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JP2006199940A - 漂白活性化触媒及び漂白剤組成物 - Google Patents

漂白活性化触媒及び漂白剤組成物 Download PDF

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JP2006199940A
JP2006199940A JP2005362473A JP2005362473A JP2006199940A JP 2006199940 A JP2006199940 A JP 2006199940A JP 2005362473 A JP2005362473 A JP 2005362473A JP 2005362473 A JP2005362473 A JP 2005362473A JP 2006199940 A JP2006199940 A JP 2006199940A
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Takayasu Kubozono
隆康 久保園
Naohiro Naito
直弘 内藤
Mineko Horibe
峰子 堀部
Naoki Mizushima
直樹 水島
Hiroyuki Oshita
博幸 尾下
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Abstract

【課題】低温におけるペルオキシ化合物の漂白活性を増大し、製造が容易であり、かつ、漂白対象物を損傷しない漂白活性化触媒及び該漂白活性化触媒を含有する漂白剤組成物の提供。
【解決手段】下記構造式(1)等で表される配位子と、金属塩とを含有することを特徴とする漂白活性化触媒である。
【化29】

前記構造式(1)において、Xは水素原子、スルホン基、アミノ基、水酸基、ニトロ基、カルボキシル基、及び第4級アンモニウム基を含むアルキル基のいずれかから選ばれる置換基を表す。
A、Bは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、少なくとも一つのヘテロ原子を有する置換基を表す。
なお、pは1又は2の整数を表し、pが2の場合、Xは同一であってもよいし、異なっていてもよい。j、kは0又は1の整数を表す。
【選択図】なし

Description

本発明は、衣服についたしみ、食器、陶器、ガラス、プラスチック、義歯等の硬表面についた汚れの漂白、洗浄、かび取り剤、パルプの漂白、染色排水の処理、洗濯中における染料移動の防止、衣類、硬表面などの殺菌等を行うために広く用いることができるペルオキシ化合物に対する漂白活性化触媒及び該漂白活性化触媒を含有する漂白剤組成物に関する。
従来から、過酸化水素、又は水溶液中で過酸化水素を遊離するか、若しくはそれ自体過酸結合を有する無機の過塩などのペルオキシ化合物は、漂白剤組成物の有効成分として広く使用されている。
前記ペルオキシ化合物は、低温では比較的漂白効果が低いため、低温で十分な漂白効果を得るべく種々の提案がなされている。例えば、漂白活性化能を有する有機過酸前駆体や金属錯体などを併用して、ペルオキシ化合物の漂白力を向上させる方法が提案されている。
しかし、前記有機過酸前駆体は、漂白液中で過酸化水素と反応して有機過酸を生成することにより漂白効果を発揮するが、過酸化水素と等モル量必要であることから、コスト面や環境に及ぼす影響の点から、満足するものとはいえない。
また、前記金属錯体としては、1,4,7−トリメチル−1,4,7−トリアザシクロノナンを始めとする環状、直鎖状または分岐状のポリアミン系配位子とマンガンとの組み合わせによる触媒が提案されているが、性能及び安定性の点で満足するものとはいえない。また、複雑なアミン構造を中心骨格として有するため、製造が容易ではないという問題がある。さらに、漂白の過程において、自身の安定性に起因して遊離マンガンを放出し、繊維を始めとする漂白対象物を損傷することがある。
これらの問題のうち、繊維の損傷を防ぐことを目的として、漂白活性化触媒と粘土鉱物とを組み合わせた漂白剤組成物(特許文献1参照)や、漂白活性化触媒と結晶性層状シリケートとを組み合わせた漂白剤組成物(特許文献2参照)が提案されている。
しかし、これらの漂白剤組成物では、繊維の損傷を防ぐことはできるが、漂白力を向上させる点については考慮されていなかった。特に、粘土鉱物を組み合わせた場合には、漂白力が低下することもあった。
一方、前記金属錯体としては、上記ポリアミン系配位子とマンガンとの組み合わせによる触媒以外にも、種々の配位子と遷移金属の組み合わせとして、例えば、EDTA、NTA、ピリジンカルボン酸等の通常用いられるキレート剤と、Co、Cu等の遷移金属との組み合わせが提案されている(特許文献3〜5参照)。しかし、この提案では、ペルオキシ化合物の分解は触媒するものの、漂白の活性化自体にはあまり寄与しないという問題があった。
また、ヒドロキシカルボン酸を配位子とするマンガン錯体(特許文献6及び7参照)、ポリヒドロキシ化合物を配位子とするマンガン錯体(特許文献8参照)、ポルフィリン又はフタロシアニンを配位子とする鉄乃至マンガン錯体(特許文献9〜13参照)、環状ポリアミンを配位子とするマンガン錯体(特許文献14〜19参照)、サリチルアルデヒドと多価アミンから合成されるシッフ塩基を配位子とするマンガン錯体(特許文献20参照)、置換されたジアミンを配位子とする銅錯体(特許文献21参照)も提案されている。しかし、これらの提案は、いずれも、漂白性能の向上、錯体の安定性、及び製造の容易性をともに満足するものではない。特に、製造に関しては、複雑な工程と長い反応時間が必要であるうえに、収率が低いという問題があった。
よって、低温におけるペルオキシ化合物の漂白活性を増大し、製造が容易であり、かつ、漂白対象物の損傷を引き起こさない漂白活性化触媒は未だ提供されておらず、さらなる改良が望まれているのが現状である。
