[0001] Aus der EP-PS 0 116 930 sind wasserlösliche Copolymerisate aus 40 bis 90 Gew.% mindestens
einer ethylenisch ungesättigten Monocarbonsäure mit 3 bis 5 C-Atomen und 60 bis 10
Gew.% mindestens einer ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäure mit 4 bis 8 C-Atomen
und/oder ihrer entsprechenden Dicarbonsäureanhydride bekannt, bei denen 2 bis 60 Gew.%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Carbonsäuren bzw. Carbonsäureanhydride, mit alkoxylierten
C₁- bis C₁₈-Alkoholen oder C₁- bis C₁₂-Alkylphenolen verestert sind. Die partiell
veresterten Copolymerisate und ihre wasserlöslichen Salze werden u.a. in Mengen von
0,5 bis 10 Gew.% auch in flüssigen Waschmittelformulierungen verwendet. Wie aus dieser
Literaturstelle bekannt ist, ist die Verträglichkeit der partiell veresterten Copolymerisate
aus mindestens einer monoethylenisch ungesättigten Monocarbonsäure und mindestens
einer monoethylenisch ungesättigten Dicarbonsäure deutlich günstiger als bei den nichtveresterten
Produkten, so daß es weniger zu Phasentrennungen kommt. Die partiell veresterten Copolymerisate
der beschriebenen Art sind jedoch nicht hydrolysestabil, so daß sie in Flüssigwaschmittelformulierungen
hydrolysieren. Dadurch treten Inhomogenitäten auf, die sogar soweit gehen können,
daß es zur Phasentrennung des Flüssigwaschmittels kommt.
[0002] Aus der EP-A-0 237 075 sind Flüssigwaschmittel bekannt, die mindestens ein nichtionisches
oberflächenaktives Mittel in einer Menge von 5 bis 25 Gew.%, 2 bis 25 Gew.% eines
Builders, etwa 1 bis 10 Gew.% C₄- bis C₃₀ α-Olefin-Maleinsäureanhydridcopolymerisate
und, zur Ergänzung auf 100 Gew.%, Wasser enthalten. Diese Flüssigwaschmittel stellen
zwar zunächst klare Lösungen dar, sie entmischen sich jedoch relativ schnell bei
der Lagerung.
[0003] Aus der US-PS 3 328 309 sind flüssige alkalische Waschmittelformulierungen bekannt,
die neben Wasser und Detergenzien als Stabilisator 0,1 bis 5 %, bezogen auf die gesamte
Formulierung, eines hydrolysierten Copolymerisats aus einem α,ß-ungesättigten Carbonsäureanhydrid
mit einem Vinylester, Vinylether oder einem α-Olefin in partiell veresterter Form
enthalten. Als Alkoholkomponente zur Veresterung kommen u.a. auch Anlagerungsprodukte
von Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid an Alkylphenole, in Betracht. Lediglich
0,01 bis 5 % der Carboxylgruppen des Copolymerisates liegen als Estergruppierungen
vor. Diese Flüssigwaschmittel enthalten zwar Komponenten, die miteinander verträglich
sind, jedoch ist die Primärwaschwirkung dieser Flüssigwaschmittelformulierung noch
verbesserungsbedürftig.
[0004] Aus der EP-A-0 215 251 ist die Verwendung von Homopolymerisaten der Acrylsäure und
der Methacrylsäure, Copolymerisaten aus Acrylsäure und Methacrylsäure sowie von Copolymerisaten
aus ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen und Acrylsäure
oder Methacrylsäure in jeweils mit langkettigen Aminen partiell neutralisierter und/oder
partiell amidierter Form als vergrauungsinhibierender und die Primärwaschwirkung
fördernder Zusatz zu Waschmitteln und Reinigungsmitteln in Mengen von 0,05 bis 10
Gew.% bekannt. Die partiell amidierten Homo- und Copolymerisate werden durch Umsetzung
der Polymerisate mit langkettigen Aminen hergestellt. Sie enthalten in vielen Fällen
noch freie Amine, die wegen ihres Geruchs und der physiologischen Bedenklichkeit in
Waschmittelformulierungen unerwünscht sind. Die partiell mit langkettigen Aminen
neutralisierten bzw. partiell amidierten Polymerisate werden zur Herstellung pulverförmiger
Waschmittel verwendet. Der Literaturstelle ist kein Hinweis darauf zu entnehmen, daß
die darin beschriebenen Produkte zur Herstellung von stabilen Flüssigwaschmitteln
geeignet sein könnten.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Polymerisate zur Herstellung
von stabilen Flüssigwaschmittelformulierungen zur Verfügung zu stellen, die gegenüber
den Flüssigwaschmittelformulierungen des Standes der Technik eine verbesserte Primär-
und Sekundärwaschwirkung aufweisen. Unter stabiler Flüssigwaschmittelformulierung
soll im vorliegenden Zusammenhang die Tatsache verstanden werden, daß die einzelnen
Komponenten der Formulierung miteinander verträglich sind und sich auch nach längerer
Lagerung nicht entmischen.
[0006] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Verwendung von Copolymerisaten, die
als wesentliche Bestandteile
(a) 50 bis 99 Mol% Einheiten von monoethylenisch ungesättigten C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren,
monoethylenisch ungesättigten C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, Halbester monoethylenisch
ungesättigter C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, Ester monoethylenisch ungesättigter C₃-
bis C₈-Monocarbonsäuren, C₂- bis C₃₀-Olefinen, Styrol, C₁- bis C₃-Alkylstyrolen,
C₁- bis C₂₈-Alkylvinylethern, Vinylestern von gesättigten C₁- bis C₈-Monocarbonsäuren
oder Mischungen von Einheiten dieser Monomeren und
(b) 50 bis 1 Mol% Einheiten von Amiden von monoethylenisch ungesättigten C₃- bis C₈-Carbonsäuren
mit Amidgruppen der Struktur

