[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft flüssige Mittel zum Reinigen von Geschirr in einer
haushaltsüblichen Geschirrspülmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung wasserbasierte
flüssige Geschirreinigungsmittel zum maschinellen Geschirrspülen.
[0002] Maschinelle Geschirrspülmittel für den Haushaltsgebrauch werden üblicherweise in
Form von Pulvern oder in neuerer Zeit auch Formkörpern (Tabletten) angeboten. Die
Angebotsform einer Flüssigkeit hat auf diesem Sektor bislang nur eine untergeordnete
Bedeutung im Markt erlangt. Gegenüber den festen Angebotsformen weisen Flüssigkeiten
allerdings Vorteile bei der Dosierung und nicht zu unterschätzende ästhetische Produktvorteile
auf, die diese Angebotsform interessant machen. So existiert auch ein breiter Stand
der Technik sowohl zu nichtwäßrigen, zumeist lösungsmittelbasierten als auch zu wäßrigen
Geschirreinigungsmitteln für das Spülen von Geschirr in einer haushaltsüblichen Geschirrspülmaschine.
[0003] So beschreibt die
DE 20 29 598 flüssige Reinigungsmittelzusammensetzungen, welche 14 bis 35 Gew.-% Natriumtripolyphosphat,
0,1 bis 50 Gew.-% eines Kalium- und/oder Ammoniumsalzes einer anorganischen oder organischen
Säure, Wasser sowie optional Tenside, Lösungsvermittler, Sequestrierungsmittel, Persalze
und andere Inhaltsstoffe enthält.
[0004] Linear-viskoelastische Reinigungsmittelzusammensetzungen für das maschinelle Geschirrspülen
werden auch in der europäischen Patentanmeldung
EP 446 761 (Colgate) beschrieben. Die hierin offenbarten Zusammensetzungen enthalten bis zu
2 Gew.-% einer langkettigen Fettsäure bzw. eines Salzes hiervon, 0,1 bis 5 Gew.-%
Tensid, 5 bis 40 Gew.-% wasserlöslichen Builder sowie bis zu 20 Gew.-% Chlorbleichmittel
und einen Polycarboxylat-Verdicker enthalten, wobei das Verhältnis von Kalium- zu
Natriumionen in den Zusammensetzungen 1:1 bis 45:1 betragen soll.
[0005] Maschinelle Geschirrspülmittel in Form klarer, durchscheinender Gele werden in der
europäischen Patentanmeldung
EP 439 878 (Union Camp Corp.) offenbart. Die hierin offenbarten Zusammensetzungen enthalten
ein Polyacrylat-Verdickungsmittel, das mit Wasser eine Gelmatrix bildet, Tensid, Bleichmittel,
einen Builder und Wasser.
[0006] Gelförmige maschinelle Geschirrspülmittel werden auch in der europäischen Patentanmeldung
EP 611 206 (Colgate) beschrieben. Diese Zusammensetzungen enthalten 1 bis 12 Gew.-% eines flüssigen
Niotensids, 2 bis 70 Gew.-% Builder, sowie Enzyme und ein Stabilisierungssystem, das
aus quellenden Substanzen und Hydroxypropylcellulose zusammengesetzt ist.
[0007] Viskoselastische, thixotrope Geschirreinigungsmittel mit 0,001 bis 5 Gew.-% Tensid
sowie Enzymen und einem Enzymstabiliserungssystem aus Borsäure und Polyhydroxyverbindungen
werden in der internationalen Patentanmeldung
WO93/21299 (Procter & Gamble) beschrieben. Die hier offenbarten Mittel enthalten ebenfalls 0,1
bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer Verdickungsmittel.
[0008] An maschinell gespültes Geschirr werden heute häufig höhere Anforderungen gestellt
als an manuell gespültes Geschirr. So wird auch ein von Speiseresten völlig gereinigtes
Geschirr dann als nicht einwandfrei bewertet, wenn es nach dem maschinellen Geschirrspülen
noch weißliche, auf Wasserhärte oder anderen mineralischen Salzen beruhende Flecken
aufweist, die mangels Netzmittel aus eingetrockneten Wassertropfen stammen.
[0009] Um glasklares und fleckenloses Geschirr zu erhalten, setzt man daher heute mit Erfolg
Klarspüler ein. Der Zusatz von Klarspüler am Ende des Spülprogramms sorgt dafür, daß
das Wasser möglichst vollständig vom Spülgut abläuft, so daß die unterschiedlichen
Oberflächen am Ende des Spülprogramms rückstandsfrei und makellos glänzend sind.
[0010] Das maschinelle Reinigen von Geschirr in Haushaltsgeschirrspülmaschinen umfaßt üblicherweise
einen Vorspülgang, einen Hauptspülgang und einen Klarspülgang, die von Zwischenspülgängen
unterbrochen werden. Bei den meisten Maschinen ist der Vorspülgang für stark verschmutztes
Geschirr zuschaltbar, wird aber nur in Ausnahmefällen vom Verbraucher gewählt, so
daß in den meisten Maschinen ein Hauptspülgang, ein Zwischenspülgang mit reinem Wasser
und ein Klarspülgang durchgeführt werden. Die Temperatur des Hauptspülgangs variiert
dabei je nach Maschinentyp und Programmstufenwahl zwischen 40 und 65°C. Im Klarspülgang
werden aus einem Dosiertank in der Maschine Klarspülmittel zugegeben, die üblicherweise
als Hauptsbestandteil nichtionische Tenside enthalten. Solche Klarspüler liegen in
flüssiger Form vor und sind im Stand der Technik breit beschrieben. Ihre Aufgabe besteht
vornehmlich darin, Kalkflecken und Beläge auf dem gereinigten Geschirr zu verhindern.
[0011] Diese sogenannten "2in1"-Produkte führen zu einer Vereinfachung der Handhabung und
nehmen dem Verbraucher die Last der zusätzlichen Dosierung zweier unterschiedlicher
Produkte (Reiniger und Klarspüler) ab. Dennoch sind zum Betrieb einer Haushaltsgeschirrspülmaschine
in Zeitabständen zwei Dosiervorgänge erforderlich, da nach einer bestimmten Anzahl
von Spülvorgängen das Regeneriersalz im Wasserenthärtungssystem der Maschine nachgefüllt
werden muß. Diese Wasserenthärtungssysteme bestehen aus lonenaustauscherpolymeren,
welche das der Maschine zulaufende Hartwasser enthärten und im Anschluß an das Spülprogramm
durch eine Spülung mit Salzwasser regeneriert werden.
[0012] Produkte, welche als sogenannte "3in1"-Produkte die herkömmlichen Reiniger, Klarspüler
und eine Salzersatzfunktion in sich vereinen, sind jüngst im Stand der Technik beschrieben.
Diese Produkte sind aber nur als Festkörper (Tabletten) verfügbar.
[0013] Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein gießbares und damit
leicht und mengenmäßig frei dosierbares Produkt bereitzustellen, das pro Anwendung
nur einmal dosiert werden muß, ohne daß auch nach einer höheren Anzahl von Spülzyklen
die Dosierung eines anderen Produkts und damit ein zweifacher Dosiervorgang notwendig
würde. Es sollte ein flüssiges bis gelartiges Produkt bereitgestellt werden, das zusätzlich
zum "eingebauten Klarspüler" das Auffüllen des Regeneriersalzbehälters überflüssig
macht und damit die Handhabung weiter vereinfacht. Dabei sollte die Leistung des Produkts
das Leistungsniveau herkömmlicher Dreiproduktdosierungen (Salz-Reiniger-Klarspüler)
bzw. neuartiger Zweiproduktdosierungen ("2in1"-Reiniger-Klarspüler) erreichen oder
übertreffen. Dabei sollten die bereitzustellenden Produkte bezüglich möglichst vieler
Eigenschaften herkömmlichen Mitteln überlegen sein. Insbesondere die bei vielen gießfähigen
Produkten auftretende Dichotomie - Vorteile bei bestimmten Eigenschaften (Fließfähigkeit,
Restentleerbarkeit, ansprechendes Produktaussehen usw.) gehen mit Nachteilen bei anderen
Eigenschaften (Absetzverhalten, Lagerstabilität, Leistungsfähigkeit usw.) einher -
sollte überwunden werden. Es bestand daher auch die Aufgabe, Mittel bereitzustellen,
die vorteilhafte rheologische Eigenschaften (Fließfähigkeit, Restentleerbarkeit usw.),
vorteilhafte Produktcharakteristik (Aussehen, Reinigungskraft, Lagerstabilität usw.)
und eine technisch problemlos zu realisierende und kostengünstig durchzuführende Herstellung
miteinander kombinieren.
[0014] Es wurde nun gefunden, daß sich gießbare maschinelle Geschirrspülmittel mit den vorstehend
genannten positiven Eigenschaften auf der Basis von Wasser als Lösungsmittel formulieren
lassen, wenn diese Mittel bestimmte Sulfonsäuregruppen-haltige Polymeren sowie nichtionische
Tenside enthalten.
[0015] Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher in einer ersten Ausführungsform
flüssige wäßrige maschinelle Geschirrspülmittel, enthaltend
- a) 20 bis 50 Gew.-% eines oder mehrerer wasserlöslicher Phosphate,
- b) 0,1 bis 70 Gew.-% an Copolymeren aus
i) ungesättigten Carbonsäuren
ii) Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren
iii) gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren
- c) 5 bis 30 Gew.-% nichtionische(s) Tensid(e).
[0016] Als Inhaltsstoff a) enthalten die erfindungsgemäßen Mittel einen oder mehrere wasserlösliche
Phosphate. Diese Wasserlöslichen Gerüststoffe werden in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
vor allem zum Binden von Calcium und Magnesium eingesetzt. Diese Builder, die im Rahmen
der Erfindung bevorzugt in Mengen von 22,5 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise von 25 bis
40 Gew.-% und insbesondere von 27,5 bis 35 Gew.-%. jeweils bezogen auf das gesamte
Mittel, zugegen sind, sind Phosphate. Für die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel werden
bevorzugt Pentanatriumtripolyphosphat Generell sind bei den Alkalimetallsalzen die
Kaliumsalze den Natriumsalzen vorzuziehen, da sie oftmals eine höherer Wasserlöslichkeit
besitzen.
[0017] Die flüssigen wäßrigen maschinellen Geschirrspülmittel enthalten als wasserlösliche
Gerüststoffe Phosphate, vorzugsweise Alkalimetallphosphate unter besonderer Bevorzugung
von Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripofyphosphat).
[0018] Alkalimetallphosphate ist dabei die summarische Bezeichnung für die Alkalimetall-
(insbesondere Natrium- und Kalium-) -Salze der verschiedenen Phosphorsäuren, bei denen
man Metaphosphorsäuren (HPO
3)
n und Orthophosphorsäure H
3PO
4 neben höhermolekularen Vertretern unterscheiden kann. Die Phosphate vereinen dabei
mehrere Vorteile in sich: Sie wirken las Alkaliträger, verhindern Kalkbeläge und tragen
überdies zur Reinigungsleistung bei.
[0019] Natriumdihydrogenphosphat, NaH
2PO
4, existiert als Dihydrat (Dichte 1,91 gcm
-3, Schmelzpunkt 60°) und als Monohydrat (Dichte 2,04 gcm
-3). Beide Salze sind weiße, in Wasser sehr leicht lösliche Pulver, die beim Erhitzen
das Kristallwasser verlieren und bei 200°C in das schwach saure Diphosphat (Dinatriumhydrogendiphosphat,
Na
2H
2P
2O
7), bei höherer Temperatur in Natiumtrimetaphosphat (Na
3P
3O
9) und Maddrellsches Salz (siehe unten), übergehen. NaH
2PO
4 reagiert sauer; es entsteht, wenn Phosphorsäure mit Natronlauge auf einen pH-Wert
von 4,5 eingestellt und die Maische versprüht wird. Kaliumdihydrogenphosphat (primäres
oder einbasiges Kaliumphosphat, Kaliumbiphosphat, KDP), KH
2PO
4, ist ein weißes Salz der Dichte 2,33 gcm
-3, hat einen Schmelzpunkt 253° [Zersetzung unter Bildung von Kaliumpolyphosphat (KPO
3)
x] und ist leicht löslich in Wasser.
[0020] Dinatriumhydrogenphosphat (sekundäres Natriumphosphat), Na
2HPO
4, ist ein farbloses, sehr leicht wasserlösliches kristallines Salz. Es existiert wasserfrei
und mit 2 Mol. (Dichte 2,066 gcm
-3, Wasserverlust bei 95°), 7 Mol. (Dichte 1,68 gcm
-3, Schmelzpunkt 48° unter Verlust von 5 H
2O) und 12 Mol. Wasser (Dichte 1,52 gcm
-3, Schmelzpunkt 35° unter Verlust von 5 H
2O), wird bei 100° wasserfrei und geht bei stärkerem Erhitzen in das Diphosphat Na
4P
2O
7 über. Dinatriumhydrogenphosphat wird durch Neutralisation von Phosphorsäure mit Sodalösung
unter Verwendung von Phenolphthalein als Indikator hergestellt. Dikaliumhydrogenphosphat
(sekundäres od. zweibasiges Kaliumphosphat), K
2HPO
4, ist ein amorphes, weißes Salz, das in Wasser leicht löslich ist.
[0021] Trinatriumphosphat, tertiäres Natriumphosphat, Na
3PO
4, sind farblose Kristalle, die als Dodecahydrat eine Dichte von 1,62 gcm
-3 und einen Schmelzpunkt von 73-76°C (Zersetzung), als Decahydrat (entsprechend 19-20%
P
2O
5) einen Schmelzpunkt von 100°C und in wasserfreier Form (entsprechend 39-40% P
2O
5) eine Dichte von 2,536 gcm
-3 aufweisen. Trinatriumphosphat ist in Wasser unter alkalischer Reaktion leicht löslich
und wird durch Eindampfen einer Lösung aus genau 1 Mol Dinatriumphosphat und 1 Mol
NaOH hergestellt. Trikaliumphosphat (tertiäres oder dreibasiges Kaliumphosphat), K
3PO
4, ist ein weißes, zerfließliches, körniges Pulver der Dichte 2,56 gcm
-3, hat einen Schmelzpunkt von 1340° und ist in Wasser mit alkalischer Reaktion leicht
löslich. Es entsteht z.B. beim Erhitzen von Thomasschlacke mit Kohle und Kaliumsulfat.
Trotz des höheren Preises werden in der Reinigungsmittel-Industrie die leichter löslichen,
daher hochwirksamen, Kalium- phosphate gegenüber entsprechenden Natrium-Verbindungen
vielfach bevorzugt.
[0022] Tetranatriumdiphosphat (Natriumpyrophosphat), Na
4P
2O
7, existiert in wasserfreier Form (Dichte 2,534 gcm
-3, Schmelzpunkt 988°, auch 880° angegeben) und als Decahydrat (Dichte 1,815-1,836 gcm
-3, Schmelzpunkt 94° unter Wasserverlust). Bei Substanzen sind farblose, in Wasser mit
alkalischer Reaktion lösliche Kristalle. Na
4P
2O
7 entsteht beim Erhitzen von Dinatriumphosphat auf >200° oder indem man Phosphorsäure
mit Soda im stöchiometrischem Verhältnis umsetzt und die Lösung durch Versprühen entwässert.
Das Decahydrat komplexiert Schwermetall-Salze und Härtebildner und verringert daher
die Härte des Wassers. Kaliumdiphosphat (Kaliumpyrophosphat), K
4P
2O
7, existiert in Form des Trihydrats und stellt ein farbloses, hygroskopisches Pulver
mit der Dichte 2,33 gcm
-3 dar, das in Wasser löslich ist, wobei der pH-Wert der 1%igen Lösung bei 25° 10,4
beträgt.
[0023] Durch Kondensation des NaH
2PO
4 bzw. des KH
2PO
4 entstehen höhermol. Natrium- und Kaliumphosphate, bei denen man cyclische Vertreter,
die Natrium- bzw. Kaliummetaphosphate und kettenförmige Typen, die Natrium- bzw. Kaliumpolyphosphate,
unterscheiden kann. Insbesondere für letztere sind eine Vielzahl von Bezeichnungen
in Gebrauch: Schmelz- oder Glühphosphate, Grahamsches Salz, Kurrolsches und Maddrellsches
Salz. Alle höheren Natrium- und Kaliumphosphate werden gemeinsam als kondensierte
Phosphate bezeichnet.
[0024] Das technisch wichtige Pentanatriumtriphosphat, Na
5P
3O
10 (Natriumtripolyphosphat), ist ein wasserfrei oder mit 6 H
2O kristallisierendes, nicht hygroskopisches, weißes, wasserlösliches Salz der allgemeinen
Formel NaO-[P(O)(ONa)-O]
n-Na mit n=3. In 100 g Wasser lösen sich bei Zimmertemperatur etwa 17 g, bei 60° ca.
20 g, bei 100° rund 32 g des kristallwasserfreien Salzes; nach zweistündigem Erhitzen
der Lösung auf 100° entstehen durch Hydrolyse etwa 8% Orthophosphat und 15% Diphosphat.
Bei der Herstellung von Pentanatriumtriphosphat wird Phosphorsäure mit Sodalösung
oder Natronlauge im stöchiometrischen Verhältnis zur Reaktion gebracht und die Lsg.
durch Versprühen entwässert. Ähnlich wie Grahamsches Salz und Natriumdiphosphat löst
Pentanatriumtriphosphat viele unlösliche Metall-Verbindungen (auch Kalkseifen usw.).
Pentakaliumtriphosphat, K
5P
3O
10 (Kaliumtripolyphosphat), kommt beispielsweise in Form einer 50 Gew.-%-igen Lösung
(> 23% P
2O
5, 25% K
2O) in den Handel. Die Kaliumpolyphosphate finden in der Wasch- und Reinigungsmittel-Industrie
breite Verwendung.
[0025] Mit besonderem Vorzug können die erfindungsgemäßen Mittel als wasserenthärtende Substanzen
kondensierte Phosphate enthalten. Diese Stoffe bilden eine Gruppe von - aufgrund ihrer
Herstellung auch Schmelz- oder Glühphosphate genannten - Phosphaten, die sich von
sauren Salzen der Orthophosphorsäure (Phosphorsäuren) durch Kondensation ableiten
lassen. Die kondensierten Phosphate lassen sich in die Metaphosphate [Mln(PO
3)
n] und Polyphosphate

einteilen.
[0026] Der Begriff "Metaphosphate" war ursprünglich die allgemeine Bezeichnung für kondensierte
Phosphate der Zusammensetzung M
n[P
nO
3n] (M = einwertiges Metall), ist heute aber meist eingegrenzt auf Salze mit ringförmigen
Cyclo(poly)phosphat-Anionen. Bei n = 3, 4, 5, 6 usw. spricht man von Tri-, Tetra-,
Penta-, Hexa-Metaphosphaten usw. Nach der systematischen Nomenklatur der Isopolyanionen
wird z. B. das Anion mit n = 3 als cyclo-Triphosphat bezeichnet.
[0027] Metaphoaphate erhält man als Begleitstoffe des - fälschlicherweise als Natriumhexametaphosphat
bezeichneten - Grahamschen Salzes durch Schmelzen von NaH
2PO
4 auf Temperaturen über 620°C, wobei intermediär auch sogenanntes Maddrellsches Salz
entsteht. Dieses und Kurrolsches Salz sind lineare Polyphosphate, die man heute meist
nicht zu den Metaphosphaten zählt, die aber im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls
mit Vorzug als wasserenthärtende Substanzen einsetzbar sind.
[0028] Das kristalline, wasserunlösliche Maddrellsche Salz, (NaPO
3)
x mit x >1000, das bei 200-300 °C aus NaH
2PO
4 erhalten werden kann, geht bei ca. 600 °C in das cyclische Metaphosphat [Na
3(PO
3)
3] über, das bei 620 °C schmilzt. Die abgeschreckte, glasige Schmelze ist je nach Reaktionsbedingungen
das wasserlösliche Grahamsche Salz, (NaPO
3)
40-50, oder ein glasiges kondensiertes Phosphat der Zusammensetzung (NaPO
3)
15-20, das als Calgon bekannt ist. Für beide Produkte ist noch immer die irreführende Bezeichnung
Hexametaphosphate in Gebrauch. Das sogenannte Kurrolsche Salz, (NaPO
3)
n mit n » 5000, entsteht ebenfalls aus der 600 °C heißen Schmelze des Maddrellschen
Salzes, wenn diese für kurze Zeit bei ca. 500 °C belassen wird. Es bildet hochpolymere
wasserlösliche Fasern.