特開平9−25499号公報 特開平9−137196号公報 米国特許第3,156,654号明細書 米国特許第3,532,634号明細書 英国984,459号明細書 特公平6-33431号公報 特公平6−70240号公報 特公平6−99719号公報 特開昭52−155279号公報 特開平1−97267号公報 特開平2−261547号公報 特表平8−503247号公報 特表平8−503248号公報 特公平7−12437号公報 特公平7−65074号公報 特公平7−68543号公報 特公平7−122076号公報 特開平5−263098号公報 特開平6−121933号公報 特開平8−67687号公報 米国特許第5,021,187号明細書
本発明は従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明は、低温におけるペルオキシ化合物の漂白活性を増大し、製造が容易であり、かつ、漂白対象物を損傷しない漂白活性化触媒及び該漂白活性化触媒を含有する漂白剤組成物を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、特定の構造を有する配位子と、金属塩とを含有する漂白活性化触媒を用い、必要に応じて、無機多孔体及び無機層状化合物の少なくともいずれかを用いることにより、前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、本発明者による前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 下記構造式(1)、(2)、及び(3)のいずれかで表される配位子と、金属塩とを含有することを特徴とする漂白活性化触媒である。
前記構造式(1)において、Xは水素原子、スルホン基、アミノ基、水酸基、ニトロ基、カルボキシル基、及び第4級アンモニウム基を含むアルキル基のいずれかから選ばれる置換基を表す。
A、Bは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、少なくとも一つ以上のヘテロ原子を有する置換基を表す。
なお、pは1又は2の整数を表し、pが2の場合、Xは同一であってもよいし、異なっていてもよい。j、kは0又は1の整数を表す。
前記構造式(2)において、Rはヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
なお、l、mは0又は1の整数を表し、A及びBは構造式(1)と同じ意を表す。
前記構造式(3)において、Rはヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
なお、n、oは0〜2の整数を表し、A及びBは構造式(1)と同じ意を表す。
<2> A、Bが、下記構造式(4)から(14)のいずれかで表される前記<1>に記載の漂白活性化触媒である。
但し、前記構造式(4)〜(9)において、R〜R10は水素原子、又は、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
但し、前記構造式(10)及び(11)において、R11、R12は水素原子、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基、又は塩形成カチオンを表す。
但し、前記構造式(12)〜(14)において、R13〜R16は水素原子、水酸基、又は、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
<3> 配位子が、下記構造式(15)で表される前記<1>に記載の漂白活性化触媒である。
但し、前記構造式(15)において、A’は水素原子、水酸基、アルキル基、及びアルキルオキシ基のいずれかから選ばれる置換基を表す。
なお、X及びpは構造式(1)と同じ意を表す。
<4> 無機多孔体及び無機層状化合物の少なくともいずれかを含有する前記<1>から<3>のいずれかに記載の漂白活性化触媒である。
<5> 前記<1>から<4>のいずれかに記載の漂白活性化触媒と、ペルオキシ化合物とを少なくとも含有することを特徴とする漂白剤組成物である。
<6> 洗剤として用いられる前記<5>に記載の漂白剤組成物である。
本発明の漂白活性化触媒においては、金属塩に、前記特定の構造を有する配位子を含有し、必要に応じて、無機多孔体及び無機層状化合物の少なくともいずれかを含有することとしたため、ペルオキシ化合物と併用して漂白剤組成物として使用した場合に、繊維等の漂白対象物の損傷を抑えつつも、前記ペルオキシ化合物の低温における漂白活性を向上させることができる。また、前記特定の構造を有する配位子であれば、構造が複雑でないので、容易に製造することができる。特に、前記構造式(15)で表される配位子を含有する場合には、複雑な工程を必要とすることなく、短時間の反応により、高い収率で製造することができる。
本発明の漂白剤組成物においては、本発明の漂白活性化触媒をペルオキシ化合物と組み合わせたため、低温におけるペルオキシ化合物の漂白活性を増大し、製造が容易であり、かつ、漂白対象物の損傷を防ぐことができる。
本発明によると、低温におけるペルオキシ化合物の漂白活性を増大し、製造が容易であり、かつ、漂白対象物を損傷しない漂白活性化触媒及び該漂白活性化触媒を含有する漂白剤組成物を提供することができる。
(漂白活性化触媒)
本発明の漂白活性化触媒は、特定の構造を有する配位子と、金属塩とを含有し、必要に応じて、無機多孔体及び無機層状化合物の少なくともいずれかを含有する。
−配位子−
前記配位子は、下記構造式(1)、(2)、及び(3)のいずれかで表される。
前記構造式(1)において、Xは水素原子、スルホン基、アミノ基、水酸基、ニトロ基、カルボキシル基、及び第4級アンモニウム基を含むアルキル基のいずれかから選ばれる置換基を表す。
A、Bは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、少なくとも一つのヘテロ原子を有する置換基を表す。
なお、pは1又は2の整数を表し、1であることが好ましい。pが2の場合、Xは同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、j、kは0又は1の整数を表し、0であることが好ましい。