in der

R³, R⁴ = H, CH₃, C₂H₅
R = C₁- bis C₂₈-Alkyl,
n = 2 bis 100 und
R² = H, R¹
bedeuten,
einpolymerisiert enthalten, K-Werte von 8 bis 200 (bestimmt nach H. Fikentscher in
wäßriger Lösung bei 25°C, pH 7,5 und einer Polymerkonzentration von 1 Gew.%) haben,
oder von Salzen dieser Copolymerisate, als Zusatz zu Flüssigwaschmitteln in einer
Menge von 0,1 bis 20 Gew.%.
[0007] Die Flüssigwaschmittel, die die erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymerisate enthalten,
ergeben in Mischung mit wäßrig neutralen bis alkalischen Lösungen von anionischen
und/oder nichtionischen Tensiden klare wäßrige Lösungen, die lagerstabil sind, d.h.
die einzelnen Komponenten der Flüssigwaschmittelformulierung sind miteinander verträglich
und entmischen sich auch nicht nach längerer Lagerung.
[0008] Die erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymerisate enthalten als wesentliche Bestandteile
Einheiten von monoethylenisch ungesättigten C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren, monoethylenisch
ungesättigten C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, Halbester monoethylenisch ungesättigter
C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, Ester monoethylenisch ungesättigter C₃- bis C₈-Carbonsäuren,
C₂- bis C₃₀-Olefinen, Styrol, C₁- bis C₃-Alkylstyrolen, C₁- bis C₂₈-Alkylvinylethern,
Vinylestern von gesättigten C₁- bis C₈-Carbonsäuren oder auch Mischungen von Einheiten
dieser Monomeren einpolymerisiert.
[0009] Zu den ethylenisch ungesättigten C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren gehören beispielsweise
Acrylsäure, Methacrylsäure, Vinylessigsäure, Allylessigsäure, Propylidenessigsäure,
Ethylidenessigsäure, α-Ethylacrylsäure und ß,ß-Dimethylacrylsäure. Vorzugsweise verwendet
man aus dieser Gruppe von Monomeren Acrylsäure und Methacrylsäure. Geeignete monoethylenisch
ungesättigte C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren sind beispielsweise Maleinsäure, Itaconsäure,
Fumarsäure, Mesaconsäure, Methylenmalonsäure und Citraconsäure. Die erfindungsgemäß
zu verwendenden Copolymerisate enthalten bevorzugt Einheiten von Maleinsäure oder
Itaconsäure einpolymerisiert. Geeignet sind auch Halbester monoethylenisch ungesättigter
C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, die sich von ein- oder mehrwertigen Alkoholen mit 1 bis
8 C-Atomen ableiten. Solche Alkohole sind beispielsweise Methanol, Ethanol, n-Propanol,
Isopro panol, n-Butanol, sek.-Butanol, 2-Ethylhexylalkohol, Glykol, 1,2-Propandiol,
1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,2-Butandiol und 1,6-Hexandiol. Die genannten Alkohole
können außerdem zur Herstellung von Estern monoethylenisch ungesättigter C₃- bis
C₈-Monocarbonsäuren eingesetzt werden, die ebenfalls als Komponente (a) für die Herstellung
der erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymerisate in Betracht kommen.
[0010] Solche Ester sind beispielsweise Acrylsäuremethylester, Acrylsäureethylester, Acrylsäurebutylester,
2-Ethylhexylacrylat, Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylacrylat und die entsprechenden
Ester der Methacrylsäure.
[0011] Geeignete Olefine mit 2 bis 30 C-Atomen sind beispielsweise Ethylen, Propylen, Isobutylen,
n-Hexen, n-Octen, Diisobuten, n-Decen, n-Dodecen und n-Octadecen. Die längerkettigen
Olefine können die Doppelbindungen in der α- oder auch in der ß-Stellung aufweisen.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung von α-Olefinen. Vorzugsweise setzt man als
Olefine verzweigte C₆- bis C₁₈-Olefine oder deren Gemische ein. Besonders bevorzugt
ist die Verwendung von Mischungen aus 2,4,4′-Trimethylpenten-1 und 2,4,4′-Trimethylpenten-2.
Handelsübliche Mischungen von Diisobutylen enthalten ca. 80 % Trimethylpenten-1 und
ca. 20 Trimethylpenten-2.
[0012] Die Copolymerisate können weiterhin als wesentlichen Bestandteil der Komponente
(a) Einheiten von Styrol oder C₁- bis C₃-Alkylstyrolen einpolymerisiert enthalten.
Geeignete Alkylstyrole sind beispielsweise α-Methylstyrol und α-Ethylstyrol. Als
Komponente (a) eignen sich auch C₁- bis C₂₈-Alkylvinylether, wie beispielsweise Methylvinylether,
Ethylvinylether, n-Propylvinylether, Isopropylvinylether, n-Butylvinylether, Isobutylvinylether,
n-Hexylvinylether, n-Octylvinylether, Dodecylvinylether und Octadecylvinylether.
Ebenfalls als Komponente (a) geeignet sind Vinylester von gesättigten C₁- bis C₈-Carbonsäuren,
beispielsweise Vinylformiat, Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylbutyrat.
[0013] In vielen Fällen ist es von besonderem Vorteil, wenn die Copolymerisate Mischungen
aus Einheiten von monoethylenisch ungesättigter C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren mit Einheiten
von Halbestern monoethylenisch ungesättigter C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, Estern monoethylenisch
ungesättigter C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren, C₂- bis C₃₀-Olefinen, Styrol, C₁- bis C₃-Alkylstyrolen,
C₁- bis C₂₈-Alkylvinylethern, Vinylestern von gesättigten C₁- bis C₈-Monocarbonsäuren,
monoethylenisch ungesättigten C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren oder gegebenenfalls deren
Salze einpolymerisiert enthalten. Bevorzugte monoethylenisch ungesättigte C₄- bis
C₈-Dicarbonsäuren sind Maleinsäure und Itaconsäure. Die Einheiten dieser Dicarbonsäuren
sind in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, mit Ausnahme der übrigen Dicarbonsäure-Einheiten,
mit den Einheiten von mindestens einem anderen Monomeren, die unter (a) genannt sind,
in den Copolymerisaten enthalten. Die Monomeren der Komponente (a) sind zu 50 bis
99, vorzugsweise 60 bis 90 Mol% am Aufbau der Copolymerisate beteiligt.
[0014] Die Copolymerisate enthalten als weiteren wesentlichen Baustein Einheiten von Amiden
monoethylenisch ungesättigter C₃- bis C₈-Carbonsäuren mit Amidgruppen der Struktur

in der

R³, R⁴ = H, CH₃, C₂H₅
R = C₁- bis C₂₈-Alkyl,
n = 2 bis 100 und
R² = H, R¹
bedeuten.
[0015] Die Amidgruppen der Einheiten der Verbindungen der Komponente (b) haben vorzugsweise
solche Amidstrukturen

in denen

R³, R⁴ = H, CH₃, C₂H₅
R = C₁- bis C₂₈-Alkyl,
n = 2 bis 100, vorzugsweise 4 bis 30 und
R² = H oder die oben für R¹ angegebene Bedeutung
besitzen.
[0016] Die Amide der Komponente (b) leiten sich vorzugsweise von den Amiden der Acrylsäure
und Methacrylsäure sowie den Mono- und Diamiden der Maleinsäure und Itaconsäure der
oben angegebenen Amidstrukturen ab. Die Amide der Kom ponente (b) der Copolymerisate
werden z.B. hergestellt, indem man eine monoethylenisch ungesättigte C₃- bis C₈-Carbonsäure
oder auch die Säurechloride dieser Carbonsäuren mit Aminen der Formel

in denen die Substituenten R¹ und R² die oben für die Amidstruktur angegebene Bedeutung
besitzen, zu den Amiden bzw. Halbamiden oder Diamiden in bekannter Weise umsetzt.
Diejenigen Amine, bei denen der Substituent R¹ die Gruppe

bedeutet,
werden durch Alkoxylierung von Alkoholen der Formel R-OH (mit R = C₁- bis C₂₈-Alkyl)
mit n Mol Alkylenoxid pro Mol Alkohol und anschließende Aminierung der Alkoxylierungsprodukte
hergestellt. Als Amide ethylenisch ungesättigter Verbindungen der Komponente (b)
eignen sich beispielsweise folgende Verbindungen:

[0017] Die Monomeren der Komponente (b) sind zu 50 bis 1, vorzugsweise 40 bis 10 Mol%, am
Aufbau der Copolymerisate beteiligt. Die Copolymerisate sind erhältlich durch Copolymerisieren
der unter (a) und (b) angegebenen Monomeren nach den üblichen Verfahren der Substanz,
Lösungs-, Fällungs- oder Suspensionspolymerisation unter Verwendung von Initiatoren,
die unter den Polymerisationsbedingungen in Radikale zerfallen. Die Polymerisationstemperaturen
liegen in dem Bereich von 30 bis 200°C. Bei höherer Temperatur wird eine kürzere Polymerisationszeit
benötigt, während man bei tieferen Temperaturen eine längere Polymerisationsdauer
in Kauf nehmen muß. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Copolymerisation unterwirft
man (a) Mischungen aus Anhydriden von monoethylenisch ungesättigten C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren,
insbesondere Maleinsäureanhydrid oder Itaconsäureanhydrid, der Copolymerisation mit
C₂- bis C₃₀-Olefinen, Halbestern monoethylenisch ungesättigter C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren,
Ester monoethylenisch ungesättigter C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren, Styrol, C₁- bis C₃-Alkylstyrolen,
C₁- bis C₂₈-Alkylvinylethern, Vinylestern von gesättigten C₁- bis C₈-Monocarbonsäuren,
monoethylenisch ungesättigten C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren oder deren Salze zusammen
mit den Verbindungen der Komponente (b) in inerten organischen Lösemitteln in Gegenwart
von Polymerisationsinitiatoren und hydrolysiert die Anhydridgruppen der so erhältlichen
Copolymerisate nach Beendigung der Polymerisation. Als inerte organische Lösemittel
eignen sich z.B. Toluol, o-Xylol, p-Xylol, m-Xylol, Isopropylbenzol, Tetralin, Tetrahydrofuran,
Dioxan und aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Hexan, Cyclohexan, n-Heptan, n-Octan,
Isooctan sowie Mischungen der genannten Lösemittel.
[0018] Als Komponente (b) verwendet man vorzugsweise Mono- und Diamide der Maleinsäure
oder Itaconsäure sowie die Amide von Acrylsäure und Methacrylsäure, bei denen die
Amidgruppe jeweils eine Struktur der Formel

aufweist,
in der

R³, R⁴ = H, CH₃, C₂H₅
R = C₁- bis C₂₈-Alkyl,
n = 2 bis 100, vorzugsweise 4 bis 30, und
R² = H oder die oben für R¹ angegebene Bedeutung
besitzen.
[0019] Von besonderem technischen Interesse sind hierbei solche Copolymerisate, die durch
Copolymerisieren folgender Monomermischungen der Komponente (a)
(1) verzweigten C₆- bis C₁₆-Olefinen, insbesondere Diisobutylen, mit Maleinsäureanhydrid,
(2) C₁- bis C₂₈-Alkylvinylethern mit Maleinsäureanhydrid und
(3) Vinylacetat oder Vinylpropionat mit Maleinsäureanhydrid,
jeweils zusammen mit mindestens einer Verbindung der Komponente (b) erhältlich sind.
Sofern die Copolymerisation in inerten organischen Lösemitteln oder auch in einem
Überschuß eines Monomeren als Verdünnungsmittel durchgeführt wird, erhält man zunächst
Copolymerisate, die noch Anhydridgruppen aufweisen. Die Anhydridgruppen der Copolymerisate
können entweder in wäßrigem Medium hydrolysiert werden oder auch durch Umsetzung mit
Reaktionsprodukten aus
(A) C₁- bis C₃₀-Alkoholen, C₈- bis C₂₂-Fettsäuren, C₁- bis C₁₂-Alkylphenolen, sekundären
C₂- bis C₃₀-Aminen oder deren Mischungen mit
(B) mindestens einem C₂- bis C₄-Alkylenoxid oder Tetrahydrofuran
im Molverhältnis (A) : (B) von 1 : 2 bis 50 verestert werden.
[0020] Die Veresterung wird vorzugsweise nur soweit geführt, daß ca. 5 bis 50 % der aus
den Anhydridgruppen bei der Hydrolyse entstehenden Carboxylgruppen verestert sind.
Copolymerisate dieser Art, die beispielsweise mit einem Anlagerungsprodukt von 10
Mol Ethylenoxid an 1 Mol eines C₁₃-/C₁₅-Oxoalkohols partiell verestert sind, weisen
in alkalischen wäßrigen Flüssigwaschmittelformulierungen eine besondere Stabilität
auf.
[0021] Andere bevorzugte Copolymerisate, die vorzugsweise in wäßriger Lösung hergestellt
werden, erhält man durch Copolymerisieren von
(a) C₃- bis C₈-monoethylenisch ungesättigten Monocarbonsäuren, monoethylenisch ungesättigten
C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren oder Vinylestern von gesättigten C₁- bis C₈-Carbonsäuren
mit den Verbindungen der Komponente (b) in wäßriger Lösung in Gegenwart von Polymerisationsinitiatoren.
Besonders bevorzugt ist hierbei die Herstellung von Copolymerisaten aus
(a1) Maleinsäure und/oder Itaconsäure,
(a2) Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und
(b) den Amiden der Acrylsäure, Methacrylsäure sowie Mono- und Diamiden der Maleinsäure
und Itaconsäure, bei denen sich mindestens ein Substituent der Amidstruktur der Verbindungen
(b) von einem 4- bis 30-fach ethoxylierten C₁- bis C₁₈-Alkohol ableitet.
[0022] Im einfachsten Fall handelt es sich hierbei um Terpolymerisate, z.B. Terpolymerisate
aus (a1) Maleinsäure, (a2) Acrylsäure und einem Amid (b), wobei diese Terpolymerisate
wie auch die anderen nicht namentlich genannten Copolymersate, die Monomeren (a1)
und (a2) in jedem beliebigen Verhältnis einpolymerisiert enthalten können, wobei die
Summe (a1) und (a2) zu 50 bis 99 Mol% am Aufbau der Copolymerisate beteiligt ist.
[0023] Die Reste R¹ und R² der Amidstrukturen der Verbindungen der Formel (b) leiten sich
- wie bereits erwähnt - vorzugsweise von alkoxylierten C₁- bis C₂₈-Alkoholen ab. Die
Alkoxylierung dieser Alkohole kann mit Ethylenoxid allein, mit Mischungen aus Ethylenoxid
und Propylenoxid und gegebenenfalls Butylenoxiden vorgenommen werden oder auch als
Blockcopolymerisation, indem man zunächst Propylenoxid und dann Ethylenoxid oder
in umgekehrter Reihenfolge, d.h. zuerst Ethylenoxid und dann Propylenoxid, an die
Alkohole anlagert. Die Endgruppe kann bei den beiden geschilderten Blockcopolymerisaten
eine Butylenoxidgruppierung sein. Die gemäß (b) einzusetzenden Amide enthalten in
aller Regel soviel Ethylenoxid-Einheiten, daß die Wasserlöslichkeit dieser Monomeren
gegeben ist.
[0024] Die Copolymerisate, die als wesentliche Einheiten mindestens ein Monomer der Gruppe
(a) und (b) einpolymerisiert enthalten, können gegebenenfalls weitere ethylenisch
ungesättigte Monomere einpolymerisiert enthalten, die von (a) und (b) verschieden