[0029] Als besonders bevorzugte wasserenthärtende Substanzen aus den vorstehend genannten
Klassen der kondensierten Phosphate haben sich die "Hexametaphosphate" Budit
® H6 bzw. H8 der Fa. Budenheim erwiesen.
[0030] Als zweiten Bestandteil b) enthalten die erfindungsgemäßen Mittel Copolymere aus
ungesättigten Carbonsäuren, Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren und gegebenenfalls
weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren. Diese Copolymere bewirken, daß die
mit solchen Mitteln behandelten Geschirrteile bei nachfolgenden Reinigungsvorgängen
deutlich sauberer werden, als Geschirrteile, die mit herkömmlichen Mitteln gespült
wurden.
[0031] Als zusätzlicher positiver Effekt tritt eine Verkürzung der Trocknungszeit der mit
dem Reinigungsmittel behandelten Geschirrteile auf, d.h. der Verbraucher kann nach
dem Ablauf des Reinigungsprogramms das Geschirr früher aus der Maschine nehmen und
wiederbenutzen.
[0032] Die Erfindung zeichnet sich durch eine verbesserte "Reinigbarkeit" der behandelten
Substrate bei späteren Reinigungsvorgängen und durch ein erhebliche Verkürzung der
Trocknungszeit gegenüber vergleichbaren Mitteln ohne den Einsatz Sulfonsäuregruppen-haltiger
Polymere aus.
[0033] Unter
Trocknungszeit wird im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre im allgemeinen die wortsinngemäße Bedeutung
verstanden, also die Zeit, die verstreicht, bis eine in einer Geschirrspülmaschine
behandelte Geschirroberfläche getrocknet ist, im besonderen aber die Zeit, die verstreicht,
bis 90 % einer mit einem Reinigungs- oder Klarspülmittel in konzentrierter oder verdünnter
Form behandelten Oberfläche getrocknet ist.
[0034] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind ungesättigte Carbonsäuren der Formel I
als Monomer bevorzugt,
R
1(R
2)C=C(R
3)COOH (I),
in der R
1 bis R
3 unabhängig voneinander für -H -CH
3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen,
einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest
mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH
2, -OH oder -COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert oder
für -COOH oder -COOR
4 steht, wobei R
4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist.
[0035] Unter den ungesättigten Carbonsäuren, die sich durch die Formel I beschreiben lassen,
sind insbesondere Acrylsäure (R
1 = R
2 = R
3 = H), Methacrylsäure (R
1 = R
2 = H; R
3 = CH
3) und/oder Maleinsäure (R
1 = COOH; R
2 =R
3 = H) bevorzugt.
[0036] Bei den Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren sind solche der Formel II bevorzugt,
R
5(R
6)C=C(R
7)-X-SO
3H (II),
in der R
5 bis R
7 unabhängig voneinander für -H -CH
3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen,
einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest
mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH
2, -OH oder -COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert oder
für -COOH oder -COOR
4 steht, wobei R
4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, und X für eine optional vorhandene Spacergruppe
steht, die ausgewählt ist aus -(CH
2)
n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH
2)
k- mit k = 1 bis 6, -C(O)-NH-C(CH
3)
2- und -C(O)-NH-CH(CH
2CH
3)-.
[0037] Unter diesen Monomeren bevorzugt sind solche der Formeln IIa, IIb und/oder IIc,
H
2C=CH-X-SO
3H (IIa),
H
2C=C(CH
3)-X-SO
3H (IIb),
HO
3S-X-(R
6)C=C(R
7)-X-SO
3H (IIc),
in denen R
6 und R
7 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -H, -CH
3, -CH
2CH
3, -CH
2CH
2CH
3, -CH(CH
3)
2 und X für eine optional vorhandene Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus -(CH
2)
n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH
2)
k- mit k = 1 bis 6, -C(O)-NH-C(CH
3)
2- und -C(O)-NH-CH(CH
2CH
3)-.
[0038] Besonders bevorzugte Sulfonsäuregruppen-haltige Monomere sind dabei 1-Acrylamido-1-propansulfonsäure
(X = -C(O)NH-CH(CH
2CH
3) in Formel IIa), 2-Acrylamido-2-propansulfonsäure (X = -C(O)NH-C(CH
3)
2 in Formel Ila), 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure (X = -C(O)NH-CH(CH
3)CH
2- in Formel IIa), 2-Methacrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure (X = -C(O)NH-CH(CH
3)CH
2- in Formel IIb), 3-Methacrylamido-2-hydroxy-propansulfonsäure (X = -C(O)NH-CH
2CH(OH)CH
2- in Formel IIb), Allylsulfonsäure (X = CH
2 in Formel IIa), Methallyisulfonsäure (X = CH
2 in Formel IIb), Allyloxybenzolsulfonsäure (X = -CH
2-O-C
6H
4- in Formel IIa), Methallyloxybenzolsulfonsäure (X = -CH
2-O-C
6H
4- in Formel IIb), 2-Hydroxy-3-(2-propenyloxy)propansulfonsäure, 2-Methyl-2-propenl-sulfonsäure
(X = CH
2 in Formel IIb), Styrolsulfonsäure (X = C
6H
4 in Formel IIa), Vinylsulfonsäure (X nicht vorhanden in Formel IIa), 3-Sulfopropylacrylat
(X = -C(O)NH-CH
2CH
2CH
2- in Formel IIa), 3-Sulfopropylmethacrylat (X = -C(O)NH-CH
2CH
2CH
2- in Formel IIb), Sulfomethacrylamid (X = -C(O)NH- in Formel IIb), Sulfomethylmethacrylamid
(X = -C(O)NH-CH
2- in Formel IIb) sowie wasserlösliche Salze der genannten Säuren.
[0039] Als weitere ionische oder nichtionogene Monomere kommen insbesondere ethylenisch
ungesättigte Verbindungen in Betracht. Vorzugsweise beträgt der Gehalt der erfindungsgemäß
eingesetzten Polymere an Monomeren der Gruppe iii) weniger als 20 Gew.-%, bezogen
auf das Polymer. Besonders bevorzugt zu verwendende Polymere bestehen lediglich aus
Monomeren der Gruppen i) und ii).
[0040] Zusammenfassend sind Copolymere aus
i) ungesättigten Carbonsäuren der Formel I.
R1(R2)C=C(R3)COOH (I),
in der R1 bis R3 unabhängig voneinander für -H -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen,
einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest
mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder -COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert oder
für -COOH oder -COOR4 steht, wobei R4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist,
ii) Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren der Formel II
R5(R6)C=C(R7)-X-SO3H (II),
in der R5 bis R7 unabhängig voneinander für -H -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen,
einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest
mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder -COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert oder
für -COOH oder -COOR4 steht, wobei R4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, und X für eine optional vorhandene Spacergruppe
steht, die ausgewählt ist aus -(CH2)n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH2)k- mit k = 1 bis 6, -C(O)-NH-C(CH3)2- und -C(O)-NH-CH(CH2CH3)-
iii) gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren
besonders bevorzugt.
[0041] Besonders bevorzugte Copolymere bestehen aus
- i) einer oder mehrerer ungesättigter Carbonsäuren aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure
und/oder Maleinsäure
- ii) einem oder mehreren Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren der Formeln IIa, IIb
und/oder IIc:
H2C=CH-X-SO3H (IIa),
H2C=C(CH3)-X-SO3H (IIb),
HO3S-X-(R6)C=C(R7)-X-SO3H (IIc),
in der R6 und R7 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -H, -CH3, -CH2CH3, -CH2CH2CH3, -CH(CH3)2 und X für eine optional vorhandene Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus -(CH2)n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH2)k- mit k = 1 bis 6, -C(O)-NH-C(CH3)2- und -C(O)-NH-CH(CH2CH3)-
- iii) gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren.
[0042] Die erfindungsgemäß in den Mitteln enthaltenen Copolymere können die Monomere aus
den Gruppen i) und ii) sowie gegebenenfalls iii) in variierenden Mengen enthalten,
wobei sämtliche Vertreter aus der Gruppe i) mit sämtlichen Vertretern aus der Gruppe
ii) und sämtlichen Vertretern aus der Gruppe iii) kombiniert werden können. Besonders
bevorzugte Polymere weisen bestimmte Struktureinheiten auf, die nachfolgend beschrieben
werden.
[0043] So sind beispielsweise erfindungsgemäße Mittel bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet
sind, daß sie ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel
III
-[CH
2-CHCOOH]
m-[CH
2-CHC(O)-Y-SO
3H]
p- (III),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000
sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten
aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis
24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -O-(CH
2)
n- mit n = 0 bis 4, für -O-(C
6H
4)-, für -NH-C(CH
3)
2- oder -NH-CH(CH
2CH
3)- steht, bevorzugt sind.
[0044] Diese Polymere werden durch Copolymerisation von Acrylsäure mit einem Sulfonsäuregruppen-haltigen
Acrylsäurederivat hergestellt. Copolymerisiert man das Sulfonsäuregruppen-haltige
Acrylsäurederivat mit Methacrylsäure, gelangt man zu einem anderen Polymer, dessen
Einsatz in den erfindungsgemäßen Mitteln ebenfalls bevorzugt und dadurch gekennzeichnet
ist, daß die Mittel ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der
Formel IV
-[CH
2-C(CH
3)COOH]
m-[CH
2-CHC(O)-Y-SO
3H]
p- (IV),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000
sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten
aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis
24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -O-(CH
2)
n- mit n = 0 bis 4, für -O-(C
6H
4)-, für -NH-C(CH
3)
2- oder -NH-CH(CH
2CH
3)- steht, bevorzugt sind.
[0045] Völlig analog lassen sich Acrylsäure und/oder Methacrylsäure auch mit Sulfonsäuregruppen-haltigen
Methacrylsäurederivaten copolymerisieren, wodurch die Struktureinheiten im Molekül
verändert werden. So sind erfindungsgemäße Mittel, die ein oder mehrere Copolymere
enthalten, welche Struktureinheiten der Formel V
-[CH
2-CHCOOH]
m-[CH
2-C(CH
3)C(O)-Y-SO
3H]
p- (V),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000
sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten
aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis
24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -O-(CH
2)
n- mit n = 0 bis 4, für -O-(C
6H
4)-, für -NH-C(CH
3)
2- oder -NH-CH(CH
2CH
3)- steht, bevorzugt sind, ebenfalls eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, genau wie auch Mittel bevorzugt sind, die dadurch gekennzeichnet sind,
daß sie ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel VI
-[CH
2-C(CH
3)COOH]
m-[CH
2-C(CH
3)C(O)-Y-SO
3H]
p- (VI),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000
sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten
aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis
24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -O-(CH
2)
n- mit n = 0 bis 4, für -O-(C
6H
4)-, für -NH-C(CH
3)
2- oder -NH-CH(CH
2CH
3)- steht, bevorzugt sind.
[0046] Anstelle von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure bzw. in Ergänzung hierzu kann auch
Maleinsäure als besonders bevorzugtes Monomer aus der Gruppe i) eingesetzt werden.
Man gelangt auf diese Weise zu erfindungsgemäß bevorzugten Mitteln, die dadurch gekennzeichnet
sind, daß sie ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel
VII
-[HOOCCH-CHCOOH]
m-[CH
2-CHC(O)-Y-SO
3H]
p- (VII),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000
sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten
aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis
24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -O-(CH
2)
n- mit n = 0 bis 4, für -O-(C
6H
4)-, für -NH-C(CH
3)
2- oder -NH-CH(CH
2CH
3)- steht, bevorzugt sind und zu Mitteln, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß sie
ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel VIII
-[HOOCCH-CHCOOH]
m-[CH
2-C(CH
3)C(O)O-Y-SO
3H]
p- (VIII),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000
sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten
aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis
24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -O-(CH
2)
n- mit n = 0 bis 4, für -O-(C
6H
4)-, für -NH-C(CH
3)
2- oder -NH-CH(CH
2CH
3)- steht, bevorzugt sind.
[0047] Zusammenfassend sind erfindungsgemäße maschinelle Geschirrspülmittel bevorzugt, die
als Inhaltsstoff b) ein oder mehrere Copolymere enthält, die Struktureinheiten der
Formeln III und/oder IV und/oder V und/oder VI und/oder VII und/oder VIII
-[CH
2-CHCOOH]
m-[CH
2-CHC(O)-Y-SO
3H]
p- (III),
-[CH
2-C(CH
3)COOH]
m-[CH
2-CHC(O)-Y-SO
3H]
p- (IV),
-[CH
2-C(CH
3)COOH]
m-[CH
2-C(CH
3)C(O)-Y-SO
3H]
p- (VI),
-[HOOCCH-CHCOOH]
m-[CH
2-CHC(O)-Y-SO
3H]
p- (VII),
-[HOOCCH-CHCOOH]
m-[CH
2-C(CH
3)C(O)O-Y-SO
3H]
p- (VIII),
enthalten, in denen m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und
2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder
unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten
mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -Q-(CH
2)
n- mit n = 0 bis 4, für -O-(C
6H
4)-, für -NH-C(CH
3)
2- oder -NH-CH(CH
2CH
3)- steht, bevorzugt sind.
[0048] In den Polymeren können die Sulfonsäuregruppen ganz oder teilweise in neutralisierter
Form vorliegen, d.h. daß das acide Wasserstoffatom der Sulfonsäuregruppe in einigen
oder allen Sulfonsäuregruppen gegen Metallionen, vorzugsweise Alkalimetallionen und
insbesondere gegen Natriumionen, ausgetauscht sein kann. Entsprechende Mittel, die
dadurch gekennzeichnet sind, daß die Sulfonsäuregruppen im Copolymer teil- oder vollneutralisiert
vorliegen, sind erfindungsgemäß bevorzugt.
[0049] Die Monomerenverteilung der in den erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzten Copolymeren
beträgt bei Copolymeren, die nur Monomere aus den Gruppen i) und ii) enthalten, vorzugsweise
jeweils 5 bis 95 Gew.-% i) bzw. ii), besonders bevorzugt 50 bis 90 Gew.-% Monomer
aus der Gruppe i) und 10 bis 50 Gew.-% Monomer aus der Gruppe ii), jeweils bezogen
auf das Polymer.
[0050] Bei Terpolymeren sind solche besonders bevorzugt, die 20 bis 85 Gew.-% Monomer aus
der Gruppe i), 10 bis 60 Gew.-% Monomer aus der Gruppe ii) sowie 5 bis 30 Gew.-% Monomer
aus der Gruppe iii) enthalten.
[0051] Die Molmasse der in den erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzten Polymere kann variiert
werden, um die Eigenschaften der Polymere dem gewünschten Verwendungszweck anzupassen.
Bevorzugte maschinelle Geschirrspülmittel sind dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymere
Molmassen von 2000 bis 200.000 gmol
-1, vorzugsweise von 4000 bis 25.000 gmol
-1 und insbesondere von 5000 bis 15.000 gmol
-1 aufweisen.
[0052] Der Gehalt an einem oder mehreren Copolymeren in den erfindungsgemäßen Mitteln kann
je nach Anwendungszweck und gewünschter Produktleistung variieren, wobei bevorzugte
erfindungsgemäße maschinelle Geschirrspülmittel dadurch gekennzeichnet sind, daß sie
das bzw. die Copolymer(e) in Mengen von 0,25 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis
35 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,75 bis 20 Gew.-% und insbesondere von 1 bis 15
Gew.-% enthalten.
[0053] Als Inhaltsstoff c) enthalten die erfindungsgemäßen Mittel ein oder mehrere nichtionische
Tenside, kurz Niotenside. Die Mengen, in denen die nichtionischen Tenside eingesetzt
werden, liegen erfindungsgemäß zwischen 5 und 30 Gew.-%, wobei erfindungsgemäße maschinelle
Geschirrspülmittel bevorzugt sind, die 5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 6 bis 22,5 Gew.-%,
besonders bevorzugt 7,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere 8 bis 17,5 Gew.-% nichtionische(s)
Tensid(e) enthalten.
[0054] Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte,
insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich
1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest
linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte
Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen.
Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen
Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z.B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol,
und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten
Alkoholen gehören beispielsweise C
12-14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C
9-11-Alkohol mit 7 EO, C
13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C
12-18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C
12-14-Alkohol mit 3 EO und C
12-18-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte
dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können.
Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow
range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch
Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol
mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
[0055] Außerdem können als weitere nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der allgemeinen
Formel RO(G)
x eingesetzt werden, in der R einen primären geradkettigen oder methylverzweigten,
insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise
12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit
5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. DerOligomerisierungsgrad x, der
die Verteilung von Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl
zwischen 1 und 10; vorzugsweise liegt x bei 1,2 bis 1,4.
[0056] Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als
alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden
eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte
und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
in der Alkylkette.
[0057] Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N-dimethylaminoxid
und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide können geeignet
sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht mehr als
die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon.
[0058] Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (IX),

in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
1 für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen
und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es
sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden
Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung
mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten
werden können.
[0059] Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (X),

in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12
Kohlenstoffatomen, R
1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest mit
2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R
2 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder
einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei C
1-4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest
steht, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder
alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder propoxylierte Derivate dieses Restes.
[0060] [Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten,
beispielsweise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose.
Die N-Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können durch Umsetzung mit
Feftsäuremethylestem in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten
Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.
[0061] Als bevorzugte Tenside werden schwachschäumende nichtionische Tenside eingesetzt.
Mit besonderem Vorzug enthalten die erfindungsgemäßen maschinellen Geschirrspülmittel
ein nichtionisches Tensid, das einen Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur aufweist.
Demzufolge sind bevorzugte Mittel dadurch gekennzeichnet, daß sie nichtionische(s)
Tensid(e) mit einem Schmelzpunkt oberhalb von 20°C, vorzugsweise oberhalb von 25°C,
besonders bevorzugt zwischen 25 und 60°C und insbesondere zwischen 26,6 und 43,3°C,
enthalten.
[0062] Geeignete nichtionische Tenside, die Schmelz- bzw. Erweichungspunkte im genannten
Temperaturbereich aufweisen, sind beispielsweise schwachschäumende nichtionische Tenside,
die bei Raumtemperatur fest oder hochviskos sein können. Werden bei Raumtemperatur
hochviskose Niotenside eingesetzt, so ist bevorzugt, daß diese eine Viskosität oberhalb
von 20 Pas, vorzugsweise oberhalb von 35 Pas und insbesondere oberhalb 40 Pas aufweisen.
Auch Niotenside, die bei Raumtemperatur wachsartige Konsistenz besitzen, sind bevorzugt.
[0063] Bevorzugt als bei Raumtemperatur feste einzusetzende Niotenside stammen aus den Gruppen
der alkoxylierten Niotenside, insbesondere der ethoxylierten primären Alkohole und
Mischungen dieser Tenside mit strukturell komplizierter aufgebauten Tensiden wie Polyoxypropylen/Poly-xyethylen/Polyoxypropylen
(PO/EO/PO)-Tenside. Solche (PO/EO/PO)-Niotenside zeichnen sich darüber hinaus durch
gute Schaumkontrolle aus.
[0064] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das nichtionische
Tensid mit einem Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur ein ethoxyliertes Niotensid,
das aus der Reaktion von einem Monohydroxyalkanol oder Alkylphenol mit 6 bis 20 C-Atomen
mit vorzugsweise mindestens 12 Mol, besonders bevorzugt mindestens 15 Mol, insbesondere
mindestens 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol bzw. Alkylphenol hervorgegangen ist.
