[0001] Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der portionierten flüssigen Wasch-
oder Reinigungsmittel, wie sie zur Dosierung wasch- und reinigungsaktiver Substanzen
eingesetzt werden. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf wasserarme
flüssige Wasch-oder Reinigungsmittel, welche Phosphat enthalten.
[0002] Portionierte und vordosierte Wasch- oder Reinigungsmittel erfreuen sich bei den Verbrauchern
aufgrund ihrer einfachen und sicheren Handhabbarkeit einer großen Beliebtheit. Die
Verpackung flüssiger oder gelförmiger wasch- oder reinigungsaktiver Substanzen oder
Substanzgemische in wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Materialien ist dementsprechend
im Stand der Technik in einer Reihe von Dokumenten beschrieben. Dabei ist zwischen
Verfahrensanmeldungen für die Herstellung der wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Verpackungen auf der einen Seiten und Anmeldungen bezüglich der eingesetzten Verpackungsmaterialien
und Inhaltsstoffe auf der anderen Seite zu unterscheiden.
[0003] Spezielle Ausgestaltungen des Thermoform-Verfahrens zur Herstellung tiefgezogener
Verpackungseinheiten offenbaren beispielsweise die internationalen Anmeldungen
WO 00/55044,
WO 00/44045, WO 00/44046 und
WO 00/55415 (Hindustan Lever Limited). Diese tiefgezogenen Beutel enthalten gemäß der Beschreibung
dieser Anmeldungen flüssige oder gelförmige Substanzgemische, vorzugsweise aus dem
Bereich der wasch- und reinigungsaktiven Substanzen. Der Folienbeutel kann aus wasserlöslichen
Materialien wie Polyvinylalkohol bestehen. Die Anmeldungen machen keine näheren Angaben
über die Zusammensetzung der flüssigen oder gelförmigen Inhaltsstoffe, deren Lagerstabilität
oder Wasseraufnahmeverhalten.
[0004] Gegenstand der internationalen Anmeldungen
WO 02/16205 (Reckitt Benckiser Limited) ist ein Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Behältnisse
durch Thermoformen einer wasserlöslichen PVA-Folie mit einem Wassergehalt unterhalb
5 Gew.-%. Die resultierenden Behältnisse werden vorzugsweise mit wasch- oder reinigungsaktiven
Substanzen befüllt, wobei diese bevorzugt einen Wassergehalt oberhalb 8 Gew.-% aufweisen.
Die Wasch- und Reinigungsmittel können gemäß der Offenbarung dieser Anmeldung Alkaliphosphate
enthalten. Die Anmeldung
WO 02/16206 (Reckitt Benckiser Limited) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung aufgeblasener
wasserlöslicher Behälter durch Zusatz gasfreisetzender Salze zu dem in den Behältern
befindlichen Substanzen oder Substanzgemischen. Bei diesen Mitteln kann es sich u.a.
um Phosphat-haltige Wasch- oder Reinigungsmittel handeln.
Flüssige Zusammensetzungen mit einem Wassergehalt oberhalb 3 Gew.-%, welche in tiefgezogenen
PVA-Behältern verpackt sind, beansprucht die internationale Anmeldung
WO 02/16222 (Reckitt Benckiser Limited). Bei den flüssigen Zusammensetzungen kann es sich u.a.
um phosphathaltige Textil- oder Geschirreinigungsmittel handeln. Keine der genannten
Anmeldungen macht Angaben über die Konfektionierung der in den flüssigen Wasch- oder
Reinigungsmitteln enthaltenen Phosphate oder den vorteilhaften Einfluß einer solchen
Konfektionierung auf Lagerstabilität und Wasseraufnahmeverhalten der phosphathaltigen
Wasch-oder Reinigungsmittel.
[0005] Gegenstand der
WO 02/16541 (Reckitt Benckiser Limited) sind flüssigkeitsbefüllte wasserlösliche oder wasserdispergierbare
Behälter. Die enthaltenen Flüssigkeiten weisen einen Wassergehalt zwischen 20 und
50 Gew.-% auf und enthalten mindestens einen Polyphosphat Gerüststoff sowie Kalium-
und Natrium-lonen, wobei das molare Verhältnis von Kalium zu Natrium zwischen 0,55:1
und 20:1 beträgt. Als bevorzugtes Polyphosphat wird Kaliumtripolyphosphat offenbart.
Nähere Angaben über die bevorzugt eingesetzten Phosphate oder deren Konfektionierung
sind dieser Anmeldung nicht zu entnehmen.
[0006] Das europäische Patent
EP 518 689 B1 (Rhone-Poulenc Agrochimie) beansprucht Behältersysteme, umfassend einen in Wasser
löslichen oder in Wasser dispergierbaren Beutel enthaltend ein Mittel, das eine Flüssigkeit
oder ein Gel ist, umfassend ein gefährliches Produkt, 5 bis 55 Gew.-% Wasser und eine
wirksame Menge eines Elektrolyten, der ein anorganisches Salz ist. Der Zusatz dieses
Elektrolyten bewirkt nach der Lehre der
EP 518 689 B1 die Herabsetzung der Löslichkeit des Beutelmaterials in der wäßrigen Lösung und erhöht
auf diese Weise die Stabilität des Beutels. Neben anderen anorganischen Salzen werden
auch Phosphate als wirksame Elektrolyte offenbart. Angaben über die spezielle Natur
dieser Phosphate oder deren Konfektionierung macht dieses Patent nicht.
[0007] Die
US-A-500 4556 offenbart nicht-wässerige Reinigungsmittel, die durch organisch modifizierte Tone
stabilisiert sind.
[0008] Flüssige oder gelförmige Angebotsformen, wie sie vordosiert in Folienbeuteln erhältlich
sind und in den vorgenannten Anmeldungen beschrieben werden, weisen bisher eine Reihe
von Nachteilen auf. So neigen insbesondere wasserarme Flüssigkeiten oder Gele bei
den für Lagerung, Transport oder Gebrauch üblichen Temperaturen und Luftfeuchten zur
Bildung von Ausfällungen bis hin zur Verfestigung des gesamten Gels. Die Bildung derartiger
Ausfällungen ist nicht nur dem äußeren Erscheinungsbild der Mittel abträglich, sondern
hat auch einen nachteiligen Einfluß auf die Wasch- oder Reinigungsleistung dieser
Mittel, da aus der Ausfällung in der Regel eine verringerte Löslichkeit der verfestigten
Wasch- oder Reinigungsmittelinhaltsstoffe resultiert.
[0009] Es war folglich die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung wasserarme flüssige oder gelförmige
Angebotsformen von Wasch- oder Reinigungsmitteln bereitzustellen, welche sich zur
Verpackung in wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Folien eignen, und auch nach
mehrwöchiger Lagerung unter den für Herstellung, Lagerung und Transport dieser Mittel
üblichen Bedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit) keine Ausfällungen oder Verfestigungen
aufweisen.
[0010] Es wurde nun gefunden, daß in wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behältern
verpackte verwasserarme, flüssige Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen dann
eine hohe Lagerstabilität aufweisen, wenn diese Mittel Natriumtripolyphosphat mit
einem Phase-1 Anteil unterhalb 25 Gew.% enthalten.
[0011] Ein erster Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist daher eine portionierte, flüssige
Wasch-oder Reinigungsmittelzusammensetzung in einem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Behälter, umfassend eine wasserarme Matrix und darin dispergiertes Phosphat, dadurch
gekennzeichnet, daß das dispergierte Phosphat Natriumtripolyphosphat umfaßt und der
Phase-I Anteil des dispergierten Natriumtripolyphosphats bezogen auf das Gesamtgewicht
des dispergierten Natriumtripolyphosphats weniger als 25 Gew.-%, beträgt, wobei es
sich in bevorzugten Ausführungsformen insbesondere bei mehrwöchiger Lagerversuchen
bei Temperaturen oberhalb 50°C als besonders vorteilhaft erwiesen hat, wenn der Phase-I
Anteil des dispergierten Natriumtripolyphosphats in den erfindungsgemäßen Mitteln
weniger als 20 Gew.-%, bevorzugt weniger als 16 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger
als 12 Gew.-% und insbesondere weniger als 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht
des dispergierten Natriumtripolyphosphats, beträgt.
[0012] Natriumtripolyphosphat (Pentanatriumphosphat, Na
5P
3O
10) 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. Bei den wasserfreien Modifikationen ist zwischen den kristallinen Phase-I-
und Phase-II-Phosphaten zu unterscheiden. 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 Lösung durch Versprühen entwässert. Ähnlich wie Grahamsches Salz und Natriumdiphosphat
löst Pentanatriumtriphosphat viele unlösliche Metall-Verbindungen (auch Kalkseifen
usw.).
[0013] Als "wasserarm" werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung solche flüssigen Wasch-
oder Reinigungsmittelzusammensetzungen bezeichnet, die einen Gesamtwassergehalt, das
heißt einen Gehalt an freiem Wasser und/oder in Form von Hydratwasser und/oder Konstitutionswasser
vorliegendem Wasser unterhalb 18 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des
Wasch-und Reinigungsmittels ohne Berücksichtigung des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Behälter, aufweisen. Die Bestimmung des Wassergehalts kann beispielsweise durch Titration
nach Karl Fischer erfolgen.
[0014] Bevorzugte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen weisen im Rahmen dieser
Anmeldung einen Gesamtwassergehalt, das heißt einen Gehalt an freiem Wasser und/oder
in Form von Hydratwasser und/oder Konstitutionswasser vorliegendem Wasser zwischen
0,1 und 15 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,5 und 12 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen
1 und 9 Gew.-% und insbesondere zwischen 2 und 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht
des Wasch- und Reinigungsmittels ohne Berücksichtigung des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Behälter, auf. Wenngleich der Gesamtwassergehalt (Summe des freien Wassers und des
Konstitutionswassers und des Hydratwassers) bevorzugter erfindungsgemäßer Mittel zwischen
0,1 und 15 Gew.-% beträgt, so ist der Anteil des freien Wassers an diesem Gesamtwassergehalt
doch vorzugsweise gering. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden daher Wasch-
oder Reiniungsmittel-zusammensetzungen bevorzugt, welche einen Gehalt an freiem Wasser,
das heißt nicht in Form von Hydratwasser und/oder Konstitutionswasser vorliegendem
Wasser zwischen 0,1 und 6 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 Gew.-%, besonders
bevorzugt zwischen 0,1 und 4 Gew.-% und insbesondere zwischen 0,1 und 3 Gew.-%, jeweils
bezogen auf das Gesamtgewicht der Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung, ohne
Berücksichtigung des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters, aufweisen.
[0015] Im Rahmen vorliegenden Erfindung bevorzugte wasserarme Wasch- oder Reinigungsmittel
enthalten neben dem zuvor beschriebenen Natriumtripolyphosphat weitere Phosphate,
vorzugsweise aus der Gruppe der Alkalimetallphosphate. 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.
[0016] 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 Nätiumtrimetaphosphat (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
s)
x] und ist leicht löslich in Wasser.
[0017] 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.
[0018] 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 höchwirksamen, Kalium- phosphate gegenüber entsprechenden Natrium-Verbindungen
vielfach bevorzugt.
[0019] 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.
[0020] Durch Kondensation des NaH
2PO
4 bzw. des KH
2PO
4 entstehen höhermolekulare 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.
[0021] 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.
[0022] Alle vorgenannten Phosphate sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung als bevorzugte
Bestandteile flüssiger, wasserarmer Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen
aufzufassen, wobei in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung das dispergierte Phosphat zusätzlich zum Natriumtripolyphosphat weitere(s)
Polyphosphat(e), bevorzugt Tripolyphosphat(e), besonders bevorzugt Kaliumtripolyphosphat,
umfaßt.
[0023] Bei den beanspruchten Mitteln kann es sich neben Vollwaschmitteln für Textilien oder
maschinelle Geschirrspülmittel auch um Spezialwaschmittel zur Pflege von Fasern, Glas,
Keramik oder Metall handeln. Bevorzugt werden in jedem Fall Wasch- und Reinigungsmittel,
welche einen Gesamtphosphatgehalt der Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung zwischen
30 und 70 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 35 und 65 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen
40 und 60 Gew.-% und insbesondere zwischen 45 und 55 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Gesamtgewicht der flüssigen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung, ohne Berücksichtigung
des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter, aufweisen.
[0024] Zur Beeinflussung der Lösungseigenschaften oder der Optik der beanspruchten Wasch-
oder Reinigungsmittel, insbesondere jedoch zur weiteren Verbesserung der Lagerfähigkeit,
kann das in der wasserarmen Matrix dispergierte Phosphat beschichtet werden. Dabei
ist es bevorzugt, daß bezogen auf das Gesamtgewicht des dispergierten Phosphats mindestens
10 Gew.-%, bevorzugt mindestens 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 50 Gew.-%
und insbesondere mindestens 70 Gew.-% des dispergierten Phosphats eine Beschichtung
aufweisen.
[0025] Als Beschichtungsmaterialien oder als Bestandteil der Beschichtung, beispielsweise
als Bindemittel in Kombination mit Salzen, vorzugsweise anorganischen Salzen, eignen
sich insbesondere Polymere oder Polymergemische, wobei das Polymer bzw. mindestens
50 Gew.-% des Polymergemischs ausgewählt ist aus
- a) wasserlöslichen nichtionischen Polymeren aus der Gruppe der
a1) Polyvinylpyrrolidone,
a2) Vinylpyrrolidon/Vinylester-Copolymere,
a3) Celluloseether
- b) wasserlöslichen amphoteren Polymeren aus der Gruppe der
b1) Alkylacrylamid/Acrylsäure-Copolymere
b2) Alkylacrylamid/Methacrylsäure-Copolymere
b3) Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure-Copolymere
b4) Alkylacrylamid/Acrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure -Copolymere
b5) Alkylacrylamid/Methacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure -Copolymere
b6) Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure-Copolymere
b7) Alkylacrylamid/Alkymethacrylat/Alkylaminoethylmethacrylat/Alkylmethacrylat-Copolymere
b8) Copolymere aus
b8i) ungesättigten Carbonsäuren
b8ii) kationisch derivatisierten ungesättigten Carbonsäuren
b8iii) gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren
- c) wasserlöslichen zwitterionischen Polymeren aus der Gruppe der
c1) Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Acrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali-und
Ammoniumsalze
c2) Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Methacrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali-
und Ammoniumsalze
c3) Methacroylethylbetain/Methacrylat-Copolymere
- d) wasserlöslichen anionischen Polymeren aus der Gruppe der
d1) Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere
d2) Vinylpyrrolidon/Vinylacrylat-Copolymere
d3) Acrylsäure/Ethylacrylat/N-tert.Butylacrylamid-Terpolymere
d4) Pfropfpolymere aus Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein
oder im Gemisch, copolymerisiert mit Crotonsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäure mit
Polyalkylenoxiden und/oder Polykalkylenglycolen
d5) gepfropften und vernetzten Copolymere aus der Copolymerisation von
d5i) mindesten einem Monomeren vom nicht-ionischen Typ,
d5ii) mindestens einem Monomeren vom ionischen Typ,
d5iii) von Polyethylenglycol und
d5iv) einem Vernetzter
d6) durch Copolymerisation mindestens eines Monomeren jeder der drei folgenden Gruppen
erhaltenen Copolymere:
d6i) Ester ungesättigter Alkohole und kurzkettiger gesättigter Carbonsäuren und/oder
Ester kurzkettiger gesättigter Alkohole und ungesättigter Carbonsäuren,
d6ii) ungesättigte Carbonsäuren,
d6iii) Ester langkettiger Carbonsäuren und ungesättigter Alkohole und/oder Ester aus
den Carbonsäuren der Gruppe d6ii) mit gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen
oder verzweigten C8-18-Alkohols
d7) Terpolymere aus Crotonsäure, Vinylacetat und einem Allyl- oder Methallylester
d8) Tetra- und Pentapolymere aus
d8i) Crotonsäure oder Allyloxyessigsäure
d8ii) Vinylacetat oder Vinylpropionat
d8iii) verzweigten Allyl- oder Methallylestern
d8iv) Vinylethern, Vinylestern oder geradkettigen Allyl- oder Methallylestern
d9) Crotonsäure-Copolymere mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Ethylen,
Vinylbenzol, Vinylmethylether, Acrylamid und deren wasserlöslicher Salze
d10) Terpolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und Vinylestern einer gesättigten aliphatischen
in □-Stellung verzweigten Monocarbonsäure
- e) wasserlöslichen kationischen Polymeren aus der Gruppe der
e1) quaternierten Cellulose-Derivate
e2) Polysiloxane mit quaternären Gruppen
e3) kationischen Guar-Derivate
e4) polymeren Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere mit Estern und Amiden
von Acrylsäure und Methacrylsäure
e5) Copolymere des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dialkylaminoacrylats
und -methacrylats
e6) Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere
e7) quaternierter Polyvinylalkohol
e8) unter den INCI-Bezeichnungen Polyquaternium 2, Polyquaternium 17, Polyquaternium
18 und Polyquaternium 27 angegeben Polymere.