sind und sich in Wasser lösen. Solche Monomere sind beispielsweise Acrylamid, Methacrylamid,
Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure,
2-Acrylamidomethylpropansulfonsäure, N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylcaprolactam, N-Vinylformamid,
Vinylphosphonsäure, N-Vinylimidazol, N-Vinyl-2-methylimidazolin, Dimethylaminoethylacrylat,
Diethylaminoethylacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat, Diethylaminoethylmethacrylat
oder Mischungen. Die basischen Monomeren werden vorzugsweise als Salze oder in quaternisierter
Form eingesetzt. Die Säuregruppen aufweisenden Monomeren können auch in partiell
oder vollständig neutralisierter Form polymerisiert werden. Sofern diese Monomeren
bei der Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymerisate mitverwendet
werden, sind sie, bezogen auf die Monomeren (a) und (b), in Mengen von 1 bis 20 Gew.%
bei der Copolymerisation anwesend.
[0025] Die Copolymerisation kann gegebenenfalls in Gegenwart von üblichen Reglern durchgeführt
werden, z.B. Thio- und Mercaptoverbindungen, wie Mercaptoethanol, Mercaptopropanol,
Mercaptobutanol, Mercaptoessigsäure, Mercaptopropionsäure, Thiomilchsäure, n-Butylmercaptan,
tert.-Butylmercaptan, Octylmercaptan und Dodecylmercaptan. Weitere geeignete Regler
sind Aldehyde, wie Acetaldehyd, Butyraldehyd, Acrolein und Methacrolein sowie Allylverbindungen,
z.B. Allylalkohol, n-Butenol und Methylbutenol sowie Ameisensäure oder Hydroxylamin
in Form der Salze, z.B. des Sulfats oder Chlorids. Die Regler werden, sofern sie bei
der Polymerisation mitverwendet werden, in Mengen von 0,01 bis 20, vorzugsweise 0,05
bis 10 Gew.%, bezogen auf die eingesetzten Monomeren, angewendet.
[0026] Die Polymerisation kann gegebenenfalls auch in Gegenwart von Kettenverlängerern
durchgeführt werden. Man erreicht damit eine Erhöhung des Molekulargewichts der Polymerisate.
Kettenverlängerer enthalten mindestens 2 ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen,
die nicht konjugiert sind. Geeignete Kettenverlängerer dieser Art sind beispielsweise
Diacrylate oder Dimethacrylate von mindestens 2-wertigen gesättigten Alkoholen, z.B.
Ethylenglykoldiacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, 1,2-Propylenglykoldiacrytat,
1,2-Propylenglykoldimethacrylat, Butandiol-1,4-diacrylat, Butandiol-1,4-dimethacrylat,
Hexandioldiacrylat, Hexandioldimethacrylat, Neopentylglykoldiacrylat, Neopentylglykoldimethacrylat,
3-Methylpentandioldiacrylat und 3-Methylpentandioldimethacrylat. Auch Acrylsäure-
und Methacrylsäureester von Alkoholen mit mehr als 2 Hydroxylgruppen können als Kettenverlängerer
eingesetzt werden, z.B. Trimethylolpropantriacrylat oder Tri methylolpropantrimethacrylat.
Eine weitere Klasse von Kettenverlängerern sind Diacrylate und Dimethacrylate von
Polyethylenglykolen oder Polypropylenglykolen mit Molekulargewichten, die vorzugsweise
in dem Bereich von jeweils 400 bis 2.000 liegen. Außer den Diacrylaten und Dimethacrylaten
der Homopolymerisate des Ethylenoxids bzw. Propylenoxids kommen auch Blockcopolymerisate
aus Ethylen- und Propylenoxid oder statistische Copolymerisate aus Ethylen- und Propylenoxid
in Betracht, die jeweils in α,ω-Stellung mit Acrylsäure, Methacrylsäure oder Maleinsäure
verestert sind. Kettenverlängerer dieser Art sind beispielsweise Diethylenglykoldiacrylat,
Diethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldiacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat,
Tetraethylenglykoldiacrylat und/oder Tetraethylenglykoldimethacrylat sowie die Diacrylate
oder Dimethacrylate von Polyethylenglykol eines Molekulargewichts von 1500. Als Kettenverlängerer
eignen sich außerdem Vinylester von ethylenisch ungesättigten C₃- bis C₆-Carbonsäuren,
z.B. Vinylacrylat, Vinylmethacrylat oder Vinylitaconat. Ferner eignen sich Vinylester
von mindestens 2 Carboxylgruppen enthaltenden gesättigten Carbonsäuren sowie Di-
und Polyvinylether von mindestens 2-wertigen Alkoholen, z.B. Adipinsäuredivinylester,
Butandioldivinylether und Trimethylolpropantrivinylether. Weitere Kettenverlängerer
sind Allylester ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren, z.B. Allylacrylat und Allylmethacrylat,
Allylether von mehrwertigen Alkoholen, z.B. Pentaerythrittriallylether, Triallylsaccharose
und Pentaallylsaccharose. Auch Methylenbisacrylamid, Methylenbismethacrylamid, N-Divinylethylenharnstoff,
Divinylbenzol, Divinyldioxan, Tetrallylsilan und Tetravinylsilan sind als Kettenverlängerer
geeignet. Falls die Copolymerisation der Monomeren (a) und (b) in Gegenwart von Kettenverlängerern
durchgeführt wird, setzt man sie in Mengen von 0,01 bis 20, vorzugsweise bis 10 Gew.%
ein.
[0027] Regler und Kettenverlängerer können zur Herstellung von Polymerisaten mit besonderen
Eigenschaften auch gemeinsam bei der Copolymerisation eingesetzt werden. Man erhält
auf diese Weise Copolymerisate, die K-Werte von 8 bis 200, vorzugsweise 10 bis 80
haben (bestimmt nach H. Fikentscher in einprozentiger wäßriger Lösung bei 25°C und
pH 7,5 in Form des Natriumsalzes). Die K-Werte entsprechen Molekulargewichten (Gewichtsmittel)
von etwa 500 bis 500.000, vorzugsweise 1.000 bis 150.000. Die Zusammensetzung des
Copolymeren ist immer so zu wählen, daß die Copolymerisate in Form der freien Säure
oder zumindest als Salze eine Löslichkeit oder Dispergierbarkeit in Wasser besitzen.
[0028] Die erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymerisate können auch dadurch hergestellt
werden, daß man zunächst mindestens ein Monomer aus der Gruppe
(a3) C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren, Halbester monoethylenisch ungesättigter C₄- bis
C₈-Dicarbonsäuren, Ester monoethylenisch ungesättigter C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren,
C₂- bis C₃₀-Olefinen, Styrol, C₁- bis C₃-Alkylstyrolen, C₁- bis C₂₈-Alkylvinylethern,
Vinylester von gesättigten C₁- bis C₈-Carbonsäuren oder Mischungen dieser Monomeren
mit
(a4) Anhydriden von C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren oder deren
Alkali- oder Ammoniumsalze
copolymerisiert und die Copolymerisate dann durch Umsetzung mit Aminen der Formel