前記構造式(2)において、Rはヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
なお、l、mは0又は1の整数を表し、0であることが好ましい。また、A及びBは構造式(1)と同じ意を表す。
前記構造式(3)において、Rはヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
なお、n、oは0〜2の整数を表し、一方が1、他方が0であることが好ましい。また、A及びBは構造式(1)と同じ意を表す。
−−へテロ原子を有する置換基−−
前記へテロ原子を有する置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、水酸基、アミノ基、イソシアノ基、カルボキシル基、シッフ基などが挙げられる。
また、ヘテロ原子を1以上有する置換基である、前記構造式(1)〜(3)におけるA、Bの具体例としては、例えば、下記構造式(4)から(14)の少なくともいずれかで表される置換基が好適に挙げられる。
但し、前記構造式(4)〜(9)において、R〜R10は水素原子、又は、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
但し、前記構造式(10)及び(11)において、R11、R12は水素原子、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基、又は塩形成カチオンを表す。
但し、前記構造式(12)〜(14)において、R13〜R16は水素原子、水酸基、又は、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
−−構造式(1)〜(3)の具体例−−
前記構造式(1)〜(3)で表される配位子としては、これらの構造式で表すことができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、下記に示す構造式で表される配位子が好適に挙げられる。
また、前記配位子としては、高収率である等の観点から、下記構造式(15)で表されるものがより好適に挙げられる。
但し、前記構造式(15)において、A’は水素原子、水酸基、アルキル基、及びアルキルオキシ基のいずれかから選ばれる置換基を表し、水酸基であることが好ましい。X及びpは前記構造式(1)と同じ意を表す。
前記構造式(15)で表される配位子としては、これらの構造式で表すことができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、下記に示す構造式で表される配位子が好適に挙げられる。
−金属塩−
前記金属塩としては、水溶液中で金属イオンを放出し、前記配位子からなる錯体構造を形成可能な金属化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宣選択することができ、例えば、水溶性塩、有機溶媒可溶性塩などが挙げられる。
前記水溶性塩としては、例えば、硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、酢酸塩、過塩素酸塩、リン酸塩、テトラフルオロリン酸塩などが挙げられる。
前記金属塩における金属原子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、マンガン、銅、コバルト、鉄、亜鉛、などが好ましい。
前記金属塩は、前記配位子が配位した金属錯体の金属源として添加される。本発明の漂白活性化触媒では、前記配位子と前記金属塩とが、別の化合物としてそれぞれ添加されてもよいし、予め錯形成された形で添加されても良い。
前記金属錯体の対イオンとしては、金属化合物由来のものであっても、対イオン交換したものであってもよく、目的に応じて適宜選択することができる。好適な対イオンとしては、例えば、Cl、Br、I、NO 、ClO 、NCS、PF 、OAc、BPh 、CFSO 、RSO 、RSO などが挙げられる。ここで、Rとしては、例えば、炭素数1〜3のアルキル基が挙げられる。
前記金属錯体には、前記配位子の他に、水、水酸基、フェノール性水酸基、アミノ基、カルボン酸基、チオール基、ハロゲン原子などを配位してもよい。
前記金属錯体は、単核であっても、多核であってもよく、多核の形態をとる場合の架橋種としては、例えば、酸素、硫黄、ハロゲン原子、アセテート、ブチラート、アルコキシド、チオラート、アミド、チオール、ペルオキシド、水酸基などが挙げられる。
前記金属塩の含有量は、前記金属錯体の漂白浴中、金属として0.005〜300ppmとなるように添加するのが好ましく、0.05〜30ppmがより好ましい。前記金属の含有量が0.005ppm未満では、漂白効果が充分に向上しないことがあり、300ppmを超えると、過酸化水素の分解を促進し、漂白効果が低下することがある。
前記金属塩と前記配位子とをそれぞれ別に添加する場合は、配位子量は金属量に対し、1〜30モル等量となるように添加するのが好ましく、1〜5モル等量がより好ましい。
前記金属塩と前記配位子とを予め錯形成させる場合の錯体としては、公知のものであってもよく、新規のものであってもよい。
前記錯体を形成させる方法としては、特に制限はなく、適宜選択することができるが、例えば、(1)金属塩と配位子とを水中又は有機溶媒中で混合し、エバポレータにより濃縮して錯体を形成させる方法(WO/9525159、特開平8−67687号公報参照)、(2)金属の過塩素酸塩と配位子とを水中で混合した後、ペルオキシ化合物を加え、得られた沈殿を再結晶させることにより錯体を形成させる方法(Masatatsu Suzuki et.al.,Chem.Lett.,1988,477参照)、(3)金属塩と配位子とを反応させ、酸化剤で酸化後、アルカリ条件下で酸素により酸化させて錯体を形成させる方法(特開平7−8801号公報参照)、(4)配位子と過マンガン酸カリウムを有機溶媒中で混合し、得られた沈殿を濾別して錯体を形成させる方法などが好適に挙げられる。