[0026] Wasserlösliche Polymere im Sinne der Erfindung sind solche Polymere, die bei Raumtemperatur
in Wasser zu mehr als 2,5 Gew.-% löslich sind.
[0027] Die in den erfindungsgemäßen flüssigen Wasch- und Reinigungsmitteln dispergierten
Phosphate sind vorzugsweise mit einem Polymer oder Polymergemisch beschichtet, wobei
das Polymer (und dementsprechend die gesamte Beschichtung) bzw. mindestens 50 Gew.-%
des Polymergemischs (und damit mindestens 50% der Beschichtung) aus bestimmten Polymeren
ausgewählt ist. Dabei besteht die Beschichtung ganz oder zu mindestens 50% ihres Gewichts
aus wasserlöslichen Polymeren aus der Gruppe der nichtionischen, amphoteren, zwitterionischen,
anionischen und/oder kationischen Polymere. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
besteht die Beschichtung des Phosphats aus einem weiteren anorganischen Salz, welches
als Bindemittel eines der genannten Polymere enthält. Bevorzugte Poylmere aus diesen
Gruppen wurden vorstehend aufgelistet und werden nachfolgend näher beschrieben.
[0028] Erfindungsgemäß bevorzugte wasserlösliche Polymere sind nichtionisch. Geeignete nichtionogene
Polymere sind beispielsweise:
- Polyvinylpyrrolidone, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung Luviskol® (BASF) vertrieben werden. Polyvinylpyrrolidone sind bevorzugte nichtionische Polymere
im Rahmen der Erfindung.
Polyvinylpyrrolidone [Poly(1-vinyl-2-pyrrolidinone)], Kurzzeichen PVP, sind Polymere
der allg. Formel (I)

die durch radikalische Polymerisation von 1-Vinylpyrrolidon nach Verfahren der Lösungs-oder
Suspensionspolymerisation unter Einsatz von Radikalbildnern (Peroxide, AzoVerbindungen)
als Initiatoren hergestellt werden. Die ionische Polymerisation des Monomeren liefert
nur Produkte mit niedrigen Molmassen. Handelsübliche Polyvinylpyrrolidone haben Molmassen
im Bereich von ca. 2500-750000 g/mol, die über die Angabe der K-Werte charakterisiert
werden und - K-Wert-abhängig - Glasübergangstemperaturen von 130-175° besitzen. Sie
werden als weiße, hygroskopische Pulver oder als wäßrige. Lösungen angeboten. Polyvinylpyrrolidone
sind gut löslich in Wasser und einer Vielzahl von organischen Lösungsmitteln (Alkohole,
Ketone, Eisessig, Chlorkohlenwasserstoffe, Phenole u.a.).
- Vinylpyrrolidon/Vinylester-Copolymere, wie sie beispielsweise unter dem Warenzeichen
Luviskol® (BASF) vertrieben werden. Luviskol® VA 64 und Luviskol® VA 73, jeweils Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere, sind besonders bevorzugte
nichtionische Polymere. Die Vinylester-Polymere sind aus Vinylestern zugängliche Polymere
mit der Gruppierung der Formel (II)

als charakteristischem Grundbaustein der Makromoleküle. Von diesen haben die Vinylacetat-Polymere
(R = CH3) mit Polyvinylacetaten als mit Abstand wichtigsten Vertretern die größte technische
Bedeutung.
Die Polymerisation der Vinylester erfolgt radikalisch nach unterschiedlichen Verfahren
(Lösungspolymerisation, Suspensionspolymerisation, Emulsionspolymerisation, Substanzpolymerisation.).
Copolymere von Vinylacetat mit Vinylpyrrolidon enthalten Monomereinheiten der Formeln
(I) und (II)
[0029] Celluloseether, wie Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose,
wie sie beispielsweise unter den Warenzeichen Culminal
® und Benecel
® (AQUALON) vertrieben werden.
Celluloseether lassen sich durch die allgemeine Formel (III) beschreiben,

[0030] in R für H oder einen Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl- oder Alkylarylrest steht.
In bevorzugten Produkten steht mindestens ein R in Formel (III) für -CH
2CH
2CH
2-OH oder -CH
2CH
2-OH. Celluloseether werden technisch durch Veretherung von Alkalicellulose (z.B. mit
Ethylenoxid) hergestellt. Celluloseether werden charakterisiert über den durchschnittlichen
Substitutionsgrad DS bzw. den molaren Substitutionsgrad MS, die angeben, wieviele
Hydroxy-Gruppen einer Anhydroglucose-Einheit der Cellulose mit dem Veretherungsreagens
reagiert haben bzw. wieviel mol des Veretherungsreagens im Durchschnitt an eine Anhydroglucose-Einheit
angelagert wurden. Hydroxyethylcellulosen sind ab einem DS von ca. 0,6 bzw. einem
MS von ca. 1 wasserlöslich. Handelsübliche Hydroxyethyl- bzw. Hydroxypropylcellulosen
haben Substitutionsgrade im Bereich von 0,85-1,35 (DS) bzw. 1,5-3 (MS). Hydroxyethyl-
und -propylcellulosen werden als gelblich-weiße, geruch- und geschmacklose Pulver
in stark unterschiedlichen Polymerisationsgraden vermarktet. Hydroxyethyl- und -propylcellulosen
sind in kaltem und heißem Wasser sowie in einigen (wasserhaltigen) organischen Lösungsmitteln
löslich, in den meisten (wasserfreien) organischen Lösungsmitteln dagegen unlöslich;
ihre wäßrigen Lösungen sind relativ unempfindlich gegenüber Änderungen des pH-Werts
oder Elektrolyt-Zusatz.
[0031] Weitere erfindungsgemäß bevorzugte Polymere sind wasserlösliche Amphopolymere. Unter
dem Oberbegriff Ampho-Polymere sind amphotere Polymere, d.h. Polymere, die im Molekül
sowohl freie Aminogruppen als auch freie -COOH- oder SO
3H-Gruppen enthalten und zur Ausbildung innerer Salze befähigt sind, zwitterionische
Polymere, die im Molekül quartäre Ammoniumgruppen und -COO
-- oder -SO
3--Gruppen enthalten, und solche Polymere zusammengefaßt, die -COOH- oder SO
3H-Gruppen und quartäre Ammoniumgruppen enthalten. Ein Beispiel für ein erfindungsgemäß
einsetzbares Amphopolymer ist das unter der Bezeichnung Amphomer
® erhältliche Acrylharz, das ein Copolymer aus tert.-Butylaminoethylmethacrylat, N-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)acrylamid
sowie zwei oder mehr Monomeren aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure und deren
einfachen Estern darstellt. Ebenfalls bevorzugte Amphopolymere setzen sich aus ungesättigten
Carbonsäuren (z.B. Acryl- und Methacrylsäure), kationisch derivatisierten ungesättigten
Carbonsäuren (z.B. Acrylamidopropyl-trimethyl-ammoniumchlorid) und gegebenenfalls
weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren zusammen, wie beispielsweise in der
deutschen Offenlegungsschrift
39 29 973 und dem dort zitierten Stand der Technik zu entnehmen sind. Terpolymere von Acrylsäure,
Methylacrylat und Methacrylamidopropyltrimoniumchlorid, wie sie unter der Bezeichnung
Merquat
®2001 N im Handel erhältlich sind, sind erfindungsgemäß besonders bevorzugte Ampho-Polymere.
Weitere geeignete amphotere Polymere sind beispielsweise die unter den Bezeichnungen
Amphomer
® und Amphomer
® LV-71 (DELFT NATIONAL) erhältlichen Octylacrylamid/Methylmethacrylat/tert.-Butylaminoethylmethacrylat/2-Hydroxypropylmethacrylat-Copolymere.
[0032] Geeignete zwitterionische Polymere sind beispielsweise Acrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid/Acrylsäure-
bzw. -Methacrylsäure-Copolymerisate und deren Alkali- und Ammoniumsalze. Weiterhin
geeignete zwitterionische Polymere sind Methacroylethylbetain/Methacrylat-Copolymere,
die unter der Bezeichnung Amersette
® (AMERCHOL) im Handel erhältlich sind.
[0033] Erfindungsgemäß geeignete anionische Polymere sind u. a.:
- Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere, wie sie beispielsweise unter den Bezeichnungen
Resyn® (NATIONAL STARCH), Luviset® (BASF) und Gafset® (GAF) im Handel sind.
Diese Polymere weisen neben Monomereinheiten der vorstehend genannten Formel (II)
auch Monomereinheiten der allgemeinen Formel (IV) auf:
[-CH(CH3)-CH(COOH)-]n (IV)
- Vinylpyrrolidon/Vinylacrylat-Copolymere, erhältlich beispielsweise unter dem Warenzeichen
Luviflex® (BASF). Ein bevorzugtes Polymer ist das unter der Bezeichnung Luviflex® VBM-35 (BASF) erhältliche Vinylpyrrolidon/Acrylat-Terpolymere.
- Acrylsäure/Ethylacrylat/N-tert.Butylacrylamid-Terpolymere, die beispielsweise unter
der Bezeichnung Ultrahold® strong (BASF) vertrieben werden.
- Pfropfpolymere aus Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein oder
im Gemisch, copolymerisiert mit Crotonsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Polyalkylenoxiden
und/oder Polykalkylenglycolen
Solche gepfropften Polymere von Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure
allein oder im Gemisch mit anderen copolymerisierbaren Verbindungen auf Polyalkylenglycolen
werden durch Polymerisation in der Hitze in homogener Phase dadurch erhalten, daß
man die Polyalkylenglycole in die Monomeren der Vinylester, Ester von Acrylsäure oder
Methacrylsäure, in Gegenwart von Radikalbildner einrührt.
Als geeignete Vinylester haben sich beispielsweise Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat,
Vinylbenzoat und als Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure diejenigen, die mit
aliphatischen Alkoholen mit niedrigem Molekulargewicht, also insbesondere Ethanol,
Propanol, Isopropanol, 1-Butanol, 2-Butanol, 2-Methy-1-Propanol, 2-Methyl-2-Propanol,
1-Pentanol, 2-Pentanol, 3-Pentanol, 2,2-Dimethyl-1-Propanol, 3-Methyl-1-butanol; 3-Methyl-2-butanol,
2-Methyl-2-butanol, 2-Methyl-1-Butanol, 1-Hexanol, erhältlich sind, bewährt.
Als Polyalkylenglycole kommen insbesondere Polyethylenglycole und Polypropylenglycole
in Betracht. Polymere des Ethylenglycols, die der allgemeinen Formel V
H-(O-CH2-CH2)n-OH (V)
genügen, wobei n Werte zwischen 1 (Ethylenglycol) und mehreren tausend annehmen kann.
Für Polyethylenglycole existieren verschiedene Nomenklaturen, die zu Verwirrungen
führen können. Technisch gebräuchlich ist die Angabe des mittleren relativen Molgewichts
im Anschluß an die Angabe "PEG", so daß "PEG 200" ein Polyethylenglycol mit einer
relativen Molmasse von ca. 190 bis ca. 210 charakterisiert. Für kosmetische Inhaltsstoffe
wird eine andere Nomenklatur verwendet, in der das Kurzzeichen PEG mit einem Bindestrich
versehen wird und direkt an den Bindestrich eine Zahl folgt, die der Zahl n in der
oben genannten Formel V entspricht. Nach dieser Nomenklatur (sogenannte INCI-Nomenklatur,
CTFA International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, 5th Edition, The Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Washington, 1997) sind
beispielsweise PEG-4, PEG-6, PEG-8, PEG-9, PEG-10, PEG-12, PEG-14 und PEG-16 einsetzbar.
Kommerziell erhältlich sind Polyethylenglycole beispielsweise unter den Handelsnamen
Carbowax® PEG 200 (Union Carbide), Emkapol® 200 (ICI Americas), Lipoxol® 200 MED (HÜLS America), Polyglycol® E-200 (Dow Chemical), Alkapol® PEG 300 (Rhone-Poulenc), Lutrol® E300 (BASF) sowie den entsprechenden Handelsnamen mit höheren Zahlen.
Polypropylenglycole (Kurzzeichen PPG) sind Polymere des Propylenglycols, die der allgemeinen
Formel VI

genügen, wobei n Werte zwischen 1 (Propylenglycol) und mehreren tausend annehmen kann.
Technisch bedeutsam sind hier insbesondere Di-, Tri- und Tetrapropylenglycol, d.h.
die Vertreter mit n=2, 3 und 4 in Formel VI.
Insbesondere können die auf Polyethylenglycole gepfropften Vinylacetatcopolymeren
und die auf Polyethylenglycole gepfropften Polymeren von Vinylacetat und Crotonsäure
eingesetzt werden.
- gepfropfte und vernetzte Copolymere aus der Copolymerisation von
i) mindesten einem Monomeren vom nicht-ionischen Typ,
ii) mindestens einem Monomeren vom ionischen Typ,
iii) von Polyethylenglycol und
iv) einem Vernetzter
Das verwendete Polyethylenglycol weist ein Molekulargewicht zwischen 200 und mehreren
Millionen, vorzugsweise zwischen 300 und 30.000, auf. Die nicht-ionischen Monomeren
können von sehr unterschiedlichem Typ sein und unter diesen sind folgende bevorzugt:
Vinylacetat, Vinylstearat, Vinyllaurat, Vinylpropionat, Allylstearat, Allyllaurat,
Diethylmaleat, Allylacetat, Methylmethacrylat, Cetylvinylether, Stearylvinylether
und 1-Hexen.
Die ionischen Monomeren können gleichermaßen von sehr unterschiedlichen Typen sein,
wobei unter diesen besonders bevorzugt Crotonsäure, Allyloxyessigsäure, Vinylessigsäure,
Maleinsäure, Acrylsäure und Methacrylsäure in den Pfropfpolameren enthalten sind.
Als Vernetzer werden vorzugsweise Ethylenglycoldimethacrylat, Diallylphthalat, ortho-,
meta-und para-Divinylbenzol, Tetraallyloxyethan und Polyallylsaccharosen mit 2 bis
5 Allylgruppen pro Molekül Saccharin.
Die vorstehend beschriebenen gepfropften und vernetzten Copolymere werden vorzugsweise
gebildet aus:
i) 5 bis 85 Gew.-% mindesten eine Monomeren vom nicht-ionischen Typ,
ii) 3 bis 80 Gew.-% mindestens eines Monomeren vom ionischen Typ,
iii) 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-% Polyethylenglycol und
iv) 0,1 bis 8 Gew.-% eines Vernetzers, wobei der Prozentsatz des Vernetzers durch
das Verhältnis der Gesamtgewichte von i), ii) und iii) ausgebildet ist.
- durch Copolymerisation mindestens eines Monomeren jeder der drei folgenden Gruppen
erhaltene Copolymere:
- i) Ester ungesättigter Alkohole und kurzkettiger gesättigter Carbonsäuren und/oder
Ester kurzkettiger gesättigter Alkohole und ungesättigter Carbonsäuren,
- ii) ungesättigte Carbonsäuren,
- iii) Ester langkettiger Carbonsäuren und ungesättigter Alkohole und/oder Ester aus
den Carbonsäuren der Gruppe ii) mit gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen
oder verzweigten C8-18-Alkohols
Unter kurzkettigen Carbonsäuren bzw. Alkoholen sind dabei solche mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
zu verstehen, wobei die Kohlenstoffketten dieser Verbindungen gegebenenfalls durch
zweibindige Heterogruppen wie -O-, -NH-, -S_ unterbrochen sein können.