[0065] Ein besonders bevorzugtes bei Raumtemperatur festes, einzusetzendes Niotensid wird
aus einem geradkettigen Fettalkohol mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen (C
16-20-Alkohol), vorzugsweise einem C
18-Alkohol und mindestens 12 Mol, vorzugsweise mindestens 15 Mol und insbesondere mindestens
20 Mol Ethylenoxid gewonnen. Hierunter sind die sogenannten "narrow range ethoxylates"
(siehe oben) besonders bevorzugt.
[0066] Demnach enthalten besonders bevorzugte erfindungsgemäße Mittel ethoxylierte(s) Niotensid(e),
das/die aus C
6-20-Monohydroxyalkanolen oder C
6-20-Alkylphenolen oder C
16-20-Fettalkoholen und mehr als 12 Mol, vorzugsweise mehr als 15 Mol und insbesondere
mehr als 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol gewonnen wurde(n).
[0067] Das Niotensid besitzt vorzugsweise zusätzlich Propylenoxideinheiten im Molekül. Vorzugsweise
machen solche PO-Einheiten bis zu 25 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 20 Gew.-%
und insbesondere bis zu 15 Gew.-% der gesamten Molmasse des nichtionischen Tensids
aus. Besonders bevorzugte nichtionische Tenside sind ethoxylierte Monohydroxyalkanole
oder Alkylphenole, die zusätzlich Polyoxyethylen-Polyoxypropylen Blockcopolymereinheiten
aufweisen. Der Alkohol- bzw. Alkylphenolteil solcher Niotensidmoleküle macht dabei
vorzugsweise mehr als 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 50 Gew.-% und insbesondere
mehr als 70 Gew.-% der gesamten Molmasse solcher Niotenside aus. Bevorzugte Klarspülmittel
sind dadurch gekennzeichnet, daß sieethoxylierte und propoxylierte Niotenside enthalten,
bei denen die Propylenoxideinheiten im Molekül bis zu 25 Gew.-%, bevorzugt bis zu
20 Gew.-% und insbesondere bis zu 15 Gew.-% der gesamten Molmasse des nichtionischen
Tensids ausmachen, enthalten.
[0068] Weitere besonders bevorzugt einzusetzende Niotenside mit Schmelzpunkten oberhalb
Raumtemperatur enthalten 40 bis 70% eines Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-Blockpolymerblends,
der 75 Gew.-% eines umgekehrten Block-Copolymers von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen
mit 17 Mol Ethylenoxid und 44 Mol Propylenoxid und 25 Gew.-% eines Block-Copolymers
von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen, initiiert mit Trimethylolpropan und enthaltend
24 Mol Ethylenoxid und 99 Mol Propylenoxid pro Mol Trimethylolpropan.
Nichtionische Tenside, die mit besonderem Vorzug eingesetzt werden können, sind beispielsweise
unter dem Namen Poly Tergent
® SLF-18 von der Firma Olin Chemicals erhältlich.
[0069] Ein weiter bevorzugtes erfindungsgemäßes Klarspülmittel enthält nichtionische Tenside
der Formel
R
1O[CH
2CH(CH
3)O]
x[CH
2CH
2O]
y[CH
2CH(OH)R
2]
in der R
1 für einen linearen oder verzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis
18 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hieraus steht, R
2 einen linearen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 26 Kohlenstoffatomen
oder Mischungen hieraus bezeichnet und x für Werte zwischen 0,5 und 1,5 und y für
einen Wert von mindestens 15 steht.
[0070] Weitere bevorzugt einsetzbare Niotenside sind die endgruppenverschlossenen Poly(oxyalkylierten)
Niotenside der Formel
R
1O[CH
2CH(R
3)O]
x[CH
2]
kCH(OH)[CH
2]
jOR
2
in der R
1 und R
2 für lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische
Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen stehen, R
3 für H oder einen Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl, n-Butyl-, 2-Butyl- oder
2-Methyl-2-Butylrest steht, x für Werte zwischen 1 und 30, k und j für Werte zwischen
1 und 12, vorzugsweise zwischen 1 und 5 stehen. Wenn der Wert x ≥ 2 ist, kann jedes
R
3 in der obenstehenden Formel unterschiedlich sein. R
1 und R
2 sind vorzugsweise lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische
oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, wobei Reste
mit 8 bis 18 C-Atomen besonders bevorzugt sind. Für den Rest R
3 sind H, -CH
3 oder -CH
2CH
3 besonders bevorzugt. Besonders bevorzugte Werte für x liegen im Bereich von 1 bis
20, insbesondere von 6 bis 15.
[0071] Wie vorstehend beschrieben, kann jedes R
3 in der obenstehenden Formel unterschiedlich sein, falls x ≥ 2 ist. Hierdurch kann
die Alkylenoxideinheit in der eckigen Klammer variiert werden. Steht x beispielsweise
für 3, kann der Rest R
3 ausgewählt werden, um Ethylenoxid- (R
3 = H) oder Propylenoxid- (R
3 = CH
3) Einheiten zu bilden, die in jedweder Reihenfolge aneinandergefügt sein können, beispielsweise
(EO)(PO)(EO), (EO)(EO)(PO), (EO)(EO)(EO), (PO)(EO)(PO), (PO)(PO)(EO) und (PO)(PO)(PO).
Der Wert 3 für x ist hierbei beispielhaft gewählt worden und kann durchaus größer
sein, wobei die Variationsbreite mit steigenden x-Werten zunimmt und beispielsweise
eine große Anzahl (EO)-Gruppen, kombiniert mit einer geringen Anzahl (PO)-Gruppen
einschließt, oder umgekehrt.
[0072] Insbesondere bevorzugte endgruppenverschlossenen Poly(oxyalkylierte) Alkohole der
obenstehenden Formel weisen Werte von k = 1 und j = 1 auf, so daß sich die vorstehende
Formel zu
R
1O[CH
2CH(R
3)O]
xCH
2CH(OH)CH
2OR
2
vereinfacht. In der letztgenannten Formel sind R
1, R
2 und R
3 wie oben definiert und x steht für Zahlen von 1 bis 30, vorzugsweise von 1 bis 20
und insbesonders von 6 bis 18. Besonders bevorzugt sind Tenside, bei denen die Reste
R
1 und R
2 9 bis 14 C-Atome aufweisen, R
3 für H steht und x Werte von 6 bis 15 annimmt.
[0073] Faßt man die letztgenannten Aussagen zusammen, sind erfindungsgemäße Klarspülmittel
bevorzugt, die endgruppenverschlossenen Poly(oxyalkylierten) Niotenside der Formel
R
1O[CH
2CH(R
3)O]
x[CH
2]
kCH(OH)[CH
2]
jOR
2
enthalten, in der R
1 und R
2 für lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische
Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen stehen, R
3 für H oder einen Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl, n-Butyl-, 2-Butyl- oder
2-Methyl-2-Butylrest steht, x für Werte zwischen 1 und 30, k und j für Werte zwischen
1 und 12, vorzugsweise zwischen 1 und 5 stehen, wobei Tenside des Typs
R
1O[CH
2CH(R
3)O]
xCH
2CH(OH)CH
2OR
2
in denen x für Zahlen von 1 bis 30, vorzugsweise von 1 bis 20 und insbesonders von
6 bis 18 steht, besonders bevorzugt sind.
[0074] In Verbindung mit den genannten Tensiden können auch anionische, kationische und/oder
amphotere Tenside eingesetzt werden, wobei diese wegen ihres Schaumverhaltens in maschinellen
Geschirrspülmitteln nur untergeordnete Bedeutung besitzen und zumeist nur in Mengen
unterhalb von 10 Gew.-%, meistens sogar unterhalb von 5 Gew.-%, beispielsweise von
0,01 bis 2,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Mittel, eingesetzt werden. Die erfindungsgemäßen
Mittel können somit als Tensidkomponente auch anionische, kationische und/oder amphotere
Tenside enthalten.
[0075] Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate
eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C
9-13-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d.h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten
sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C
12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem
Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte
erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C
12-18-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender
Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren
(Estersulfonate), z.B. die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern-
oder Talgfettsäuren geeignet.
[0076] Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglycerinestern
sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der
Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder
bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte
sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fettsäuren
mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure,
Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
[0077] Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester
der C
12-C
18-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-,
Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C
10-C
20-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt.
Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen
synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten,
die ein analoges Abbauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis
von fettchemischen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die C
12-C
16-Alkylsulfate und C
12-C
15-Alkylsulfate sowie C
14-C
15-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche als Handelsprodukte der Shell
Oil Company unter dem Namen DAN
® erhalten werden können, sind geeignete Aniontenside.
[0078] Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen
oder verzweigten C
7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C
9-11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C
12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Reinigungsmitteln aufgrund
ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, beispielsweise in Mengen
von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.
[0079] Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure,
die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobemsteinsäureester bezeichnet werden und
die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise
Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte
Sulfosuccinate enthalten C
8-18-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate
enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet,
die für sich betrachtet nichtionische Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten).
Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten
Fettalkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso
ist es auch möglich, Alk(en)ylbemsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen
in der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
[0080] Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind
gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure,
Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen
Fettsäuren, z.B. Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.
[0081] Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-,
Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-,
Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in
Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
[0082] Als kationische Aktivsubstanzen können die erfindungsgemäßen Mittel beispielsweise
kationische Verbindungen der Formeln XI, XII oder XIII enthalten:

worin jede Gruppe R
1 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus C
1-6-Alkyl-, -Alkenyl- oder -Hydroxyalkylgruppen; jede Gruppe R
2 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus C
8-28-Alkyl- oder -Alkenylgruppen; R
3 = R
1 oder (CH
2)
n-T-R
2; R
4 = R
1 oder R
2 oder (CH
2)
n-T-R
2; T = -CH
2-, -O-CO- oder -CO-O- und n eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist.
[0083] Zusätzlich zu den Inhaltsstoffen a) bis c) enthalten die erfindungsgemäßen Mittel
Wasser sowie gegebenenfalls weitere übliche Inhaltsstoffe von Reinigungsmitteln. Die
Mittel können vollständig wasserbasiert sein, d.h. keine weiteren Lösungsmittel enthalten;
es ist aber auch möglich, daß zusätzlich zum Wasser weitere nichtwäßrige Lösungsmittel
in den erfindungsgemäßen Mitteln enthalten sind. Dies kann beispielsweise daraus resultieren,
daß bestimmte Inhaltsstoffe als Lösung in nichtwäßrigen Lösungsmitteln geliefert werden,
oder daß bestimmte Formulierungen in Gegenwart bestimmter nichtwäßriger Lösungsmittel
stabiler sind oder bessere rheologische Eigenschaften aufweisen.
[0084] Bevorzugt einzusetzende nichtwäßrige Lösungsmittel stammen beispielsweise aus den
Gruppen der Mono-Alkohole, Diole, Triole bzw. Polyole, der Ether, Ester und/oder Amide.
Besonders bevorzugt sind dabei nichtwäßrige Lösungsmittel, die wasserlöslich sind,
wobei "wasserlösliche" Lösungsmittel im Sinne der vorliegenden Anmeldung Lösungsmittel
sind, die bei Raumtemperatur mit Wasser vollständig, d.h. ohne Mischungslücke, mischbar
sind.
[0085] Nichtwäßrige Lösungsmittel, die in den erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt werden
können, stammen vorzugsweise aus der Gruppe ein- oder mehrwertigen Alkohole, Alkanolamine
oder Glycolether, sofern sie im angegebenen Konzentrationsbereich mit Wasser mischbar
sind. Vorzugsweise werden die Lösungsmittel ausgewählt aus Ethanol, n-oder i-Propanol,
Butanolen, Glykol, Propan- oder Butandiol, Glycerin, Diglykol, Propyl- oder Butyldiglykol,
Hexylenglycol, Ethylenglykol-ethylether, Ethylenglykolethylether, E-thylenglykolpropylether,
Etheylenglykolmono-n-butylether, Diethylenglykol-methylether, Diethylenglykolethylether,
Propylenglykolmethyl-, -ethyl- oder -propyl-ether, Dipropylenglykolmethyl-, oder -ethylether,
Methoxy-, Ethoxy- oder Butoxytriglykol, 1-Butoxyethoxy-2-propanol, 3-Methyl-3-methoxybutanol,
Propylen-glykol-t-butylether sowie Mischungen dieser Lösungsmittel.
[0086] Besonders bevorzugte maschinelle Geschirrspülmittel sind dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein oder mehrere nichtwäßrige Lösungsmittel enthalten, das/die ausgewählt
ist/sind aus der Gruppe der Polyethylenglycole und Polypropylenglycole, Glycerin,
Glycerincarbonat, Triacetin, Ethylenglycol, Propylengylcol, Propylencarbonat, Hexylenglycol,
Ethanol sowie n-Propanol und/oder iso-Propanol.
[0087] Bevorzugte erfindungsgemäße maschinelle Geschirrspülmitteln sind dadurch gekennzeichnet,
daß sie zusätzlich 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 7,5 bis 40 Gew.-% und insbesondere
10 bis 30 Gew.-% nichtwäßrige(s) Lösungsmittel, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel,
enthalten.
[0088] Neben den weiter oben beschriebenen Gerüststoffen sind insbesondere Bleichmittel,
Bleichaktivatoren, Enzyme, Silberschutzmittel, Farb- und Duftstoffe usw. bevorzugte
Inhaltsstoffe von maschinellen Geschirrspülmitteln. Daneben können weitere Inhaltsstoffe
zugegen sein, wobei erfindungsgemäße maschinelle Geschirrspülmittel bevorzugt sind,
die zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe deracidifizierungsmittel,
Chelatkomplexbildner oder der belagsinhibierenden Polymere enthalten.
[0089] Als Acidifizierungsmittel bieten sich sowohl anorganische Säuren als auch organische
Säuren an, sofern diese mit den übrigen Inhaltsstoffen verträglich sind. Aus Gründen
des Verbraucherschutzes und der Handhabungssicherheit sind insbesondere die festen
Mono-, Oligo- und Polycarbonsäuren einsetzbar. Aus dieser Gruppe wiederum bevorzugt
sind Citronensäure, Weinsäure, Bemsteinsäure, Malonsäure, Adipinsäure, Maleinsäure,
Fumarsäure, Oxalsäure sowie Polyacrylsäure. Auch die Anhydride dieser Säuren können
als Acidifizierungsmittel eingesetzt werden, wobei insbesondere Maleinsäureanhydrid
und Bernsteinsäureanhydrid kommerziell verfügbar sind. Organische Sulfonsäuren wie
Amidosulfonsäure sind ebenfalls einsetzbar. Kommerziell erhältlich und als Acidifizierungsmittel
im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls bevorzugt einsetzbar ist Sokalan
® DCS (Warenzeichen der BASF), ein Gemisch aus Bernsteinsäure (max. 31 Gew.-%), Glutarsäure
(max. 50 Gew.-%) und Adipinsäure (max. 33 Gew.-%).
[0090] Eine weitere mögliche Gruppe von Inhaltsstoffen stellen die Chelatkomplexbildner
dar. Chelatkomplexbildner sind Stoffe, die mit Metallionen cyclische Verbindungen
bilden, wobei ein einzelner Ligand mehr als eine Koordinationsstelle an einem Zentralatom
besetzt, d. h. mind. "zweizähnig" ist. In diesem Falle werden also normalerweise gestreckte
Verbindungen durch Komplexbildung über ein lon zu Ringen geschlossen. Die Zahl der
gebundenen Liganden hängt von der Koordinationszahl des zentralen Ions ab.
[0091] Gebräuchliche und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Chelatkomplexbilder
sind beispielsweise Polyoxycarbonsäuren, Polyamine, Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA)
und Nitrilotriessigsäure (NTA). Auch komplexbildende Polymere, also Polymere, die
entweder in der Hauptkette selbst oder seitenständig zu dieser funktionelle Gruppen
tragen, die als Liganden wirken können und mit geeigneten Metall-Atomen in der Regel
unter Bildung von Chelat-Komplexen reagieren, sind erfindungsgemäß einsetzbar. Die
Polymer-gebundenen Liganden der entstehenden Metall-Komplexe können dabei aus nur
einem Makromolekül stammen oder aber zu verschiedenen Polymerketten gehören. Letzteres
führt zur Vernetzung des Materials, sofern die komplexbildenden Polymere nicht bereits
zuvor über kovalente Bindungen vernetzt waren.
[0092] Komplexierende Gruppen (Liganden) üblicher komplexbildender Polymere sind Iminodiessigsäure-,
Hydroxychinolin-, Thiohamstoff-, Guanidin-, Dithiocarbamat-, Hydroxamsäure-, Amidoxim-,
Aminophosphorsäure-, (cycl.) Polyamino-, Mercapto-, 1,3-Dicarbonyl- und Kronenether-Reste
mit z. T. sehr spezif. Aktivitäten gegenüber Ionen unterschiedlicher Metalle. Basispolymere
vieler auch kommerziell bedeutender komplexbildender Polymere sind Polystyrol, Polyacrylate,
Polyacrylnitrile, Polyvinylalkohole, Polyvinylpyridine und Polyethylenimine. Auch
natürliche Polymere wie Cellulose, Stärke od. Chitin sind komplexbildende Polymere.
Darüber hinaus können diese durch polymeranaloge Umwandlungen mit weiteren Ligand-Funktionalitäten
versehen werden.
[0093] Besonders bevorzugt sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung maschinelle Geschirrspülmittel,
die ein oder mehrere Chelatkomplexbildner aus den Gruppen der
- (i) Polycarbonsäuren, bei denen die Summe der Carboxyl- und gegebenenfalls Hydroxylgruppen
mindestens 5 beträgt,
- (ii) stickstoffhaltigen Mono- oder Polycarbonsäuren,
- (iii) geminalen Diphosphonsäuren,
- (iv) Aminophosphonsäuren,
- (v) Phosphonopolycarbonsäuren,
- (vi) Cyclodextrine
in Mengen oberhalb von 0,1 Gew.-%, vorzugsweise oberhalb von 0,5 Gew.-%, besonders
bevorzugt oberhalb von 1 Gew.-% und insbesondere oberhalb von 2,5 Gew.-%, jeweils
bezogen auf das Gewicht des Geschirrspülmittels, enthalten.
[0094] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können alle Komplexbildner des Standes der Technik
eingesetzt werden. Diese können unterschiedlichen chemischen Gruppen angehören. Vorzugsweise
werden einzeln oder im Gemisch miteinander eingesetzt:
- a) Polycarbonsäuren, bei denen die Summe der Carboxyl- und gegebenenfalls Hydroxylgruppen
mindestens 5 beträgt wie Gluconsäure,
- b) stickstoffhaltige Mono- oder Polycarbonsäuren wie Ethylendiamintetraessigsäure
(EDTA), N-Hydroxyethylethylendiamintriessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure,
Hydroxyethyliminodiessigsäure, Nitridodiessigsäure-3-propionsäure, Isoserindiessigsäure,
N,N-Di-(β-hydroxyethyl)-glycin, N-(1,2-Dicarboxy-2-hydroxyethyl)-glycin, N-(1,2-Dicarboxy-2-hydroxyethyl)-asparaginsäure
oder Nitrilotriessigsäure (NTA),
- c) geminale Diphosphonsäuren wie 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP), deren
höhere Homologe mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen sowie Hydroxy- oder Aminogruppen-haltige
Derivate hiervon und 1-Aminoethan-1,1-diphosphonsäure, deren höhere Homologe mit bis
zu 8 Kohlenstoffatomen sowie Hydroxy- oder Aminogruppen-haltige Derivate hiervon,
- d) Aminophosphonsäuren wie Ethylendiamintetra(methylenphosphonsäure), Diethylentriamin-penta(methylenphosphonsäure)
oder Nitrilotri(methylenphosphonsäure),
- e) Phosphonopolycarbonsäuren wie 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure sowie
- f) Cyclodextrine.
[0095] Als Polycarbonsäuren a) werden im Rahmen dieser Patentanmeldung Carbonsäuren - auch
Monocarbonsäuren- verstanden, bei denen die Summe aus Carboxyl- und den im Molekül
enthaltenen Hydroxylgruppen mindestens 5 beträgt. Komplexbildner aus der Gruppe der
stickstoffhaltigen Polycarbonsäuren, insbesondere EDTA, sind bevorzugt. Bei den erfindungsgemäß
erforderlichen alkalischen pH-Werten der Behandlungslösungen liegen diese Komplexbilner
zumindest teilweise als Anionen vor. Es ist unwesentlich, ob sie in Form der Säuren
oder in Form von Salzen eingebracht werden. Im Falle des Einsatzes als Salze sind
Alkali-, Ammonium- oder Alkylammoniumsalze, insbesondere Natriumsalze, bevorzugt.