−無機多孔体−
前記無機多孔体は、例えば、ケイ素、アルミニウム、チタン、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、リン等の酸化物粒子、又はこれらの金属酸化物の2種以上の複合体であり、粒子表面に微細な孔を有し、触媒を担持させて用いることができるものをいう。
前記無機多孔体の市販品としては、例えば、水沢化学社製ミズカライフや旭硝子社製サンスフェアなどが挙げられ、また、市販品以外にも、界面活性剤や高分子を鋳型として合成されるメソ多孔体なども好適である。
前記無機多孔体の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゾルーゲル法、気相法、噴霧熱分解法、水熱法などが挙げられる。
前記無機多孔体の細孔径は、特に制限はなく、適宣に応じて適宜選択することができるが、BET法により求めた際に、0.0005〜1μmであることが好ましく、0.002〜0.5μmであることがより好ましい。細孔径が0.0005μm未満であると、細孔中に触媒分子が入らなくなることがあり、1μmを超えると、十分な担持効果が得られなくなる場合がある。
−無機層状化合物−
前記無機層状化合物は、例えば、アルミニウム、鉄、マンガン、マグネシウム、カルシウム、カリウム、ナトリウムなどの金属を含む含水ケイ酸塩であって、微細な結晶片の集合体からなり、触媒を担持させて用いることができるものをいう。
前記無機層状化合物は、結晶片の配列、粒状などにより、多くの種類のものが存在し、これらのいずれを使用しても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、スメクタイト類、雲母類、バーミキュライト、緑泥石、パイロフィライト、タルク、カオリン鉱物、蛇紋石、セピオライト、アロフェン、ハイドロタルサイトなどが挙げられる。これらの中でも、特に、水膨潤性を有する観点から、スメクタイト類、水膨潤性雲母類が好ましい。
前記スメクタイト類としては、例えば、モンモリナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチブンサイトなどが挙げられる。
前記雲母類としては、例えば、セリサイト、イライト、白雲母、金雲母などが挙げられる。
前記スメクタイト類としては、天然産出品と合成品とがあるが、いずれも好適に使用することができる。
前記天然産出品の具体的な市販品としては、例えば、以下のものが挙げられる。
モンモリナイトを含有するものとして、豊順鉱業社製のベンゲル、ベンゲルHV、ベンゲルA、ベンゲルFW、ベンゲル31、ベンゲルW−100、クニミネ工業社製のクニピアG、クニピアF、アメリカンコロイド社製のウエスタンボンド、ドレッサーミネラルズ社製のイエローストーンなどが挙げられる。
サポナイトを含有するものとして、バンダービル社製のビーガムT、ビーガムHV、ビーガムF、ビーガムKなどが挙げられる。
ヘクトライトを含有するものとして、アメリカンコロイド社製のヘクタブライトAW、ヘクタブライト200、ベントンEW、ナショナルリード社製のマカロイドなどが挙げられる。
前記合成品の具体的な市販品としては、例えば、クニミネ工業社製のスメクトンSA、水澤化学工業社製のイオナイトH、コープケミカル社製のSWN,SAN、ラポテルテインダストリー社製のラポナイトなどが挙げられる。
前記雲母類の具体的な市販品としては、水膨潤性雲母類として、例えば、コープケミカル社製の膨潤性合成雲母ME、トピー工業社製のナトリウム四ケイ素雲母DP−DMなどが好適に挙げられる。
前記無機層状化合物の粒子径は、特に制限はなく、適宜選択した粒子径のものを使用してよいが、光散乱式粒度分布計で求めた際に、0.1〜500μmであることが好ましく、0.5〜50μmであることがより好ましく、この範囲の粒子径で微細な結晶を形成しているか、コロイド性を有しているものが特に好ましい。粒子径が0.1μm未満であると、充分な触媒担持力が得られないことがあり、500μmを超えると、漂白又は洗浄浴中での均一分散性に不都合を生じて、漂白効果が低下することがある。
前記無機層状化合物の含有量は、漂白浴中0.003〜8質量%となるように添加するのが好ましく、0.01〜1%となるように添加するのがより好ましい。配合量が0.0003質量%未満であると、十分な触媒担持力が得られないことがあり、8質量%を超えると溶液の流動性が極端に低下し、漂白効果に影響を及ぼすことがある。
−用途−
本発明の漂白活性化触媒は、ペルオキシ化合物と併用して漂白剤組成物として使用した場合に、繊維等の漂白対象物の損傷を抑えつつも、前記ペルオキシ化合物の低温における漂白活性を向上させることができる。また、前記特定の構造を有する配位子であれば、構造が複雑でないので、容易に製造することができる。したがって、特に、衣服についたしみ、食器、陶器、ガラス、プラスチック、義歯等の硬表面についた汚れの漂白、かび取り剤、パルプの漂白、染色排水の処理、洗濯中における染料移動の防止、衣類、硬表面などの殺菌等を行うためのペルオキシ化合物に対する漂白活性化触媒として幅広く使用することができる。
(漂白剤組成物)
本発明の漂白剤組成物は、漂白活性化触媒と、ペルオキシ化合物とを少なくとも含有し、必要に応じて、界面活性剤等のその他の成分を含む。
−漂白活性化触媒−
前記漂白活性化触媒は、上述した本発明の漂白活性化触媒が用いられる。
前記漂白活性化触媒は、前記金属塩と前記配位子を別々に添加しても良いし、それらを予め錯形成させて添加しても良い。
また、無機多孔体及び無機層状化合物の少なくともいずれかに担持させる場合には、前記金属塩と前記配位子、又はこれらをあらかじめ錯形成させたものを、前記無機多孔体等と別にそれぞれ添加しても良いし、予めこれらの無機多孔体等に担持させても良い。前記無機多孔体等に担持させる方法としては、特に制限はないが、例えば、前記無機多孔体及び無機層状化合物の少なくともいずれかを含む粘土鉱物を水で膨潤させ、これに金属塩と配位子、又はこれらをあらかじめ錯形成させたものを添加した後、水を留去する方法が好適に挙げられる。