- Terpolymere aus Crotonsäure, Vinylacetat und einem Allyl- oder Methallylester
Diese Terpolymere enthalten Monomereinheiten der allgemeinen Formeln (II) und (IV)
(siehe oben) sowie Monomereinheiten aus einem oder mehreren Allyl- oder Methallyestern
der Formel VII:

worin R3 für -H oder -CH3, R2 für -CH3 oder -CH(CH3)2 und R1 für -CH3 oder einen gesättigten geradkettigen oder verzweigten C1-6-Alkylrest steht und die Summe der Kohlenstoffatome in den Resten R1 und R2 vorzugsweise 7, 6, 5, 4, 3 oder 2 ist.
Die vorstehend genannten Terpolymeren resultieren vorzugsweise aus der Copolymerisation
von 7 bis 12 Gew.-% Crotonsäure, 65 bis 86 Gew.-%, vorzugsweise 71 bis 83 Gew.-% Vinylacetat
und 8 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 17 Gew.-% Allyl- oder Methallylestern der
Formel VII.
- Tetra- und Pentapolymere aus
- i) Crotonsäure oder Allyloxyessigsäure
- ii) Vinylacetat oder Vinylpropionat
- iii) verzweigten Allyl- oder Methallylestern
- iv) Vinylethern, Vinylestern oder geradkettigen Allyl- oder Methallylestern
- Crotonsäure-Copolymere mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Ethylen, Vinylbenzol,
Vinylmethylether, Acrylamid und deren wasserlöslicher Salze
- Terpolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und Vinylestern einer gesättigten aliphatischen
in α-Stellung verzweigten Monocarbonsäure.
[0034] Weitere, bevorzugt als Bestandteil der Beschichtung einsetzbare Polymere sind kationische
Polymere. Unter den kationischen Polymeren sind dabei die permanent kationischen Polymere
bevorzugt. Als "permanent kationisch" werden erfindungsgemäß solche Polymeren bezeichnet,
die unabhängig vom pH-Wert der Mittels (also sowohl der Beschichtung als auch des
Formkörpers) eine kationische Gruppe aufweisen. Dies sind in der Regel Polymere, die
ein quartäres Stickstoffatom, beispielsweise in Form einer Ammoniumgruppe, enthalten.
Bevorzugte kationische Polymere sind beispielsweise
- quaternisierte Cellulose-Derivate, wie sie unter den Bezeichnungen Celquat® und Polymer JR® im Handel erhältlich sind. Die Verbindungen Celquat® H 100, Celquat® L 200 und Polymer JR®400 sind bevorzugte quaternierte Cellulose-Derivate.
- Polysiloxane mit quaternären Gruppen, wie beispielsweise die im Handel erhältlichen
Produkte Q2-7224 (Hersteller: Dow Coming; ein stabilisiertes Trimethylsilylamodimethicon),
Dow Corning® 929 Emulsion (enthaltend ein hydroxyl-amino-modifiziertes Silicon, das auch als Amodimethicone
bezeichnet wird), SM-2059 (Hersteller: General Electric), SLM-55067 (Hersteller: Wacker)
sowie Abil®-Quat 3270 und 3272 (Hersteller: Th. Goldschmidt; diquaternäre Polydime- thylsiloxane,
Quaternium-80),
- Kationische Guar-Derivate, wie insbesondere die unter den Handelsnamen Cosmedia®Guar und Jaguar® vertriebenen Produkte,
- Polymere Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere mit Estern und Amiden von
Acrylsäure und Methacrylsäure. Die unter den Bezeichnungen Merquat®100 (Poly(dimethyldiallylammoniumchlorid)) und Merquat®550 (Dimethyldiallylammoniumchlorid-Acrylamid-Copolymer) im Handel erhältlichen Produkte
sind Beispiele für solche kationischen Polymere.
- Copolymere des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dialkylaminoacrylats
und -methacrylats, wie beispielsweise mit Diethylsulfat quaternierte Vinylpyrrolidon-Dimethylaminomethacrylat-Copolymere.
Solche Verbindungen sind unter den Bezeichnungen Gafquat®734 und Gafquat®755 im Handel erhältlich.
- Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere, wie sie unter der Bezeichnung
Luviquat® angeboten werden.
- quaternierter Polyvinylalkohol
sowie die unter den Bezeichnungen
- Polyquaternium 2,
- Polyquaternium 17,
- Polyquaternium 18 und
- Polyquaternium 27
bekannten Polymeren mit quartären Stickstoffatomen in der Polymerhauptkette. Die genannten
Polymere sind dabei nach der sogenannten INCI-Nomenklatur bezeichnet, wobei sich detaillierte
Angaben im
CTFA International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, 5th Edition, The Cosmetic,
Toiletry and Fragrance Association, Washington, 1997, finden, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.
[0035] Erfindungsgemäß bevorzugte kationische Polymere sind quatemisierte Cellulose-Derivate
sowie polymere Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere. Kationische Cellulose-Derivate,
insbesondere das Handelsprodukt Polymer
®JR 400, sind ganz besonders bevorzugte kationische Polymere.
[0036] Ein im Rahmen der vorliegenden Anmeldung besonders bevorzugtes Beschichtungsmaterial
für Phosphate ist Polyvinylalkohol (PVA). Bezüglich des Hydrolysegrades und des Molekulargewichts
der bevorzugt für das Coating eingesetzten Polyvinylalkohole gelten die weiter unten
in der Beschreibung bezüglich der bevorzugten Behältermaterialien gemachten Angaben,
auf die an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen wird.
Wie bereits erwähnt kann die Beschichtung erfindungsgemäß bevorzugter Phosphate auch
aus einem Gemisch der vorgenannten Polymere mit Salzen, vorzugsweise anorganischen
Salzen, bestehen.
[0037] Die Herstellung derartig beschichteter Phosphatpartikel kann beispielsweise durch
ein Granulationsverfahren, in welchem in einer Wirbelschicht partikuläre Gerüststoffe
mit bindemittelhaltigen wäßrigen Lösungen anorganischer Salze in Kontakt gebrachten
werden, erfolgen. Ein solches Verfahren zur Herstellung beschichteter Phosphatpartikel,
umfaßt die Schritte:
- a) Einbringen eines oder mehrerer partikulärer Gerüststoffe(s) in eine Wirbelschicht;
- b) Aufsprühen der wäßrigen Lösung mindestens eines anorganischen Salzes, auf den/die
partikuläre(n) Gerüststoff(e), wobei die in Schritt b) eingesetzte wäßrige Lösung
weiterhin ein Bindemittel enthält.
[0038] Als Partikel oder partikuläre Gerüststoffgranulate werden im Rahmen der vorliegenden
Anmeldung separate Teilchen bezeichnet, wie sie beispielsweise durch Kristallisation
oder Agglomeration erhalten werden. Die Bezeichnung Partikel ist an keine Teilchengröße
gebunden. Die Größe der in dem erfindungsgemäßen Verfahren verarbeiteten Partikel
wird ausschließlich durch die technischen Möglichkeiten der eingesetzten Wirbelschicht
begrenzt.
[0039] Bei dem in Schritt b) des Verfahrens eingesetzten Beschichtungsmittel handelt es
sich um eine Wäßrige Lösung eines anorganischen Salzes, die weiterhin Bindemittel
enthält. Das eingesetzte Bindemittel ist nicht notwendigerweise vollständig gelöst,
es kann beispielsweise auch in der wässrigen Phasen suspendiert vorliegen. Bevorzugt
sind im Rahmen der vorliegenden Anmeldung jedoch Beschichtungsmittel, welche sowohl
das anorganische Salz, als auch das Bindemittel in gelöster Form aufweisen.
[0040] Zur Durchführung des Beschichtungsverfahrens hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
die Temperaturen der Zuluft, des Wirbelbetts sowie der aufgesprühten wäßrigen Lösung
zu kontrollieren. Bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung daher erfindungsgemäße
Verfahren, bei denen die Temperatur der in Schritt b) eingesetzten Zuluft zwischen
30 und 220°C, vorzugsweise zwischen 60 und 210°C und insbesondere zwischen 90 und
200°C beträgt und/oder das Wirbelbett während des Aufsprühens der wäßrigen Lösung
in Schritt b) eine Temperatur oberhalb 30 °C, vorzugsweise oberhalb 45°C und insbesondere
oberhalb 60°C aufweist und/oder die in Schritt b) aufgesprühte wäßrige Lösung eine
Temperatur oberhalb 30°C, vorzugsweise oberhalb 40°C und insbesondere oberhalb 50°C
aufweist.
[0041] Bevorzugt werden im Rahmen der vorstehenden Verfahrens wäßrige Lösungen anorganischer
Salze eingesetzt, welche bei 20°C eine Löslichkeit oberhalb 100 g/L aufweisen. Als
vorteilhaft einsetzbare anorganische Salze haben sich insbesondere solche Salze erwiesen,
die zur Bildung von Hydraten befähigt sind. Aus dieser Gruppe der Hydratbildenden
Salze werden wiederum Natriumsulfat, Natriumcarbonat, Natriumphosphat oder Magnesiumsulfat
bevorzugt. Besonders bevorzugt sind Granulationsverfahren, welche dadurch gekennzeichnet
sind, daß die in Schritt b) aufgesprühte Lösung mindestens ein anorganisches Salz
aus der Gruppe, welche zur Bildung von Hydraten befähigt sind, insbesondere mindestens
ein anorganisches Salz aus der Gruppe Natriumsulfat, Natriumcarbonat, Natriumphosphat
oder Magnesiumsulfat enthält.
[0042] Die vorgenannten anorganischen Salze werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren in
Form wässeriger Lösungen eingesetzt, welche zusätzlich ein Bindemittel enthalten.
Der Einsatz dieses/dieser Bindemittel(s) in dem erfindungsgemäßen Verfahren erhöht
die Schüttdichte und Abriebbeständigkeit der resultierenden Granulate und verbessert
deren Rieselfähigkeit.
Als besonders geeignete Bindemittel haben sich wasserlösliche organische Polymere
erwiesen, wobei die Polyalkylenglycole, insbesondere die Polyethylenglycole und/oder
Poylpropylenglycole besonders bevorzugt werden. Eine ausführliche Beschreibung bevorzugter
wasserlöslicher Polymere für die Beschichtung findet sich in den vorhergehenden Abschnitten.
Auf diese Ausführungen wird an dieser Stelle verwiesen.
[0043] Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Beschichtung des in den erfindungsgemäßen
flüssigen Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen dispergierten Phosphats, führt
bereits bei geringen Mengen an Beschichtungsmaterial zu deutlich verbesserten Eigenschaften
dieser Mittel. Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, daß die Menge
an Beschichtungsmaterial, bezogen auf das Gesamtgewicht des beschichteten dispergierten
Phosphats zwischen 0,5 und 15 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 1 und 12 Gew.-% und insbesondere
zwischen 2 und 8 Gew.-% beträgt.
[0044] Eine zweite Methode zur Verbesserung der Lagerfähigkeit erfindungsgemäßer Mittel
neben der zuvor beschriebenen Beschichtung ist die Hydratisierung der in der wasserarmen
Matrix dispergierten Phosphate, insbesondere des Natriumtripolyphospats. Wie eingangs
erwähnt, existiert Natriumtripolyphosphat außer in den beiden wasserfreien Modifikationen
weiterhin als kristallines Hexahydrat, dessen Hydratwassergehalt, bezogen auf das
Gesamtgewicht, 28 Gew.-% beträgt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt
daher das dispergierte Natriumtripolyphosphat wenigstens anteilsweise in Form des
Hexahydrats vor. Das dispergierte Natriumtripolyphosphat kann jedoch auch vollständig
in Form des Hexahydrats vorliegen. Besonders bevorzugt werden Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen
in denen das dispergierte Natriumtripolyphosphat, bezogen auf sein Gesamtgewicht,
10 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-% und insbesondere 25 bis 50 Gew.-%
Natriumtripolyphosphat Hexahydrat enthält. Anstelle des oder in Kombination mit dem
vollhydratisierten Natriumtripolyphosphat Hexahydrats kann weiterhin auch teilhydratisiertes
Natriumtripolyphosphat eingesetzt werden. Derartiges teilhydratisiertes Phosphat hat
gegenüber dem Hexahydrat den Vorteil einer leichteren Verarbeitbarkeit und ermöglicht
aufgrund des geringeren Hydratwassergehalts die Herstellung von Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen
höherer Wirkstoffkonzentration. Die Herstellung täilhydratisierten Natriumtripolyphosphats
kann beispielsweise durch die Einwirkung von heißem Wasserdampf oder wäßrige Sprühnebel
auf wasserfreie Phosphate erfolgen. Der Hydratisierungsgrad des Phosphats läßt sich
dabei über die Menge des zugeführten Wassers bestimmen. Im Rahmen der vorliegenden
Anmeldung enthalten bevorzugte Wasch - oder Reinigungsmittelzusammensetzungen das
dispergierte Phosphat wenigstens anteilsweise in Form eines hydratisierten Phosphats,
wobei dieses hydratisierte Phosphat vorzugsweise einen Hydratwassergehalt von 0,5
bis 26 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 24 Gew.-% und insbesondere von 2 bis 20 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der dispergierten hydratisierten Phosphats,
aufweist.
[0045] Die erfindungsgemäßen Mittel liegen als Feststoffsuspension in einer wasserarmen
Matrix vor, welche außer dem Wasser auch weitere nichtwäßrige Lösungsmittel enthalten
kann. Die Bezeichnung "Feststoffsuspension" schließt im Rahmen der vorliegenden Anmeldung
nicht aus, daß die in den erfindungsgemäßen Mitteln enthaltenen festen Substanzen
wenigstens anteilsweise in Lösung vorliegen. Unabhängig von diesen gelösten Anteilen
weisen die erfindungsgemäßen Mittel jedoch einen Anteil suspendierter Feststoffe auf.
Die oben genannten nichtwäßrigen 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.
[0046] Nichtwäßrige Lösungsmittel, die in den erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt werden
können, stammen vorzugsweise aus der Gruppe ein- oder mehrwertigen Alkohole, Alkanolamine
oder Glykolether, 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, Ethylenglykolmethylether, Ethylenglykolethylether, Ethylenglykolpropylether,
Etheylenglykolmonon-butylether, Diethylenglykolmethylether, Di-ethylenglykolethylether,
Propylenglykolmethyl-, - ethyl- oder -propylether, Dipropylenglykolmethyl-, oder -ethylether,
Methoxy-, Ethoxy- oder Butoxytriglykol, 1-Butoxyethoxy-2-propanol, 3-Methyl-3-methoxybutanol,
Propylen-glykol-t-butylether sowie Mischungen dieser Lösungsmittel.
[0047] Eine im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte portionierte Wasch-
oder Reinigungsmittelzusammensetzung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie nichtwäßrige(s)
Lösungsmittel in Mengen von 0,1 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 60 Gew.-%,
besonders bevorzugt von 1 bis 50 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 2 bis 40 Gew.-%
und insbesondere von 2,5 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf die gesamte Zusammensetzung,
enthält, wobei bevorzugte(s) nichtwäßrige(s) Lösungsmittel ausgewählt ist/sind aus
der Gruppe der bei Raumtemperatur flüssigen nichtionischen Tenside, der Polyethylenglycole
und Polypropylenglycole, Glycerin, Glycerincarbonat, Triacetin, Ethylenglycol, Propylengylcol,
Propylencarbonat, Hexylenglycol, Ethanol sowie n-Propanol und/oder iso-Propanol.
[0048] Die bei Raumtemperatur flüssigen nichtionischen Tenside werden als wasch- bzw. reinigungsaktive
Substanzen weiter unten ausführlich beschrieben.
[0049] Erfindungsgemäß einsetzbare Polyethylenglycole (Kurzzeichen PEG) sind bei Raumtemperatur
flüssig. PEG sind Polymere des Ethylenglycols, die der allgemeinen Formel (VIII)
H-(O-CH
2-CH
2)
n-OH (VIII)
genügen, wobei n Werte zwischen 1 (Ethylenglykol, siehe unten) und ca. 16 annehmen
kann. Für Polyethylenglykole existieren verschiedene Nomenklaturen, die zu Verwirrungen
führen können. Technisch gebräuchlich ist die Angabe des mittleren relativen Molgewichts
im Anschluß an die Angabe "PEG", so daß "PEG 200" ein Polyethylenglycol mit einer
relativen Molmasse von ca. 190 bis ca. 210 charakterisiert. Nach dieser Nomenklatur
sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung die technisch gebräuchlichen Polyethylenglycole
PEG 200, PEG 300, PEG 400 und PEG 600 einsetzbar.