[0096] Belagsinhibierende Polymere können ebenfalls in den erfindungsgemäßen Mitteln enthalten
sein. Diese Stoffe, die chemisch verschieden aufgebaut sein könne, stammen beispielsweise
aus den Gruppen der niedermolekularen Polyacrylate mit Molmassen zwischen 1000 und
20.000 Dalton, wobei Polymere mit Molmassen unter 15.000 Dalton bevorzugt sind.
[0097] Belagsinhibierende Polymere können auch Cobuildereigenschaften aufweisen. Als organische
Cobuilder können in den erfindungsgemäßen maschinellen Geschirrspülmitteln insbesondere
Polycarboxylate / Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxylate, Asparaginsäure, Polyacetale,
Dextrine, weitere organische Cobuilder (siehe unten) sowie Phosphonate eingesetzt
werden. Diese Stoffklassen werden nachfolgend beschrieben.
[0098] Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze
einsetzbaren Polycarbonsäuren, wobei unter Polycarbonsäuren solche Carbonsäuren verstanden
werden, die mehr als eine Säurefunktion tragen. Beispielsweise sind dies Citronensäure,
Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure,
Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein derartiger
Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen aus diesen.
Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adipinsäure,
Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus diesen.
[0099] Auch die Säuren an sich können eingesetzt werden. Die Säuren besitzen neben ihrer
Builderwirkung typischerweise auch die Eigenschaft einer Säuerungskomponente und dienen
somit auch zur Einstellung eines niedrigeren und milderen pH-Wertes von Wasch- oder
Reinigungsmitteln. Insbesondere sind hierbei Citronensäure, Bemsteinsäure, Glutarsäure,
Adipinsäure, Gluconsäure und beliebige Mischungen aus diesen zu nennen.
[0100] Als Builder bzw. Belagsinhibitor sind weiter polymere Polycarboxylate geeignet, dies
sind beispielsweise die Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure,
beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70000 g/mol.
[0101] Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen handelt es sich im Sinne
dieser Schrift um gewichtsmittlere Molmassen M
w der jeweiligen Säureform, die grundsätzlich mittels Gelpermeationschromatographie
(GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV-Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte
dabei gegen einen externen Polyacrylsäure-Standard, der aufgrund seiner strukturellen
Verwandtschaft mit den untersuchten Polymeren realistische Molgewichtswerte liefert.
Diese Angaben weichen deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäuren
als Standard eingesetzt werden. Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen
sind in der Regel deutlich höher als die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.
[0102] Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse
von 2000 bis 20000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können
aus dieser Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 2000 bis
10000 g/mol, und besonders bevorzugt von 3000 bis 5000 g/mol, aufweisen, bevorzugt
sein.
[0103] Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure
mit Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders
geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis
90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Molekülmasse,
bezogen auf freie Säuren, beträgt im allgemeinen 2000 bis 70000 g/mol, vorzugsweise
20000 bis 50000 g/mol und insbesondere 30000 bis 40000 g/mol.
[0104] Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wäßrige Lösung
eingesetzt werden. Der Gehalt der Mittel an (co-)polymeren Polycarboxylaten beträgt
vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, insbesondere 3 bis 10 Gew.-%.
[0105] Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei
verschiedenen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die als Monomere Salze der
Acrylsäure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol-Derivate oder
die als Monomere Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie ZuckerDerivate
enthalten. Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die als Monomere vorzugsweise
Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen.
[0106] Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren,
deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren
bzw. deren Salze und Derivate, die neben Cobuilder-Eigenschaften auch eine bleichstabilisierende
Wirkung aufweisen.
[0107] Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von
Dialdehyden mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgruppen
aufweisen, erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden wie
Glyoxal, Glutaraldehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren
wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
[0108] Weitere geeignete organische Buildersubstanzen sind Dextrine, beispielsweise Oligomere
bzw. Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten
werden können. Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten
Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit
mittleren Molmassen im Bereich von 400 bis 500000 g/mol. Dabei ist ein Polysaccharid
mit einem Dextrose-Äquivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis
30 bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids
im Vergleich zu Dextrose, welche ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind sowohl
Maltodextrine mit einem DE zwischen 3 und 20 und Trockenglucosesirupe mit einem DE
zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren Molmassen
im Bereich von 2000 bis 30000 g/mol.
[0109] Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungsprodukte
mit Oxidationsmitteln, welche in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion des
Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren. Ein an C
6 des Saccharidrings oxidiertes Produkt kann besonders vorteilhaft sein.
[0110] Auch Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten, vorzugsweise Ethylendiamindisuccinat,
sind weitere geeignete Cobuilder. Dabei wird Ethylendiamin-N,N'-disuccinat (EDDS)
bevorzugt in Form seiner Natrium- oder Magnesiumsalze verwendet. Weiterhin bevorzugt
sind in diesem Zusammenhang auch Glycerindisuccinate und Glycerintrisuccinate. Geeignete
Einsatzmengen liegen in zeolithhaltigen und/oder silicathaltigen Formulierungen bei
3 bis 15 Gew.-%.
[0111] Weitere brauchbare organische Cobuilder sind beispielsweise acetylierte Hydroxycarbonsäuren
bzw. deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform vorliegen können und welche
mindestens 4 Kohlenstoffatome und mindestens eine Hydroxygruppe sowie maximal zwei
Säuregruppen enthalten.
[0112] Eine weitere Substanzklasse mit Cobuildereigenschaften stellen die Phosphonate dar.
Dabei handelt es sich insbesondere um Hydroxyalkan- bzw. Aminoalkanphosphonate. Unter
den Hydroxyalkanphosphonaten ist das 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat (HEDP) von besonderer
Bedeutung als Cobuilder. Es wird vorzugsweise als Natriumsalz eingesetzt, wobei das
Dinatriumsalz neutral und das Tetranatriumsalz alkalisch (pH 9) reagiert. Als Aminoalkanphosphonate
kommen vorzugsweise Ethylendiamintetramethylenphosphonat (EDTMP), Diethylentriaminpentamethylenphosphonat
(DTPMP) sowie deren höhere Homologe in Frage. Sie werden vorzugsweise in Form der
neutral reagierenden Natriumsalze, z. B. als Hexanatriumsalz der EDTMP bzw. als Hepta-
und Octa-Natriumsalz der DTPMP, eingesetzt. Als Builder wird dabei aus der Klasse
der Phosphonate bevorzugt HEDP verwendet. Die Aminoalkanphosphonate besitzen zudem
ein ausgeprägtes Schwermetallbindevermögen. Dementsprechend kann es, insbesondere
wenn die Mittel auch Bleiche enthalten, bevorzugt sein, Aminoalkanphosphonate, insbesondere
DTPMP, einzusetzen, oder Mischungen aus den genannten Phosphonaten zu verwenden.
[0113] Zusätzlich zu den Stoffen aus den genannten Stoffklassen können die erfindungsgemäßen
Mittel weitere übliche Inhaltsstoffe von Reinigungsmitteln enthalten, wobei insbesondere
Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, Silberschutzmittel, Farb- und Duftstoffe
von Bedeutung sind. Diese Stoffe werden nachstehend beschrieben.
[0114] Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H
2O
2 liefernden Verbindungen haben das Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat
besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat,
Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H
2O
2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure,
Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure. Erfindungsgemäße Reinigungsmittel können
auch Bleichmittel aus der Gruppe der organischen Bleichmittel enthalten. Typische
organische Bleichmittel sind die Diacylperoxide, wie z.B. Dibenzoylperoxid. Weitere
typische organische Bleichmittel sind die Peroxysäuren, wobei als Beispiele besonders
die Alkylperoxysäuren und die Arylperoxysäuren genannt werden. Bevorzugte Vertreter
sind (a) die Peroxybenzoesäure und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkylperoxybenzoesäuren,
aber auch Peroxy-α-Naphtoesäure und Magnesiummonoperphthalat, (b) die aliphatischen
oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Peroxystearinsäure,
ε-Phthalimidoperoxycapronsäure [Phthaloiminoperoxyhexansäure (PAP)], o-Carboxybenzamidoperoxycapronsäure,
N-nonenyl-amidoperadipinsäure und N-nonenylamidopersuccinate, und (c) aliphatische
und araliphatische Peroxydicarbonsäuren, wie 1,12-Diperoxycarbonsäure, 1,9-Diperoxyazelainsäure,
Diperocysebacinsäure, Diperoxybrassylsäure, die Diperoxyphthalsäuren, 2-Decyldiperoxybutan-1,4-disäure,
N,N-Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäue) können eingesetzt werden.
[0115] Als Bleichmittel in den erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln für das maschinelle Geschirrspülen
können auch Chlor oder Brom freisetzende Substanzen eingesetzt werden. Unter den geeigneten
Chlor oder Brom freisetzenden Materialien kommen beispielsweise heterocyclische N-Brom-
und N-Chloramide, beispielsweise Trichlorisocyanursäure, Tribromisocyanursäure, Dibromisocyanursäure
und/oder Dichlorisocyanursäure (DICA) und/oder deren Salze mit Kationen wie Kalium
und Natrium in Betracht. Hydantoinverbindungen, wie 1,3-Dichlor-5,5-dimethylhydanthoin
sind ebenfalls geeignet.
[0116] Bleichaktivatoren, die die Wirkung der Bleichmittel unterstützen, wurden bereits
weiter oben als möglicher Inhaltsstoff der Klarspülerpartikel erwähnt. Bekannte Bleichaktivatoren
sind Verbindungen, die eine oder mehrere N- bzw. O-Acylgruppen enthalten, wie Substanzen
aus der Klasse der Anhydride, der Ester, der Imide und der acylierten Imidazole oder
Oxime. Beispiele sind Tetraacetylethylendiamin TAED, Tetraacetylmethylendiamin TAMD
und Tetraacetylhexylendiamin TAHD, aber auch Pentaacetylglucose PAG, 1,5-Diacetyl-2,2-dioxo-hexahydro-1,3,5-triazin
DADHT und Isatosäureanhydrid ISA.
[0117] Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische
Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen,
und/oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet
sind Substanzen, die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls
substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine,
insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere
1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere
Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI),
acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat
(n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte
mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat, 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran,
n-Methyl-Morpholinium-Acetonitril-Methylsulfat (MMA), und Enolester sowie acetyliertes
Sorbitol und Mannitol beziehungsweise deren Mischungen (SORMAN), acylierte Zuckerderivate,
insbesondere Pentaacetylglukose (PAG), Pentaacetylfructose, Tetraacetylxylose und
Octaacetyllactose sowie acetyliertes, gegebenenfalls N-alkyliertes Glucamin und Gluconolacton,
und/oder N-acylierte Lactame, beispielsweise N-Benzoylcaprolactam. Hydrophil substituierte
Acylacetale und Acyllactame werden ebenfalls bevorzugt eingesetzt. Auch Kombinationen
konventioneller Bleichaktivatoren können eingesetzt werden.
[0118] Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch
sogenannte Bleichkatalysatoren in die Klarspülerpartikel eingearbeitet werden. Bei
diesen Stoffen handelt es sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetallkomplexe
wie beispielsweise Mn-, Fe-, Co-, Ru - oder Mo-Salenkomplexe oder -carbonylkomplexe.
Auch Mn-, Fe-, Co-, Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe mitNhaltigen Tripod-Liganden
sowie Co-, Fe-, Cu- und Ru-Amminkomplexe sind als Bleichkatalysatoren verwendbar.
[0119] Bevorzugt werden Bleichaktivatoren aus der Gruppe der mehrfach acylierte Alkylendiamine,
insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid
(NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat
(n- bzw. iso-NOBS), n-Methyl-Morpholinium-Acetonitril-Methylsulfat (MMA), vorzugsweise
in Mengen bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, besonders 2 bis 8 Gew.-%
und besonders bevorzugt 2 bis 6 Gew.-% bezogen auf das gesamte Mittel, eingesetzt.
[0120] Bleichverstärkende Übergangsmetallkomplexe, insbesondere mit den Zentralatomen Mn,
Fe, Co, Cu, Mo, V, Ti und/oder Ru, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Mangan
und/oder Cobaltsalze und/oder -komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(ammin)-Komplexe,
der Cobalt(acetat)-Komplexe, der Cobalt(Carbonyl)-Komplexe, der Chloride des Cobalts
oder Mangans, des Mangansulfats werden in üblichen Mengen, vorzugsweise in einer Menge
bis zu 5 Gew.-%, insbesondere von 0,0025 Gew.-% bis 1 Gew.-% und besonders bevorzugt
von 0,01 Gew.-% bis 0,25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel, eingesetzt.
Aber in spezielle Fällen kann auch mehrBleichaktivator eingesetzt werden.
[0121] Als Enzyme kommen in den erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln insbesondere solche
aus der Klassen der Hydrolasen wie der Proteasen, Esterasen, Lipasen bzw. lipolytisch
wirkende Enzyme, Amylasen, Glykosylhydrolasen und Gemische der genannten Enzyme in
Frage. Alle diese Hydrolasen tragen zur Entfernung von Anschmutzungen wie protein-,
fett- oder stärkehaltigen Verfleckungen bei. Zur Bleiche können auch Oxidoreduktasen
eingesetzt werden. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen wie
Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Streptomyceus griseus, Coprinus Cinereus
und Humicola insolens sowie aus deren gentechnisch modifizierten Varianten gewonnene
enzymatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbesondere
Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind Enzymmischungen,
beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase bzw. lipolytisch
wirkenden Enzymen oder aus Protease, Amylase und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden
Enzymen oder Protease, Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen, insbesondere jedoch
Protease und/oder Lipase-haltige Mischungen bzw. Mischungen mit lipolytisch wirkenden
Enzymen von besonderem Interesse. Beispiele für derartige lipolytisch wirkende Enzyme
sind die bekannten Cutinasen. Auch Peroxidasen oder O-xidasen haben sich in einigen
Fällen als geeignet erwiesen. Zu den geeigneten Amylasen zählen insbesondere alpha-Amylasen,
Iso-Amylasen, Pullulanasen und Pektinasen.
[0122] Die Enzyme können an Trägerstoffe adsorbiert oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein,
um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der Anteil der Enzyme, Enzymmischungen
oder Enzymgranulate kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis
etwa 4,5 Gew.-% betragen.
[0123] Besonders bevorzugt ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Einsatz flüssiger
Enzymformulierungen. Hier sind erfindungsgemäße maschinelle Geschirrspülmittel bevorzugt,
die zusätzlich Enzyme und/oder Enzymzubereitungen, vorzugsweise feste und/oder flüssige
Protease-Zubereitungen und/oder Amylase-Zubereitungen, in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%,
vorzugsweise von 1,5 bis 4,5 und insbesondere von 2 bis 4 Gew.-%, jeweils bezogen
auf das gesamte Mittel, enthalten.
[0124] Farb- und Duftstoffe können den erfindungsgemäßen maschinellen Geschirrspülmitteln
zugesetzt werden, um den ästhetischen Eindruck der entstehenden Produkte zu verbessern
und dem Verbraucher neben der Leistung ein visuell und sensorisch "typisches und unverwechselbares"
Produkt zur Verfügung zu stellen. Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können einzelne Riechstoffverbindungen.
z.B. die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole
und Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester
sind z.B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat,
Dimethylbenzylcarbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenylglycinat,
Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen
beispielsweise Benzylethylether, zu den Aldehyden z.B. die linearen Alkanale mit 8-18
C-Atomen,Citral, Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal,
Lilial und Bourgeonal, zu den Ketonen z.B. die Jonone, α-Isomethylionon und Methylcedrylketon,
zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol
und Terpineol, zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limonen
und Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet,
die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche
Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind, z.B.
Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet
sind Muskateller, Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl,
Lindenblütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl
sowie Orangenblütenöl, Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl.
[0125] Um den ästhetischen Eindruck der erfindungsgemäß hergestellten Mittel zu verbessern,
kann es (oder Teile davon) mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Bevorzugte
Farbstoffe, deren Auswahl dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen
eine hohe Lagerstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen
der Mittel und gegen Licht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber den mit
den Mitteln zu behandelnden Substraten wie Glas, Keramik oder Kunststoffgeschirr,
um diese nicht anzufärben.
[0126] Die maschinellen Geschirrspülmittel der vorliegenden Erfindung können im Hinblick
auf Korrosionsschutz an Metalloberflächen (insbesondere an Silberoberflächen) und/oder
im Hinblick auf den Schutz gläsernen Spülguts vor Glaskorrosion weiter verbessert
werden.
[0127] Es ist eine allgemein bekannte Tatsache, daß Silber, auch dann, wenn es nicht in
Gebrauch ist, "anläuft". Es ist nur eine Frage der Zeit, bis es dunkle, bräunliche,
bläuliche bis blauschwarze Flecken bekommt oder sich insgesamt verfärbt und damit
im üblichen Sprachgebrauch "angelaufen" ist. Auch bei der maschinellen Reinigung von
Tafelsilber treten in der Praxis immer wieder Probleme in Form von Anlaufen und Verfärben
der Silberoberflächen auf. Silber kann hier auf schwefelhaltige Substanzen, die im
Spülwasser gelöst bzw. dispergiert sind, reagieren, denn bei der Reinigung von Geschirr
in Haushaltsgeschirrspülmaschinen (HGSM) werden Speisereste und damit u. a. auch Senf,
Erbsen, Ei und sonstige schwefelhaltige Verbindungen wie Cystin und Cystein in die
Spülflotte eingebracht. Auch die während des maschinellen Spülens viel höheren Temperaturen
und die längeren Kontaktzeiten mit den schwefelhaltigen Speiseresten begünstigen im
Vergleich zum manuellen Spülen das Anlaufen von Silber. Durch den intensiven Reinigungsprozeß
in der Spülmaschine wird die Silberoberfläche außerdem vollständig entfettet und dadurch
empfindlicher gegenüber chemischen Einflüssen.
[0128] Bei der Anwendung aktivchlorhaltiger Reiniger kann das Anlaufen durch schwefelhaltige
Verbindungen weitgehend verhindert werden, da diese Verbindungen durch Oxidation der
sulfidischen Funktionen in Sekundärreaktion zu Sulfonen oder Sulfaten umgesetzt werden.
[0129] Das Problem des Silberanlaufens wurde jedoch wieder aktuell, als alternativ zu den
Aktivchlorverbindungen Aktivsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise Natriumperborat
oder Natriumpercarbonat eingesetzt wurden, welche zur Beseitigung bleichbarer Anschmutzungen,
wie beispielsweise Teeflecken/Teebeläge, Kaffeerückstände, Farbstoffe aus Gemüse,
Lippenstiftreste und dergleichen dienen.
[0130] Diese Aktivsauerstoffverbindungen werden zusammen mit Bleichaktivatoren vor allem
in modernen niederalkalischen maschinellen Spülmitteln der neuen Reinigergeneration
eingesetzt. Diese modernen Mittel bestehen im allgemeinen aus den folgenden Funktionsbausteinen:
Builderkomponente (Komplexbildner/Dispergiermittel), Alkaliträger, Bleichsystem (Bleichmittel
+ Bleichaktivator), Enzyme und Netzmittel (Tenside).
[0131] Auf die veränderten Rezepturparameter der neuen aktivchlorfreien Reinigergeneration
mit abgesenkten pH-Werten und aktivierter Sauerstoffbleiche reagieren die Silberoberflächen
grundsätzlich empfindlicher. Während des maschinellen Spülens setzen diese Mittel
im Reinigungsgang das eigentlich bleichende Agens Wasserstoffperoxid bzw. Aktivsauerstoff
frei. Die bleichende Wirkung der aktivsauerstoffhaltigen Reiniger wird durch Bleichaktivatoren
verstärkt, so daß schon bei niedrigen Temperaturen eine gute Bleichwirkung erzielt
wird. In Gegenwart dieser Bleichaktivatoren bildet sich als reaktive Zwischenverbindung
Peressigsäure. Unter diesen veränderten Spülbedingungen bilden sich in Gegenwart von
Silber nicht nur sulfidische, sondern durch den oxidierenden Angriff der intermediär
gebildeten Peroxide bzw. des Aktivsauerstoffs bevorzugt oxidische Beläge auf den Silberoberflächen.
