Verwendung von (Meth)acrylsäure-Maleinsäure-Copolymerisaten als Inkrustierungsinhibitoren in Waschmitteln

Abstract

 Verwendung von Copolymerisaten aus - bezogen auf das Gewicht der Copolymerisate - 40 bis 90% (Meth)acrylsäure und 60 bis 10% Maleinsäure als Monomere, die bevorzugt K-Werte von 10 bis 40 aufweisen, als Inkrustierungsinhibitoren vor allem in phosphatarmen Waschmitteln.

Beschreibung

[0001] In modernen Waschmittelformulierungen muß bekanntlich wegen der Gefahr der Eutrophierung der Gewässer der Gehalt an Phosphaten zumindest stark herabgesetzt werden. Um die Waschwirkung aber auf dem gleichen Stand wie bisher halten zu können, müssen Phosphatersatzstoffe eingesetzt werden. Von diesen sind vor allem Nitrilotriessigsäure, Polycarbonsäuren, wie Gluconsäure, Citronensäure, sodann polymere Säuren, wie Poly(meth)acrylsäure, Maleinsäure/Vinyläther--Copolymerisate und neuerdings auch Polymaleinsäuren bekannt geworden. Neueste Entwicklungen stellt der Einsatz von anorganischen wasserunlöslichen Aufbaustoffen dar. Es handelt sich um die in der DE-OS 24 12 837 beschriebenen Alumosilikate vom Typ Zeolith A.

[0002] Eine Zusammenfassung über Möglichkeiten des Phosphatersatzes findet sich in Angew. Chemie 87, Seiten 115 bis 142 (1975).

[0003] Nun sind aber die Phosphate nicht nur hervorragende Builder mit Komplexierungsvermögen, sondern sie wirken auch als Sekundärwaschmittel, d.h. sie verhindern auch die Ablagerung von anorganischen, unlöslichen Salzen auf dem ^PGewebe. Diese Ablagerung wird Inkrustation genannt, und es hat sich gezeigt, daß keiner der bisher verwendeten Phosphatersatzstoffe hinsichtlich der Gesamtwirkung als Builder und des Inhibierungsvermögens gegenüber der Inkrustation in der Lage ist, Phosphate gleichwertig zu ersetzen. Man mußte daher Zusatzstoffe einsetzen, um des Problems der Inkrustierung Herr zu werden.

[0004] Aus der DE-PS 697 945 und DE-PS 540 101 sind Polyacrylsäuren und Copolymerisate der Maleinsäure mit anderen copolymerisierbaren Monomeren (verseifte Maleinsäureanhydrid-Copolymerisate) als Zusätze in Waschmitteln bekannt, und es heißt in der dortgenannten Publikation, daß sich Textilien, die mit derartigen Waschmitteln gewaschen seien, durch einen weichen Griff auszeichneten. Es hat sich gezeigt, daß diese Griffverbesserung zwar auf eine verminderte Inkrustation zurückzuführen ist, jedoch wiesen diese Gewebe einen immer noch zu hohen Aschegehalt auf, d.h. die Inkrustation war noch zu stark.

[0005] Neuerdings wurden auch reine Homopolymerisate der Maleinsäure mit niedrigem Molgewicht für diesen Zweck getetet, und es wurden auch, wie die DE-OS 28 40 169 lehrt, gewisse Fortschritte erzielt, aber auch diese reichten indes noch nicht aus.

[0006] Das Ziel der vorliegenden Erfindung bestand darin, Stoffe aufzufinden, die in phosphatfreien oder -armen Waschmitteln, in möglichst geringen Mengen zugesetzt, die Inkrustation weitestgehend verhindern.

[0007] Dieses Ziel wurde überraschenderweise mit Copolymerisaten erreicht, die 40 bis 90 Gew.% (Meth)acrylsäure und 60 bis 10 Gew.% Maleinsäure als Monomerbausteine enthalten. Geeignet sind auch deren Alkali-, vorzugsweise Natrium- und Ammoniumsalze. '

[0008] Die Copolymerisate zeigen gegenüber reiner Polyacrylsäure und gegenüber reiner Polymaleinsäure ein sprunghaft verbessertes Inhibierungsvermögen gegenüber Inkrustationen bei Textilwaschprozessen mit phosphatfreien und phosphatarmen Waschmitteln.

[0009] Dieser Befund ist außerordentlich überraschend, da kaum anzunehmen war, daß Copolymerisate derart sprunghafte Än_- derungen ihrer Eigenschaften zeigen, nachdem die reinen Homopolymerisate ihrer Monomerbausteine wesentlich schlechtere Wirkungen zeigen.