[0050] Für kosmetische Inhaltsstoffe wird eine andere Nomenklatur verwendet, in der das
Kurzzeichen PEG mit einem Bindestrich versehen wird und direkt an den Bindestrich
eine Zahl folgt, die der Zahl n in der oben genannten Formel entspricht. Nach dieser
Nomenklatur (sogenannte INCI-Nomenklatur, CTFA International Cosmetic Ingredient Dictionary
and Handbook, 5
th Edition, The Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Washington, 1997) sind
erfindungsgemäß beispielsweise PEG-4, PEG-6, PEG-8, PEG-9, PEG-10, PEG-12, PEG-14
und PEG-16 erfindungsgemäß einsetzbar.
[0051] Kommerziell erhältlich sind Polyethylenglycole beispielsweise unter den Handelnamen
Carbowax
® PEG 200 (Union Carbide), Emkapol
® 200 (ICI Americas), Lipoxol
® 200 MED (HÜLS America), Polyglycol
® E-200 (Dow Chemical), Alkapol
® PEG 300 (Rhone-Poulenc), Lutrol
® E300 (BASF) sowie den entsprechenden Handelnamen mit höheren Zahlen.
[0052] Erfindungsgemäß einsetzbare Polypropylenglycole (Kurzzeichen PPG) sind Polymere des
Propylenglycols, die der allgemeinen Formel (IX)

genügen, wobei n Werte zwischen 1 (Propylenglycol, siehe unten) und ca. 12 annehmen
kann. Technisch bedeutsam sind hier insbesondere Di-, Tri- und Tetrapropylenglycol,
d.h. die Vertreter mit n=2, 3 und 4 in der vorstehenden Formel.
[0053] Glycerin ist eine farblose, klare, schwerbewegliche, geruchlose süß schmeckende hygroskopische
Flüssigkeit der Dichte 1,261, die bei 18,2°C erstarrt. Glycerin war ursprünglich nur
ein Nebenprodukt der Fettverseifung, wird heute aber in großen Mengen technisch synthetisiert.
Die meisten technischen Verfahren gehen von Propen aus, das über die Zwischenstufe
Allylchlorid, Epichlorhydrin zu Glycerin verarbeitet wird. Ein weiteres technisches
Verfahren ist die Hydroxylierung von Allylalkohol mit Wasserstoffperoxid am WO
3-Kontakt über die Stufe des Glycids.
[0054] Glycerincarbonat ist durch Umesterung von Ethylencarbonat oder Dimethylcarbonat mit
Glycerin zugänglich, wobei als Nebenprodukte Ethylenglycol bzw. Methanol anfallen.
Ein weiterer Syntheseweg geht von Glycidol (2,3-Epoxy-1-propanol) aus, das unter Druck
in Gegenwart von Katalysatoren mit CO
2 zu Glycerincarbonat umgesetzt wird. Glycerincarbonat ist eine klare, leichtbewegliche
Flüssigkeit mit einer Dichte von 1,398 gcm
-3, die bei 125-130°C (0,15 mbar) siedet.
[0055] Ethylenglycol (1,2-Ethandiol, "Glykol") ist eine farblose, viskose, süß schmeckende,
stark hygroskopische Flüssigkeit, die mit Wasser, Alkoholen und Aceton mischbar ist
und eine Dichte von 1,113 aufweist. Der Erstarrungspunkt von Ethylenglycol liegt bei
-11,5°C, die Flüssigkeit siedet bei 198°C. Technisch wird Ethylenglycol aus Ethylenoxid
durch Erhitzen mit Wasser unter Druck gewonnen. Aussichtsreiche Herstellungsverfahren
lassen sich auch auf der Acetoxylierung von Ethylen und nachfolgender Hydrolyse oder
auf Synthesegas-Reaktionen aufbauen.
[0056] Vom Propylengylcol existieren zwei Isomere, das 1,3-Propandiol und das 1,2-Propandiol.
1,3-Propandiol (Trimethylenglykol) ist eine neutrale, farb- und geruchlose, süß schmeckende
Flüssigkeit der Dichte 1,0597, die bei -32°C erstarrt und bei 214°C siedet. Die Herstellung
von 1;3-Propandiol gelingt aus Acrolein und Wasser unter anschließender katalytischer
Hydrierung.
[0057] Technisch weitaus bedeutender ist 1,2-Propandiol (Propylenglykol), das eine ölige,
farblose, fast geruchlose Flüssigkeit, der Dichte 1,0381 darstellt, die bei -60°C
erstarrt und bei 188°C siedet. 1,2-Propandiol wird aus Propylenoxid durch Wasseranlagerung
hergestellt.
[0058] Propylencarbonat ist eine wasserhelle, leichtbewegliche Flüssigkeit, mit einer Dichte
von 1,21 gcm
-3, der Schmelzpunkt liegt bei -49°C, der Siedepunkt bei 242°C. Auch Propylencarbonat
ist großtechnisch durch Reaktion von Propylenoxid und CO
2 bei 200°C und 80 bar zugänglich.
[0059] Außer dem zuvor beschriebenen Phosphat, erhalten erfindungsgemäß bevorzugte Wasch-
oder Reinigungsmittelzusammensetzungen weitere für diese Mittel übliche Aktivsubstanzen,
wobei Substanzen aus der Gruppe der Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Polymere, Gerüststoffe,
Tenside, Enzyme, Elektrolyte, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Farbstoffe,
Hydrotrope, Schauminhibitoren, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren,
Einlaufverhinderer, Knitterschutzmittel, Farbübertragungs-inhibitoren, antimikrobiellen
Wirkstoffe, Germizide, Fungizide, Antioxidantien, Korrosionsinhibitoren, Antistatika,
Phobier- und Imprägniermittel, Quell- und Schiebefestmittel, nichtwässrigen Lösungsmittel,
Weichspüler, Proteinhydrolysatte, sowie UV-Absorber besonders bevorzugt sind.
[0060] Als wichtige Bestandteile von Wasch- oder Reinigungsmitteln können in den erfindungsgemäßen
Mitteln neben anderen Bestandteilen Bleichmittel und Bleichkaktivatoren enthalten
sein. 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. Reinigungsmittelformkpörper für das
maschinelle Geschirrspülen 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-nonenylamidoperadipinsäure und N-nonenylamidopersuccinate,
und (c) aliphatische und araliphatischen 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.
[0061] Werden die erfindungsgemäßen Mittel als maschinelle Geschirrspülmittel eingesetzt,
so können diese Bleichaktivatoren enthalten, um beim Reinigen bei Temperaturen von
60 °C und darunter eine verbesserte Bleichwirkung zu erreichen. 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 Isononanoyloxybenzotsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride,
insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin,
Ethylenglykoldiacetat und 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran.
[0062] Weitere im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bevorzugt eingesetzte Bleichaktivatoren
sind Verbindungen aus der Gruppe der kationischen Nitrile, insebsondere kationische
Nitril der Formel

in der R
1 für -H, -CH
3, einen C
2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest, einen substituierten C
2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest mit mindestens einem Substituenten aus der Gruppe -CI, -Br,
-OH, -NH
2, -CN, einen Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer C
1-24-Alkylgruppe, oder für einen substituierten Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer
C
1-24-Alkylgruppe und mindestens einem weiteren Substituenten am aromatischen Ring steht,
R
2 und R
3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH
2-CN, -CH
3, -CH
2-CH
3, -CH
2-CH
2-CH
3, -CH(CH
3)-CH
3, -CH
2-OH, -CH
2-CH
2-OH, -CH(OH)-CH
3, -CH
2-CH
2-CH
2-OH, -CH
2-CH(OH)-CH
3, -CH(OH)-CH
2-CH
3, -(CH
2CH
2-O)
nH mit n = 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 und X ein Anion ist.
[0063] In besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Mitteln ist ein kationisches Nitril der
Formel

enthalten, in der R
4, R
5 und R
6 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH
3, -CH
2-CH
3, -CH
2-CH
2-CH
3, -CH(CH
3)-CH
3, wobei R
4 zusätzlich auch -H sein kann und X ein Anion ist, wobei vorzugsweise R
5 = R
6 = -CH
3 und insbesondere R
4 = R
5 = R
6 = -CH
3 gilt und Verbindungen der Formeln (CH
3)
3N
(+)CH
2-CN X
-, (CH
3CH
2)
3N
(+)CH
2-CN X
-, (CH
3CH
2CH
2)N
(+)CH
2-CN X
-, (CH
3CH(CH
3))
3N
(+)CH
2-CN X
-, oder (HO-CH
2-CH
2)
3N
(+)CH
2-CN X
- besonders bevorzugt sind, wobei aus der Gruppe dieser Substanzen wiederum das kationische
Nitril der Formel (CH
3)
3N
(+)CH
2-CN X
-, in welcher X
- für ein Anion steht, das aus der Gruppe Chlorid, Bromid, lodid, Hydrogensulfat, Methosulfat,
p-Toluolsulfonat (Tosylat) oder Xylolsulfonat ausgewählt ist, besonders bevorzugt
wird.
[0064] Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch
sogenannte Bleichkatalysatoren in die Mittel 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 mit N-haltigen Tripod-Liganden
sowie Co-, Fe-, Cu-und Ru-Amminkomplexe sind als Bleichkatalysatoren verwendbar.
[0065] Neben den genannten Inhaltsstoffen Bleichmittel und Bleichaktivator sind Gerüststoffe
weitere wichtige Inhaltsstoffe von Wasch- oder Reinigungsmitteln. In den erfindungsgemäßen
Wasch-oder Reinigungsmitteln können dabei alle üblicherweise in diesen Mitteln eingesetzten
Gerüststoffe enthalten sein, insbesondere also Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische
Cobuilder und - wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren Einsatz bestehen - auch
die Phosphate.
[0066] Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die allgemeine Formel
NaMSi
xO
2x+1 H
2O, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl von 1,9 bis 4 und y eine
Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Bevorzugte kristalline
Schichtsilikate der angegebenen Formel sind solche, in denen M für Natrium steht und
x die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind sowohl ß- als auch δ-Natriumdisilikate
Na
2Si
2O
5·yH
2O bevorzugt.
[0067] Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na
2O : SiO
2 von 1:2 bis 1:3,3, vorzugsweise von 1:2 bis 1:2,8 und insbesondere von 1:2 bis 1:2,6,
welche löseverzögert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung
gegenüber herkömmlichen amorphen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise,
beispielsweise durch Oberflächenbehandlung, Compoundierung, Kompaktierung/ Verdichtung
oder durch Übertrocknung hervorgerufen worden sein. Im Rahmen dieser Erfindung wird
unter dem Begriff "amorph" auch "röntgenamorph" verstanden. Dies heißt, daß die Silikate
bei Röntgenbeugungsexperimenten keine scharfen Röntgenreflexe liefern, wie sie für
kristalline Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima der
gestreuten Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des Beugungswinkels
aufweisen. Es kann jedoch sehr wohl sogar zu besonders guten Buildereigenschaften
führen, wenn die Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten verwaschene oder
sogar scharfe Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu interpretieren, daß die Produkte
mikrokristalline Bereiche der Größe 10 bis einige Hundert nm aufweisen, wobei Werte
bis max. 50 nm und insbesondere bis max. 20 nm bevorzugt sind. Derartige sogenannte
röntgenamorphe Silikate weisen ebenfalls eine Löseverzögerung gegenüber den herkömmlichen
Wassergläsern aufweisen auf. Insbesondere bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte
amorphe Silikate, compoundierte amorphe Silikate und übertrocknete röntgenamorphe
Silikate.
[0068] Der einsetzbare feinkristalline, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith
ist vorzugsweise Zeolith A und/oder P. Als Zeolith P wird Zeolith MAP
® (Handelsprodukt der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch
Zeolith X sowie Mischungen aus A, X und/oder P. Kommerziell erhältlich und im Rahmen
der vorliegenden Erfindung bevorzugt einsetzbar ist beispielsweise auch ein Co-Kristallisat
aus Zeolith X und Zeolith A (ca. 80 Gew.-% Zeolith X), das von der Firma CONDEA Augusta
S.p.A. unter dem Markennamen VEGOBOND AX
® vertrieben wird und durch die Formel
nNa
2O · (1-n)K
2O · Al
2O
3 · (2 - 2,5)SiO
2 · (3,5 - 5,5) H
2O
beschrieben werden kann. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von
weniger als 10 µm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Counter) auf und enthalten
vorzugsweise 18 bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.-% an gebundenem Wasser.
[0069] Selbstverständlich ist auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersubstanzen
möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden werden
sollte. Geeignet sind insbesondere die Natriumsalze der Orthophosphate, der Pyrophosphate
und insbesondere der Tripolyphosphate. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird für
eine ausführliche Beschreibung dieser Phosphate auf die obigen Ausführungen verwiesen.
[0070] Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Alkali-
und insbesondere Natriumsalze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wie Citronensäure, Adipinsäure,
Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, 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.
[0071] Als weitere Bestandteile können Alkaliträger zugegen sein. Als Alkaliträger gelten
Alkalimetallhydroxide, Alkalimetallcarbonate, Alkalimetallhydrogencarbonate, Alkalimetallsesquicarbonate,
Alkalisilikate, Alkalimetasilikate, und Mischungen der vorgenannten Stoffe, wobei
im Sinne dieser Erfindung bevorzugt die Alkalicarbonate, insbesondere Natriumcarbonat,
Natriumhydrogencarbonat oder Natriumsesquicarbonat eingesetzt werden.
[0072] Werden die erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittel für das maschinelle Geschirrspülen
eingesetzt, so sind wasserlösliche Builder bevorzugt, da sie auf Geschirr und härten
Oberflächen in der Regel weniger dazu tendieren, unlösliche Rückstände zu bilden.
Übliche Builder sind die niedermolekularen Polycarbonsäuren und ihre Salze, die homopolymeren
und copolymeren Polycarbonsäuren und ihre Salze, die Carbonate, Phosphate und Silikate.
Bevorzugt werden zur Herstellung von Tabletten für das maschinelle Geschirrspülen
Trinatriumcitrat und/oder Pentanatriumtripolyphosphat und/oder Natriumcarbonat und/oder
Natriumbicarbonat und/oder Gluconate und/oder silikatische Builder aus der Klasse
der Disilikate und/oder Metasilikate eingesetzt. Besonders bevorzugt ist ein Buildersystem
enthaltend eine Mischung aus Tripolyphosphat und Natriumcarbonat. Ebenfalls besonders
bevorzugt ist ein Buildersystem, das eine Mischung aus Tripolyphosphat und Natriumcarbonat
und Natriumdisilikat enthält.
[0073] Als organische Cobuilder können in den Reinigungsmitteln im Rahmen der vorliegenden
Erfindung insbesondere Polycarboxylate / Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxylate,
Asparaginsäure, Polyacetale, Dextrine, weitere organische Cobuilder (siehe unten)
sowie Phosphonate eingesetzt werden. Diese Stoffklassen werden nachfolgend beschrieben.
[0074] 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, Methylglycindiessigsäure, Zuckersäuren und
Mischungen aus diesen.
[0075] 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, Bernsteinsäure, Glutarsäure,
Adipinsäure, Gluconsäure und beliebige Mischungen aus diesen zu nennen.
[0076] Als Builder 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.
[0077] 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.
[0078] Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse
von 1000 bis 20000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können
aus dieser Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 1000 bis
10000 g/mol, und besonders bevorzugt von 1200 bis 4000 g/mol, aufweisen, bevorzugt
sein.
[0079] Besonders bevorzugt werden in den erfindungsgemäßen Mitteln sowohl Polyacrylate als
auch Copolymere aus ungesättigten Carbonsäuren, Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren
sowie gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren eingesetzt.
Die Sulfonsäuregruppen-haltigen Copolymere werden in der Folge ausführlich beschrieben.
