
Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Verhältnis von
(ii) kationischem Material zu (iv) anionischem Tensid mindestens
2:1 ist.
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Weitere
geeignete quaternäre
Ammoniumverbindungen werden in
EP-0
239 910 (Proctor and Gamble) offenbart.
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Es
ist bevorzugt, wenn das Verhältnis
von kationischem zu nicht-ionischem Tensid 1:100 bis 50:50, bevorzugter
1:50 bis 2:50 ist.
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Die
kationische Verbindung kann von 0,02 Gew.-% bis 20 Gew.-% von dem
Gesamtgewicht der Zusammensetzung vorliegen.
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Vorzugsweise
kann die kationische Verbindung von 0,05 Gew.-% bis 15 Gew.-% vorliegen,
wobei ein bevorzugterer Zusammensetzungsbereich 0,2 Gew.-% bis 5
Gew.-% ist und besonders bevorzugt der Zusammensetzungsbereich 0,4
Gew.-% bis 2,5 Gew.-% von dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung
ist.
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Wenn
das Produkt eine Flüssigkeit
darstellt, ist es bevorzugt, wenn der Anteil an kationischem Tensid 0,05
Gew.-% bis 10 Gew.-% von dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung ist.
Vorzugsweise kann die kationische Verbindung von 0,2 Gew.-% bis
5 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,4 Gew.-% bis 2,5 Gew.-% von
dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung vorliegen.
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Wenn
das Produkt ein Feststoff ist, ist es bevorzugt, wenn der Anteil
von dem kationischen Tensid 0,05 Gew.-% bis 15 Gew.-% von dem Gesamtgewicht
der Zusammensetzung ist. Ein bevorzugterer Zusammensetzungsbereich
ist von 0,2 Gew.-% bis 10 Gew.-% und der besonders bevorzugte Zusammensetzungsbe reich ist
von 0,9 Gew.-% bis 3,0 Gew.-% von dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
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BLEICHENDE SPEZIES
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Die
Wäschebehandlungszusammensetzung
kann bleichende Spezies umfassen. Die bleichende Spezies kann zum
Beispiel aus Perborat und Percarbonat ausgewählt sein. Diese Peroxylspezies
kann weiterhin durch die Anwendung eines Aktivators, zum Beispiel
TAED oder SNOBS, verstärkt
werden. Alternativ oder zusätzlich
dazu kann ein Übergangsmetallkatalysator
mit der Peroxylspezies verwendet werden. Ein Übergangsmetallkatalysator kann
auch in Abwesenheit von Peroxylspezies verwendet werden, worin das
Bleichen sozusagen über
atmosphärischen
Sauerstoff erfolgt, siehe zum Beispiel
WO 02/48301 . Fotobleichmittel, einschließlich Singulettsauerstofffotobleichmittel,
können
mit der Wäschebehandlungszusammensetzung
verwendet werden. Ein bevorzugtes Fotobleichmittel ist Vitamin K.
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FLUORESZENZAUFHELLUNGSMITTEL
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Die
Wäschebehandlungszusammensetzung
umfasst vorzugsweise ein Fluoreszenzaufhellungsmittel (optische
Aufheller). Fluoreszenzaufhellungsmittel sind gut bekannt und viele
solche Fluoreszenzaufhellungsmittel sind kommerziell erhältlich.
Gewöhnlich
werden diese Fluoreszenzaufhellungsmittel in der Form von ihren
Alkalimetallsalzen, zum Beispiel den Natriumsalzen, bezogen und
angewendet. Die Gesamtmenge des Fluoreszenzaufhellungsmittels oder
der in der Wäschebehandlungszusammensetzung
verwendeten Mittel ist im Allgemeinen von 0,005–2 Gew.-%, bevorzugter 0,01
bis 0,1 Gew.-%. Bevorzugte Klassen von Fluoreszenzaufhellungsmitteln
sind: Distyrylbiphenyl-Verbindungen, zum Beispiel Tinopal (Handelsmarke)
CBS-X, Diaminstilbendisulfonsäure-Verbindungen,
zum Beispiel Tinopal DNS reines Xtra und Blankophor (Handelsmarke)
HRH, und Pyrazolin-Verbindungen, zum Beispiel Blankophor SN. Bevorzugte
Fluoreszenzaufhellungsmittel sind: Natrium-2-(4-styryl-3- sulfophenyl)-2H-naphthol[1,2-d]triazol,
Dinatriumsalz-4,4'-bis{[(4-anilino-6-(N-methyl-N-2-hydroxyethyl)amino-1,3,5-triazin-2-yl)]amino}stilben-2-2'-disulfonat, Dinatrium-4,4'-bis-{[(4-anilino-6-morpholino-1,3,5-triazin-2-yl)]amino}stilben-2-2'-disulfonat und Dinatrium-4,4'-bis(2-sulfostyryl)biphenyl.