Unter hoher Salzbelastung können zusätzlich chloridische Beläge entstehen. Verstärkt
wird das Anlaufen des Silbers außerdem durch höhere Restwasserhärten während des Reinigungsganges.
[0132] Daher können die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel können zum Schutze des Spülgutes
oder der Maschine Korrosionsinhibitoren enthalten, wobei besonders Silberschutzmittel
im Bereich des maschinellen Geschirrspülens eine besondere Bedeutung haben. Einsetzbar
sind die bekannten Substanzen des Standes der Technik. Allgemein können vor allem
Silberschutzmittel ausgewählt aus der Gruppe der Triazole, der Benzotriazole, der
Bisbenzotriazole, der Aminotriazole, der Alkylaminotriazole und der Übergangsmetallsalze
oder -komplexe eingesetzt werden. Besonders bevorzugt zu verwenden sind Benzotriazol
und/oder Alkylaminotriazol. Man findet in Reinigerformulierungen darüber hinaus häufig
aktivchlorhaltige Mittel, die das Korrodieren der Silberoberfläche deutlich vermindern
können. In chlorfreien Reinigern werden besonders Sauerstoff- und stickstoffhaltige
organische redoxaktive Verbindungen, wie zwei- und dreiwertige Phenole, z. B. Hydrochinon,
Brenzkatechin, Hydroxyhydrochinon, Gallussäure, Phloroglucin, Pyrogallol bzw. Derivate
dieser Verbindungsklassen.
[0133] Die genannten Probleme können mit den erfindungsgemäßen Mitteln noch besser gelöst
werden, wenn zusätzlich zu den organischen Silberschutzmitteln oder an ihrer Stelle
bestimmte Korrosionsinhibitoren in die Mittel inkorporiert werden. Ein weiterer Gegenstand
der vorligenden Erfindung sind daher erfindungsgemäße flüssige wäßrige maschinelle
Geschirrspülmittel, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie zusätzlich eine oder
mehrere redoxaktive Substanzen aus der Gruppe der Mangan-, Titian-, Zirkonium-, Hafnium-,
Vanadium-, Cobalt- und Cer-Salze und/oder -Komplexe enthalten, wobei die Metalle vorzugsweise
in einer der Oxidationsstufen II, III, IV, V oder VI vorliegen.
[0134] Anstelle von oder zusätzlich zu den weiter oben beschriebenen Silberschutzmitteln,
beispielsweise den Benzotriazolen, werden in dieser bevorzugten Ausführungsform redoxaktive
Substanzen eingesetzt. Diese Substanzen sind anorganische redoxaktive Substanzen aus
den genannten Gruppen, wobei Metallsalze und/oder Metallkomplexe bevorzugt sind, bei
denen die Metalle in einer der Oxidationsstufen II, III, IV, V oder VI vorliegen.
[0135] Die verwendeten Metallsalze bzw. Metallkomplexe sollen zumindest teilweise in Wasser
löslich sein. Die zur Salzbildung geeigneten Gegenionen umfassen alle üblichen ein-,
zwei-, oder dreifach negativ geladenen anorganischen Anionen, z. B. Oxid, Sulfat,
Nitrat, Fluorid, aber auch organische Anionen wie z. B. Stearat.
[0136] Metallkomplexe im Sinne der Erfindung sind Verbindungen, die aus einem Zentralatom
und einem oder mehreren Liganden sowie gegebenenfalls zusätzlich einem oder mehreren
der o.g. Anionen bestehen. Das Zentralatom ist eines der o.g. Metalle in einer der
o.g. Oxidationsstufen. Die Liganden sind neutrale Moleküle oder Anionen, die ein-
oder mehrzähnig sind; der Begriff "Liganden" im Sinne der Erfindung ist z.B. in "Römpp
Chemie Lexikon, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, 9. Auflage, 1990, Seite 2507"
näher erläutert. Ergänzen sich in einem Metallkomplex die Ladung des Zentralatoms
und die Ladung des/der Liganden nicht auf Null, so sorgt, je nachdem, ob ein kationischer
oder ein anionischer Ladungsüberschuß vorliegt, entweder eines oder mehrere der o.g.
Anionen oder ein oder mehrere Kationen, z. B. Natrium-, Kalium-, Ammoniumionen, für
den Ladungsausgleich. Geeignete Komplexbildner sind z.B. Citrat, Acetylacetonat oder
1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat.
[0137] Die in der Chemie geläufige Definition für "Oxidationsstufe" ist z.B. in "Römpp Chemie
Lexikon, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, 9. Auflage, 1991, Seite 3168" wiedergegeben.
[0138] Besonders bevorzugte Metallsalze und/oder Metallkomplexe sind ausgewählt aus der
Gruppe MnSO
4, Mn(II)-citrat, Mn(II)-stearat, Mn(II)-acetylacetonat, Mn(II)-[1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat],
V
2O
5, V
2O
4, VO
2, TiOSO
4, K
2TiF
6, K
2ZrF
6, CoSO
4, Co(NO
3)
2, Ce(NO
3)
3 sowie deren Gemische., so daß bevorzugte erfindungsgemäße flüssige wäßrige maschinelle
Geschirrspülmittel dadurch gekennzeichnet sind, daß die Metallsalze und/oder Metallkomplexe
ausgewählt sind aus der Gruppe MnSO
4, Mn(II)-citrat, Mn(II)-stearat, Mn(II)-acetylacetonat, Mn(II)-[1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat],
V
2O
5, V
2O
4, VO
2, TiOSO
4, K
2TiF
6, K
2ZrF
6, CoSO
4, Co(NO
3)
2, Ce(NO
3)
3.
[0139] Bei diesen Metallsalzen bzw. Metallkomplexen handelt es sich im allgemeinen um handelsübliche
Substanzen, die zum Zwecke des Silberkorrosions-Schutzes ohne vorherige Reinigung
in den erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt werden können. So ist z.B. das aus der
SO
3-Herstellung (Kontaktverfahren) bekannte Gemisch aus fünf- und vierwertigem Vanadium
(V
2O
5, VO
2, V
2O
4) geeignet, ebenso wie das durch Verdünnen einer Ti(SO
4)
2-Lösung entstehende Titanylsulfat, TiOSO
4.
[0140] Die anorganischen redoxaktiven Substanzen, insbesondere Metallsalze bzw. Metallkomplexe
sind vorzugsweise gecoatet, d.h. vollständig mit einem wasserdichten, bei den Reinigungstemperaturen
aber leichtlöslichen Material überzogen, um ihre vorzeitige Zersetzung oder Oxidation
bei der Lagerung zu verhindern. Bevorzugte Coatingmaterialien, die nach bekannten
Verfahren, etwa Schmelzcoatingverfahren nach Sandwik aus der Lebensmittelindustrie,
aufgebracht werden, sind Paraffine, Mikrowachse, Wachse natürlichen Ursprungs wie
Carnaubawachs, Candellilawachs, Bienenwachs, höherschmelzende Alkohole wie beispielsweise
Hexadecanol, Seifen oder Fettsäuren. Dabei wird das bei Raumtemperatur feste Coatingmaterial
in geschmolzenem Zustand auf das zu coatende Material aufgebracht, z.B. indem feinteiliges
zu coatendes Material in kontinuierlichem Strom durch eine ebenfalls kontinuierlich
erzeugte Sprühnebelzone des geschmolzenen Coatingmaterials geschleudert wird. Der
Schmelzpunkt muß so gewählt sein, daß sich das Coatingmaterial während der Silberbehandlung
leicht löst bzw. schnell aufschmilzt. Der Schmelzpunkt sollte idealerweise im Bereich
zwischen 45°C und 65°C und bevorzugt im Bereich 50°C bis 60°C liegen.
[0141] Die genannten Metallsalze und/oder Metallkomplexe sind in den erfindungsgemäßen flüssigen
wäßrigen maschinellen Geschirrspülmitteln vorzugsweise in einer Menge von 0,05 bis
6 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel, enthalten.
[0142] In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Mittel, die
im Hinblick auf den Korrosionsschutz an Glasoberflächen weiter verbessert wurden.
[0143] Ein wichtiges Kriterium zur Beurteilung eines maschinellen Geschirrspülmittels ist
neben dessen Reinigungsleistung das optische Erscheinungsbild des trockenen Geschirrs
nach erfolgter Reinigung. Eventuell auftretende Calciumcarbonat-Ablagerungen auf Geschirr
oder im Maschineninnenraum können beispielsweise die Kundenzufriedenheit beeinträchtigen
und haben damit ursächlichen Einfluß auf den wirtschaftlichen Erfolg eines derartigen
Reinigungsmittels. Ein weiteres seit langem bestehendes Problem beim maschinellen
Geschirrspülen ist die Korrosion von Glasspülgut, die sich in der Regel durch Auftreten
von Trübungen, Schlieren und Kratzern aber auch durch ein lrisieren der Glasoberfläche
äußern kann. Die beobachteten Effekte beruhen dabei im wesentlichen auf zwei Vorgängen,
dem Austritt von Alkali- und Erdalkaliionen aus dem Glas in Verbindung mit einer Hydrolyse
des Silikat-Netzwerks, zum anderen in einer Ablagerung silikatischer Verbindungen
auf der Glasoberfläche.
[0144] Die genannten Probleme können mit den erfindungsgemäßen Mitteln noch besser gelöst
werden, wenn zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Inhaltsstoffen bestimmte Glaskorrosionsinhibitoren
in die Mittel inkorporiert werden. Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung sind daher
erfindungsgemäße flüssige wäßrige maschinelle Geschirrspülmittel, die zusätzlich ein
oder mehrere Magnesium- und/oder Zinksalze und/oder Magnesium- und/oder Zinkkomplexe
enthalten.
[0145] Eine bevorzugte Klasse von Verbindungen, die zur Verhinderung der Glaskorrosion den
erfindungsgemäßen Mitteln zugesetzt werden können, sind unlösliche Zinksalze. Diese
können sich während des Geschirrspülvorgangs an der Glasoberfläche anlagern und verhindern
dort das in Lösung gehen von Metallionen aus dem Glasnetzwerk sowie die Hydrolyse
der Silikate. Zusätzlich verhindern diese unlöslichen Zinksalze auch die Ablagerung
von Silikat auf der Glasoberfläche, so daß das Glas vor den vorstehend geschilderten
Folgen geschützt ist.
[0146] Unlösliche Zinksalze im Sinne dieser bevorzugten Ausführungsform sind Zinksalze,
die eine Löslichkeit von maximal 10 Gramm Zinksalz pro Liter Wasser bei 20°C besitzen.
Beispiele für erfindungsgemäß besonders bevorzugte unlösliche Zinksalze sind Zinksilikat,
Zinkcarbonat, Zinkoxid, basisches Zinkcarbonat (Zn
2(OH)
2CO
3), Zinkhydroxid, Zinkoxalat, Zinkmonophosphat (Zn
3(PO
4)
2), und Zinkpyrophosphat (Zn
2(P
2O
7)).
[0147] Die genannten Zinkverbindungen werden in den erfindungsgemäßen Mitteln in Mengen
eingesetzt, die einen Gehalt der Mittel an Zinkionen zwischen 0,02 und 10 Gew.-%,
vorzugsweise zwischen 0,1 und 5,0 Gew.-% und insbesondere zwischen 0,2 und 1,0 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Mittel, bewirken. Der exakte Gehalt der Mittel am Zinksalz
bzw. den Zinksalzen ist naturgemäß abhängig von der Art der Zinksalze - je weniger
löslich das eingesetzte Zinksalz ist, umso höher sollte dessen Konzentration in den
erfindungsgemäßen Mitteln sein.
[0148] Da die unlöslichen Zinksalze während des Geschirreinigungsvorgangs größtenteils unverändert
bleiben, ist die Partikelgröße der Salze ein zu beachtendes Kriterium, damit die Salze
nicht auf Glaswaren oder Maschinenteilen anhaften. Hier sind erfindungsgemäße flüssige
wäßrige maschinelle Geschirrspülmittel bevorzugt, bei denen die unlöslichen Zinksalze
eine Partikelgröße unterhalb 1,7 Millimeter aufweisen.
[0149] Wenn die maximale Partikelgröße der unlöslichen Zinksalze unterhalb 1,7 mm liegt,
sind unlösliche Rückstände in der Geschirrspülmaschine nicht zu befürchten. Vorzugsweise
hat das unlösliche Zinksalz eine mittlere Partikelgröße, die deutlich unterhalb dieses
Wertes liegt, um die Gefahr unlöslicher Rückstände weiter zu minimieren, beispielsweise
eine mittlere Partikelgröße kleiner 250 µm. Dies gilt wiederum umso mehr, je weniger
das Zinksalz löslich ist. Zudem steigt die glaskorrosionsinhibierende Effektivität
mit sinkender Partikelgröße. Bei sehr schlecht löslichen Zinksalzen liegt die mittlere
Partikelgröße vorzugsweise unterhalb von 100 µm. Für noch schlechter lösliche Salze
kann sie noch niedriger liegen; beispielsweise sind für das sehr schlecht lösliche
Zinkoxid mittlere Partikelgrößen unterhalb von 100 µm bevorzugt.
[0150] Eine weitere bevorzugte Klasse von Verbindungen sind Magnesium- und/oder Zinksatz(e)
mindestens einer monomeren und/oder polymeren organischen Säure. Diese bewirken, daß
auch bei wiederholter Benutzung die Oberflächen gläsernen Spülguts nicht korrosiv
verändert, insbesondere keine Trübungen, Schlieren oder Kratzer aber auch kein Irisieren
der Glasoberflächen verursacht werden.
[0151] Erfindungsgemäße Mittel, die diese Stoffe enthalten, sind ebenfalls bevorzugt. Flüssige
wäßrige maschinelle Geschirrspülmittel, die ein oder mehrere Magnesium- und/oder Zinksalz(e)
mindestens einer monomeren und/oder polymeren organischen Säure enthalten, sind weitere
bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
[0152] Obwohl erfindungsgemäß alle Magnesium- und/oder Zinksalz(e) monomerer und/oder polymerer
organischer Säuren in den beanspruchten Mitteln enthalten sein können, werden doch,
wie vorstehend beschrieben, die Magnesium- und/oder Zinksalze monomerer und/oder polymerer
organischer Säuren aus den Gruppen der unverzweigten gesättigten oder ungesättigten
Monocarbonsäuren, der verzweigten gesättigten oder ungesättigten Monocarbonsäuren,
der gesättigten und ungesättigten Dicarbonsäuren, der aromatischen Mono-, Di- und
Tricarbonsäuren, der Zuckersäuren, der Hydroxysäuren, der Oxosäuren, der Aminosäuren
und/oder der polymeren Carbonsäuren bevorzugt. Innerhalb dieser Gruppen werden im
Rahmen der vorliegenden Erfindung wiederum die in der Folge genannten Säuren bevorzugt:
[0153] Aus der Gruppe der unverzweigten gesättigten oder ungesättigten Monocarbonsäuren:
Methansäure (Ameisensäure), Ethansäure (Essigsäure), Propansäure (Propionsäure), Pentansäure
(Valeriansäure), Hexansäure (Capronsäure), Heptansäure (Önanthsäure), Octansäure (Caprylsäure),
Nonansäure (Pelargonsäure), Decansäure (Caprinsäure), Undecansäure, Dodecansäure (Laurinsäure),
Tridecansäure, Tetradecansäure (Myristinsäure), Pentadecansäure, Hexadecansäure (Palmitinsäure),
Heptadecansäure (Margarinsäure), Octadecansäure (Stearinsäure), Eicosansäure (Arachinsäure),
Docosansäure (Behensäure), Tetracosansäure (Lignocerinsäure), Hexacosansäure (Cerotinsäure),
Triacotansäure (Melissinsäure), 9c-Hexadecensäure (Palmitoleinsäure), 6c-Octadecensäure
(Petroselinsäure), 6t-Octadecensäure (Petroselaidinsäure), 9c-Octadecensäure (Ölsäure),
9t-Octadecensäure (Elaidinsäure), 9c,12c-Octadecadiensäure (Linolsäure), 9t,12t-Octadecadiensäure
(Linolaidinsäure) und 9c,12c,15c-Octadecatreinsäure (Linolensäure).
[0154] Aus der Gruppe der verzweigten gesättigten oder ungesättigten Monocarbonsäuren: 2-Methylpentansäure,
2-Ethylhexansäure, 2-Propylheptansäure, 2-Butyloctansäure, 2-Pentylnonansäure, 2-Hexyldecansäure,
2-Heptylundecansäure, 2-Octyldodecansäure, 2-Nonyltridecansäure, 2-Decyltetradecansäure,
2- Undecylpentadecansäure, 2-Dodecylhexadecansäure, 2-Tridecylheptadecansäure, 2-Tetradecyloctadecansäure,
2-Pentadecylnonadecansäure, 2-Hexadecyleicosansäure, 2-Heptadecylheneicosansäure enthält.
[0155] Aus der Gruppe der unverzweigten gesättigten oder ungesättigten Di- oder Tricarbonsäuren:
Propandisäure (Malonsäure), Butandisäure (Bemsteinsäure), Pentandisäure (Glutarsäure),
Hexandisäure (Adipinsäure), Heptandisäure (Pimelinsäure), Octandisäure (Korksäure),
Nonandisäure (Azelainsäure), Decandisäure (Sebacinsäure), 2c-Butendisäure (Maleinsäure),
2t-Butendisäure (Fumarsäure), 2-Butindicarbonsäure (Acetylendicarbonsäure).
[0156] Aus der Gruppe der aromatischen Mono-, Di- und Tricarbonsäuren: Benzoesäure, 2-Carboxybenzoesäure
(Phthalsäure), 3-Carboxybenzoesäure (Isophthalsäure), 4-Carboxybenzoesäure (Terephthalsäure),
3,4-Dicarboxybenzoesäure (Trimellithsäure), 3,5-Dicarboxybenzoesäure (Trimesionsäure).
[0157] Aus der Gruppe der Zuckersäuren: Galactonsäure, Mannonsäure, Fructonsäure, Arabinonsäure,
Xylonsäure, Ribonsäure, 2-Desoxy-ribonsäure, Alginsäure.
[0158] Aus der Gruppe der Hydroxysäuren: Hydroxyphenylessigsäure '(Mandelsäure), 2-Hydroxypropionsäure
(Milchsäure), Hydroxybemsteinsäure (Äpfelsäure), 2,3-Dihydroxybutandisäure (Weinsäure),
2-Hydroxy-1,2,3-propantricarbonsäure (Citronensäure), Ascorbinsäure, 2-Hydroxybenzoesäure
(Salicylsäure), 3,4,5-Trihydroxybenzoesäure (Gallussäure).
[0159] Aus der Gruppe der Oxosäuren: 2-Oxopropionsäure (Brenztraubensäure), 4-Oxopentansäure
(Lävulinsäure).
[0160] Aus der Gruppe der Aminosäuren: Alanin, Valin, Leucin, Isoleucin, Prolin, Tryptophan,
Phenylalanin, Methionin, Glycin, Serin, Tyrosin, Threonin, Cystein, Asparagin, Glutamin,
Asparaginsäure, Glutaminsäure, Lysin, Arginin, Histidin.
[0161] Aus der Gruppe der polymeren Carbonsäuren: Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, AlkylacrylamidlAcrylsäure-Copolymere,
Alkylacrylamid/Methacrylsäure-Copolymere, Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure-Copolymere,
Copolymere aus ungesättigten Carbonsäuren, Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere, VinylpyrrolidonNinylacrylat-Copolymere.