[0080] Es lassen sich aber auch erfindungsgemäße Produkte, welche als sogenannte "3in1"-Produkte
die herkömmlichen Reiniger, Klarspüler und eine Salzersatzfunktion in sich vereinen,
bereitstellen. Hierzu sind erfindungsgemäße maschinelle Geschirrspülmittel bevorzugt,
die zusätzlich 0,1 bis 70 Gew.-% an Copolymeren aus
i) ungesättigten Carbonsäuren
ii) sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren
iii) gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren
enthalten.
[0081] Diese Copolymere bewirken, daß die mit solchen Mitteln behandelten Geschirrteile
bei nachfolgenden Reinigungsvorgängen deutlich sauberer werden, als Geschirrteile,
die mit herkömmlichen Mitteln gespült wurden.
[0082] 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. 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.
[0083] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind ungesättigte Carbonsäuren der Formel X
als Monomer bevorzugt,
R
1(R
2)C=C(R
3)COOH (X),
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.
[0084] Unter den ungesättigten Carbonsäuren, die sich durch die Formel X 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.
[0085] Bei den sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren sind solche der Formel XI bevorzugt,
R
5(R
6)C=C(R
7)-X-SO
3H (XI),
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)-.
[0086] Unter diesen Monomeren bevorzugt sind solche der Formeln XIa, XIb und/oder XIc,
H
2C=CH-X-SO
3H (XIa),
H
2C=C(CH
3)-X-SO
3H (XIb),
HO
3S-X-(R
6)C=C(R
7)-X-SO
3H (XIc),
[0087] 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)-.
[0088] Besonders bevorzugte sulfonsäuregruppen-haltige Monomere sind dabei 1-Acrylamido-1-propansulfonsäure
(X = -C(O)NH-CH(CH
2CH
3) in Formel XIa), 2-Acrylamido-2-propansulfonsäure (X = -C(O)NH-C(CH
3)
2 in Formel XIa), 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure (X =-C(O)NH-CH(CH
3)CH
2- in Formel XIa), 2-Methacrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure (X = -C(O)NH-CH(CH
3)CH
2- in Formel XIb), 3-Methacrylamido-2-hydroxy-propansulfonsäure (X = -C(O)NH-CH
2CH(OH)CH
2- in Formel XIb), Allylsulfonsäure (X = CH
2 in Formel lla), Methallylsulfonsäure (X CH
2 in Formel XIb), Allyloxybenzolsulfonsäure (X = -CH
2-O-C
6H
4- in Formel XIa), Methallyloxybenzolsulfonsäure (X = -CH
2-O-C
6H
4- in Formel XIb), 2-Hydroxy-3-(2-propenyloxy)propansulfonsäure, 2-Methyl-2-propen1-sulfonsäure
(X = CH
2 in Formel XIb), Styrolsulfonsäure (X = C
6H
4 in Formel XIa), Vinylsulfonsäure (X nicht vorhanden in Formel XIa), 3=Sulfopropylacrylat
(X = -C(O)NH-CH
2CH
2CH
2- in Formel XIa), 3-Sulfopropylmethacrylat (X = - C(O)NH-CH
2CH
2CH
2- in Formel XIb), Sulfomethacrylamid (X = -C(O)NH- in Formel XIb), Sülfomethylmethacrylamid
(X = -C(O)NH-CH
2- in Formel XIb) sowie wasserlösliche Salze der genannten Säuren.
[0089] 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).
[0090] Zusammenfassend sind Copolymere aus
- i) ungesättigten Carbonsäuren der Formel X.
R1(R2)C=C(R3)COOH (X),
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 XI
R5(R6)C=C(R7)-X-SO3H (XI),
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.
[0091] 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 XIa, XIb
und/oder XIc:
H2C=CH-X-SO3H (XIa),
H2C=C(CH3)-X-SO3H , (XIb),
HO3S-X-(R6)C=C(R7)-X-SO3H (XIc),
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.
[0092] Die in den Mitteln anthaltenen 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.
[0093] So sind beispielsweise erfindungsgemäße Mittel bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet
sind, daß sie ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel
XII
-[CH
2-CHCOOH]
m-[CH
2-CHC(O)-Y-SO
3H]
p- (XII),
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.
[0094] 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 XIII
-[CH
2-C(CH
3)COOH]
m-[CH
2-CHC(O)-Y-SO
3H]
p- (XIII),
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.
[0095] 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 XIV
-[CH
2-CHCOOH]
m-[CH
2-C(CH
3)C(O)-Y-SO
3H]
p- (XIV),
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 XV
-[CH
2-C(CH
3)COOH]
m-[CH
2-C(CH
3)C(O)-Y-SO
3H]
p- (XV),
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.
[0096] 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
XVI
-[HOOCCH-CHCOOH]
m-[CH
2-CHC(O)-Y-SO
3H]
p- (XVI),
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 XVII
-[HOOCCH-CHCOOH]
m-[CH
2-C(CH
3)C(O)O-Y-SO
3H]
p- (XVII),
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.
[0097] Zusammenfassend sind erfindungsgemäße maschinelle Geschirrspülmittel bevorzugt, die
als Inhaltsstoff b) ein oder mehrere Copolymere enthält, die Struktureinheiten der
Formeln XII und/oder XIII und/oder XiV und/oder XV und/oder XVI und/oder XVII
-[CH
2-CHCOOH]
m-[CH
2-CHC(O)-Y-SO
3H]
p- (XII),
-[CH
2-C(CH
3)COOH]
m-[CH
2-CHC(O)-Y-SO
3H]
p- (XIII),
-[CH
2-CHCOOH]
m-[CH
2-C(CH
3)C(O)-Y-SO
3H]
p- (XIV),
-[CH
2-C(CH
3)COOH]
m-[CH
2-C(CH
3)C(O)-Y-SO
3H]
p- (XV),
-[HOOCCH-CHCOOH]
m-[CH
2-CHC(O)-Y-SO
3H]
p- (XVI),
-[HOOCCH-CHCOOH]
m-[CH
2-C(CH
3)C(O)O-Y-SO
3H]
p- (XVII),
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 -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.
[0098] 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.
[0099] 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.
[0100] 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.
[0101] 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.
[0102] Der Gehalt an einem oder mehreren Copolymeren in den erfindungsgemäßen Mitteln kann
je nach Anwendungszweck und gewünschter Produktleistung varieren, 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.
[0103] Wie bereits weiter oben erwähnt, werden in den erfindungsgemäßen Mitteln besonders
bevorzugt sowohl Polyacrylate als auch die vorstehend beschriebenen Copolymere aus
ungesättigten Carbonsäuren, Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren sowie gegebenenfalls
weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren eingesetzt. Die Polyacrylate wurden
dabei weiter oben ausführlich beschrieben. Besonders bevorzugt sind Kombinationen
aus den vorstehend beschriebenen Sulfonsäuregruppen-haltigen Copolymeren mit Polyacrylaten
niedriger Molmasse, beispielsweise im Bereich zwischen 1000 und 4000 Dalton. Solche
Polyacrylate sind kommerziell unter dem Handelsnamen Sokalan
® PA15 bzw. Sokalan
® PA25 (BASF) erhältlich.
[0104] 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 100000 g/mol, vorzugsweise
20000 bis 90000 g/mol und insbesondere 30000 bis 80000 g/mol.
[0105] 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.-%.
[0106] Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren,
wie beispielsweise Allytoxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer
enthalten.
[0107] 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 Zucker-Derivate
enthalten.
[0108] Weitere bevorzugte Copolymere weisen als Monomere vorzugsweise Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze
bzw. Acrolein und Vinylacetat auf.
[0109] Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren,
deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren
bzw. deren Salze und Derivate.
[0110] 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.
[0111] 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.
[0112] 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.
[0113] 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.-%.
[0114] 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.
[0115] 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.
[0116] Darüber hinaus können alle Verbindungen, die in der Lage sind, Komplexe mit Erdalkaliionen
auszubilden, als Cobuilder eingesetzt werden.
[0117] Bevorzugte Mittel enthalten im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ein oder mehrere
Tensid(e) aus den Gruppen der anionischen, nichtionischen, kationischen und/oder amphoteren
Tenside.
[0118] Als Aniontenside in Säureform werden bevorzugt ein oder mehrere Stoffe aus der Gruppe
der Carbonsäuren, der Schwefelsäurehalbester und der Sulfonsäuren, vorzugsweise aus
der Gruppe der Fettsäuren, der Fettalkylschwefelsäuren und der Alkylarylsulfonsäuren,
eingesetzt. Um ausreichende oberflächenaktive Eigenschaften aufzuweisen, sollten die
genannten Verbindungen dabei über längerkettige Kohlenwasserstoffreste verfügen, also
im Alkyl- oder Alkenylrest mindestens 6 C-Atome aufweisen. Üblicherweise liegen die
C-Kettenverteilungen der Aniontenside im Bereich von 6 bis 40, vorzugsweise 8 bis
30 und insbesondere 12 bis 22 Kohlenstoffatome.
[0119] Carbonsäuren, die in Form ihrer Alkalimetallsalze als Seifen in Wasch- und Reinigungsmitteln
Verwendung finden, werden technisch größtenteils aus nativen Fetten und Ölen durch
Hydrolyse gewonnen. Während die bereits im vergangenen Jahrhundert durchgeführte alkalische
Verseifung direkt zu den Alkalisalzen (Seifen) führte, wird heute großtechnisch zur
Spaltung nur Wasser eingesetzt, das die Fette in Glycerin und die freien Fettsäuren
spaltet. Großtechnisch angewendete Verfahren sind beispielsweise die Spaltung im Autoklaven
oder die kontinuierliche Hochdruckspaltung. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung als
Aniontensid in Säureform einsetzbare Carbonsäuren sind beispielsweise Hexansäure (Capronsäure),
Heptansäure (Önanthsäure), Octansäure (Caprylsäure), Nonansäure (Pelargonsäure), Decansäure
(Caprinsäure), Undecansäure usw.. Bevorzugt ist im Rahmen der vorliegenden Verbindung
der Einsatz von Fettsäuren wie Dodecansäure (Laurinsäure), Tetradecansäure (Myristinsäure),
Hexadecansäure (Palmitinsäure), Octadecansäure (Stearinsäure), Eicosansäure (Arachinsäure),
Docosansäure (Behensäure), Tetracosansäure (Lignocerinsäure), Hexacosansäure (Cerotinsäure),
Triacotansäure (Melissinsäure) sowie der ungesättigten Sezies 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).
Aus Kostengründen ist es bevorzugt, nicht die reinen Spezies einzusetzen, sondern
technische Gemische der einzelnen Säuren, wie sie aus der Fettspaltung zugänglich
sind. Solche Gemische sind beispielsweise Koskosölfettsäure (ca. 6 Gew.-% C
8, 6 Gew.-% C
10, 48 Gew.-% C
12, 18 Gew.-% C
14, 10 Gew.-% C
16, 2 Gew.-% C
18, 8 Gew.-% C
18', 1 Gew.-% C
18''), Palmkernölfettsäure (ca. 4 Gew.-% C
8, 5 Gew.-% C
10, 50 Gew.-% C
12, 15 Gew.-% C
14, 7 Gew.-% C
16, 2 Gew.-% C
18, 15 Gew.-% C
18', 1 Gew.-% C
18''), Talgfettsäure (ca. 3 Gew.-% C
14, 26 Gew.-% C
16, 2 Gew.-% C
16', 2 Gew.-% C
17, 17 Gew.-% C
18, 44 Gew.-% C
18', 3 Gew.-% C
18'', 1 Gew.-% C
18'''), gehärtete Talgfettsäure (ca. 2 Gew.-% C
14, 28 Gew.-% C
16, 2 Gew.-% C
17, 63 Gew.-% C
18, 1 Gew.-% C
18'), technische Ölsäure (ca. 1 Gew.-% C
12, 3 Gew.-% C
14, 5 Gew.-% C
16, 6 Gew.-% C
16', 1 Gew.-% C
17, 2 Gew.-% C
18, 70 Gew.-% C
18', 10 Gew.-% C
18'', 0,5 Gew.-% C
18'''), technische Palmitin/Stearinsäure (ca. 1 Gew.-% C
12, 2 Gew.-% C
14, 45 Gew.-% C
16, 2 Gew.-% C
17, 47 Gew.-% C
18, 1 Gew.-% C
18') sowie Sojabohnenölfettsäure (ca. 2 Gew.-% C
14, 15 Gew.-% C
16, 5 Gew.-% C
18, 25 Gew.-% C
18', 45 Gew.-% C
18'', 7 Gew.-% C
18''').
[0120] Schwefelsäurehalbester längerkettiger Alkohole sind ebenfalls Aniontenside in ihrer
Säureform und im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar. Ihre Alkalimetall-,
insbesondere Natriumsalze, die Fettalkoholsulfate, sind großtechnisch aus Fettalkoholen
zugänglich, welche mit Schwefelsäure, Chlorsulfonsäure, Amidosulfonsäure oder Schwefeltrioxid
zu den betreffenden Alkylschwefelsäuren umgesetzt und nachfolgend neutralisiert werden.
Die Fettalkohole werden dabei aus den betreffenden Fettsäuren bzw. Fettsäuregemischen
durch Hochdruckhydrierung der Fettsäuremethylester gewonnen. Der mengenmäßig bedeutendste
industrielle Prozeß zur Herstellung von Fettalkylschwefelsäuren ist die Sulfierung
der Alkohole mit SO
3/Luft-Gemischen in speziellen Kaskaden-, Fallfilm- oder Röhrenbündelreaktoren.
[0121] Eine weitere Klasse von Aniontensidsäuren, die erfindungsgemäß eingesetzt werden
kann, sind die Alkyletherschwefelsäuren, deren Salze, die Alkylethersulfate, sich
im Vergleich zu den Alkylsulfaten durch eine höhere Wasserlöslichkeit und geringere
Empfindlichkeit gegen Wasserhärte (Löslichkeit der Ca-Salze) auszeichnen. Alkyletherschwefelsäuren
werden wie die Alkylschwefelsäuren aus Fettalkoholen synthetisiert, welche mit Ethylenoxid
zu den betreffenden Fettalkoholethoxylaten umgesetzt werden. Anstelle von Ethylenoxid
kann auch Propylenoxid eingesetzt werden. Die nachfolgende Sulfonierung mit gasförmigem
Schwefeltrioxid in Kurzzeit-Sulfierreaktoren liefert Ausbeuten über 98% an den betreffenden
Alkyletherschwefelsäuren.
[0122] Auch Alkansulfonsäuren und Olefinsulfonsäuren sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung
als Aniontenside in Säureform einsetzbar. Alkansulfonsäuren können die Sulfonsäuregruppe
terminal gebunden (primäre Alkansulfonsäuren) oder entlang der C-Kette enthalten (sekundäre
Alkansulfonsäuren), wobei lediglich die sekundären Alkansulfonsäuren kommerzielle
Bedeutung besitzen. Diese werden durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation linearer
Kohlenwasserstoffe hergestellt. Bei der Sulfochlorierung nach Reed werden n-Paraffine
mit Schwefeldioxid und Chlor unter Bestrahlung mit UV-Licht zu den entsprechenden
Sulfochloriden umgesetzt, die bei Hydrolyse mit Alkalien direkt die Alkansulfonate,
bei Umsetzung mit Wasser die Alkansulfonsäuren, liefern. Da bei der Sulfochlorierung
Di- und Polysulfochloride sowie Chlorkohlenwasserstoffe als Nebenprodukte der radikalischen
Reaktion auftreten können, wird die Reaktion üblicherweise nur bis zu Umsetzungsgraden
von 30% durchgeführt und danach abgebrochen.
[0123] Ein anderer Prozeß zur Herstellung von Alkansulfonsäuren ist die Sulfoxidation, bei
der n-Paraffine unter Bestrahlung mit UV-Licht mit Schwefeldioxid und Sauerstoff umgesetzt
werden. Bei dieser Radikalreaktion entstehen sukzessive Alkylsulfonylradikale, die
mit Sauerstoff zu den Alkylpersulfonylradiaklen weiter reagieren. Die Reaktion mit
unumgesetztem Paraffin liefert ein Alkylradikal und die Alkylpersulfonsäure, welche
in ein Alkylperoxysulfonylradikal und ein Hydroxylradikal zerfällt. Die Reaktion der
beiden Radikale mit unumgesetztem Paraffin liefert die Alkylsulfonsäuren bzw. Wasser,
welches mit Alkylpersulfonsäure und Schwefeldioxid zu Schwefelsäure reagiert. Um die
Ausbeute an den beiden Endprodukten Alkylsulfonsäure und Schwefelsäure möglichst hoch
zu halten und Nebenreaktionen zu unterdrücken, wird diese Reaktion üblicherweise nur
bis zu Umsetzungsgraden von 1% durchgeführt und danach abgebrochen.