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BEISPIELE
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Beispiel 1: Abscheidung auf Baumwolle
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Um
die Substantivität
bzw. Aufziehvermögen
von einem Farbstoff zu bestimmen, wurde das nachstehende Experiment
ausgeführt.
Eine 0,1 gewichtsprozentige Lösung
des Reaktivfarbstoffs wurde in einem pH = 10 Puffer erzeugt und
wurde für
4 Tage im Dunkeln bei Raumtemperatur belassen, um die reaktiven
Gruppen hydrolysieren zu lassen. Eine Stammlösung von 1,5 g/l eines basischen
Waschpulvers in Wasser wurde erzeugt. Das Waschpulver enthielt 18%
NaLAS, 73% Salze (Silikat, Natriumtripolyphosphat, Sulfat, Carbonat), 3%
geringe Bestandteile, einschließlich
Perborat, Fluoreszenzaufhellungsmittel und Enzyme, Restverunreinigungen
und Wasser. Die Lösung
wurde in 60 ml aliquote Mengen geteilt und hydrolysierter Reaktivfarbstoff dazugegeben,
um eine Lösung
mit der optischen Dichte von ungefähr 1 (5 cm Weglänge) bei
der Maximumabsorption des Farbstoffs in den sichtbaren Längen, 400
bis 700 nm, zu ergeben. Die optische Dichte wurde unter Verwendung
eines UV-sichtbaren Spektrometers gemessen. Ein Stück von gebleichtem,
nicht mercerisiertem, fluoreszenzgewobenem Baumwolltuch (von Phoenic
Calico) mit dem Gewicht 1,3 g wurde in die Lösung bei Raumtemperatur (20°C) gelegt.
Dieses Tuch gibt eine hellgelbe Baumwolle wieder. Das Tuch wurde
sich für 45
Minuten vollsaugen lassen, dann wurde die Lösung für 10 Minuten bewegt, gespült und getrocknet.
Danach wurde die optische Dichte der Lösung erneut gemessen und die
Menge an durch das Tuch absorbiertem Farbstoff berechnet.
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Die
Ergebnisse werden in der nachstehenden Tabelle angegeben.
| Farbstoff | Prozent
abgeschieden auf Baumwolle |
| hydrolysiertes
Reactive Red 2 | 11,6 |
| hydrolysiertes
Reactive Blue 4 | 17,9 |
| hydrolysiertes
Reactive Black 5 | 18,3 |
| hydrolysiertes
Reactive Blue 19 | 22,0 |
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Reactive
Red 2 [17804-49-8] gibt einen Dichlortriazinylazo-Farbstoff mit
der nachstehenden Struktur wieder:
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Reactive
Blue 4 [13324-20-4] gibt einen Dichlortriazinylanthrachinon-Farbstoff
mit der nachstehenden Struktur wieder:
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Reactive
Black 5 [17095-24-8] gibt einen 2-Anker-Vinylsulfonylazo-Farbstoff mit der nachstehenden Struktur
wieder:
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Reactive
Blue 19 [2580-78-1] gibt einen Vinylsulfonylanthrachinon-Farbstoff
mit der nachstehenden Struktur wieder:
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Alle
Farbstoffe wurden als auf Baumwolle aufziehend gefunden.
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Beispiel 2: Abscheidung auf Nylon
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Die
Abscheidung auf Nylontextil wurde in einer analogen Weise zu Beispiel
1 gemessen mit der Ausnahme, dass Nylon als ein Textil verwendet
wurde.
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Die
Ergebnisse werden in der nachstehenden Tabelle angegeben.
| Farbstoff | Prozent
abgeschieden auf Nylon |
| hydrolysiertes
Reactive Red 2 | 0,7 |
| hydrolysiertes
Reactive Blue 4 | 2,3 |
| hydrolysiertes
Reactive Black 5 | 4,0 |
| hydrolysiertes
Reactive Blue 19 | 5,60 |
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Einige
der hydrolysierten Farbstoffe wurden als auf Nylon aufziehend gefunden.