なお、前記漂白活性化触媒は、1種単独で用いても良いし、2種類以上を組み合わせて用いても良い。
前記漂白活性化触媒の配合量は、例えば、漂白剤組成物全量に対し0.003〜8質量%配合するのが好ましく、0.01〜1質量%配合するのがより好ましい。前記配合量が0.003質量%未満であると、充分な漂白効果が得られなくなることがあり、8質量%を超えると、溶液の流動性が極端に低下し、漂白効果に影響を及ぼすことがある。
−ペルオキシ化合物−
前記ペルオキシ化合物としては、(a)過酸化水素、(b)水溶液中で過酸化水素を遊離するか又はそれ自体過酸結合を有する無機の過塩などが挙げられる。
前記(b)成分の無機の過塩としては、例えば、アルカリ金属の過炭酸塩、過硼酸塩、過燐酸塩、過珪酸塩、過硫酸塩などが挙げられる。これらの中でも、特に、過酸化水素、過炭酸ナトリウム、過硼酸ナトリウム、過硫酸カリウム、これらの水和物などが好ましい。
前記ペルオキシ化合物の配合量は、漂白剤組成物全量に対して0.01〜20質量%が好ましく、0.1〜5質量%がより好ましい。0.01質量%未満では、充分な漂白効果が得られないことがあり、20質量%を超えると繊維や染料の損傷を引き起こすことがある。
−その他の成分−
本発明の漂白剤組成物には、必要に応じて、その他の成分として、界面活性剤、過酸前駆体、ビルダー、酵素、香料、蛍光剤、繊維損傷防止剤、消泡剤、マンガン以外の金属イオン、pH調整剤などを併用することができる。
−−界面活性剤−−
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤、カチオン界面活性剤などが挙げられる。
前記アニオン界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキル硫酸、アルキルポリエトキシエーテル硫酸、アルキルフェニルエーテル硫酸エステル、パラフィンスルホン酸、α−オレフィンスルホン酸、α−スルホカルボン酸、これらのエステル等の水溶性塩、石鹸などが挙げられる。
前記ノニオン界面活性剤としては、例えば、エトキシ化ノニオン(ポリオキシアルキルエーテル、ポリオキシアルキルフェニルエーテル等)、糖系活性剤(シュガーエステル、グルコシドエステル、メチルグルコシドエステル、エチルグルコシドエステル、アルキルポリグルコキシド等)、アミド系活性剤(アルキルジエタノールアミド、脂肪酸N−アルキルグルカミド等)などが挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、例えば、アミノカルボン酸塩(アルキルカルボキシベタイン、アルキルスルホキシベタイン、アルキルアミドプロピルベタイン、アルキルアラニネート等)、イミダゾリン誘導体、アルキルアミンオキシドなどが挙げられる。
前記カチオン界面活性剤としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩などが挙げられる。
前記界面活性剤の配合量は、漂白剤組成物全量に対して0〜40質量%が好ましい。
−−過酸前駆体−−
前記過酸前駆体としては、ペルオキシ化合物と反応して有機過酸を生成するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、デカノイルオキシ安息香酸、ドデカノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、ノナノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。
−−ビルダー−−
前記ビルダーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。例えば、前記粘土鉱物はビルダーとしての機能を有するので、これのみを使用してもよく、これとともに無機ビルダー、有機ビルダーを併用してもよい。
前記無機ビルダーとしては、例えば、ゼオライト等のアルミノ珪酸塩、アルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩、硼酸塩、燐酸塩、ポリ燐酸塩、及びトリポリ燐酸塩などが挙げられる。
前記有機ビルダーとしては、例えば、ニトリロトリ酢酸、乳酸、クエン酸、グリコール酸、コハク酸、ポリアクリル酸等のポリカルボン酸などが挙げられる。
前記ビルダーの配合量は、漂白剤組成物全量に対して2質量%以下が好ましい。なお、前記有機ビルダーにおいて、ニトリロトリ酢酸等の有機キレート系ビルダーの多量使用は、漂白浴中の金属をキレートしてしまうので好ましくない。
−−酵素−−
前記酵素としては、酵素の反応性の観点から、ハイドロラーゼ類、オキシドレダクターゼ類、リアーゼ類、トランスフェラーゼ類、イソメラーゼ類などが挙げられるが、いずれを使用してもよい。この中でも、特に、プロテアーゼ、エステラーゼ、リパーゼ、ヌクレアーゼ、セルラーゼ、アミラーゼ、ペクチナーゼなどが好ましく、これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
−−香料−−
前記香料としては、炭化水素類、アルコール類、エーテル類、オキサイド類、アルデヒド類、ケトン類、アセタール類、ケタール類、フェノール類、フェノールエーテル類、酸類、酸アマイド類、ラクトン類、エステル類、ニトロムスク類、ピリジン類、キノリン類、合成香料、動物又は植物からの天然香料、合成香料と天然香料との調合香料などが挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記炭化水素類としては、例えば、脂肪族炭化水素、テルペン炭化水素、芳香族炭化水素などが挙げられる。
前記アルコール類としては、例えば、脂肪族アルコール、テルペンアルコール、芳香族アルコールなどが挙げられる。
前記エーテル類としては、例えば、脂肪族エーテル、芳香族エーテルなどが挙げられる。
前記オキサイド類としては、例えば、脂肪族オキサイド、テルペン類のオキサイドなどが挙げられる。