[0124] Olefinsulfonate werden technisch durch Reaktion von α-Olefinen mit Schwefeltrioxid
hergestellt. Hierbei bilden sich intermediär Zwitterionen, welche sich zu sogenannten
Sultonen cyclisieren. Unter geeigneten Bedingungen (alkalische oder saure Hydrolyse)
reagieren diese Sultone zu Hydroxylalkansulfonsäuren bzw. Alkensulfonsäuren, welche
beide ebenfalls als Aniontensidsäuren eingesetzt werden können.
[0125] Alkylbenzolsulfonate als leistungsstarke anionische Tenside sind seit den dreißiger
Jahren unseres Jahrhunderts bekannt. Damals wurden durch Monochlorierung von Kogasin-Fraktionen
und subsequente Friedel-Crafts-Alkylierung Alkylbenzole hergestellt, die mit Oleum
sulfoniert und mit Natronlauge neutralisiert wurden. Anfang der fünfziger Jahre wurde
zur Herstellung von Alkylbenzolsulfonaten Propylen zu verzweigtem α-Dodecylen tetramerisiert
und das Produkt über eine Friedel-Crafts-Reaktion unter Verwendung von Aluminiumtrichlorid
oder Fluorwasserstoff zum Tetrapropylenbenzol umgesetzt, das nachfolgend sulfoniert
und neutralisiert wurde. Diese ökonomische Möglichkeit der Herstellung von Tetrapropylenbenzolsulfonaten
(TPS) führte zum Durchbruch dieser Tensidklasse, die nachfolgend die Seifen als Haupttensid
in Wasch- und Reinigungsmitteln verdrängte.
[0126] Aufgrund der mangelnden biologischen Abbaubarkeit von TPS bestand die Notwendigkeit,
neue Alkylbenzolsulfonate darzustellen, die sich durch ein verbessertes ökologische
Verhalten auszeichnen. Diese Erfordernisse werden von linearen Alkylbenzolsulfonaten
erfüllt, welche heute die fast ausschließlich hergestellten Alkylbenzolsulfonate sind
und mit dem Kurzzeichen ABS bzw. LAS belegt werden.
[0127] Lineare Alkylbenzolsulfonate werden aus linearen Alkylbenzolen hergestellt, welche
wiederum aus linearen Olefinen zugänglich sind. Hierzu werden großtechnisch Petroleumfraktionen
mit Molekularsieben in die n-Paraffine der gewünschten Reinheit aufgetrennt und zu
den n-Olefinen dehydriert, wobei sowohl α- als auch i-Olefine resultieren. Die entstandenen
Olefine werden dann in Gegenwart saurer Katalysatoren mit Benzol zu den Alkylbenzolen
umgesetzt, wobei die Wahl des Friedel-Crafts-Katalysators einen Einfluß auf die Isomerenverteilung
der entstehenden linearen Alkylbenzole hat: Bei Verwendung von Aluminiumtrichlorid
liegt der Gehalt der 2-Phenyl-Isomere in der Mischung mit den 3-, 4-, 5- und anderen
Isomeren bei ca. 30 Gew.-%, wird hingegen Fluorwasserstoff als Katalysator eingesetzt,
läßt sich der Gehalt an 2-Phenyl-Isomer auf ca. 20 Gew.-% senken. Die Sulfonierung
der linearen Alkylbenzole schließlich gelingt heute großtechnisch mit Oleum, Schwefelsäure
oder gasförmigem Schwefeltrioxid, wobei letzteres die weitaus größte Bedeutung hat.
Zur Sulfonierung werden spezielle Film- oder Rohrbündelreaktoren eingesetzt, die als
Produkt eine 97 Gew.-%ige Alkylbenzolsulfonsäure (ABSS) liefern, die im Rahmen der
vorliegenden Erfindung als Aniontensidsäure einsetzbar ist.
[0128] Durch Wahl des Neutralisationsmittels lassen sich aus den ABSS die unterschiedlichsten
Salze, d:h. Alkylbenzolsulfonate, gewinnen. Aus Gründen der Ökonomie ist es hierbei
bevorzugt, die Alkalimetallsalze und unter diesen bevorzugt die Natriumsalze der ABSS
herzustellen und einzusetzen. Diese lassen sich durch die allgemeine Formel XVIII
beschreiben:

[0129] in der die Summe aus x und y üblicherweise zwischen 5 und 13 liegt. Erfindungsgemäß
bevorzugt als Aniontensid in Säureform sind C
8-16-, vorzugsweise C
9-13-Alkylbenzolsulfonsäuren. Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung weiterhin bevorzugt,
C
8-16-, vorzugsweise C
9-13-Alkybenzolsulfonsäuren einzusetzen, die sich von Alkylbenzolen ableiten, welche einen
Tetralingehalt unter 5 Gew.-%, bezogen auf das Alkylbenzol, aufweisen. Weiterhin bevorzugt
ist es, Alkylbenzolsulfonsäuren zu verwenden, deren Alkylbenzole nach dem HF-Verfahren
hergestellt wurden, so daß die eingesetzten C
8-16-, vorzugsweise C
9-13-Alkybenzolsulfonsäuren einen Gehalt an 2-Phenyl-Isomer unter 22 Gew.-%, bezogen auf
die Alkylbenzolsulfonsäure, aufweisen.
[0130] Die vorstehend genannten Aniontenside in ihrer Säureform können alleine oder in Mischung
miteinander eingesetzt werden. Es ist aber auch möglich und bevorzugt, daß dem Aniontensid
in Säureform vor der Zugabe auf das/die Trägermaterial(ien) weitere, vorzugsweise
saure, Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln in Mengen von 0,1 bis 40 Gew.-%,
vorzugsweise von 1 bis 15 Gew.-% und insbesondere von 2 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen
auf das Gewicht der umzusetzenden Mischung, zugemischt werden.
[0131] Selbstverständlich ist es auch möglich, die Aniontenside teil- oder vollneutralisiert
einzusetzen. Diese Salze können dann als Lösung, Suspension oder Emulsion in der Granulierflüssigkeit
vorliegen, aber auch als Feststoff Bestandteil des Feststoffbetts sein. Als Kationen
für solche Aniontenside bieten sich neben den Alkalimetallen (hier insbesondere nach
Anspruch- und K-Salze) Ammonium- sowie Mono-, Di- oder Triethanolalkonium-lonen an.
Anstelle von Mono-, Di-oder Triethanolamin können auch die analogen Vertreter des
Mono-, Di- oder Trimethanolamins bzw. solche der Alkanolamine höherer Alkohole quaterniert
und als Kation zugegen sein.
[0132] Auch Kationtenside lassen sich mit Vorteil als Aktivsubstanz einsetzen. Das Kationtensid
kann dabei in seiner Lieferform direkt in den Mischer gegeben werden, oder in Form
einer flüssigen bis pastösen Kationtensid-Zubereitungsform auf den festen Träger aufgedüst
werden. Solche Kationtensid-Zubereitungsformen lassen sich beispielsweise durch Mischen
handelsüblicher Kationtenside mit Hilfsstoffen wie nichtionischen Tensiden, Polyethylenglycolen
oder Polyolen herstellen. Auch niedere Alkohole wie Ethanol und Isopropanol können
eingesetzt werden, wobei die Menge an solchen niederen Alkoholen in der flüssigen
Kationtensid-Zubereitungsform aus den obengenannten Gründen unter 10 Gew.-% liegen
sollte.
[0133] Als Kationtenside kommen für die erfindungsgemäßen Mittel alle üblichen Stoffe in
Betracht, wobei Kationtenside mit textilweichmachender Wirkung deutlich bevorzugt
sind.
[0134] Die erfindungsgemäßen Mittel können als kationische Aktivsubstanzen mit textilweichmachender
Wirkung ein oder mehrerer kationische, textilweichmachende Mittel der Formeln XIX,
XX oder XXI 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)
nT-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.
[0135] In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält die Wasch- oder
Reinigungsmittelzusammensetzung zusätzlich Niotensid(e) als Aktivsubstanz.
[0136] 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.
[0137] 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. Der Oligomerisierungsgrad 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.
[0138] 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, insbesondere Fettsäuremethyleste.
[0139] 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.
[0140] Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel XXII,

[0141] 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.
[0142] [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 dann durch Umsetzung
mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten
Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.
[0143] Es ist für viele Anwendungen besonders bevorzugt, wenn das Verhältnis von Aniontensid(en)
zu Niotensid(en) zwischen 10:1 und 1:10, vorzugsweise zwischen 7,5:1 und 1:5 und insbesondere
zwischen 5:1 und 1:2 beträgt. Bevorzugt sind dabei erfindungsgemäße Behälter, die
Tensid(e), vorzugsweise anionische(s) und/oder nichtionische(s) Tensid(e), in Mengen
von 5 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10
bis 60 Gew.-% uns insbesondere von 12,5 bis 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht
der umschlossenen Feststoffe, enthalten.
[0144] Wie bereits erwähnt, beschränkt sich der Einsatz von Tensiden bei Reinigungsmitteln
für das maschinelle Geschirrspülen vorzugsweise auf den Einsatz nichtionischer Tenside
in geringen Mengen. Erfindungsgemäße Mittel für das maschinelle Geschirrspülen enthalten
daher vorzugsweise nur bestimmte nichtionische Tenside, die nachstehend beschrieben
sind. Als Tenside werden in maschinellen Geschirrspülmitteln üblicherweise lediglich
schwachschäumende nichtionische Tenside eingesetzt. Vertreter aus den Gruppen der
anionischen, kationischen oder amphoteren Tenside haben dagegen eine geringere Bedeutung.
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.
[0145] Insbesondere bei Reinigungsmitteln für das maschinelle Geschirrspülen ist es bevorzugt,
daß diese ein nichtionisches Tensid enthalten, das einen Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur
aufweist, bevorzugt ein nichtionisches Tensid mit einem Schmelzpunkt oberhalb von
20°C. Bevorzugt einzusetzende nichtionische Tenside weisen Schmelzpunkte oberhalb
von 25°C auf, besonders bevorzugt einzusetzende nichtionische Tenside haben Schmelzpunkte
zwischen 25 und 60°C, insbesondere zwischen 26,6 und 43,3°C.
[0146] 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 Raumtemperaturhochviskose
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.
[0147] 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/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen
(PO/EO/PO)-Tenside. Solche (PO/EO/PO)-Niotenside zeichnen sich darüberhinaus durch
gute Schaumkontrolle aus.
[0148] 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.
[0149] 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.
[0150] Das bei Raumtemperatur feste 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.
[0151] 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.
[0152] Nichtionische Tenside, die mit besonderem Vorzug eingesetzt werden können, sind beispielsweise
unter dem Namen Poly Tergent
® SLF-18 von der Firma Olin Chemicals erhältlich.
[0153] Ein weiter bevorzugtes Tensid läßt sich durch die Formel
R
1O[CH
2CH(CH
3)O]
x[CH
2CH
2O]
y[CH
2CH(OH)R
2]
beschreiben, 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.
[0154] 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
[0155] 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.
[0156] 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.
[0157] 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 insbesondere 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.
[0158] Erfindungsgemäße Mittel können zur Steigerung der Wasch-, beziehungsweise Reinigungsleistung
Enzyme enthalten, wobei prinzipiell alle im Stand der Technik für diese Zwecke etablierten
Enzyme einsetzbar sind. Hierzu gehören insbesondere Proteasen, Amylasen, Lipasen,
Hemicellulasen, Cellulasen oder Oxidoreduktasen, sowie vorzugsweise deren Gemische.
Diese Enzyme sind im Prinzip natürlichen Ursprungs; ausgehend von den natürlichen
Molekülen stehen für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln verbesserte Varianten
zur Verfügung, die entsprechend bevorzugt eingesetzt werden. Erfindungsgemäße Mittel
enthalten Enzyme vorzugsweise in Gesamtmengen von 1 × 10
-6 bis 5 Gewichts-Prozent bezogen auf aktives Protein. Die Proteinkonzentration kann
mit Hilfe bekannter Methoden, zum Beispiel dem BCA-Verfahren (Bicinchoninsäure; 2,2'-Bichinolyl-4,4'-dicarbonsäure)
oder dem Biuret-Verfahren bestimmt werden.
[0159] Unter den Proteasen sind solche vom Subtilisin-Typ bevorzugt. Beispiele hierfür sind
die Subtilisine BPN' und Carlsberg, die Protease PB92, die Subtilisine 147 und 309,
die Alkalische Protease aus
Bacillus lentus, Subtilisin DY und die den Subtilasen, nicht mehr jedoch den Subtilisinen im engeren
Sinne zuzuordnenden Enzyme Thermitase, Proteinase K und die Proteasen TW3 und TW7.
Subtilisin Carlsberg ist in weiterentwickelter Form unter dem Handelsnamen Alcalase
® von der Firma Novozymes A/S, Bagsværd, Dänemark, erhältlich. Die Subtilisine 147
und 309 werden unter den Handelsnamen Esperase
®, beziehungsweise Savinase
® von der Firma Novozymes vertrieben. Von der Protease aus
Bacillus lentus DSM 5483 leiten sich die unter der Bezeichnung BLAP
® geführten Varianten ab.
[0160] Weitere brauchbare Proteasen sind beispielsweise die unter den Handelsnamen Durazym
®, Relase
®, Everlase
®, Nafizym, Natalase
®, Kannase
® und Ovozymes
® von der Firma Novozymes, die unter den Handelsnamen, Purafect
®, Purafect
® OxP und Properase
® von der Firma Genencor, das unter dem Handelsnamen Protosol
® von der Firma Advanced Biochemicals Ltd., Thane, Indien, das unter dem Handelsnamen
Wuxi
® von der Firma Wuxi Snyder Bioproducts Ltd., China, die unter den Handelsnamen Proleather
® und Protease P
® von der Firma Amano Pharmaceuticals Ltd., Nagoya, Japan, und das unter der Bezeichnung
Proteinase K-16 von der Firma Kao Corp., Tokyo, Japan, erhältlichen Enzyme.
[0161] Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare Amylasen sind die α-Amylasen aus
Bacillus licheniformis, aus
B. amyloliquefaciens oder aus
B. stearothermophilus sowie deren für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln verbesserte Weiterentwicklungen.
Das Enzym aus
B: licheniformis ist von der Firma Novozymes unter dem Namen Termamyl
® und von der Firma Genencor unter dem Namen Purastar
®ST erhältlich. Weiterentwicklungsprodukte dieser α-Amylase sind von der Firma Novozymes
unter den Handelsnamen Duramyl
® und Termamyl
®ultra, von der Firma Genencor unter dem Namen Purastar
®OxAm und von der Firma Daiwa Seiko Inc., Tpkyo, Japan, als Keistase
® erhältlich. Die α-Amylase von
B. amylotiquefaciens wird von der Firma Novozymes unter dem Namen BAN
® vertrieben, und abgeleitete Varianten von der α-Amylase aus
B. stearothermophilus unter den Namen BSG
® und Novamyl
®, ebenfalls von der Firma Novozymes.
[0162] Desweiteren sind für diesen Zweck die α-Amylase aus
Bacillus sp. A 7-7 (DSM 12368) und die Cyclodextrin-Glucanotransferase (CGTase) aus
B. agaradherens (DSM 9948) hervorzuheben; ebenso sind Fusionsprodukte der genannten Moleküle einsetzbar.
[0163] Darüber hinaus sind die unter den Handelsnamen Fungamyl
® von der Firma Novozymes erhältlichen Weiterentwicklungen der α-Amylase aus
Aspergillus niger und
A. oryzae geeignet. Ein weiteres Handelsprodukt ist beispielsweise die Amylase-LT
®.