in der die Substituenten

R³, R⁴ = H, CH₃, C₂H₅,
n = 2 bis 100, und
R² = H oder R¹
bedeuten,
so weit amidiert, daß die Copolymerisate 50 bis 1 Mol% Einheiten von Amiden monoethylenisch
ungesättigter C₃- bis C₈-Carbonsäuren entsprechend den Einheiten der Gruppe (b) aufweisen.
Vorzugsweise amidiert man Copolymerisate, die Einheiten von
(a3) Acrylsäure oder Methacrylsäure und
(a4) Maleinsäure oder Itaconsäure
in jedem beliebigen Verhältnis einpolymerisiert enthalten, mit Aminen der Formel

in der

ist,
R³, R⁴ = H, oder CH₃,
R = C₁- bis C₂₈-Alkyl,
n = 2 bis 100, und
R² = H oder R¹
bedeuten. Solche amidierten Copolymerisate sind in wäßrigen Flüssigwaschmitteln besonders
stabil und haben eine hohe Primär- und Sekundärwaschwirkung. Allerdings ist es erforderlich,
daß die restlichen Amine, die sich nicht mit den Copolymerisaten zu Amiden umgesetzt
haben, vor der Anwendung in Flüssigwaschmitteln entfernt. Dies kann beispielsweise
durch Umfällen der Copolymerisate oder mit Hilfe einer Behandlung der Copolymerisatlösungen
mit sauren Ionenaustauschern geschehen.
[0029] Die erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymerisate können in Form der freien Säuren,
in partiell oder vollständig neutralisierter Form vorliegen und jeweils in einer dieser
Formen zu Flüssigwaschmitteln zugegeben werden. Zur Neutralisation der erfindungsgemäß
zu verwendenden Copolymerisate benutzt man vorzugsweise Natronlauge, Kalilauge, Ammoniak
oder Alkanolamine, z.B. Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin oder Mischungen
der genannten Basen. Die Copolymerisate, die Einheiten der Monomeren (a) und (b) einpolymerisiert
enthalten, sind zumindest in Form der Salze wasserlöslich oder wasserdispergierbar.
[0030] Die flüssigen Waschmittelformulierungen, die die oben beschriebenen partiell veresterten
Copolymerisate in einer Menge von 0,1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.%, enthalten,
sind meist alkalisch eingestellt und weisen als weiteren wesentlichen Bestandteil
mindestens ein anionisches Tensid, ein nichtionisches Tensid oder deren Mischungen
und Wasser auf. Es handelt sich hierbei um klare wäßrige Lösungen. Geeignete anionische
Tenside sind beispielsweise Natriumalkylbenzolsulfonate, Fettalkoholsulfate und Fettalkoholpolyglykolethersulfate.
Einzelne Verbindungen dieser Art sind beispielsweise C₈- bis C₁₂-Alkylbenzolsulfonate,
C₁₂- bis C₁₆-Alkansulfonate, C₁₂- bis C₁₆-Alkylsulfate, C₁₂- bis C₁₆-Alkylsulfosuccinate
und sulfatierte ethoxylierte C₁₂- bis C₁₆-Alkanole. Als anionische Tenside eignen
sich außerdem sulfatierte Fettsäurealkanolamine, Fettsäuremonoglyceride oder Umsetzungsprodukte
von 1 bis 4 Mol Ethylenoxid mit primären oder sekundären Fettalkolen oder Alkylphenolen.
Weitere geeignete anionische Tenside sind Fettsäureester bzw. Fettsäureamide von
Hydroxy- oder Aminocarbonsäuren bzw. -sulfonsäuren, wie beispielsweise die Fettsäuresarkoside,
-glykolate, -lactate, -tauride oder -isothionate. Die anionischen Tenside können
in Form der Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer
Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin oder andere substituierter Amine vorliegen.
Zu den anionischen Tensiden gehören auch die üblichen Seifen, d.h. die Alkalisalze
der natürlichen Fettsäuren.
[0031] Als nichtionische Tenside (Nonionics) sind z.B. Anlagerungsprodukte von 3 bis 40,
vorzugsweise 4 bis 20 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Fettalkohol, Alkylphenol, Fettsäure,
Fettamin, Fettsäureamid oder Alkansulfonamid verwendbar. Besonders wichtig sind die
Anlagerungsprodukte von 5 bis 16 Mol Ethylenoxid an Kokos- oder Talgfettalkohole,
an Oleylalkohol oder an synthetische Alkohole mit 8 bis 18, vorzugsweise 12 bis 18
C-Atomen, sowie an Mono- oder Dialkylphenole mit 6 bis 14 C-Atomen in den Alkylresten.
Neben diesen wasserlöslichen Nonionics sind aber auch nicht bzw. nicht vollständig
wasserlösliche Polyglykolether mit 1 bis 4 Ethylenglykoletherresten im Molekül von
Interesse, insbesondere wenn sie zusammen mit wasserlöslichen nichtionischen oder
anionischen Tensiden eingesetzt werden.
[0032] Weiterhin sind als nichtionische Tenside die wasserlöslichen, 20 bis 250 Ethylenglykolethergruppen
und 10 bis 100 Propylenglykolethergruppen enthaltenden Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid
an Polypropylenglykolether, Alkylendiaminopolypropylenglykol und Alkylpolypropylenglykole
mit 1 bis 10 C-Atomen in der Alkylkette brauchbar, in denen die Polypropylenglykoletherkette
als hydrophober Rest fungiert.
[0033] Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide oder Sulfoxide sind verwendbar.
[0034] Das Schaumvermögen der Tenside läßt sich durch Kombination geeigneter Tensidtypen
steigern oder verringern. Eine Verringerung läßt sich ebenfalls durch Zusätze von
nichttensidartigen organischen Substanzen erreichen.
[0035] Die flüssigen, wäßrigen Waschmittel enthalten 10 bis 50 Gew.% an Tensiden. Sie können
dabei ein anionisches oder nichtionisches Tensid in der angegebenen Menge enthalten.
Es ist jedoch auch möglich, Mischungen aus anionischen und nichtionischen Tensiden
einzusetzen. In einem solchen Fall wählt man den Gehalt an anionischen Tensiden im
Flüssigwaschmittel von 10 bis 30 Gew.% und den Gehalt an nichtionischen Tensiden im
Flüssigwaschmittel von 5 bis 20 Gew.%, bezogen auf die gesamte Waschmittelformulierung.
[0036] Die Flüssigwaschmittel enthalten als wesentliche Komponente die gemäß Erfindung zu
verwendenden Copolymerisate in Mengen von 0,1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.%
sowie Wasser in Mengen von 10 bis 60, vorzugsweise 20 bis 50 Gew.%.
[0037] Die Flüssigwaschmittel können außerdem zur Modifizierung gegebenenfalls noch weitere
Stoffe enthalten. Hierzu gehören beispielsweise Alkohole, wie Ethanol, n-Propanol
und Isopropanol. Diese Stoffe werden, falls sie zur Anwendung gelangen, in Mengen
von 3 bis 8 Gew.%, bezogen auf die gesamte Waschmittelformulierung, verwendet. Außerdem
können die Flüssigwaschmittel gegebenenfalls Hydrotrope enthalten. Hierunter werden
Verbindungen verstanden wie 1,2-Propandiol, Cumolsulfonat und Toluolsulfonat. Falls
derartige Verbindungen zur Modifizierung der Flüssigwaschmittel eingesetzt werden,
beträgt ihre Menge, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flüssigwaschmittels, 2 bis
5 Gew.%. In vielen Fällen hat sich zur Modifizierung auch ein Zusatz von Komplexbildnern