前記アルデヒド類としては、例えば、脂肪族アルデヒド、テルペン系アルデヒド、水素化芳香族アルデヒド、チオアルデヒド、芳香族アルデヒドなどが挙げられる。
前記ケトン類としては、例えば、脂肪族ケトン、テルペンケトン、水素化芳香族ケトン、脂肪族環状ケトン、非ベンゼン系芳香族ケトン、芳香族ケトンなどが挙げられる。
前記酸類としては、例えば、脂肪酸、テルペン系カルボン酸、水素化芳香族カルボン酸、芳香族カルボン酸などが挙げられる。
前記ラクトン類としては、例えば、脂肪族ラクトン、大環状ラクトン、テルペン系ラクトン、水素化芳香族ラクトン、芳香族ラクトンなどが挙げられる。
前記エステル類としては、例えば、脂肪族エステル、フラン系カルボン酸族エステル、脂肪族環状カルボン酸エステル、シクロヘキシルカルボン酸族エステル、テルペン系カルボン酸エステル、芳香族カルボン酸エステルなどが挙げられる。
前記合成香料としては、例えば、ピロール、インドール等の含窒素化合物などが挙げられる。
−−蛍光剤−−
前記蛍光剤としては、4,4’−ビス−(2−スルホスチリル)−ビフェニル塩、4,4’−ビス−(4−クロロ−3−スルホスチリル)−ビフェニル塩、2−(スチリルフェニル)ナフトチアゾール誘導体、4,4’−ビス(トリアゾール−2−イル)スチルベン誘導体、ビス−(トリアジニルアミノスチルベン)ジスルホン酸誘導体などが挙げられる。
−−繊維損傷防止剤−−
本発明の漂白剤組成物は、これ自体で繊維の損傷を防止する効果があるので、特に使用しなくてもよいし、他の繊維損傷防止剤を併用してもよい。
前記繊維損傷防止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メトキシフェノールやヒドロキシ安息香酸等のラジカルトラップ能を有するポリフェノール系化合物、セルロースパウダーなどが挙げられる。この中でも、特に、セルロースパウダーが好ましい。
−−消泡剤−−
前記消泡剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリコーン、シリカ系の物質などが好適に挙げられる。
−−pH調整剤−−
前記pH調整剤としては、例えば、前記ビルダーの中のアルカリ性物質及び有機酸塩、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸2水素カリウム等のアルカリ金属リン酸2水素塩、硫酸、塩酸などが挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記pH調整剤は、漂白浴中の25℃におけるpHが1〜10となるように含有するのが好ましく、pHが8〜10となるように含有するのがより好ましい。
−用途−
本発明の漂白剤組成物は、カビ取り剤、ストレーナー洗浄剤、三角コーナー洗浄剤、台所用漂白剤、パイプ詰まり除去剤、トイレ洗浄剤、自動食器洗浄機用洗剤、義歯洗浄剤などの硬表面の洗浄漂白剤、洗濯槽洗浄剤、パルプ漂白剤、染色排水処理剤、各種衣料用漂白剤、洗濯中における染料移動防止剤、衣類及び硬表面などの殺菌剤などとして幅広く使用することができる。
本発明の漂白剤組成物の漂白対象物としては、特に制限は無いが、例えば、衣服についた染み、食器、陶器、ガラス、プラスチック、義歯等の硬表面についた汚れ、カビ、パルプ、染色排水、洗濯浴中に染み出した染料、菌などが挙げられる。前記染みとしては、カレー、ワイン、果汁、トマトケチャップ、ソース、しょうゆ、血液、草汁、紅茶、及びコーヒーなどに由来するものが挙げられる。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。
〔実験1〕
(合成例1)
メタノール100ml中に、配位子としてのサリチルアルドキシム(下記構造式参照)6.0g(43.8mmol)、及び、金属塩としての塩化マンガン(II)4水和物2.9g(14.6mmol)を溶解し、トリエチルアミン4.4g(43.8mmol)を攪拌しながらゆっくりと添加した。室温で10分間攪拌した後、生成した沈殿をろ過し、漂白活性化触媒としてのサリチルアルドキシムのマンガン錯体5.3g(収率78.4%)を得た。
(合成例2)
メタノール50ml中に、配位子としてのサリチルアルドキシム1.6g(11.7mmol)、及び、金属塩としての塩化銅(II)2水和物1.0g(5.9mmol)を溶解し、トリエチルアミン1.2g(11.9mmol)を攪拌しながらゆっくりと添加した。室温で10分間攪拌した後、生成した沈殿をろ過し、漂白活性化触媒としての錯体サリチルアルドキシムの銅錯体1.8g(収率90.9%)を得た。
(合成例3)
メタノール50ml中に、配位子としてのサリチルアルドキシム1.7g(12.4mmol)、及び、金属塩としての塩化コバルト(II)6水和物1.5g(6.3mmol)を溶解し、トリエチルアミン1.3g(12.4mmol)を攪拌しながらゆっくりと添加した。室温で10分間攪拌した後、1日静置し、生成した沈殿をろ過することにより、漂白活性化触媒としての錯体サリチルアルドキシムのコバルト錯体1.2g(収率62.3%)を得た。
(合成例4)
メタノール50ml中に、サリチルアルデヒド(下記構造式参照)20.0g(0.16mol)、及びメチルアミン40質量%メタノール溶液15.26g(0.20mol)を溶解し、全量が100mlとなるようにメタノールを加えて下記構造式に示す配位子を合成した。
これより30mlを取り出し、メタノール20mlに溶解した金属塩としての塩化マンガン(II)4水和物3.24g(16.4mmol)を添加した。更に、トリエチルアミン4.97g(49.1mmol)を攪拌しながらゆっくりと添加し、室温で10分間攪拌した後、3日間冷蔵庫で静置し、生成した沈殿をろ過することにより、漂白活性化触媒としてのマンガン錯体5.42g(収率74.1%)を得た。
(合成例5)
合成例4と同様の方法により前記合成例4で示した配位子を合成した。
これより30mlを取り出し、メタノール20mlに溶解した金属塩としての塩化銅(II)2水和物4.19g(24.6mmol)を添加し、茶色の沈殿を得た。更に、トリエチルアミン4.97g(49.1mmol)を攪拌しながらゆっくりと添加し、室温で10分間攪拌した後、3日間冷蔵庫で静置し、生成した緑色の沈殿をろ過することにより、漂白活性化触媒としての銅錯体7.28g(収率91.4%)を得た。