[0164] Erfindungsgemäße Mittel können Lipasen oder Cutinasen, insbesondere wegen ihrer Triglyceridspaltenden
Aktivitäten enthalten, aber auch, um aus geeigneten Vorstufen
in situ Persäuren zu erzeugen. Hierzu gehören beispielsweise die ursprünglich aus
Humicola lanuginosa (
Thermomyces lanuginosus) erhältlichen, beziehungsweise weiterentwickelten Lipasen, insbesondere solche mit
dem Aminosäureaustausch D96L. Sie werden beispielsweise von der Firma Novozymes unter
den Handelsnamen Lipolase
®, Lipolase
®Ultra, LipoPrime
®, Lipozyme
® und Lipex
® vertrieben. Desweiteren sind beispielsweise die Cutinasen einsetzbar, die ursprünglich
aus
Fusarium solani pisi und
Humicola insolens isoliert worden sind. Ebenso brauchbare Lipasen sind von der Firma Amano unter den
Bezeichnungen Lipase CE
®, Lipase P
®, Lipase B
®, beziehungsweise Lipase CES
®, Lipase AKG
®, Bacillis sp. Lipase
®, Lipase AP
®, Lipase M-AP
® und Lipase AML
® erhältlich. Von der Firma Genencor sind beispielsweise die Lipasen, beziehungsweise
Cutinasen einsetzbar, deren Ausgangsenzyme ursprünglich aus
Pseudomonas mendocina und
Fusarium solanii isoliert worden sind. Als weitere wichtige Handelsprodukte sind die ursprünglich
von der Firma Gist-Brocades vertriebenen Präparationen M1 Lipase
® und Lipomax
® und die von der Firma Meito Sangyo KK, Japan, unter den Namen Lipase MY-30
®, Lipase OF
® und Lipase PL
® vertriebenen Enzyme zu erwähnen, ferner das Produkt Lumafast
® von der Firma Genencor.
[0165] Erfindungsgemäße Mittel können, insbesondere wenn sie für die Behandlung von Textilien
gedacht sind, Cellulasen enthalten, je nach Zweck als reine Enzyme, als Enzympräparationen
oder in Form von Mischungen, in denen sich die einzelnen Komponenten vorteilhafterweise
hinsichtlich ihrer verschiedenen Leistungsaspekte ergänzen. Zu diesen Leistungsaspekten
zählen insbesondere Beiträge zur Primärwaschleistung, zur Sekundärwaschleistung des
Mittels (Antiredepositionswirkung oder Vergrauungsinhibition) und Avivage (Gewebewirkung),
bis hin zum Ausüben eines "stone washed"-Effekts.
[0166] Eine brauchbare pilzliche, Endoglucanase(EG)-reiche Cellulase-Präparation, beziehungsweise
deren Weiterentwicklungen werden von der Firma Novozymes unter dem Handelsnamen Celluzyme
® angeboten. Die ebenfalls von der Firma Novozymes erhältlichen Produkte Endolase
® und Carezyme
® basieren auf der 50 kD-EG, beziehungsweise der 43 kD-EG aus
H.
insolens DSM 1800. Weitere mögliche Handelsprodukte dieser Firma sind Cellusoft
® und Renozyme
®. Ebenso ist die 20 kD-EG Cellulase aus
Melanocarpus, die von der Firma AB Enzymes, Finnland, unter den Handelsnamen Ecostone
® und Biotouch
® erhältlich ist, einsetzbar. Weitere Handelprodukte der Firma AB Enzymes sind Econase
® und Ecopulp
®. Eine weitere geeignete Cellulase aus
Bacillus sp. CBS 670.93 ist von der Firma Genencor unter dem Handelsnamen Puradax
® erhältlich. Weitere Handelsprodukte der Firma Genencor sind "Genencor detergent cellulase
L" und IndiAge
®Neutra.
[0167] Erfindungsgemäße Mittel können weitere Enzyme enthalten, die unter dem Begriff Hemicellulasen
zusammengefaßt werden. Hierzu gehören beispielsweise Mannanasen, Xanthanlyasen, Pektinlyasen
(=Pektinasen), Pektinesterasen, Pektatlyasen, Xyloglucanasen (=Xylanasen), Pullulanasen
und β-Glucanasen. Geeignete Mannanasen sind beispielsweise unter den Namen Gamanase
® und Pektinex AR
® von der Firma Novozymes, unter dem Namen Rohapec
® B1L von der Firma AB Enzymes und unter dem Namen Pyrolase
® von der Firma Diversa Corp., San Diego, CA, USA erhältlich. Die aus
B. subtilis gewonnene β-Glucanase ist unter dem Namen Cereflo
® von der Firma Novozymes erhältlich.
[0168] Zur Erhöhung der bleichenden Wirkung können erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel
Oxidoreduktasen, beispielsweise Oxidasen, Oxygenasen, Katalasen, Peroxidasen, wie
Halo-, Chloro-, Bromo-, Lignin-, Glucose- oder Mangan-peroxidasen, Dioxygenasen oder
Laccasen (Phenoloxidasen, Polyphenoloxidasen) enthalten. Als geeignete Handelsprodukte
sind Denilite
® 1 und 2 der Firma Novozymes zu nennen. Vorteilhafterweise werden zusätzlich vorzugsweise
organische, besonders bevorzugt aromatische, mit den Enzymen wechselwirkende Verbindungen
zugegeben, um die Aktivität der betreffenden Oxidoreduktasen zu verstärken (Enhancer)
oder um bei stark unterschiedlichen Redoxpotentialen zwischen den oxidierenden Enzymen
und den Anschmutzungen den Elektronenfluß zu gewährleisten (Mediatoren).
[0169] Die in erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzten Enzyme stammen entweder ursprünglich
aus Mikroorganismen, etwa der Gattungen
Bacillus, Streptomyces, Humicola, oder
Pseudomonas, und/oder werden nach an sich bekannten biotechnologischen Verfahren durch geeignete
Mikroorganismen produziert, etwa durch transgene Expressionswirte der Gattungen
Bacillus oder filamentöse Fungi.
[0170] Die Aufreinigung der betreffenden Enzyme erfolgt günstigerweise über an sich etablierte
Verfahren, beispielsweise über Ausfällung, Sedimentation, Konzentrierung, Filtration
der flüssigen Phasen, Mikrofiltration, Ultrafiltration, Einwirken von Chemikalien,
Desodorierung oder geeignete Kombinationen dieser Schritte.
[0171] Erfindungsgemäßen Mitteln können die Enzyme in jeder nach dem Stand der Technik etablierten
Form zugesetzt werden. Hierzu gehören beispielsweise die durch Granulation, Extrusion
oder Lyophilisierung erhaltenen festen Präparationen oder, insbesondere bei flüssigen
oder gelförmigen Mitteln, Lösungen der Enzyme, vorteilhafterweise möglichst konzentriert,
wasserarm und/oder mit Stabilisatoren versetzt.
[0172] Alternativ können die Enzyme sowohl für die feste als auch für die flüssige Darreichungsform
verkapselt werden, beispielsweise durch Sprühtrocknung oder Extrusion der Enzymlösung
zusammen mit einem, vorzugsweise natürlichen Polymer oder in Form von Kapseln, beispielsweise
solchen, bei denen die Enzyme wie in einem erstarrten Gel eingeschlossen sind oder
in solchen vom Kern-Schale-Typ, bei dem ein enzymhaltiger Kern mit einer Wasser-,
Luft-und/oder Chemikalien-undurchlässigen Schutzschicht überzogen ist. In aufgelagerten
Schichten können zusätzlich weitere Wirkstoffe, beispielsweise Stabilisatoren, Emulgatoren,
Pigmente, Bleich- oder Farbstoffe aufgebracht werden. Derartige Kapseln werden nach
an sich bekannten Methoden, beispielsweise durch Schüttel- oder Rollgranulation oder
in Fluid-bed-Prozessen aufgebracht. Vorteilhafterweise sind derartige Granulate, beispielsweise
durch Aufbringen polymerer Filmbildner, staubarm und aufgrund der Beschichtung lagerstabil.
[0173] Weiterhin ist es möglich, zwei oder mehrere Enzyme zusammen zu konfektionieren, so
daß ein einzelnes Granulat mehrere Enzymaktivitäten aufweist.
[0174] Ein in einem erfindungsgemäßen Mittel enthaltenes Protein und/oder Enzym kann besonders
während der Lagerung gegen Schädigungen wie beispielsweise Inaktivierung, Denaturierung
oder Zerfall etwa durch physikalische Einflüsse, Oxidation oder proteolytische Spaltung
geschützt werden. Bei mikrobieller Gewinnung der Proteine und/oder Enzyme ist eine
Inhibierung der Proteolyse besonders bevorzugt, insbesondere wenn auch die Mittel
Proteasen enthalten. Erfindungsgemäße Mittel können zu diesem Zweck Stabilisatoren
enthalten; die Bereitstellung derartiger Mittel stellt eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
[0175] Eine Gruppe von Stabilisatoren sind reversible Proteaseinhibitoren. Häufig werden
Benzamidin-Hydrochlorid, Borax, Borsäuren, Boronsäuren oder deren Salze oder Ester
verwendet, darunter vor allem Derivate mit aromatischen Gruppen, etwa ortho-,meta-
oder para-substituierte Phenylboronsäuren, beziehungsweise deren Salze oder Ester.
Weiterhin sind Peptidaldehyde, das heißt Oligopeptide mit reduziertem C-Terminus geeignet.
Als peptidische Proteaseinhibitoren sind unter anderem Ovomucoid und Leupeptin zu
erwähnen; eine zusätzliche Option ist die Bildung von Fusionsproteinen aus Proteasen
und Peptid-Inhibitoren.
[0176] Weitere Enzymstabilisatoren sind Aminoalkohole wie Mono-, Di-, Triethanol- und -Propanolamin
und deren Mischungen, aliphatische Carbonsäuren bis zu C
12, wie Bernsteinsäure, andere Dicarbonsäuren oder Salze der genannten Säuren. Auch
endgruppenverschlossene Fettsäureamidalkoxylate sind als Stabilisatoren einsetzbar.
[0177] Niedere aliphatische Alkohole, vor allem aber Polyole, wie beispielsweise Glycerin,
Ethylenglykol, Propylenglykol oder Sorbit sind weitere häufig eingesetzte Enzymstabilisatoren.
Weiterhin schützt auch Di-Glycerinphosphat gegen Denaturierung durch physikalische
Einflüsse. Ebenso werden Calciumsalze verwendet, wie beispielsweise Calciumacetat
oder Calcium-Formiat sowie Magnesiumsalze.
[0178] Polyamid-Oligomere oder polymere Verbindungen wie Lignin, wasserlösliche Vinyl-Copolymere
oder, wie Cellulose-Ether, Acryl-Polymere und/oder Polyamide stabilisieren die Enzym-Präparation
unter anderem gegenüber physikalischen Einflüssen oder pH-Wert-Schwankungen. Polyamin-N-Oxid-enthaltende
Polymere wirken gleichzeitig als Enzymstabilisatoren und als Farbübertragungsinhibitoren.
Andere polymere Stabilisatoren sind die linearen C
8-C
18 Polyoxyalkylene. Alkylpolyglycoside können gemäß den ebenfalls die enzymatischen
Komponenten des erfindungsgemäßen Mittels stabilisieren und sogar in ihrer Leistung
steigern. Vernetzte N-haltige Verbindungen erfüllen eine Doppelfunktion als Soil-release-Agentien
und als Enzym-Stabilisatoren.
[0179] Reduktionsmittel und Antioxidantien wie Natrium-Sulfit oder reduzierende Zucker erhöhen
die Stabilität der Enzyme gegenüber oxidativem Zerfall.
[0180] Bevorzugt werden Kombinatonen von Stabilisatoren verwendet, beispielsweise aus Polyolen,
Borsäure und/oder Borax, die Kombination von Borsäure oder Borat, reduzierenden Salzen
und Bernsteinsäure oder anderen Dicarbonsäuren oder die Kombination von Borsäure oder
Borat mit Polyolen oder Polyaminoverbindungen und mit reduzierenden Salzen. Die Wirkung
von Peptid-Aldehyd-Stabilisatoren kann durch die Kombination mit Borsäure und/oder
Borsäurederivaten und Polyolen gesteigert und gemäß durch die zusätzliche Verwendung
von zweiwertigen Kationen, wie zum Beispiel Calcium-Ionen weiter verstärkt werden.
[0181] Besonders bevorzugt ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Einsatz flüssiger
Enzymformulierungen. Hier sind erfindungsgemäße Mittel 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.
[0182] Als Elektrolyte aus der Gruppe der anorganischen Salze kann eine breite Anzahl der
verschiedensten Salze eingesetzt werden. Bevorzugte Kationen sind die Alkali- und
Erdalkalimetalle, bevorzugte Anionen sind die Halogenide und Sulfate. Aus herstellungstechnischer
Sicht ist der Einsatz von NaCl oder MgCl
2 in den erfindungsgemäßen Granulaten bevorzugt.
[0183] Um den pH-Wert von Lösungen der erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittel in
den gewünschten Bereich zu bringen, kann der Einsatz von pH-Stellmitteln angezeigt
sein. Einsetzbar sind hier sämtliche bekannten Säuren bzw. Laugen, sofern sich ihr
Einsatz nicht aus anwendungstechnischen oder ökologischen Gründen bzw. aus Gründen
des Verbraucherschutzes verbietet. Üblicherweise überschreitet die Menge dieser Stellmittel
1 Gew.-% der Gesamtformulierung nicht.
[0184] Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können im Rahmen der vorliegenden Erfindung 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, Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat,
Ethylmethylphenyl-glycinat, 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, ∝-Isomethylionon
und Methyl-cedrylketon, 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.
[0185] Die allgemeine Beschreibung der einsetzbaren Parfüme (siehe oben) stellt dabei allgemein
die unterschiedlichen Substanzklassen von Riechstoffen dar. Um wahrnehmbar zu sein,
muß ein Riechstoff flüchtig sein, wobei neben der Natur der funktionellen Gruppen
und der Struktur der chemischen Verbindung auch die Molmasse eine wichtige Rolle spielt.
So besitzen die meisten Riechstoffe Molmassen bis etwa 200 Dalton, während Molmassen
von 300 Dalton und darüber eher eine Ausnahme darstellen. Auf Grund der unterschiedlichen
Flüchtigkeit von Riechstoffen verändert sich der Geruch eines aus mehreren Riechstoffen
zusammengesetzten Parfüms bzw. Duftstoffs während des Verdampfens, wobei man die Geruchseindrücke
in "Kopfnote" (top note), "Herz- bzw. Mittelnote" (middle note bzw. body) sowie "Basisnote"
(end note bzw. dry out) unterteilt. Da die Geruchswahrnehmung zu einem großen Teil
auch auf der Geruchsintensität beruht, besteht die Kopfnote eines Parfüms bzw. Duftstoffs
nicht allein aus leichtflüchtigen Verbindungen, während die Basisnote zum größten
Teil aus weniger flüchtigen, d.h. haftfesten Riechstoffen besteht. Bei der Komposition
von Parfüms können leichter flüchtige Riechstoffe beispielsweise an bestimmte Fixative
gebunden werden, wodurch ihr zu schnelles Verdampfen verhindert wird. Bei der nachfolgenden
Einteilung der Riechstoffe in "leichter flüchtige" bzw. "haftfeste" Riechstoffe ist
also über den Geruchseindruck und darüber, ob der entsprechende Riechstoff als Kopf-
oder Herznote wahrgenommen wird, nichts ausgesagt.