als vorteilhaft erwiesen. Komplexbildner sind beispielsweise Ethylendiamintetraessigsäure,
Nitrilotriacetat und Isoserindiessigsäure sowie Phosphonate, wie Aminotrismethylenphosphonsäure,
Hydroxyäthandiphosphonsäure, Ethylendiamintetraethylenphosphonsäure und deren Salze.
Die Komplexbildner werden in Mengen von 0 bis 10 Gew.%, bezogen auf das Flüssigwaschmittel,
eingesetzt. Die Flüssigwaschmittel können außerdem Zitrate, Di- oder Triethanolamin,
Trübungsmittel, optische Aufheller, Enzyme, Parfümöle und Farbstoffe enthalten. Diese
Stoffe sind, falls sie zur Modifzierung der Flüssigwaschmittel verwendet werden, zusammen
in Mengen bis zu 5 Gew.% anwesend. Die erfindungsgemäßen Flüssigwaschmittel sind
vorzugsweise phosphatfrei. Sie können jedoch auch Phosphate enthalten, z.B. Pentanatriumtriphosphat
und/oder Tetrakaliumpyrophosphat. Falls Phosphate eingesetzt werden, beträgt der Anteil
der Phosphate an der Gesamtformulierung des Flüssigwaschmittels 10 bis 25 Gew.%.
[0038] Die oben beschriebenen Flüssigwaschmittel haben gegenüber den pulverförmigen Waschmitteln
den Vorteil, daß sie leicht dosierbar sind und bei niedrigeren Waschtemperaturen
ein sehr gutes Fett- und Öllösevermögen bei fettverschmutzter Wäsche aufweisen. Flüssigwaschmittel
enthalten hohe Anteile an Waschaktivsubstanzen, die die Schmutzentfernung aus dem
Textil gewebe bereits bei Waschtemperaturen von 40 bis 60°C bewirken. Die dispergierenden
Eigenschaften von Polymerisaten konnten bisher nicht in wäßrigen flüssigen Waschmitteln
genutzt werden, weil in Folge hoher Elektrolydkonzentrationen in den Waschmitteln
mit den Polymeren keine stabilen Lösungen erhalten werden konnten. Mit den erfindungsgemäß
zu verwendenden Copolymerisaten ist es nunmehr möglich, stabile wäßrige Lösungen von
Flüssigwaschmitteln herzustellen und die Wascheigenschaften von Flüssigwaschmitteln
deutlich zu verbessern. Die Wirksamkeit der erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymerisate
in Flüssigwaschmitteln wird in den Beispielen mit Hilfe der Stabilität der Flüssigwaschmittel
sowie der Primär- und Sekundärwaschwirkung dieser Waschmittel demonstriert. Unter
Primärwaschwirkung versteht man die eigentliche Schmutzentfernung vom Textilmaterial.
Als Grad für die Schmutzentfernung wird dabei der Unterschied im Weißgrad zwischen
dem ungewaschenen und dem gewaschenen Textilmaterial nach einer Wäsche bestimmt.
Als textiles Testmaterial verwendet man Baumwoll-, Baumwoll/Polyester- und Polyester-Gewebe
mit Standardanschmutzung. Nach jeder Wäsche wird der Weißgrad des Gewebes in % Remission
in einem Elrephophotometer der Fa. Zeiss bestimmt.
[0039] Unter Sekundärwaschwirkung werden die Effekte verstanden, die durch die Wiederanlagerung
des vom Gewebe abgelösten Schmutzes auf das Gewebe in der Waschflotte zustande kommen.
Die Sekundärwaschwirkung kann erst nach mehreren Wäschen, z.B. 3, 5, 10 oder sogar
erst 20 Wäschen sichtbar werden, die sich in einer zunehmenden Vergrauung (Redeposition
bemerkbar macht), d.h. Ansammlung von Schmutz aus der Waschflotte auf dem Gewebe.
Zur Bestimmung der Vergrauungsneigung wäscht man Standardschmutzgewebe zusammen mit
weißem Testgewebe mehrfach und erneuert das Schmutzgewebe nach jeder Wäsche. Der von
dem Schmutzgewebe abgelöste Schmutz, der während der Wäsche auf das weiße Testgewebe
aufzieht, bewirkt dabei einen Abfall im Weißgrad, der gemessen wird. Die erfindungsgemäß
in Flüssigwaschmitteln zu verwendenden Copolymerisate oder deren wasserlösliche Salze
können auch zur Formulierung von pulverförmigen Waschmitteln eingesetzt werden.
[0040] Die Prozentangaben in den Beispielen sind Gewichtsprozent. Die K-Werte wurden nach
H. Fikentscher, Cellulose Chemie, Band 13, 58 bis 64 und 71 bis 74 (1932) bestimmt.
Die K-Werte der Copolymerisate wurden in wäßriger Lösung bei 25°C, einem pH-Wert von
7,5 und einer Polymerkonzentration von 1 Gew.% der Na-Salze der Copolymerisate gemessen.
Herstellung der Copolymerisate
Copolymerisat 1
[0041] In einem Polymerisationsreaktor, der mit einem Rührer, Thermometer, Kühler, Stickstoffeinlaß-
und -auslaßvorrichtungen und Dosiervorrichtungen versehen ist, werden 370 g Xylol,
30 g Maleinsäureanhydrid und 36 g Polyethylvinylether vom K-Wert 50 (gemessen einprozentig
in Cyclohexanon bei 25°C) in einem schwachen Stickstoffstrom auf 80°C erhitzt. Sobald
die Temperatur von 80°C erreicht ist, fügt man unter Rühren zum Reaktorinhalt innerhalb
von 2 Stunden eine Lösung von 24 g Maleinsäureanhydrid in 41 g Xylol, innerhalb von
3 Stunden getrennt davon, eine Lösung von 108 g Acrylsäure und 18 g N-(1-Methyl-1-undecyl)acrylamid
in 81 g Xylol und ebenfalls getrennt davon innerhalb von 4 Stunden eine Lösung von
1,44 g tert.-Butylperethylhexanoat in 38,5 g Xylol zu. Nach Beendigung der Initiatorzugabe
wird das Reaktionsgemisch auf eine Temperatur von 135°C erhitzt, so daß es siedet.
Dann fügt man eine Lösung von 1,44 g Di-tert.-butylperoxid in 8,56 g Xylol innerhalb
einer Stunde zu und hält das Reaktionsgemisch noch eine weitere Stunde beim schwachen
Rückfluß siedend, kühlt es dann auf 90°C ab, fügt 100 g Wasser zur Hydrolyse der Anhydridgruppen
zu und entfernt das Toluol durch Einleiten von Wasserdampf als azeotropes Gemisch
mit Wasser bis der Reaktorinhalt eine Temperatur von 100°Cerreicht. Nach dem Abkühlen
liegt das Copolymerisat als gelbliche, fast klare wäßrige Lösung mit einem Feststoffgehalt
von 39 % vor. Nach dem Neutralisieren mit Natronlauge auf pH 7,5 besitzt das Copolymerisat
einen K-Wert von 44.
Copolymerisat 2
[0042] Man verfährt wie oben zur Herstellung des Copolymerisat 1 beschrieben mit der einzigen
Ausnahme, daß man anstelle von N-(1-Methyl-1-undecyl)-acrylamid nunmehr N-Octadecylacrylamid
einsetzt. Da sich die Viskosität des Reaktionsgemisches bei der Wasserdampfdestillation
stark erhöhte, gab man 600 g Wasser zu. Die so erhaltene gelbliche Copolymerisatlösung
hatte einen Feststoffgehalt von 11 %. Der K-Wert des Natriumsalzes des Copolymerisates
bei pH 7,5 betrug 48.
Copolymerisat 3
[0043] In dem oben beschriebenen Polymerisationsreaktor werden 75 g Xylol, 13,5 g Maleinsäureanhydrid
und 0,09 g Polyethylvinylether vom K-Wert 50 (gemessen einprozentig in Cyclohexanon
bei 25°C) als Schutzkolloid vorgelegt und auf 80°C in schwachem Stickstoffstrom erhitzt.
Sobald die Temperatur von 80°C erreicht ist, gibt man innerhalb von 3 Stunden eine
Lösung von 22,5 g Acrylsäure, 9 g des Methacrylamids der Formel