[0162] Das Spektrum der erfindungsgemäß bevorzugten Zinksalze organischer Säuren, vorzugsweise
organischer Carbonsäuren, reicht von Salzen die in Wasser schwer oder nicht löslich
sind, also eine Löslichkeit unterhalb 100 mg/L, vorzugsweise unterhalb 10 mg/L, insbesondere
keine Löslichkeit aufweisen, bis zu solchen Salzen, die in Wasser eine Löslichkeit
oberhalb 100 mg/L, vorzugsweise oberhalb 500 mg/L, besonders bevorzugt oberhalb 1
g/L und insbesondere oberhalb 5 g/L aufweisen (alle Löslichkeiten bei 20°C Wassertemperatur).
Zu der ersten Gruppe von Zinksalzen gehören beispielsweise das Zinkcitrat, das Zinkoleat
und das Zinkstearat, zu der Gruppe der löslichen Zinksalze gehören beispielsweise
das Zinkformiat, das Zinkacetat, das Zinkacetat und das Zinkgluconat:
[0163] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten
die erfindungsgemäßen Mittel wenigstens ein Zinksalz, jedoch kein Magnesiumsalz einer
organischen Säure, wobei es sich vorzugsweise um mindestens ein Zinksalz einer organischen
Carbonsäure, besonders bevorzugt um ein Zinksalz aus der Gruppe Zinkstearat, Zinkoleat,
Zinkgluconat, Zinkacetat, Zinkacetat und/oder Zinkcitrat handelt. Auch Zinkricinoleat,
Zinkabietat und Zinkoxalat sind bevorzugt.
[0164] Ein im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugtes Mittel enthält Zinksalz in Mengen
von 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,2 bis 4 Gew.-% und insbesondere von 0,4 bis
3 Gew.-%, bzw. Zink in oxidierter Form (berechnet als Zn
2+) in Mengen von 0,01 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise von 0,02 bis 0,5 Gew.-% und insbesondere
von 0,04 bis 0,2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des maschinellen Geschirrspülmittels.
[0165] Die erfindungsgemäßen flüssigen maschinellen Geschirrspülmittel können zur Einstellung
einer eventuell gewünschten höheren Viskosität auch Viskositätsregler bzw. Verdickungsmittel
enthalten. Hierbei sind sämtliche bekannten Verdickungsmittel einsetzbar, also solche
auf der Basis natürlicher oder synthetischer Polymere.
[0166] Aus der Natur stammende Polymere, die als Verdickungsmittel Verwendung finden, sind
beispielsweise Agar-Agar, Carrageen, Tragant,-Gummi arabicum, Alginate, Pektine, Polyosen,
Guar-Mehl, Johannisbrotbaumkernmehl, Stärke, Dextrine, Gelatine und Casein. Abgewandelte
Naturstoffe stammen vor allem aus der Gruppe der modifizierten Stärken und Cellulosen,
beispielhaft seien hier Carboxymethylcellulose und andere Celluloseether, Hydroxyethyl-
und -propylcellulose sowie Kemmehlether genannt.
[0167] Eine große Gruppe von Verdickungsmitteln, die breite Verwendung in den unterschiedlichsten
Anwendungsgebieten finden, sind die vollsynthetischen Polymere wie Polyacryl- und
Polymethacryl-Verbindungen, Vinylpolymere, Polycarbonsäuren, Polyether, Polyimine,
Polyamide und Polyurethane.
[0168] Verdickungsmittel aus den genannten Substanzklassen sind kommerziell breit erhältlich
und werden beispielsweise unter den Handelsnamen Acusol
®-820 (Methacrylsäure(stearylalkohol-20-EO)ester-Acrylsäure-Copolymer, 30%ig in Wasser,
Rohm & Haas), Dapral
®-GT-282-S (Alkylpolyglykolether, Akzo), Deuterol
®-Polymer-11 (Dicarbonsäure-Copolymer, Schöner GmbH), Deuteron
®-XG (anionisches Heteropolysaccharid auf Basis von β-D-Glucose, D-Manose, D-Glucuronsäure,
Schöner GmbH), Deuteron
®-XN (nichtionogenes Polysaccharid, Schöner GmbH), Dicrylan
®-Verdicker-O (Ethylenoxid-Addukt, 50%ig in Wasser/Isopropanol, Pfersse Chemie). EMA
®-81 und EMA
®-91 (Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer, Monsanto), Verdicker-QR-1001 (Polyurethan
Emulsion, 19-21%ig in Wasser/Diglykolether, Rohm & Haas), Mirox
®-AM (anionische Acrylsäure-Acrylsäureester-Copolymer-Dispersion, 25%ig in Wasser,
Stockhausen), SER-AD-FX-1100 (hydrophobes Urethanpolymer, Servo Delden), Shellflo
®-S (hochmolekulares Polysaccharid, mit Formaldehyd stabilisiert, Shell) sowie Shellflo
®-XA (Xanthan-Biopolymer, mit Formaldehyd stabilisiert, Shell)erhältlich.
[0169] Ein bevorzugt einzusetzendes polymeres Verdickungsmittel ist Xanthan, ein mikrobielles
anionisches Heteropolysaccharid, das von Xanthomonas campestris und einigen anderen
Species unter aeroben Bedingungen produziert wird und eine Molmasse von 2 bis 15 Millionen
Dalton aufweist. Xanthan wird aus einer Kette mit β-1,4-gebundener Glucose (Cellulose)
mit Seitenketten gebildet. Die Struktur der Untergruppen besteht aus Glucose, Mannose,
Glucuronsäure, Acetat und Pyruvat, wobei die Anzahl der Pyruvat-Finheiten die Viskosität
des Xanthan bestimmt.
[0170] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls bevorzugt einzusetzende Verdickungsmittel
sind Polyurethane oder modifizierte Polyacrylate, die, bezogen auf das gesamte Mittel,
beispielsweise in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-% eingesetzt werden können.
[0171] Polyurethane (PUR) werden durch Polyaddition aus zwei- und höherwertigen Alkoholen
und Isocyanaten hergestellt und lassen sich durch die allgemeine Formel XIV beschreiben

in der R
1 für einen niedermolekularen oder polymeren Diol-Rest, R
2 für eine aliphatische oder aromatische Gruppe und n für eine natürliche Zahl steht.
R
1 ist dabei vorzugsweise eine lineare oder verzweigte C
2-12-Alk(en)ylgruppe, kann aber auch ein Rest eines höherwertigen Alkohols sein, wodurch
quervernetzte Polyurethane gebildet werden, die sich von der oben angegebenen Formel
XIV dadurch unterscheiden, daß an den Rest R
1 weitere -O-CO-NH-Gruppen gebunden sind.
[0172] Technisch wichtige PUR werden aus Polyester- und/oder Polyetherdiolen und beispielsweise
z.B. aus 2,4- bzw. 2,6-Toluoldiisocyanat (TDI, R
2 = C
6H
3-CH
3), 4,4'-Methylendi(phenylisocyanat) (MDI, R
2 = C
6H
4-CH
2-C
6H
4) oder Hexamethylendiisocyanat [HMDI, R
2 = (CH
2)
6] hergestellt.
[0173] Handelsübliche Verdickungsmittel auf Polyurethan-Basis sind beispielsweise unter
den Namen Acrysol
®PM 12 V (Gemisch aus 3-5% modifizierter Stärke und 14-16% PUR-Harz in Wasser, Rohm&Haas),
Borchigel
® L75-N (nichtionogene PUR-Dispersion, 50%ig in Wasser, Borchers), Coatex
® BR-100-P (PUR-Dispersion, 50%ig in Wasser /Butylglycol, Dimed), Nopco
® DSX-1514 (PUR-Dispersion, 40%ig in Wasser/Butyltrigylcol,Henkel-Nopco), Verdicker
QR 1001 (20%ige PUR-Emulsion in Wasser/Digylcolether, Rohm&Haas) und Rilanit
® VPW-3116 (PUR-Dispersion, 43%ig in Wasser, Henkel) erhältlich.
[0174] Modifizierte Polyacrylate, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden
können, leiten sich beispielsweise von der Acrylsäure bzw. der Methacrylsäure ab und
lassen sich durch die allgemeine Formel XV beschreiben

in der R
3 für H oder einen verzweigten oder unverzweigten C
1-4-Alk(en)ylrest, X für N-R
5 oder O, R
4 für einen gegebenenfalls alkoxylierten verzweigten oder unverzweigten, evtl. substituierten
C
8-22-Alk(en)ylrest, R
5 für H oder R
4 und n für eine natürliche Zahl steht. Allgemein sind solche modifizierten Polyacrylate
Ester oder Amide von Acrylsäure bzw. einer α-substituierten Acrylsäure. Unter diesen
Polymeren bevorzugt sind solche, bei denen R
3 für H oder eine Methylgruppe steht. Bei den Polyacrylamiden (X = N-R
5) sind sowohl einfach (R
5 = H) als auch zweifach (R
5 = R
4) N-substituierte Amidstrukturen möglich, wobei die beiden Kohlenwasserstoffreste,
die an das N-Atom gebunden sind, unabhängig voneinander aus gegebenenfalls alkoxylierten
verzweigten oder unverzweigten C
8-22-Alk(en)ylresten ausgewählt werden können. Unter den Polyacrylestern (X = O) sind
solche bevorzugt, in denen der Alkohol aus natürlichen oder synthetischen Fetten bzw.
Ölen gewonnen wurde und zusätzlich alkoxyliert, vorzugsweise ethoxyliert ist. Bevorzugte
Alkoxlierungsgrade liegen zwischen 2 und 30, wobei Alkoxylierungsgrade zwischen 10
und 15 besonders bevorzugt sind.
[0175] Da es sich bei den einsetzbaren Polymeren um technische Verbindungen handelt, stellt
die Bezeichnung der an X gebundenen Reste einen statistischen Mittelwert dar, der
im Einzelfall hinsichtlich Kettenlänge bzw. Alkoxylierungsgrad variieren kann. Die
Formel II gibt dabei lediglich Formeln für idealisierte Homopolymere an. Einsetzbar
sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung aber auch Copolymere, in denen der Anteil
von Monomereinheiten, die der Formel II genügen, mindestens 30 Gew.-% beträgt. So
sind beispielsweise auch Copolymere aus modifizierten Polyacrylaten und Acrylsäure
bzw. deren Salzen einsetzbar, die noch acide H-Atome oder basische -COO
--Gruppen besitzen.
[0176] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt einzusetzende modifizierte Polyacrylate
sind Polyacrylat-Polymethacrylat-Copolymerisate, die der Formel XVa genügen

in der R
4 für einen vorzugsweise unverzweigten, gesättigten oder ungesättigten C
8-22-Alk(en)ylrest, R
6 und R
7 unabhängig voneinander für H oder CH
3 stehen, der Polymerisationsgrad n eine natürliche Zahl und der Alkoxylierungsgrad
a eine natürliche Zahl zwischen 2 und 30, vorzugsweise zwischen 10 und 20 ist. R
4 ist dabei vorzugsweise ein Fettalkoholrest, der aus natürlichen oder synthetischen
Quellen gewonnen wurde, wobei der Fettalkohol wiederum bevorzugt ethoxyliert (R
6=H)ist.
[0177] Produkte der Formel XVa sind kommerziell beispielsweise unter dem Namen Acusol
® 820 (Rohm&Haas) in Form 30 Gew.-%iger Dispersionen in Wasser erhältlich. Bei dem
genannten Handelsprodukt steht R
4 für einen Stearylrest, R
8 ist ein Wasserstoffatom, R
7 ist H oder CH
3 und der Ethoxylierungsgrad a ist 20.
[0178] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte flüssige maschinelle Geschirrspülmittel
sind dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,02
bis 4 Gew.-%. besonders bevorzugt 0,05 bis 3 Gew.-% und insbesondere 0,1 bis 1,5 Gew.-%,
eines polymeren Verdickungsmittels, vorzugsweise aus der Gruppe der Polyurethane oder
der modifizierten Polyacrylate unter besonderer Bevorzugung von Verdickungsmitteln
der Formel XV

in der R
3 für H oder einen verzweigten oder unverzweigten C
1-4-Alk(en)ylrest, X für N-R
5 oder O, R
4 für einen gegebenenfalls alkoxylierten verzweigten oder unverzweigten, evtl. substituierten
C
8-22-Alk(en)ylrest, R
5 für H oder R
4 und n für eine natürliche Zahl steht, enthalten.
[0179] Die Viskosität der erfindungsgemäßen Mittel kann mit üblichen Standardmethoden (beispielsweise
Brookfield-Visliosimeter LVT-II bei 20 U/min und 20°C, Spindel 3) gemessen werden
und liegt vorzugsweise im Bereich von 500 bis 5000 mPas. Bevorzugte Reinigungsmittelzusammensetzungen
haben Viskositäten von 1000 bis 4000 mPas wobei Werte zwischen 1300 bis 3000 mPas
besonders bevorzugt sind. Der pH-Wert der erfindungsgemäßen Mittel liegt in 1 Gew.-%-iger
Lösung in destilliertem Wasser vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 7 bis 11,
besonders bevorzugt zwischen 8 und 10 und insbesondere zwischen 8,5 und 9,5.
[0180] In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Mittel, die
im Hinblick auf die Dosierbarkeit durch den Verbraucher weiter verbessert wurden.
[0181] Die erfindungsgemäßen wasserbasierten flüssigen Geschirreinigungsmittel zum maschinellen
Geschirrspülen können dem Verbraucher in herkömmlichen Behältern, beispielsweise Flaschen,
Schraubgläsern, Kanistern, Ballons, Bechern oder Spritzgefäßen angeboten werden, aus
denen er diese zur Anwendung dosiert. Höherviskose Produkte können auch in Tuben oder
Dosierspendem wie sie von Zahnpasta oder Dichtungsmassen bekannt sind, angeboten werden.
Solche Behälter werden heute üblicherweise aus nicht wasserlöslichen Polymeren gefertigt
und können beispielsweise aus allen üblichen wasserunlöslichen Verpackungsmaterialien
bestehen, die dem Fachmann auf diesem Gebiet wohlbekannt sind. Als bevorzugte Polymere
sind dabei insbesondere Kunststoffe auf Kohlenwasserstoff-Basis zu nennen. Zu den
besonders bevorzugten Polymeren gehören Polyethylen, Polypropylen (weiter bevorzugt
orientiertes Polypropylen) und PolymerMischungen wie beispielsweise Mischungen der
genannten Polymere mit Polyethylenterephthalat. Weiter kommen auch eines oder mehrere
Polymere aus der Gruppe Polyvinylchlorid, Polysulfone, Polyacetale, wasserunlösliche
Cellulosederivate, Celluloseacetat, Cellulosepropionat, Celluloseacetobutyrat sowie
Mischungen der genannten Polymere oder die genannten Polymere umfassende Copolymere
in frage.
[0182] Es kann aber auch gewünscht sein, dem Verbraucher vorportionierte erfindungsgemäße
Mittel an die Hand zu geben, damit er die ihm von der Angebotsform "Tablette" her
bekannten Dosiervorteile nutzen und mit der schnellen Löse- und Freisetzungsgeschwindigkeit
sowie den Leistungsvorteilen der erfindungsgemäßen Mittel kombinieren kann. Solche
vorportionierten erfindungsgemäßen Mittel können ebenfalls in wasserunlöslichen Verpackungen
vorliegen, so daß der Verbraucher diese vor der Benutzung in geeigneter Weise öffnen
muß. Es ist aber auch möglich und bevorzugt, portionierte erfindungsgemäße Mittel
so zu verpacken, daß der Verbraucher sie ohne weitere Handhabungsschritte direkt,
d.h. mitsamt der Verpackung, in die Geschirrspülmaschine geben kann. Solche Verpackungen
umfassen wasserlösliche oder -zersetzbare Verpackungen wie Beutel aus wasserlöslicher
Folie (sogenannte Pouches), Beutel oder andere Verpackungen aus wasserlöslichen oder
-zersetzbaren Vliesen oder auch flexible oder starre Körper aus wasserlöslichen Polymeren,
vorzugsweise in Form befüllter Hohlkörper, welche beispielsweise durch Tiefziehen,
Spritzgießen, Blasformen, Kalandrieren usw. hergestellt werden können.
[0183] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher erfindungsgemäße flüssige
wäßrige maschinelle Geschirrspülmittel, die portioniert in einer wasserlöslichen Umhüllung
verpackt sind.
[0184] Bevorzugt umfassen erfindungsgemäße wasserbasierte flüssige Geschirreinigungsmittel
eine ganz oder teilweise in Wasser lösliche Umhüllung. Die Form der Umhüllung ist
nicht auf bestimmte Formen beschränkt. Grundsätzlich kommen alle archimedischen und
platonischen Körper, also dreidimensionale Formkörper, als Formen der Umhüllung infrage.
Beispiele für die Form der Umhüllung sind Kapseln, Würfel, Kugeln, eiförmige Formkörper,
Quader, Kegel, Stäbe oder Beutel. Auch Hohlkörper mit einem oder mehreren Kompartimenten
sind als Umhüllung für die wasserbasierten flüssigen Geschirreinigungsmittel geeignet.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung haben die Umhüllungen die Form von
Kapseln, wie sie beispielsweise auch in der Pharmazie zur Verabreichung von Arzneimitteln
verwendet werden, von Kugeln oder von Beuteln. Letztere sind vorzugsweise an zumindest
einer Seite verschweißt oder verklebt, wobei als Kleber in besonders bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung ein Kleber verwendet wird, der wasserlöslich ist.
[0185] Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das wasserbasierte flüssige
Geschirreinigungsmittel teilweise oder vollständig umgebende wasserlösliche Polymer-Material
eine wasserlösliche Verpackung. Darunter wird ein flächig ausgebildetes Teil verstanden,
das das wasserbasierte flüssige Geschirreinigungsmittel teilweise oder vollständig
umgibt. Die exakte Form einer derartigen Verpackung ist nicht kritisch und kann den
Gebrauchsgegebenheiten weitgehend angepaßt werden. Es kommen beispielsweise zu verschiedenen
Formen (wie Schläuchen, Kissen, Zylindern, Flaschen, Scheiben o.ä.) gearbeitete verarbeitete
Kunststoff-Folien oder -Platten, Kapseln und andere denkbare Formen in Frage. Erfindungsgemäß
besonders bevorzugt sind Folien, die beispielsweise zu Verpackungen wie Schläuchen,
Kissen o. ä. verklebt und/oder versiegelt werden können, nachdem sie mit Teilportionen
der erfindungsgemäßen Reinigungsmittel oder mit den erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln
selbst befüllt wurden.
[0186] Weiter bevorzugt sind erfindungsgemäß aufgrund der ausgezeichnet den gewünschten
physikalischen Bedingungen anpaßbaren Eigenschaften Kunststoff-Folienverpackungen
aus wasserlöslichen Polymer-Materialien. Derartige Folien sind grundsätzlich aus dem
Stand der Technik bekannt.
[0187] Zusammenfassend sind sowohl Hohlkörper beliebiger Gestalt, die durch Spritzgießen,
Flaschenblasen, Tiefziehen usw. hergestellt werden können, als auch Hohlkörper aus
Folien, insbesondere Beutel (sogenannte Pouches) als Verpackungen für portionierte
erfindungsgemäße Mittel bevorzugt. Bevorzugte erfindungsgemäße flüssige wäßrige maschinelle
Geschirrspülmittel sind somit dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Umhüllung
einen Beutel aus wasserlöslicher Folie und/oder ein Spritzgußteil und/oder ein Blasformteil
und/oder ein Tiefziehteil umfaßt.
[0188] Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß die eine oder mehreren Umfassung(en) abgeschlossen
ist/sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die wasserbasierten flüssigen Geschirreinigungsmittel
optimal gegen Einflüsse der Umwelt, insbesondere gegen Feuchtigkeit geschützt sind.
Außerdem läßt sich mit diesen abgeschlossenen Umfassungen die Erfindung dahingehend
weiterentwickeln, daß die Reinigungsmittel zum Schutz des Inhalts der Umfassung(en)
vor Feuchtigkeit wenigstens ein Gas enthalten, siehe unten.