(合成例6)
合成例4と同様の方法により前記合成例4で示した配位子を合成した。
これより30mlを取り出し、メタノール30mlに溶解した金属塩としての無水塩化コバルト(II)3.19g(24.6mmol)を添加した。更に、トリエチルアミン4.97g(49.1mmol)を攪拌しながらゆっくりと添加し、室温で10分間攪拌した後、5日間冷蔵庫で静置し、生成した沈殿をろ過することにより、漂白活性化触媒としてのコバルト錯体2.62g(収率33.4%)を得た。
以上より、本発明の漂白活性化触媒は、簡便かつ短時間のプロセスにより、高い収率で製造可能なことが判った。
〔実験2〕
(実施例1)
−漂白液の調製−
漂白活性化触媒としてのサリチルアルドキシムのマンガン錯体0.015mmol/L、ペルオキシ化合物としての過酸化水素17.9mmol/L、及び炭酸ナトリウム39.6mmol/Lの漂白剤組成物より、25℃におけるpH10.0の漂白液100mlを調製した。
−試験片の漂白処理−
該漂白液中に、特開2004−331816号公報に記載の方法で調製したカレー汚染布(2×2cm)を25℃で60分浸漬した後、水洗いし、乾燥することにより、漂白処理を行った。
<漂白率の評価>
前記試験布の、汚染前の反射率と、汚染後の反射率と、漂白処理後の反射率との測定から下記の数式(1)により漂白率(%)を求めた。
<<数式1>>
漂白率(%)=100×(z−y)/(x−y)
但し、前記数式(1)において、xは汚染前の試験布の反射率を表す。yは汚染後の試験布の反射率を表す。zは漂白処理後の試験布の反射率を表す。なお、前記反射率は、ミノルタ(株)製 色彩色差計 CR−300にて測定した。結果を図1のグラフに示す。
(実施例2)
実施例1において、漂白活性化触媒として、サリチルアルドキシムの、マンガン錯体の代わりに、銅錯体を添加した以外は、実施例1と同様にして、漂白液を調製した後、試験片を漂白処理し、該試験布の漂白率の評価を行った。結果を図1のグラフに示す。
(実施例3)
実施例1において、漂白活性化触媒として、サリチルアルドキシムの、マンガン錯体の代わりに、コバルト錯体を添加した以外は、実施例1と同様にして、漂白液を調製した後、試験片を漂白処理し、該試験布の漂白率の評価を行った。結果を図1のグラフに示す。
(実施例4)
実施例1において、漂白活性化触媒として、サリチルアルドキシムの、マンガン錯体の代わりに、鉄錯体を添加した以外は、実施例1と同様にして、漂白液を調製した後、試験片を漂白処理し、該試験布の漂白率の評価を行った。結果を図1のグラフに示す。
(実施例5)
実施例1において、漂白活性化触媒として、サリチルアルドキシムの、マンガン錯体の代わりに、亜鉛錯体を添加した以外は、実施例1と同様にして、漂白液を調製した後、試験片を漂白処理し、該試験布の漂白率の評価を行った。結果を図1のグラフに示す。
(比較例1)
実施例1において、漂白活性化触媒を添加しなかった以外は同様にして、漂白液を調製した後、試験片を漂白処理し、該試験布の漂白率の評価を行った。結果を図1〜3のグラフに示す。
(実施例6)
漂白活性化触媒としての合成例4で示した配位子のマンガン錯体0.015mmol/L、ペルオキシ化合物としての過酸化水素17.9mmol/L、及び炭酸ナトリウム39.6mmol/Lの漂白剤組成物より、25℃におけるpH10.0の漂白液100mLを調製した。
該漂白液中に、実施例1と同様にして、試験片を漂白処理し、該試験布の漂白率の評価を行った。結果を図2のグラフに示す。
(実施例7)
配位子としてのサリチルアルドキシム0.09mmol/L、金属塩としての塩化マンガン4水和物0.03mmol/L、ペルオキシ化合物としての過酸化水素17.9mmol/L、及び炭酸ナトリウム39.6mmol/Lの漂白剤組成物より、25℃におけるpH10.0の漂白液100mLを調製した。
該漂白液中に、実施例1と同様にして、試験片を漂白処理し、該試験布の漂白率の評価を行った。結果を図3のグラフに示す。
図1〜3の結果からも明らかなように、本発明の漂白活性化触媒を添加した漂白剤組成物を使用した実施例1〜7では、該漂白活性化触媒を添加しなかった比較例1に比して、漂白率が向上していることが判った。
また、図3の結果からも明らかなように、前記本発明の漂白活性化触媒は、錯体を形成せずに、配位子と金属塩とを別々に添加した場合でも、漂白率が向上することが判った。
[実験3]
(実施例8)
−漂白液の調製−
配位子としてのカテコールを0.04mmol/L、マンガン塩(金属塩)としての塩化マンガンを0.02mmol/L、無機層状化合物としてのスメクタイト(クニミネ工業社製スメクトンSA)を0.005質量%、ペルオキシ化合物としての過酸化水素を30mmol/Lとなるように配合した漂白組成物からなる、25℃におけるpHが10の漂白液100mlを調製した。
−試験片の漂白処理−
該漂白液中に、カレーで汚染した木綿の試験布と、赤ワインで汚染した木綿の試験布とを室温で60分浸漬した後、水洗いし、乾燥することにより、漂白処理を行った。
前記試験片について、実施例1と同様にして漂白率の評価を行なった。その結果を、カレーで汚染したものについては図4のグラフに、赤ワインで汚染したものについては図5のグラフに、それぞれ示す。
(参考例1)
実施例8において、無機層状化合物を添加しなかった以外は同様にして、漂白液を調製した後、試験片を漂白処理し、該試験布の漂白率の評価を行った。その結果を、カレーで汚染したものについては、図4のグラフに、赤ワインで汚染したものについては図5のグラフに、それぞれ示す。
図4及び図5の結果からも明らかなように、無機層状化合物を添加した漂白剤組成物を使用した実施例8では、前記無機層状化合物を添加しなかった漂白剤組成物を使用した参考例1に比して、漂白率が向上していることが判った。
[実験4]
(実施例9)
−漂白液の調製−