in Xylol und innerhalb 4 Stunden eine Lösung von 0,45 g tert.-Butylperethylhexanoat
in 29,55 g Xylol bei 80°C gleichmäßig zu. Das Reaktionsgemisch wird dann auf 135°C
zum Sieden erhitzt und innerhalb von 1 Stunde mit einer Lösung von 0,225 g Di-tert.-butylperoxid
in 9,775 g Xylol versetzt. Nach Zugabe des Peroxids wird das Reaktionsgemisch noch
eine Stunde bei 135°C nachpolymerisiert, dann auf Raumtemperatur abgekühlt und das
Copolymere aus der dünnflüssigen Suspension durch Abfiltrieren und Trocknen isoliert.
Man trocknet es bei 65°C unter vermindertem Druck. Der K-Wert des mit der Natronlauge
auf pH 7,5 neutralisierten Copolymerisates beträgt 54.
Copolymerisat 4
[0044] Man verfährt wie bei der Herstellung des Copolymerisates 3, verwendet jedoch anstelle
des dort eingesetzten Methacrylamidderivates nunmehr die selbe Menge des Acrylamidderivats
der Formel

[0045] Man erhält ein Copolymerisat mit einem K-Wert des Natriumsalzes bei pH 7,5 von 51.
Copolymerisat 5
[0046] In dem oben beschriebenen Polymerisationsreaktor werden 300 g Xylol, 100 g Maleinsäureanhydrid,
100 g Maleinsäuremonoamid der Formel

und 0,2 g Polyethylvinylether vom K-Wert 50 (gemessen einprozentig in Cyclohexanon
bei 25°C) im schwachen Stickstoffstrom auf 80°C erhitzt. Sobald das Reaktionsgemisch
eine Temperatur von 80°C erreicht hat, dosiert eine Lösung von 300 g Acrylsäure in
80 g Xylol und innerhalb von 5 Stunden eine Lösung von 15 g tert.-Butylperethylhexanoat
gleichmäßig zu. Die Mischung wird danach auf ca. 135°C bis zum Sieden erhitzt und
innerhalb von einer Stunde mit einer Lösung von 15 g tert.-Butylperethylhexanoat in
85 g Xylol versetzt. Das Reaktionsgemisch wird dann noch eine Stunde bei 135°C gehalten,
dann abgekühlt und das Copolymerisat aus der Suspension durch Abfiltrieren und anschließendes
Trocknen bei 65°C im Vakuum isoliert. Das Copolymerisat ist in Wasser löslich und
kann durch Zugabe von Natronlauge neutralisiert werden. Der K-Wert des Natriumsalzes
beträgt 29.
Copolymerisat 6
[0047] Man verfährt wie bei der Herstellung des Copolymerisats 5 beschrieben, verwendet
jedoch als Komponente (b) des Copolymerisats die Verbindung der Formel

[0048] Das so erhältliche Copolymerisat hat einen K-Wert in Form des Natriumsalzes von
37.
Copolymerisat 7
[0049] In dem oben beschriebenen Polymerisationsreaktor werden 193 g Wasser, 156,73 g Maleinsäureanhydrid,
46,38 g des Maleinsäuremonoamids der Formel

und 245,5 g 50 %ige wäßrige Natronlauge vorgelegt und unter Druck auf eine Temperatur
von 100°C erhitzt. Innerhalb von 5 Stunden fügt man eine Lösung aus 231,88 g Acrylsäure
in 269,12 g Wasser und innerhalb von 6 Stunden eine andere Lösung von 4,65 g Natriumpersulfat
und 15,5 g 30 %igem Wasserstoffperoxid in 100 g Wasser zu. Das Reaktionsgemisch wird
noch 2 Stunden bei 100°C gehalten, dann auf 60°C abgekühlt und durch Zugabe von 25
%iger wäßriger Natronlauge auf einen pH-Wert von 7 eingestellt. Der Feststoffgehalt
der fast klaren farblosen Polymerisatlösung beträgt 35 %, der K-Wert 76.
Copolymerisat 8
[0050] In dem oben beschriebenen Polymerisationsreaktor werden 450 g Maleinsäureanhydrid,
150 g des Comonomer (b) der Formel

und 333 g o-Xylol auf ca. 140°C bis zum Sieden erhitzt. Sobald die Lösung zu Sieden
beginnt, fügt man innerhalb von 5 Stunden eine Lösung von 75 g tert.-Butylperethylhexanoat
in 125 g o-Xylol zu. Anschließend wird das Reaktionsgemisch noch 2 Stunden bei 140°C
nacherhitzt. Man läßt es auf 90°C abkühlen, fügt innerhalb von ca. 1 Stunde 500 g
Wasser zu und destilliert das o-Xylol zusammen mit Wasser als azeotropes Gemisch
ab, bis die Innentemperatur des Reaktors einen Wert von 100°C erreicht hat. Dann fügt
man soviel 50 %ige wäßrige Natronlauge langsam zu, bis der pH-Wert der Lösung 7 beträgt.
Die schwach bräunliche Lösung hat einen Feststoffgehalt von 60, der K-Wert des Copolymerisates
beträgt 10 (gemessen bei pH-Wert 7,5).
Copolymerisate 9 bis 12
[0051] In dem oben beschriebenen Reaktor werden 750 g Xylol, 4,29 g Polyethylvinylether
vom K-Wert 50 (gemessen einprozentig in Cyclohexanon) und 375 g Maleinsäureanhydrid
im Stickstoffstrom erhitzt. Sobald die Temperatur einen Wert von 80°C erreicht hat,
gibt man innerhalb von 2 Stunden eine Lösung von 300 g Maleinsäureanhydrid in 300
g Xylol und innerhalb von 3 Stunden 825 g Acrylsäure sowie innerhalb von 4 Stunden
eine Lösung von 12 g tert.-Butylperethylhexanoat in 300 g Xylol gleichmäßig zu. Anschließend
wird das Reaktionsgemisch auf 135°C bis zum Sieden erhitzt und innerhalb von 1 Stunde
mit einer Lösung von 12 g Di-tert.-butylperoxid in 150 g Xylol versetzt. Das Reaktionsgemisch
wird 1 Stunde bei 135°C nachpolymerisiert und dann abgekühlt. Je 300 g der so erhaltenen
gelben viskosen Suspension wurden, wie in nachfolgender Tabelle aufgeführt, mit den
da beschriebenen Aminen 2,5 Stunden bei 70°C zur Reaktion gebracht. Man gab dann 95
g Wasser zu und entfernte das Xylol durch Einleiten von Wasserdampf.
[0052] Die in Tabelle 1 angegebenen Amine werden hergestellt, indem man einen C₁₃/C₁₅-Alkohol
alkoxyliert und das Reaktionsprodukt anschließend aminiert.
[0053] In Tabelle 1 sind jeweils die Mengen an Amin angegeben sowie die K-Werte des Natriumsalzes
der Copolymerisate. Die wäßrigen Copolymerisatlösungen wurden jeweils zur Entfernung
von freiem, nicht umgesetztem Amin mit einem sauren Ionenaustauscher behandelt. Danach
stellte man den pH-Wert durch Zugabe von 50 %iger wäßriger Natronlauge auf ca. 7 ein.