[0010] Die Copolymerisate erhält man in an sich bekannter Weise durch Copolymerisation von Maleinsäureanhydrid mit (Meth)-acrylsäure in den angegebenen Mengenverhältnissen (berechnet als Maleinsäure) und anschließende Verseifung. Bevorzugt wählt man solche Mengen, daß im Copolymerisat 45 bis 85 Gew.% (Meth)acrylsäure und 55 bis 15 Gew.% Maleinsäure anwesend sind.

[0011] Die Polymerisation wird durch radikalische Initiierung in Lösung, Suspension oder als Fällungspolymerisation durchgeführt.

[0012] Die Polymerisationstemperaturen liegen bei etwa 50 bis 200, vorzugsweise 100 bis 150°C. Als Initiatoren kommen die üblichen radikalbildenden Verbindungen wie Dialkylperoxide, Alkylhydroperoxide, Perester, Diacylperoxide und Azoverbindungen, wie Azoisobutyronitril in Betracht.

[0013] Die erhaltenen Copolymerisate in unverseiftem Zustand weisen bevorzugt K-Werte von 10 bis 40 auf, die gemäß Fikentscher, Cellulosechemie 13, Seite 58 in Methyläthylketon bei 25°C bestimmt werden.

[0014] Die Copolymerisate werden Waschmitteln - bezogen auf Trockensubstanz - in Mengen von 0,5 bis 10, vorzugsweise 2 bis 6 Gew.% zugesetzt.

[0015] Da die Waschmittel alkalisch reagieren, liegen die Copolymerisate in Form der entsprechenden Alkalisalze vor; sie können auch direkt als Alkali-, vorzugsweise Natriumsalz oder Ammoniumsalz eingesetzt werden.

[0016] Die nun folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

[0017] Allgemeine Versuchsbedingungen:

Testwaschmittel A:

8 Teile Alkylbenzolsulfonat-Na-Salz (C12)

3 Teile Na-stearat/palmitat

25 Teile Natriumperborat

3 Teile Soda

8 Teile Na-Silikat

27 Teile Pentanatriumtripolyphosphat

2 Teile Carboxymethylcellulose

23 Teile Natriumsulfat

[0018] Testwaschmittel B:

5 Teile Alkylbenzolsulfonat-Na-Salz (C₁₂)

3,6 Teile Fettalkoholethoxylat (C₁₆-C₁₈) + 10 Ethylenoxid (EO)

24 Teile Natriumperborat

36 Teile Na₂^S0₄

7,5 Teile Natriumsilikat

3 Teile Soda

6 Teile Na-orthophosphat

12,5 Teile Pentanatriumtripolyphosphat

2 Teile Carboxymethylzellulose

0,3 Teile optischer Aufheller

[0019] Testwaschmittel C:

6,8 Teile Alkylbenzolsulfonat-Na-Salz (C₁₂)

2,5 Teile Seife (s.A)

₁ Teil Fettalkoholethoxylat (3 EO) (C₁₂-^C₁₄)

4 Teile Fettalkoholethoxylat (12 EO) (^C₁₆-^C₁₈)

25 Teile Natriumperborat

₁4 Teile Na₂S⁰₄

0,8 Teile Soda

19 Teile Pentanatriumtripolyphosphat

2 Teile Carboxymethylcellulose

0,3 Teile optischer Aufheller

[0020] Die drei Testwaschmittel weisen somit einen gegenüber konventionellen Waschmitteln (ca. 45 bis 55 % Phosphat) stark verminderten Phosphatgehalt auf.

Beispiel ₁

[0021] Die Waschmittellösung enthält 5 g/l Waschmittel A.

Beispiel 2

[0022] Die Waschmittel-Lösung enthielt 5 g/l, 8 g/l und 11 g/l Testwaschmittel B

Beispiel 3

[0023] Die Waschmittellösung enthielt 5 g/l Waschmittel C.

Beispiel 4

[0024] Die Waschmittellösung enthält 8 g/l Testwaschmittel B.

Ansprüche

Verwendung von Copolymerisaten, die - bezogen auf das Gewicht der Polymerisate -

40 bis 90 % (Meth)acrylsäure und

60 bis 10 % Maleinsäure als

Monomereinheiten einpolymerisiert enthalten, beziehungsweise deren Alkali- der Ammoniumsalze als Inkrustierungsinhibitoren in Waschmitteln.