配位子としてのサリチルアルデヒドを0.04mmol/L、マンガン塩(金属塩)としての塩化マンガンを0.02mmol/L、無機層状化合物としてのスメクタイト(クニミネ工業社製クニピアG)を0.005質量%、ペルオキシ化合物としての過酸化水素を30mmol/Lとなるように配合した漂白組成物からなる、25℃におけるpHが10の漂白液20mlを調製した。
−吸光度の測定−
該漂白液中に、着色汚れのモデルとして、色素(orangeII)0.2mmol/Lを添加し、120分経過後に、吸光度計を用いて、480nmにおける前記漂白液の吸光度(abs)を測定した。
(実施例10)
実施例9において、無機層状化合物をスメクタイト(クニミネ工業社製クニピアF)に代えた以外は同様にして、漂白液を調製した後、前記色素を添加して、120分経過後に吸光度を測定した。
(参考例2)
実施例9において、無機層状化合物を添加しなかった以外は同様にして、漂白液を調製した後、前記色素を添加して、120分経過後に吸光度を測定した。
<色素残存率の評価>
前記実施例9、10、及び参考例2において測定した吸光度をもとに、下記の数式(2)により、実施例9及び10の参考例2に対する色素残存率(%)を求めた。
<<数式2>>
色素残存率(%)=α/β×100
但し、前記数式(2)において、αは実施例の吸光度を表す。βは参考例の吸光度を表す。
その結果を表1及び図6のグラフに示す。図6の結果からも明らかなように、無機層状化合物を添加した漂白剤組成物を使用した実施例9及び10では、前記無機層状化合物を添加しなかった漂白剤組成物を使用した参考例2に比して、色素残存率が、50%未満となることが判った。
本発明の漂白活性化触媒は、ペルオキシ化合物と併用して漂白剤組成物として使用した場合に、繊維等の漂白対象物の損傷を抑えつつも、前記ペルオキシ化合物の低温における漂白活性を向上させることができる。また、前記特定の構造を有する配位子であれば、構造が複雑でないので、容易に製造することができる。したがって、特に、衣服についたしみ、食器、陶器、ガラス、プラスチック、義歯等の硬表面についた汚れの漂白、かび取り剤、パルプの漂白、染色排水の処理、洗濯中における染料移動の防止、衣類、硬表面などの殺菌等を行うためのペルオキシ化合物に対する漂白活性化触媒として幅広く使用することができる。また、本発明の漂白剤組成物は、カビ取り剤、ストレーナー洗浄剤、三角コーナー洗浄剤、台所用漂白剤、パイプ詰まり除去剤、トイレ洗浄剤、自動食器洗浄機用洗剤、義歯洗浄剤などの硬表面の洗浄漂白剤、洗濯槽洗浄剤、パルプ漂白剤、染色排水処理剤、各種衣料用漂白剤、洗濯中における染料移動防止剤、衣類及び硬表面等の殺菌剤などとして幅広く使用することができる。
図1は、実施例1〜5及び比較例1の、カレーで汚染した木綿の試験布に対する漂白率を示すグラフである。 図2は、実施例6及び比較例1の、カレーで汚染した木綿の試験布に対する漂白率を示すグラフである。 図3は、実施例7及び比較例1の、カレーで汚染した木綿の試験布に対する漂白率を示すグラフである。 図4は、実施例8及び参考例1の、カレーで汚染した木綿の試験布に対する漂白率を示すグラフである。 図5は、赤ワインで汚染した木綿の試験布に対する漂白率を示すグラフである。 図6は、漂白液に対する色素の色素残存率を示すグラフである。

Claims (6)

  1. 下記構造式(1)、(2)、及び(3)のいずれかで表される配位子と、金属塩とを含有することを特徴とする漂白活性化触媒。
    前記構造式(1)において、Xは水素原子、スルホン基、アミノ基、水酸基、ニトロ基、カルボキシル基、及び第4級アンモニウム基を含むアルキル基のいずれかから選ばれる置換基を表す。
    A、Bは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、少なくとも一つのヘテロ原子を有する置換基を表す。
    なお、pは1又は2の整数を表し、pが2の場合、Xは同一であってもよいし、異なっていてもよい。j、kは0又は1の整数を表す。
    前記構造式(2)において、Rはヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
    なお、l、mは0又は1の整数を表し、A及びBは構造式(1)と同じ意を表す。
    前記構造式(3)において、Rはヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
    なお、n、oは0〜2の整数を表し、A及びBは構造式(1)と同じ意を表す。
  2. A、Bが、下記構造式(4)から(14)のいずれかで表される請求項1に記載の漂白活性化触媒。
    但し、前記構造式(4)〜(9)において、R〜R10は水素原子、又は、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
    但し、前記構造式(10)及び(11)において、R11、R12は水素原子、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基、又は塩形成カチオンを表す。
    但し、前記構造式(12)〜(14)において、R13〜R16は水素原子、水酸基、又は、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。
  3. 配位子が、下記構造式(15)で表される請求項1に記載の漂白活性化触媒。
    但し、前記構造式(15)において、A’は水素原子、水酸基、アルキル基、及びアルキルオキシ基のいずれかから選ばれる置換基を表す。
    なお、X及びpは構造式(1)と同じ意を表す。
  4. 無機多孔体及び無機層状化合物の少なくともいずれかを含有する請求項1から3のいずれかに記載の漂白活性化触媒。
  5. 請求項1から4のいずれかに記載の漂白活性化触媒と、ペルオキシ化合物とを少なくとも含有することを特徴とする漂白剤組成物。
  6. 洗剤として用いられる請求項5に記載の漂白剤組成物。
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