Copolymerisat 13
[0054] 420 g eines molaren Copolymeren aus Maleinsäureanhydrid und Diisobuten (Isomerengemisch
aus 80 % Trimethylpenten-1 und 20 % Trimethylpenten-2) vom Molgewicht 2.500 werden
mit 362 g Toluol und 122,6 g des Amins XIII (vgl. Tabelle 1) 4 Stunden bei 60°C erhitzt.
Anschließend destilliert man das Toluol in einem Rotationsverdampfer bei 80°C unter
vermindertem Druck ab und gießt die Schmelze auf ein Blech. 394 g des so erhaltenen
spröden Harzes werden in 300 g Wasser und 192 g 50 %iger wäßriger Kalilauge zu einer
Lösung mit einem Feststoffgehalt von 23 % gelöst. Der K-Wert des Copolymerisats (gemessen
am Natriumsalz bei pH 7,5) beträgt 15.
Anwendungstechnische Beispiele
[0055] Die oben beschriebenen Copolymerisate 1 bis 13 wurden in den beiden folgenden Flüssigwaschmittelformulierungen
A und B getestet.
Flüssigwaschmittel-Formulierungen
[0056]
A.
15 % C₁₃-Oxoalkohol + 8 Mol EO
15 % C₁₃/C₁₅-Oxoalkohol + 7 Mol EO
2 % Polypropylenglykol (Mol Masse 600)
4 % Polymer (100%)
Rest auf Wasser
B.
20 % C₁₃-Oxoalkohol + 7 Mol EO
10 % Natriumdodecylbenzolsulfonat 50 %
10 % Cocosfettsäure
5 % Triethanolamin
4 % Polymer (100 %)
Rest auf 100 % Wasser
[0057] Bei den in Abwesenheit von Polymeren durchgeführten Vergleichsbeispielen wurde gegenüber
den Beispielen die Menge an Wasser erhöht.
[0058] Die Primärwaschwirkung wurde unter folgenden Waschbedingungen ermittelt:
Schmutzenfernung, Weißgrad - % Remission |
Waschgerät |
Launder-0-meter |
Waschtemperatur |
60°C |
Wasserhärte |
3 mmol Ca²⁺/ = 16,8 °d |
Verhältnis Ca:Mg |
3:2 |
Waschzeit |
30 Minuten |
Waschzyklen |
1 |
Waschmitteldosierung |
6 g Waschmittel pro Liter |
Flottenverhältnis |
1:25 |
Gewebe |
WFK ¹) 20 D (Polyester/Baumwolle) |
|
EMPA ²) 104 (Polyester/Baumwolle) |
Weißgradmessung im Elrepho in % Remission |
Weißgrad der ungewaschenen Gewebe: |
WFK 20 D |
40,5 |
EMPA 104 |
13 |
¹) WFK = Wäschereiforschung Krefeld |
²) EMPA = Eidgenössisches Materialprüfamt, St. Gallen, Schweiz |
[0059] Die Sekundärwaschwirkung, die ein Maß für die Vergrauung des Gewebes ist, wurde folgendermaßen
bestimmt:
Waschgerät |
Launder-0-meter |
Waschtemperatur |
60°C |
Wasserhärte |
3 mmol Ca²⁺/ = 18, °d |
Verhältnis Ca:Mg |
3:2 |
Waschzeit |
30 Minuten |
Waschzyklen |
1 |
Waschmitteldosierung |
6 g Waschmittel pro Liter |
Flottenverhältnis |
1:14 |
Gewebe |
Baumwolle/Polyester-Gewebe Polyester-Gewebe WFK-Schmutzgewebe (wird nach jeder Wäsche
erneuert) |
Weißgradmessung im Elrepho in % Remission |
Weißgrad der ungewaschenen Gewebe: |
Baumwolle/Polyester |
72 |
Polyester |
74 |
1. Verwendung von Copolymerisaten, die als wesentliche Bestandteile
(a) 50 bis 99 Mol% Einheiten von monoethylenisch ungesättigten C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren,
monoethylenisch ungesättigten C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, Halbester monoethylenisch
ungesättigter C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, Ester monoethylenisch ungesättigter C₃-
bis C₈-Monocarbonsäuren, C₂- bis C₃₀-Olefinen, Styrol, C₁- bis C₃-Alkylstyrolen, C₁-
bis C₂₈-Alkylvinylethern, Vinylestern von gesättigten C₁- bis C₈-Carbonsäuren oder
Mischungen von Einheiten dieser Monomeren und
(b) 50 bis 1 Mol% Einheiten von Amiden von monoethylenisch ungesättigten C₃- bis
C₈-Carbonsäuren mit Amidgruppen der Struktur

in der

R³, R⁴ = H, CH₃, C₂H₅
R = C₁- bis C₂₈-Alkyl,
n = 2 bis 100 und
R² = H, R¹
bedeuten,
einpolymerisiert enthalten, K-Werte von 8 bis 200 (bestimmt nach H. Fikentscher in
wäßriger Lösung bei 25°C, pH 7,5 und einer Polymerkonzentration von 1 Gew.%) haben,
oder von Salzen dieser Copolymerisate, als Zusatz zu Flüssigwaschmitteln in einer
Menge von 0,1 bis 20 Gew.%.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymerisate als
wesentliche Bestandteile der Komponente
(a) Mischungen aus Einheiten von monoethylenisch ungesättigten C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren
mit Halbestern monoethylenisch ungesättigter C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, Ester monoethylenisch
ungesättigter C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren, C₂- bis C₃₀-Olefinen, Styrol, C₁- bis
C₃-Alkylstyrolen, C₁- bis C₂₈-Alkylvinylethern, Vinylestern von gesättigten C₁- bis
C₈-Monocarbonsäuren, monoethylenisch ungesättigten C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren oder
deren Salze
einpolymerisiert enthalten.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymerisate
als wesentliche Bestandteile der Komponente
(a) Mischungen aus Einheiten von Maleinsäure oder Itaconsäure mit Einheiten von Halbestern
monoethylenisch ungesättigter C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, Ester monoethylenisch ungesättigter
C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren, C₂- bis C₃₀-Olefinen, Styrol, C₁- bis C₃-Alkylstyrolen,
C₃- bis C₂₈-Alkylvinylethern, Vinylestern von gesättigten C₁- bis C₈-Monocarbonsäuren,
monoethylenisch ungesättigten C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren oder deren Salze und
(b) 50 bis 1 Mol% Einheiten von Amiden von monoethylenisch ungesättigten C₃- bis
C₈-Carbonsäuren mit Amidgruppen der Struktur

in der

R³, R⁴ = H, CH₃, C₂H₅
R = C₁- bis C₂₈-Alkyl,
n = 2 bis 100 und
R² = H, R¹
bedeuten,
einpolymerisiert enthalten.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymerisate
erhältlich sind durch Copolymerisieren von
(a) Mischungen aus Anhydriden von monoethylenisch ungesättigten C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren
mit Halbestern monoethylenisch ungesättigter C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, Ester monoethylenisch
ungesättigter C₃- bis C₈-Carbonsäuren, C₂- bis C₃₀-Olefinen, Styrol, C₁- bis C₃-Alkylstyrolen,
C₁- bis C₂₈-Alkylvinylethern, Vinylestern von ungesättigten C₁- bis C₈-Monocarbonsäuren,
monoethylenisch ungesättigten C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren oder deren Salze mit den
Verbindungen der Komponente (b) in inerten organischen Lösemitteln in Gegenwart von
Polymerisationsinitiatoren und Hydrolysieren der Anhydridgruppen der Copolymerisate.
5. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymerisate erhältlich
sind durch Copolymerisieren von
(a) C₃- bis C₈-monoethylenisch ungesättigten Monocarbonsäuren, monoethylenisch ungesättigten
C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren oder Vinylestern von gesättigten C₁- bis C₈-Carbonsäuren
mit Verbindungen der Komponente (b) in wäßriger Lösung in Gegenwart von Polymerisationsinitiatoren.
6. Flüssige wäßrige Waschmittelformulierungen, die als wesentliche Bestandteile
(1) mindestens ein anionisches Tensid, ein nichtionisches Tensid oder deren Mischungen,
(2) ein Copolymerisat und
(3) Wasser
enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Bestandteil (2) Copolymerisate in
einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.% enthalten, und daß die Copolymerisate (2) als wesentliche
Bestandteile
(a) 50 bis 99 Mol.% Einheiten von monoethylenisch ungesättigten C₃- bis C₈-Monocarbonsäuren,
monoethylenisch ungesättigten C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, Halbester monoethylenisch
ungesättigter C₄- bis C₈-Dicarbonsäuren, Ester monoethylenisch ungesättigter C₃-
bis C₈-Monocarbonsäuren, C₂- bis C₃₀-Olefinen, Styrol, C₁- bis C₃-Alkylstyrolen, C₁-
bis C₂₈-Alkylvinylethern, Vinylestern von gesättigten C₁- bis C₈-Carbonsäuren oder
Mischungen von Einheiten dieser Monomeren und
(b) 50 bis 1 Mol% Einheiten von Amiden von monoethylenisch ungesättigten C₃- bis
C₈-Carbonsäuren mit Amidgruppen der Stuktur

in der

R³, R⁴ = H, CH₃, C₂H₅
R = C₁- bis C₂₈
n = 2 bis 100 und
R² = H, R¹
bedeuten,
einpolymerisiert enthalten und K-Werte von 8 bis 200 (bestimmt nach H. Fikentscher
in wäßriger Lösung bei 25°C, pH 7,5 und einer Polymerkonzentration von 1 Gew.%) haben,
oder von Salzen dieser Copolymerisate enthalten.