[0189] Als Materialien für die ganz oder teilweise wasserlösliche Umhüllung kommen grundsätzlich
alle Materialien infrage, die sich unter den gegebenen Bedingungen eines Waschvorgangs,
Spülvorgangs oder Reinigungsvorgangs (Temperatur, pH-Wert, Konzentration an waschaktiven
Komponenten) in wäßriger Phase vollständig oder teilweise lösen können. Die Polymer-Materialien
können besonders bevorzugt den Gruppen (gegebenenfalls teilweise acetalisierter) Polyvinylalkohol,
Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenoxid, Gelatine, Cellulose und deren Derivate, Stärke
und deren Derivate, insbesondere modifizierte Stärken, und Mischungen (Polymerblends,
Verbünde, Koextrudate etc.) der genannten Materialien zugehören. Besonders bevorzugt
sind Gelatine und Polyvinylalkohole sowie die genannten beiden Materialien jeweils
im Verbund mit Stärke oder modifizierter Stärke. Es kommen auch anorganische Salze
und Mischungen daraus als Materialien für die zumindest teilweise wasserlösliche Umhüllung
infrage.
[0190] Bevorzugte erfindungsgemäße flüssige wäßrige maschinelle Geschirrspülmittel sind
dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung ein oder mehrere Materialien aus der Gruppe
Acrylsäure-haltige Polymere, Polyacrylamide, Oxazolin-Polymere, Polystyrolsulfonate,
Polyurethane, Polyester und Polyether und deren Mischungen umfaßt.
[0191] Besonders bevorzugte erfindungsgemäße flüssige wäßrige maschinelle Geschirrspülmittel
sind dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung ein oder mehrere wasserlösliche(s)
Polymer(e), vorzugsweise ein Material aus der Gruppe (gegebenenfalls acetalisierter)
Polyvinylalkohol (PVAL), Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenoxid, Gelatine, Cellulose,
und deren Derivate und deren Mischungen, weiter bevorzugt (gegebenenfalls acetalisierter)
Polyvinylalkohol (PVAL), umfaßt.
[0192] "Polyvinylalkohole" (Kurzzeichen PVAL, gelegentlich auch PVOH) ist dabei die Bezeichnung
für Polymere der allgemeinen Struktur

die in geringen Anteilen (ca. 2%) auch Struktureinheiten des Typs

enthalten.
[0193] Handelsübliche Polyvinylalkohole, die als weiß-gelbliche Pulver oder Granulate mit
Polymerisationsgraden im Bereich von ca. 100 bis 2500 (Molmassen von ca. 4000 bis
100.000 g/mol) angeboten werden, haben Hydrolysegrade von 98-99 bzw. 87-89 Mol-%,
enthalten also noch einen Restgehalt an Acetyl-Gruppen. Charakterisiert werden die
Polyvinylalkohole von Seiten der Hersteller durch Angabe des Polymerisationsgrades
des Ausgangspolymeren, des Hydrolysegrades, der Verseifungszahl bzw. der Lösungsviskosität.
[0194] Polyvinylalkohole sind abhängig vom Hydrolysegrad löslich in Wasser und wenigen stark
polaren organischen Lösungsmitteln (Formamid, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid);
von (chlorierten) Kohlenwasserstoffen, Estern, Fetten und Ölen werden sie nicht angegriffen.
Polyvinylalkohole werden als toxikologisch unbedenklich eingestuft und sind biologisch
zumindest teilweise abbaubar. Die Wasserlöslichkeit kann man durch Nachbehandlung
mit Aldehyden (Acetalisierung), durch Komplexierung mit Ni- oder Cu-Salzen oder durch
Behandlung mit Dichromaten, Borsäure od. Borax verringern. Die Beschichtungen aus
Polyvinylalkohol sind weitgehend undurchdringlich für Gase wie Sauerstoff, Stickstoff,
Helium, Wasserstoff, Kohlendioxid, lassen jedoch Wasserdampf hindurchtreten.
[0195] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, daß die Umhüllung einen Polyvinylalkohol
umfaßt, dessen Hydrolysegrad 70 bis 100 Mol-%, vorzugsweise 80 bis 90 Mol-%, besonders
bevorzugt 81 bis 89 Mol-% und insbesondere 82 bis 88 Mol-% beträgt.
[0196] Vorzugsweise werden als Materialien für die Umhüllung Polyvinylalkohole eines bestimmten
Molekulargewichtsbereichs eingesetzt, wobei erfindungsgemäß bevorzugt ist, daß die
Umhüllung einen Polyvinylalkohol umfaßt, dessen Molekulargewicht im Bereich von 10.000
bis 100.000 gmol
-1, vorzugsweise von 11.000 bis 90.000 gmol
-1, besonders bevorzugt von 12.000 bis 80.000 gmol
-1 und insbesondere von 13.000 bis 70.000 gmol
-1 liegt.
[0197] Der Polymerisationsgrad solcher bevorzugten Polyvinylalkohole liegt zwischen ungefähr
200 bis ungefähr 2100, vorzugsweise zwischen ungefähr 220 bis ungefähr 1890, besonders
bevorzugt zwischen ungefähr 240 bis ungefähr 1680 und insbesondere zwischen ungefähr
260 bis ungefähr 1500.
[0198] Die vorstehend beschriebenen Polyvinylalkohole sind kommerziell breit verfügbar,
beispielsweise unter dem Warenzeichen Mowiol
® (Clariant). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders geeignete Polyvinylalkohole
sind beispielsweise Mowiol
® 3-83, Mowiol
® 4-88, Mowiol
® 5-88 sowie Mowiol
® 8-88.
[0199] Weitere als Material für die Hohlkörper besonders geeignete Polyvinylalkohole sind
der nachstehenden Tabelle zu entnehmen:
| Bezeichnung |
Hydrolysegrad [%] |
Molmasse [kDa] |
Schmelzpunkt [°C] |
| Airvol® 205 |
88 |
15-27 |
230 |
| Vinex® 2019 |
88 |
15-27 |
170 |
| Vinex® 2144 |
88 |
44 - 65 |
205 |
| Vinex® 1025 |
99 |
15 - 27 |
170 |
| Vinex® 2025 |
88 |
25 - 45 |
192 |
| Gohsefimer® 5407 |
30-28 |
23.600 |
100 |
| Gohsefimer® LL02 |
41-51 |
17.700 |
100 |
[0200] Weitere als Material für die Hohlform geeignete Polyvinylalkohole sind ELVANOL
® 51-05, 52-22, 50-42, 85-82, 75-15, T-25, T-66, 90-50 (Warenzeichen der Du Pont),
ALCOTEX
® 72.5, 78, B72, F80/40, F88/4, F88/26, F88/40, F88/47 (Warenzeichen der Harlow Chemical
Co.), Gohsenol
® NK-05, A-300, AH-22, C-500, GH-20, GL-03, GM-14L, KA-20, KA-500, KH-20, KP-06, N-300,
NH-26, NM11Q, KZ-06 (Warenzeichen der Nippon Gohsei K.K.).
[0201] Die Wasserlöslichkeit von PVAL kann durch Nachbehandlung mit Aldehyden (Acetalisierung)
oder Ketonen (Ketalisierung) verändert werden. Als besonders bevorzugt und aufgrund
ihrer ausgesprochen guten Kaltwasserlöslichkeit besonders vorteilhaft haben sich hierbei
Polyvinylalkohole herausgestellt, die mit den Aldehyd bzw. Ketogruppen von Sacchariden
oder Polysacchariden oder Mischungen hiervon acetalisiert bzw. ketalisiert werden.
Als äußerst vorteilhaft einzusetzen sind die Reaktionsprodukte aus PVAL und Stärke.
[0202] Weiterhin läßt sich die Wasserlöslichkeit durch Komplexierung mit Ni- oder Cu-Salzen
oder durch Behandlung mit Dichromaten, Borsäure, Borax verändern und so gezielt auf
gewünschte Werte einstellen. Folien aus PVAL sind weitgehend undurchdringlich für
Gase wie Sauerstoff, Stickstoff, Helium, Wasserstoff, Kohlendioxid, lassen jedoch
Wasserdampf hindurchtreten.
[0203] Beispiele geeigneter wasserlöslicher PVAL-Folien sind die unter Bezeichnung "SOLUBLON
®" von der Firma Syntana Handelsgesellschaft E. Harke GmbH & Co. erhältlichen PVAL-Folien.
Deren Löslichkeit in Wasser läßt sich Grad-genau einstellen, und es sind Folien dieser
Produktreihe erhältlich, die in allen für die Anwendung relevanten Temperaturbereichen
in wäßriger Phase löslich sind.
[0204] Polyvinylpyrrolidone, kurz als PVP bezeichnet, lassen sich durch die folgende allgemeine
Formel beschreiben:

[0205] PVP werden durch radikalische Polymerisation von 1-Vinylpyrrolidon hergestellt. Handelsübliche
PVP haben Molmassen im Bereich von ca. 2.500 bis 750.000 g/mol und werden als weiße,
hygroskopische Pulver oder als wäßrige Lösungen angeboten.
[0206] Polyethylenoxide, kurz PEOX, sind Polyalkylenglykole der allgemeinen Formel
H-[O-CH
2-CH
2]
n-OH
die technisch durch basisch katalysierte Polyaddition von Ethylenoxid (Oxiran) in
meist geringe Mengen Wasser enthaltenden Systemen mit Ethylenglykol als Startmolekül
hergestellt werden. Sie haben Molmassen im Bereich von ca. 200 bis 5.000.000 g/mol,
entsprechend Polymerisationsgraden n von ca. 5 bis >100.000. Polyethylenoxide besitzen
eine äußerst niedrige Konzentration an reaktiven Hydroxy-Endgruppen und zeigen nur
noch schwache Glykol-Eigenschaften.
[0207] Gelatine ist ein Polypeptid (Molmasse: ca. 15.000 bis >250.000 g/mol), das vornehmlich
durch Hydrolyse des in Haut und Knochen von Tieren enthaltenen Kollagens unter sauren
oder alkalischen Bedingungen gewonnen wird. Die Aminosäuren-Zusammensetzung der Gelatine
entspricht weitgehend der des Kollagens, aus dem sie gewonnen wurde, und variiert
in Abhängigkeit von dessen Provenienz. Die Verwendung von Gelatine als wasserlösliches
Hüllmaterial ist insbesondere in der Pharmazie in Form von Hart- oder Weichgelatinekapseln
äußerst weit verbreitet. In Form von Folien findet Gelatine wegen ihres im Vergleich
zu den vorstehend genannten Polymeren hohen Preises nur geringe Verwendung.
[0208] Bevorzugt sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch wasserbasierte flüssige
Geschirreinigungsmittel, deren Verpackung aus zumindest zum Teil wasserlöslicher Folie
aus mindestens einem Polymer aus der Gruppe Stärke und Stärkederivate, Cellulose und
Cellulosederivate, insbesondere Methylcellulose und Mischungen hieraus besteht.
[0209] Stärke ist ein Homoglykan, wobei die Glucose-Einheiten α-glykosidisch verknüpft sind.
Stärke ist aus zwei Komponenten unterschiedlichen Molekulargewichts aufgebaut: aus
ca. 20 bis 30% geradkettiger Amylose (MG. ca. 50.000 bis 150.000) und 70 bis 80% verzweigtkettigem
Amylopektin (MG. ca. 300.000 bis 2.000.000). Daneben sind noch geringe Mengen Lipide,
Phosphorsäure und Kationen enthalten. Während die Amylose infolge der Bindung in 1,4-Stellung
lange, schraubenförmige, verschlungene Ketten mit etwa 300 bis 1.200 Glucose-Molekülen
bildet, verzweigt sich die Kette beim Amylopektin nach durchschnittlich 25 Glucose-Bausteinen
durch 1,6-Bindung zu einem astähnlichen Gebilde mit etwa 1.500 bis 12.000 Molekülen
Glucose. Neben reiner Stärke sind zur Herstellung wasserlöslicher Umhüllungen der
Waschmittel-, Spülmittel- und Reinigungsmittel-Portionen im Rahmen der vorliegenden
Erfindung auch Stärke-Derivate geeignet, die durch polymeranaloge Reaktionen aus Stärke
erhältlich sind. Solche chemisch modifizierten Stärken umfassen dabei beispielsweise
Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen Hydroxy-Wasserstoffatome substituiert
wurden. Aber auch Stärken, in denen die Hydroxy-Gruppen gegen funktionelle Gruppen,
die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind, ersetzt wurden, lassen sich als Stärke-Derivate
einsetzen. In die Gruppe der Stärke-Derivate fallen beispielsweise Alkalistärken,
Carboxymethylstärke (CMS), Stärkeester und -ether sowie Aminostärken.
[0210] Reine Cellulose weist die formale Bruttozusammensetzung (C
6H
10O
5)
n auf und stellt formal betrachtet ein β-1,4-Polyacetal von Cellobiose dar, die ihrerseits
aus zwei Molekülen Glucose aufgebaut ist. Geeignete Cellulosen bestehen dabei aus
ca. 500 bis 5.000 Glucose-Einheiten und haben demzufolge durchschnittliche Molmassen
von 50.000 bis 500.000. Als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis verwendbar sind
im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Cellulose-Derivate, die durch polymeranaloge
Reaktionen aus Cellulose erhältlich sind. Solche chemisch modifizierten Cellulosen
umfassen dabei beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen
Hydroxy-Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Cellulosen, in denen die Hydroxy-Gruppen
gegen funktionelle Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind, ersetzt
wurden, lassen sich als Cellulose-Derivate einsetzen. In die Gruppe der Cellulose-Derivate
fallen beispielsweise Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC), Celluloseester
und -ether sowie Aminocellulosen.
[0211] Bevorzugte Umhüllungen aus zumindest partiell wasserlöslicher Folie enthalten mindestens
ein Polymer mit einer Molmasse zwischen 5.000 und 500.000 g/Mol, vorzugsweise zwischen
7.500 und 250.000 g/Mol und insbesondere zwischen 10.000 und 100.000 g/Mol. Die Umhüllung
weist je nach Herstellungsverfahren unterschiedliche Materialstärken auf, wobei erfindungsgemäße
flüssige wäßrige maschinelle Geschirrspülmittel bevorzugt sind, bei denen die Wandstärke
der Umhüllung 10 bis 5000 µm, vorzugsweise 20 bis 3000 µm, besonders bevorzugt 25
bis 2000 µm und insbesondere 100 bis 1500 µm beträgt.
[0212] Werden Folienbeutel (sogenannte Pouches) als Verpackung gewählt, so weist die wasserlösliche
Folie, die die Umhüllung bildet, vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 300 µm, vorzugsweise
von 2 bis 200 µm, besonders bevorzugt von 5 bis 150 µm und insbesondere von 10 bis
100 µm, auf.
[0213] Diese wasserlöslichen Folien können nach verschiedenen Herstellverfahren hergestellt
werden. Hier sind prinzipiell Blas-, Kalandrier- und Gießverfahren zu nennen. Bei
einem bevorzugten Verfahren werden die Folien dabei ausgehend von einer Schmelze mit
Luft über einen Blasdorn zu einem Schlauch geblasen. Bei dem Kalandrierverfahren,
das ebenfalls zu den bevorzugt eingesetzten Herstellverfahren gehört, werden die durch
geeignete Zusätze plastifizierten Rohstoffe zur Ausformung der Folien verdüst. Hier
kann es insbesondere erforderlich sein, an die Verdüsungen eine Trocknung anzuschließen.
Bei dem Gießverfahren, das ebenfalls zu den bevorzugten Herstellverfahren gehört,
wird eine wäßrige Polymerzubereitung auf eine beheizbare Trockenwalze gegeben, nach
dem Verdampfen des Wassers wird optional gekühlt und die Folie als Film abgezogen.
Gegebenenfalls wird dieser Film vor oder während des Abziehens zusätzlich abgepudert.
[0214] Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Ausführungsform, gemäß der die Umhüllung als ganzes
wasserlöslich ist, d. h. sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch beim maschinellen Reinigen,
vollständig auflöst, wenn die für das Lösen vorgesehenen Bedingungen erreicht sind.
Besonders bevorzugt als ganz wasserlösliche Umhüllungen sind z. B. Kapseln aus Gelatine,
mit Vorteil aus Weichgelatine, oder Beutel aus (gegebenenfalls teilweise acetalisiertem)
PVAL oder Kugeln aus Gelatine oder (gegebenenfalls teilweise acetalisiertem) PVAL
oder aus einem oder mehreren organischen und/oder anorganischen Salzen, vorzugsweise
Kugeln aus Weichgelatine. Wesentlicher Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß sich
die Umhüllung innerhalb einer praktisch relevant kurzen Zeit - als nicht begrenzendes
Beispiel lassen sich wenige Sekunden bis 5 min - unter genau definierten Bedingungen
in der Reinigungsflotte zumindest partiell löst und damit entsprechend den Anforderungen
den umhüllten Inhalt, d. h. das reinigungsaktive Material oder mehrere Materialien,
in die Flotte einbringt.
[0215] In einer anderen, ebenfalls aufgrund vorteilhafter Eigenschaften bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfaßt die wasserlösliche Umhüllung weniger gut oder gar nicht wasserlösliche
oder erst bei höherer Temperatur wasserlösliche Bereiche und gut wasserlösliche oder
bei niedriger Temperatur wasserlösliche Bereiche. Mit anderen Worten: Die Umhüllung
besteht nicht aus einem einheitlichen, in allen Bereichen die gleiche Wasserlöslichkeit
aufweisenden Material, sondern aus Materialien unterschiedlicher Wasserlöslichkeit.
Dabei sind Bereiche guter Wasserlöslichkeit einerseits zu unterscheiden von Bereichen
mit weniger guter Wasserlöslichkeit, mit schlechter oder gar fehlender Wasserlöslichkeit
oder von Bereichen, in denen die Wasserlöslichkeit erst bei höherer Temperatur oder
erst bei einem anderen pH-Wert oder erst bei einer geänderten Elektrolytkonzentration
den gewünschten Wert erreicht, andererseits. Dies kann dazu führen, daß sich bei bestimmungsgemäßem
Gebrauch unter einstellbaren Bedingungen bestimmte Bereiche der Umhüllung lösen, während
andere Bereiche intakt bleiben. So bildet sich eine mit Poren oder Löchern versehene
Umhüllung, in die Wasser und/oder Flotte eindringen, waschaktive, spülaktive oder
reinigungsaktive Inhaltsstoffe lösen und aus der Umhüllung ausschleusen kann. In gleicher
Weise können auch Umhüllungssysteme in Form von Mehrkammer-Beuteln oder in Form von
ineinander angeordneten Hohlkörpern (z. B. Kugeln: "Zwiebelsystem") vorgesehen werden.
So lassen sich Systeme mit kontrollierter Freisetzung der waschaktiven, spülaktiven
oder reinigungsaktiven Inhaltsstoffe herstellen.
[0216] Zur Ausbildung derartiger Systeme unterliegt die Erfindung keinen Beschränkungen.
So können Umhüllungen vorgesehen werden, in denen ein einheitliches Polymer-Material
kleine Bereiche eingearbeiteter Verbindungen (beispielsweise von Salzen) umfaßt, die
schneller wasserlöslich sind als das Polymer-Material. Andererseits können auch mehrere
Polymer-Materialien mit unterschiedlicher Wasserlöslichkeit gemischt werden (Polymer-Blend),
so daß das schneller lösliche Polymer-Material unter definierten Bedingungen durch
Wasser oder die Flotte schneller desintegriert wird als das langsamer lösliche.
[0217] Es entspricht einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, daß die
weniger gut wasserlöslichen Bereiche oder gar nicht wasserlöslichen Bereiche oder
erst bei höherer Temperatur wasserlöslichen Bereiche der Umhüllung Bereiche aus einem
Material sind, das chemisch im wesentlichen demjenigen der gut wasserlöslichen Bereiche
oder bei niedrigerer Temperatur wasserlöslichen Bereiche entspricht, jedoch eine höhere
Schichtdicke aufweist und/oder einen geänderten Polymerisationsgrad desselben Polymers
aufweist und/oder einen höheren Vernetzungsgrad derselben Polymerstruktur aufweist
und/oder einen höheren Acetalisierungsgrad (bei PVAL, beispielsweise mit Sacchariden,
Polysacchariden, wie Stärke) aufweist und/oder einen Gehalt an wasserunlöslichen Salzkomponenten
aufweist und/oder einen Gehalt an einem wasserunlöslichen Polymeren aufweist. Selbst
unter Berücksichtigung der Tatsache, daß sich die Umhüllung nicht vollständig löst,
können so Reinigungsmittel-Portionen gemäß der Erfindung bereitgestellt werden, die
vorteilhafte Eigenschaften bei der Freisetzung der wasserbasierten flüssigen Geschirreinigungsmittel
in die jeweilige Flotte aufweisen.
[0218] Das wasserlösliche Hüllmaterial ist vorzugsweise transparent. Unter Transparenz ist
im Sinne dieser Erfindung zu verstehen, daß die Durchlässigkeit innerhalb des sichtbaren
Spektrums des Lichts (410 bis 800 nm) größer als 20%, vorzugsweise größer als 30%,
äußerst bevorzugt größer als 40% und insbesondere größer als 50% ist. Sobald somit
eine Wellenlänge des sichtbaren Spektrums des Lichtes eine Durchlässigkeit größer
als 20% aufweist, ist es im Sinne der Erfindung als transparent zu betrachten.
[0219] Erfindungsgemäße wasserbasierte flüssige Geschirreinigungsmittel, die in transparenten
Umhüllungen bzw. Behältnissen verpackt sind, können als wesentlichen Bestandteil ein
Stabilisierungsmittel enthalten. Stabilisierungsmittel im Sinne der Erfindung sind
Materialien, die die Reinigungsmittelbestandteile in ihren wasserlöslichen, transparenten
Umhüllungen vor Zersetzung oder Desaktivierung durch Lichteinstrahlung schützen. Als
besonders geeignet haben sich hier Antioxidantien, UV-Absorber und Fluoreszensfarbstoffe
erwiesen.
[0220] Besonders geeignete Stabilisierungsmittel im Sinne der Erfindung sind die Antioxidantien.
Um unerwünschte, durch Lichteinstrahlung und damit radikalischer Zersetzung verursachte
Veränderungen an den Formulierungen zu verhindern, können die Formulierungen Antioxidantien
enthalten. Als Antioxidantien können dabei beispielsweise durch sterisch gehinderte
Gruppen substituierte Phenole, Bisphenole und Thiobisphenole verwendet werden. Weitere
Beispiele sind Propylgallat, Butylhydroxytoluol (BHT), Butylhydroxyanisol (BHA), t-Butylhydrochinon
(TBHQ), Tocopherol und die langkettigen (C8-C22) Ester der Gallussäure, wie Dodecylgallat.
Andere Substanzklassen sind aromatische Amine, bevorzugt sekundäre aromatische Amine
und substituierte p-Phenylendiamine, Phosphorverbindungen mit dreiwertigem Phosphor
wie Phosphine, Phosphite und Phosphonite, Zitronensäuren und Zitronensäurederivate,
wie lsopropylcitrat, Endiol-Gruppen enthaltende Verbindungen, sogenannte Reduktone,
wie die Ascorbinsäure und ihre Derivate, wie Ascorbinsäurepalmitat, Organoschwefelverbindungen,
wie die Ester der 3,3'-Thiodipropionsäure mit C
1-18-Alkanolen, insbesondere C
10-18-Alkanolen, Metallionen-Desaktivatoren, die in der Lage sind, die Autooxidation katalysierende
Metallionen, wie z.B. Kupfer, zu komplexieren, wie Nitrilotriessigsäure und deren
Abkömmlinge und ihre Mischungen. Antioxidantien können in den Formulierungen in Mengen
bis 35 Gew.-%, vorzugsweise bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,01 bis 20 und
insbesondere von 0,03 bis 20 Gew.-% enthalten sein.
[0221] Eine weitere Klasse bevorzugt einsetzbarer Stabilisierungsmittel sind die UV-Absorber.
UV-Absorber können die Lichtbeständigkeit der Rezepturbestandteile verbessern. Darunter
sind organische Substanzen (Lichtschutzfilter) zu verstehen, die in der Lage sind,
ultraviolette Strahlen zu absorbieren und die aufgenommene Energie in Form längerwelliger
Strahlung, z.B. Wärme wieder abzugeben. Verbindungen, die diese gewünschten Eigenschaften
aufweisen, sind beispielsweise die durch strahlungslose Desaktivierung wirksamen Verbindungen
und Derivate des Benzophenons mit Substituenten in 2-und/oder 4-Stellung. Weiterhin
sind auch substituierte Benzotriazole, wie beispielsweise das wasserlösliche Benzolsulfonsäure-3-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-hydroxy-5-(methylpropyl)-mononatriumsalz
(Cibafast
® H), in 3-Stellung phenylsubstituierte Acrylate (Zimtsäurederivate), gegebenenfalls
mit Cyanogruppen in 2-Stellung, Salicylate, organische Ni-Komplexe sowie Naturstoffe
wie Umbelliferon und die körpereigene Urocansäure geeignet. Besondere Bedeutung haben
Biphenyl- und vor allem Stilbenderivate, die kommerziell als Tinosorb
® FD oder Tinosorb
® FR ex Ciba erhältlich sind. Als UV-B-Absorber sind zu nennen 3-Benzylidencampher
bzw. 3-Benzylidennorcampher und dessen Derivate, z.B. 3-(4-Methylbenzyliden)campher,
4-Aminobenzoesäurederivate, vorzugsweise 4-(Dimethylamino)benzoesäure-2-ethylhexylester,
4-(Dimethylamino)benzoesäure-2-octyl-ester und 4-(Dimethylamino)benzoesäureamylester;
Ester der Zimtsäure, vorzugsweise 4-Methoxyzimtsäure-2-ethylhexylester, 4-Methoxyzimtsäurepropylester,
4-Methoxyzimt-säureisoamylester, 2-Cyano-3,3-phenylzimtsäure-2-ethylhexylester (Octocrylene);
Ester der Salicylsäure, vorzugsweise Salicylsäure-2-ethylhexylester, Salicylsäure-4-isopropylbenzylester,
Salicylsäurehomomenthylester; Derivate des Benzophenons, vorzugsweise 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon,
2-Hydroxy-4-methoxy-4'-methylbenzo-phenon, 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon; Ester
der Benzalmalonsäure, vorzugsweise 4-Methoxybenzmalonsäuredi-2-ethylhexylester; Triazinderivate,
wie z.B. 2,4,6-Trianilino-(p-carbo-2'-ethyl-1'-hexyloxy)-1,3,5-triazin und Octyl Triazon
oder Dioctyl Butamido Triazone (Uvasorb
® HEB); Propan-1,3-dione, wie z.B. 1-(4-tert.Butylphenyl)-3-(4'methoxyphenyl)propan-1,3-dion;
Ketotricyclo(5.2.1.0)decan-Derivate. Weiterhin geeignet sind 2-Phenylbenzimidazol-5-sulfonsäure
und deren Alkali-, Erdalkali-, Ammonium-, Alkylammonium-, Alkanolammonium- und Glucammoniumsalze;
Sulfonsäurederivate von Benzophenonen, vorzugsweise 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon-5-sulfonsäure
und ihre Salze; Sulfonsäurederivate des 3-Benzylidencamphers, wie z.B. 4-(2-Oxo-3-bornylidenmethyl)benzol-sulfonsäure
und 2-Methyl-5-(2-oxo-3-bomyliden)sulfonsäure und deren Salze.
[0222] Als typische UV-A-Filter kommen insbesondere Derivate des Benzoylmethans in Frage,
wie beispielsweise 1-(4'-tert.Butylphenyl)-3-(4'-methoxyphenyl)propan-1,3-dion, 4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan
(Parsol 1789), 1-Phenyl-3-(4'-isopropylphenyl)-propan-1,3-dion sowie Enaminverbindungen.
Die UV-A und UV-B-Filter können selbstverständlich auch in Mischungen eingesetzt werden.
Neben den genannten löslichen Stoffen kommen für diesen Zweck auch unlösliche Lichtschutzpigmente,
nämlich feindisperse, vorzugsweise nanoisierte Metalloxide bzw. Salze in Frage. Beispiele
für geeignete Metalloxide sind insbesondere Zinkoxid und Titandioxid und daneben Oxide
des Eisens, Zirkoniums, Siliciums, Mangans, Aluminiums und Cers sowie deren Gemische.
Als Salze können Silicate (Talk), Bariumsulfat oder Zinkstearat eingesetzt werden.
Die Oxide und Salze werden in Form der Pigmente bereits für hautpflegende und hautschützende
Emulsionen und dekorative Kosmetik verwendet. Die Partikel sollten dabei einen mittleren
Durchmesser von weniger als 100 nm, vorzugsweise zwischen 5 und 50 nm und insbesondere
zwischen 15 und 30 nm aufweisen. Sie können eine sphärische Form aufweisen, es können
jedoch auch solche Partikel zum Einsatz kommen, die eine ellipsoide oder in sonstiger
Weise von der sphärischen Gestalt abweichende Form besitzen. Die Pigmente können auch
oberflächenbehandelt, d.h. hydrophilisiert oder hydrophobiert vorliegen. Typische
Beispiele sind gecoatete Titandioxide, wie z.B. Titandioxid T 805 (Degussa) oder Eusolex
® T2000 (Merck). Als hydrophobe Coatingmittel kommen dabei vor allem Silicone und dabei
speziell Trialkoxyoctylsilane oder Simethicone in Frage. Vorzugsweise wird mikronisiertes
Zinkoxid verwendet.
[0223] UV-Absorber können in den wasserbasierten flüssigen Geschirreinigungsmitteln in Mengen
bis 5 Gew.-%, vorzugsweise bis 3 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,01 bis 2,0 und
insbesondere von 0,03 bis 1 Gew.-% enthalten sein.
[0224] Eine weitere bevorzugt einzusetzende Klasse von Stabilisierungsmitteln sind die Fluoreszenzfarbstoffe.
Zu ihnen zählen die 4,4'-Diamino-2,2'-stilbendisulfonsäuren (Flavonsäuren), 4,4'-Distyrylbiphenylen,
Methyl-umbelliferone, Cumarine, Dihydrochinolinone, 1,3-Diarylpyrazoline, Naphthalsäureimide,
Benzoxazol-, Benzisoxazol- und Benzimidazol-Systeme sowie der durch Hetero-cyclen
substituierten Pyrenderivate. Von besonderer Bedeutung sind dabei die Sulfonsäuresalze
der Diaminostilben-Derivate, sowie polymere Fluoreszenzstoffe, wie sie in der US 5,082,578
offenbart werden.
[0225] Fluoreszenzstoffe können in den Formulierungen in Mengen bis 5 Gew.-%, vorzugsweise
bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,01 bis 0,5 und insbesondere von 0,03 bis 0,1
Gew.-% enthalten sein.
[0226] In einer bevorzugten Ausführungsform werden die vorgenannten Stabilisierungsmittel
in beliebigen Mischungen eingesetzt. Die Stabilisierungsmittel werden in Mengen bis
40 Gew.-%, vorzugsweise bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,01 bis 20 Gew.-%,
insbesondere von 0,02 bis 5 Gew.-% eingesetzt.
[0227] Wie bereits weiter oben erwähnt, können erfindungsgemäße wasserbasierte flüssige
Geschirreinigungsmittel so verpackt werden, daß die Verpackung einerseits wasserlöslich
und andererseits dicht schließend, d.h. zur Umgebung hin abgeschlossen ist. Dabei
lassen sich erfindungsgemäß zwei Ausführungsformen verwirklichen:
[0228] So entspricht es einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, daß die Umfassung(en)
abgeschlossen ist/sind und wenigstens ein mit dem wasserbasierten flüssigen Geschirreinigungsmittel
nicht reagierendes wasserfreies Gas enthält/enthalten, weiter bevorzugt in einer Menge
enthält/enthalten, daß der Gesamtdruck innerhalb der abgeschlossenen Umfassung(en)
über dem Außendruck liegt, noch weiter bevorzugt um mindestens 1 mbar über dem Außendruck
liegt. Ganz besonders bevorzugte Ausführungsformen dieser Reinigungsmittel-Portionen
gemäß der Erfindung enthalten wenigstens ein mit dem wasserbasierten flüssigen Geschirreinigungsmittel
nicht reagierendes wasserfreies Gas in einer solchen Menge, daß der Gesamtdruck innerhalb
der abgeschlossenen Umfassung(en) um mindestens 5 mbar, noch weiter bevorzugt um mindestens
10 mbar, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 10 mbar bis 50 mbar über dem Außendruck
liegt. Ganz besonders im Fall der bevorzugten Ausführungsformen mit deutlich über
dem Außendruck liegenden Gesamtdruck innerhalb der Umfassung(en) kann ein Zutritt
von Feuchtigkeit bzw. Wasser zum Inneren der Umfassung überraschenderweise reduziert
bzw. sogar zuverlässig verhindert werden. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung
wird unter "Außendruck" der Druck verstanden, der auf der Umgebungsseite der Umfassung(en)
herrscht und auf das Äußere der Umfassung(en) wirkt, und zwar zum Zeitpunkt des Befüllens
der Umfassung mit dem jeweiligen wenigstens einen wasserfreien Gas.
[0229] Erfindungsgemäß kann/können die Umfassung(en) entweder ein wasserfreies Gas enthalten
oder können mehrere wasserfreie Gase enthalten. In der Praxis ist die Beaufschlagung
der Umfassung(en) mit einem Gas aufgrund der damit verbundenen geringeren Kosten bevorzugt.
Unter "wasserfrei" wird dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, daß
das/die Gas(e) vor der Verwendung in den erfindungsgemäßen Reinigungsmittel-Portionen
sorgfältig getrocknet werden und damit bei Verwendung kein oder nahezu kein Wasser
mehr enthalten; ein gegen Null gehender Wassergehalt ist dabei bevorzugt. Der Trockenvorgang
kann auf jedem dem Fachmann für diesen Zweck bekannten Weg erfolgen. Ziel ist es,
daß die Gase möglichst kein Wasser mehr enthalten, das mit den Komponenten in den
Reinigungsmittel-Portionen reagieren könnte und damit zu einer Verschlechterung der
Qualität derartiger gegen Feuchtigkeit bzw. Wasser empfindlicher Komponenten führen
könnte. Bevorzugte Wasch- oder Reinigungsmittel-Portionen gemäß der Erfindung umfassen
als Gas(e) wenigstens ein wasserfreies Gas, das gewählt ist aus der Gruppe N
2, Edelgas(e), CO
2, N
2O, O
2, H
2, Luft, gasförmige Kohlenwasserstoffe, ganz besonders N
2, das überall preiswert verfügbar ist und nach an sich bekannten Methoden vollständig
"getrocknet" werden kann. Die genannten Gase sind vorteilhafterweise gegenüber den
Komponenten der waschaktiven Zubereitung inert und werden daher im Rahmen der vorliegenden
Erfindung auch mitunter als "Inertgase" bezeichnet.
[0230] Gemäß einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Reinigungsmittel-Portion ist/sind die Umfassung(en) abgeschlossen und enthalten wenigstens
eine Substanz, die bei Reaktion mit Wasser ein mit der/den waschaktiven Zubereitung(en)
nicht reagierendes Gas in einer Menge freisetzt, daß der Gesamtdruck innerhalb der
geschlossenen Umfassung(en) ansteigt. Von besonderem Vorteil sind solche Reinigungsmittel-Portionen,
in denen die in der/den Umfassung(en) enthaltene wenigstens eine Substanz bei Reaktion
mit Wasser das wenigstens eine Gas in einer Menge freisetzt, daß der Gesamtdruck innerhalb
der geschlossenen Umfassung(en) um mindestens 1 mbar über den Außendruck ansteigt,
bevorzugt um mindestens 5 mbar, besonders bevorzugt um einen Wert im Bereich von 5
bis 50 mbar höher liegt als der Außendruck. Diese Ausführungsform ist von besonderem
Vorteil dahingehend, daß ihre Herstellung gegenüber derjenigen Ausführungsform, in
der das Gas in der abgeschlossenen Umfassung enthalten ist, stark vereinfacht ist,
da nur die wenigstens eine Substanz zugegeben werden muß, die bei Kontakt mit Feuchtigkeit/Wasser
in der abgeschlossenen Umfassung wenigstens ein Gas erzeugt. Weiter wird etwaige,
in die Umfassung eingedrungene Feuchtigkeit gleich von der zur Reaktion mit Wasser
befähigten Substanz aufgenommen und umgesetzt und steht daher für eine Verschlechterung
der Qualität der Komponenten der waschaktiven Zubereitung nicht mehr zur Verfügung.
Denkbar sind auch Mischformen der Reinigungsmittel-Zubereitung, in denen von Anfang
an sowohl (wenigstens) ein wasserfreies Gas in der abgeschlossenen Umfassung ist als
auch eine mit Wasser zur Reaktion befähigte Substanz enthalten ist. Mit dieser Ausführungsform
läßt sich in besonders guter und effizienter Weise die Verschlechterung den Komponenten
der erfindungsgemäßen Mittel durch einen Zutritt von Feuchtigkeit oder Wasser verhindern.
[0231] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mit Wasser ein Gas
freisetzende Substanz Bestandteil der waschaktiven Zubereitung und ist - noch mehr
bevorzugt - eine hygroskopische Substanz, die mit den Komponenten der waschaktiven
Zubereitung(en) verträglich ist. Dies hat unter anderem den Vorteil, daß diese Substanz(en)
Feuchtigkeit oder Wasser dann, wenn diese(s) Zutritt in das Innere der Umfassung erlangt,
sofort unter Bildung eines Gases aufnimmt, das den Innendruck innerhalb der Umfassung
auf einen Wert oberhalb des Atmosphärendrucks erhöht und so überraschenderweise den
Zutritt weiterer Feuchtigkeit bzw. weiteren Wassers erschwert oder unmöglich macht.
[0232] Beispiele solcher Substanzen sind, ohne daß dies als beschränkend zu verstehen ist,
Substanzen, die gewählt sind aus der Gruppe gebundenes Wasserstoffperoxid enthaltende
Substanzen, -O-O- Gruppen enthaltende Substanzen, O-C-O- Gruppen enthaltende Substanzen,
Hydride und Carbide, weiter bevorzugt eine Substanz ist, die gewählt ist aus der Gruppe
Percarbonate (besonders bevorzugt Natriumpercarbonat), Persulfate, Perborate, Persäuren,
M
AM
BH
4, worin M
A für ein Alkalimetall (besonders bevorzugt für Li oder Na) steht (beispielsweise LiAlH
4, NaBH
4, NaAlH
4) und M
B für B oder Al steht, oder M'
2C
2 oder M
IIC
2, worin M' für ein einwertiges Metall und M" für ein zweiwertiges Metall steht (beispielsweise
CaC
2).
[0233] Erfindungsgemäß bevorzugt sind Reinigungsmittel-Portionen, in denen das in der/den
Umfassung(en) enthaltene wasserfreie Gas, mit dem die Umfassung(en) direkt beaufschlagt
werden, gewählt ist aus der Gruppe N
2, Edelgas(e), CO
2, N
2O, O
2, H
2, Luft, gasförmige Kohlenwasserstoffe oder deren Mischungen. Bevorzugtes Gas - oder
zumindest eines der bevorzugt verwendeten Gase - ist N
2, und zwar aufgrund der Tatsache, daß Stickstoff überall preiswert gewinnbar zur Verfügung
steht und gut mit herkömmlichen Mitteln getrocknet werden kann bzw. getrocknet bevorratet
werden kann.
[0234] Ebenfalls bevorzugt sind gemäß der Erfindung solche Reinigungsmittel-Portionen, in
denen das innerhalb der Umfassung von der mit Wasser oder Feuchtigkeit reaktiven Substanz
gebildete wenigstens eine Gas gewählt ist aus der Gruppe CO
2, N
2, H
2, O
2, gasförmige Kohlenwasserstoffe wie insbesondere Methan, Ethan, Propan oder eine Mischung
mehrerer der genannten Gase. Die genannten Gase sind vorteilhafterweise gegenüber
den Komponenten der waschaktiven Zubereitung inert und werden daher im Rahmen der
vorliegenden Erfindung auch mitunter als "Inertgase" bezeichnet.