[0186] Durch eine geeignete Auswahl der genannten Duftstoffe bzw. Parfümöle kann sowohl
der Geruch des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behältes als auch der Geruch,
der von diesem Behälter umschlossenen Flüssigkeit (Produktduft), sowie, nach Beendigung
des Reinigungs- und Pflegevorgangs, zusätzlich beispielsweise der Wäscheduft beeinflußt
werden. Um einen unverwechselbaren Produktduft zu gewährleisten, werden insbesondere
auch leichterflüchtige Riechstoffe eingesetzt, während zur Erzielung eines hinreichenden
Wäschedufts die Verwendung haftfesterer Riechstoffe vorteilhaft ist. Haftfeste Riechstoffe,
die im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind, sind beispielsweise die
ätherischen Öle wie Angelikawurzelöl, Anisöl, Arnikablütenöl, Basilikumöl, Bayöl,
Bergamottöl, Champacablütenöl, Edeltannenöl, Edeltannenzapfenöl, Elemiöl, Eukalyptusöl,
Fenchelöl, Fichtennandelöl, Galbanumöl, Geraniumöl, Gingergrasöl, Guajakholzöl, Gurjunbalsamöl,
Helichrysumöl, Ho-Öl, Ingweröl, Irisöl, Kajeputöl, Kalmusöl, Kamillenöl, Kampferöl,
Kanagaöl, Kardamomenöl, Kassiaöl, Kiefernnadelöl, Kopaïvabalsamöl, Korianderöl, Krauseminzeöl,
Kümmelöl, Kuminöl, Lavendelöl, Lemongrasöl, Limetteöl, Mandarinenöl, Melissenöl, Moschuskörneröl,
Myrrhenöl, Nelkenöl, Neroliöl, Niaouliöl, Olibanumöl, Orangenöl, Origanumöl, Palmarosaöl,
Patschuliöl, Perubalsamöl, Petitgrainöl, Pfefferöl, Pfefferminzöl, Pimentöl, Pine-Öl,
Rosenöl, Rosmarinöl, Sandelholzöl, Sellerieöl, Spiköl, Sternanisöl, Terpentinöl, Thujaöl,
Thymianöl, Verbenaöl, Vetiveröl, Wacholderbeeröl, Wermutöl, Wintergrünöl, Ylang-Ylang-Öl,
Ysop-Öl, Zimtöl, Zimtblätteröl, Zitronellöl, Zitronenöl sowie Zypressenöl. Aber auch
die höhersiedenden bzw. festen Riechstoffe natürlichen oder synthetischen Ursprungs
können im Rahmen der vorliegenden Erfindung als haftfeste Riechstoffe bzw. Riechstoffgemische,
also Duftstoffe, eingesetzt werden. Zu diesen Verbindungen zählen die nachfolgend
genannten Verbindungen sowie Mischungen aus diesen: Ambrettolid, α-Amylzimtaldehyd,
Anethol, Anisaldehyd, Anisalkohol, Anisol, Anthranilsäuremethylester, Acetophenon,
Benzylaceton, Benzaldehyd, Benzoesäureethylester, Benzophenon, Benzylalkohol, Benzylacetat,
Benzylbenzoat, Benzylformiat, Benzylvalerianat, Borneol, Bornylacetat, α-Bromstyrol,
n-Decylaldehyd, n-Dodecylaldehyd, Eugenol, Eugenolmethylether, Eukalyptol, Farnesol,
Fenchon, Fenchylacetat, Geranylacetat, Geranylformiat, Heliotropin, Heptincarbonsäuremethylester,
Heptaldehyd, Hydrochinon-Dimethylether, Hydroxyzimtaldehyd, Hydroxyzimtalkohol, Indol,
Iron, Isoeugenol, Isoeugenolmethylether, Isosafrol, Jasmon, Kampfer, Karvakrol, Karvon,
p-Kresolmethylether, Cumarin, p-Methoxyacetophenon, Methyl-n-amylketon, Methylanthranilsäuremethylester,
p-Methylacetophenon, Methylchavikol, p-Methylchinolin, Methyl-β-naphthylketon, Methyl-n-nonylacetaldehyd,
Methyl-n-nonylketon, Muskon, β-Naphtholethylether, β-Naphtholmethylether, Nerol, Nitrobenzol,
n-Nonylaldehyd, Nonylakohol, n-Octylaldehyd, p-Oxy-Acetophenon, Pentadekanolid, β-Phenylethylalkohol,
Phenylacetaldehyd-Dimethyacetal, Phenylessigsäure, Pulegon, Safrol, Salicylsäureisoamylester,
Salicylsäuremethylester, Salicylsäurehexylester, Salicylsäurecyclohexylester, Santalol,
Skatol, Terpineol, Thymen, Thymol, γ-Undelacton, Vanilin, Veratrumaldehyd, Zimtaldehyd,
Zimatalkohol, Zimtsäure, Zimtsäureethylester, Zimtsäurebenzylester. Zu den leichter
flüchtigen Riechstoffen zählen insbesondere die niedriger siedenden Riechstoffe natürlichen
oder synthetischen Ursprung, die allein oder in Mischungen eingesetzt werden können.
Beispiele für leichter flüchtige Riechstoffe sind Alkyisothiocyanate (Alkylsenföle),
Butandion, Limonen, Linalool, Linaylacetat und -Propionat, Menthol, Menthon, Methyl-n-heptenon,
Phellandren, Phenylacetaldehyd, Terpinylacetat, Zitral, Zitronellal.
[0187] Um den ästhetischen Eindruck der umschlossenen Flüssigkeit oder des wasserlöslichen
Behälters zu verbessern, können sie 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. Werden die erfindungsgemäßen Mittel zur Textilreinigung
eingesetzt, sollten die eingesetzten Farbstoffe keine ausgeprägte Substantivität gegenüber
Textilfasern aufweisen, um diese nicht anzufärben.
[0188] Als Hydrotrope oder Lösungsvermittler werden Substanzen bezeichnet, die durch ihre
Gegenwart andere, in einem bestimmten Lösungsmittel praktisch unlösliche Verbindungen
in diesem Lösungsmittel löslich oder emulgierbar machen (Solubilisation). Es gibt
Lösungsvermittler, die mit der schwerlöslichen Substanz eine Molekülverbindung eingehen
und solche, die durch Micell-Bildung wirken. Man kann auch sagen, daß erst Lösungsvermittler
einem sogenannten latenten Lösemittel sein Lösungsvermögen verleihen. Bei Wasser als
(latentem) Lösungsmittel spricht man statt von Lösungsvermittler meist von Hydrotropika,
in bestimmten Fällen besser von Emulgatoren.
[0189] Als Schauminhibitoren, die in den erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt werden können,
kommen u.a. Seifen, Öle, Fette, Paraffine oder Silikonöle in Betracht, die gegebenenfalls
auf Trägermaterialien aufgebracht sein können. Als Trägermaterialien eignen sich beispielsweise
anorganische Salze wie Carbonate oder Sulfate, Cellulosederivate oder Silikate sowie
Mischungen der vorgenannten Materialien. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bevorzugte
Mittel enthalten Paraffine, vorzugsweise unverzweigte Paraffine (n-Paraffine) und/oder
Silikone, vorzugsweise linear-polymere Silikone, welche nach dem Schema (R
2SiO)x aufgebaut sind und auch als Silikonöle bezeichnet werden. Diese Silikonöle stellen
gewöhnlich klare, farblose, neutrale, geruchsfreie, hydrophobe Flüssigkeiten dar mit
einem Molekulargewicht zwischen 1000-150000, und Viskositäten zwischen 10 u. 1 000
000 mPa· s.
[0190] Geeignete Antiredepositionsmittel, die auch als soil repellents bezeichnet werden,
sind beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose
mit einem Anteil an Methoxygruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropylgruppen
von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether sowie die
aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder Terephthalsäure
bzw. von deren Derivaten, insbesondere Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder
Polyethylenglycolterephthalaten oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten
Derivaten von diesen. Insbesondere bevorzugt von diesen sind die sulfonierten Derivate
der Phthalsäure- und Terephthalsäure-Polymere.
[0191] Optische Aufheller (sogenannte "Weißtöner") können den erfindungsgemäßen Mitteln
zugesetzt werden, um Vergrauungen und Vergilbungen der behandelten Textilien zu beseitigen.
Diese Stoffe ziehen auf die Faser auf und bewirken eine Aufhellung und vorgetäuschte
Bleichwirkung, indem sie unsichtbare Ultraviolettstrahlung in sichtbares längerwelliges
Licht umwandeln, wobei das aus dem Sonnenlicht absorbierte ultraviolette Licht als
schwach bläuliche Fluoreszenz abgestrahlt wird und mit dem Gelbton der vergrauten
bzw. vergilbten Wäsche reines Weiß ergibt. Geeignete Verbindungen stammen beispielsweise
aus den Substanzklassen der 4,4'-Diamino-2,2'-stilbendisulfonsäuren (Flavonsäuren),
4,4'-Distyryl-biphenylen, Methylumbelliferone, Cumarine, Dihydrochinolinone, 1,3-Diarylpyrazoline,
Naphthalsäureimide, Benzoxazol-, Benzisoxazol- und Benzimidazol-Systeme sowie der
durch Heterocyclen substituierten Pyrenderivate.
[0192] Vergrauungsinhibitoren haben die Aufgabe, den von der Faser abgelösten Schmutz in
der Flotte suspendiert zu halten und so das Wiederaufziehen des Schmutzes zu verhindern.
Hierzu sind wasserlösliche Kolloide meist organischer Natur geeignet, beispielsweise
die wasserlöslichen Salze polymerer Carbonsäuren, Leim, Gelatine, Salze von Ethersulfonsäuren
der Stärke oder der Cellulose oder Salze von sauren Schwefelsäureestern der Cellulose
oder der Stärke. Auch wasserlösliche, saure Gruppen enthaltende Polyamide sind für
diesen Zweck geeignet. Weiterhin lassen sich lösliche Stärkepräparate und andere als
die obengenannten Stärkeprodukte verwenden, z.B. abgebaute Stärke, Aldehydstärken
usw. Auch Polyvinylpyrrolidon ist brauchbar. Als Vergrauungsinhibitoren einsetzbar
sind weiterhin Celluloseether wie Carboxymethylcellulose (Na-Salz), Methylcellulose,
Hydroxyalkylcellulose und Mischether wie Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose,
Methylcarboxy-methylcellulose und deren Gemische.
[0193] Da textile Flächengebilde, insbesondere aus Reyon, Zellwolle, Baumwolle und deren
Mischungen, zum Knittern eigen können, weil die Einzelfasern gegen Durchbiegen, Knicken.
Pressen und Quetschen quer zur Faserrichtung empfindlich sind, können die erfindungsgemäßen
Mittel synthetische Knitterschutzmittel enthalten. Hierzu zählen beispielsweise synthetische
Produkte auf der Basis von Fettsäuren, Fettsäureestern. Fettsäureamiden, -alkylolestern,
- alkylolamiden oder Fettalkoholen, die meist mit Ethylenoxid umgesetzt sind, oder
Produkte auf der Basis von Lecithin oder modifizierter Phosphorsäureester. Eine im
besonderen Maße zur Textilausrüstung und Pflege geeignete Substanz ist das Baumwollsamenöl,
welches beispielsweise durch Auspressen der braunen gereinigten Baumwollsamen und
Raffination mit etwa 10%igem Natriumhydroxid oder durch Extraktion mit Hexan bei 60-70°C
hergestellt werden kann. Derartige Baumwollöle enthalten 40 bis 55 Gew.-% Linolsäure,
16 bis 26 Gew.-% Ölsäure und 20 bis 26 Gew.-% Palmitinsäure. Weitere zur Faserglättung
und Faserpflege besonders bevorzugte Mittel sind die Glyceride, insbesondere die Monoglyceride
von Fettsäuren wie beispielsweise Glycerinmonooleat oder Glycerinmonostearat.
[0194] Zur Bekämpfung von Mikroorganismen können die erfindungsgemäßen Mittel antimikrobielle
Wirkstoffe enthalten. Hierbei unterscheidet man je nach antimikrobiellem Spektrum
und Wirkungsmechanismus zwischen Bakteriostatika und Bakteriziden, Fungistatika und
Fungiziden usw. Wichtige Stoffe aus diesen Gruppen sind beispielsweise Benzalkoniumchloride,
Alkylarlylsulfonate, Halogenphenole und Phenolmercuriacetat, wobei bei den erfindungemäßen
Mitteln auch gänzlich auf diese Verbindungen verzichtet werden kann.
[0195] Um unerwünschte, durch Sauerstoffeinwirkung und andere oxidative Prozesse verursachte
Veränderungen an den Wasch- und Reinigungsmitteln und/oder den behandelten Textilien
zu verhindern, können die erfindungsgemäßen Mittel Antioxidantien enthalten. Zu dieser
Verbindungsklasse gehören beispielsweise substituierte Phenole, Hydrochinone, Brenzcatechnine
und aromatische Amine sowie organische Sulfide, Polysulfide, Dithiocarbamate, Phosphite
und Phosphonate.
[0196] Ein erhöhter Tragekomfort kann aus der zusätzlichen Verwendung von Antistatika resultieren,
die den erfindungsgemäßen Mitteln zusätzlich beigefügt werden. Antistatika vergrößern
die Oberflächenleitfähigkeit und ermöglichen damit ein verbessertes Abfließen gebildeter
Ladungen. Äußere Antistatika sind in der Regel Substanzen mit wenigstens einem hydrophilen
Molekülliganden und geben auf den Oberflächen einen mehr oder minder hygroskopischen
Film. Diese zumeist grenzflächenaktiven Antistatika lassen sich in stickstoffhaltige
(Amine, Amide, quartäre Ammoniumverbindungen), phosphorhaltige (Phosphorsäureester)
und schwefelhaltige (Alkylsulfonate, Alkylsulfate) Antistatika unterteilen. Lauryl-
(bzw. Stearyl-) dimethylbenzylammoniumchloride eignen sich ebenfalls als Antistatika
für Textilien bzw. als Zusatz zu Waschmitteln, wobei zusätzlich ein Avivageeffekt
erzielt wird.
[0197] Phobier- und Imprägnierverfahren dienen der Ausrüstung von Textilien mit Substanzen,
welche die Ablagerung von Schmutz verhindern oder dessen Auswaschbarkeit erleichtern.
Bevorzugte Phobier- und Imprägniermittel sind perfluorierte Fettsäuren, auch in Form
ihrer Aluminium- u. Zirconiumsalze, organische Silicate, Silicone, Polyacrylsäureester
mit perfluorierter AlkoholKomponente oder mit perfluoriertem Acyl- od. Sulfonyl-Rest
gekoppelte, polymerisierbare Verbindungen. Auch Antistatika können enthalten sein.
Die schmutzabweisende Ausrüstung mit Phobier- und Imprägniermitteln wird oft als eine
Pflegeleicht-Ausrüstung eingestuft. Das Eindringen der Imprägniermittel in Form von
Lösungen oder Emulsionen der betreffenden Wirkstoffe kann durch Zugabe von Netzmitteln
erleichtert werden, die die Oberflächenspannung herabsetzen. Ein weiteres Einsatzgebiet
von Phobier- und Imprgäniermitteln ist die wasserabweisende Ausrüstung von Textilwaren,
Zelten, Planen, Leder usw., bei der im Gegensatz zum Wasserdichtmachen die Gewebeporen
nicht verschlossen werden, der Stoff also atmungsaktiv bleibt (Hydrophobieren). Die
zum Hydrophobieren verwendeten Hydrophobiermittel überziehen Textilien, Leder, Papier,
Holz usw. mit einer sehr dünnen Schicht hydrophober Gruppen, wie längere Alkyl-Ketten
od. Siloxan-Gruppen. Geeignete Hydrophobiermittel sind z. B. Paraffine, Wachse, Metallseifen
usw. mit Zusätzen an Aluminium- od. Zirconium-Salzen, quartäre Ammonium-Verbindungen
mit langkettigen Alkyl-Resten, Harnstoff-Derivate, Fettsäuremodifizierte Melaminharze,
Chrom-Komplexsalze, Silicone, Zinn-organische Verbindungen und Glutardialdehyd sowie
perfluorierte Verbindungen. Die hydrophobierten Materialien fühlen sich nicht fettig
an; dennoch perlen - ähnlich wie an gefetteten Stoffen - Wassertropfen an ihnen ab,
ohne zu benetzen. So haben z. B. Silicon-imprägnierte Textilien einen weichen Griff
u. sind Wasser- u. schmutzabweisend; Flecke aus Tinte, Wein, Fruchtsäften und dergleichen
sind leichter zu entfernen.
[0198] Zur Pflege der Textilien und zur Verbesserung der Textileigenschaften wie einem weicheren
"Griff" (Avivage) und verringerter elektrostatischer Aufladung (erhöhter Tragekomfort)
können die erfindungsgemäßen Mittel Weichspüler enthalten. Die Wirkstoffe in Weichspülformulierungen
sind "Esterquats", quartäre Ammoniumverbindungen mit zwei hydrophoben Resten, wie
beispielsweise das Disteraryldimethylammoniumchlorid, welches jedoch wegen seiner
ungenügenden biologischen Abbaubarkeit zunehmend durch quartäre Ammoniumverbindungen
ersetzt wird, die in ihren hydrophoben Resten Estergruppen als Sollbruchstellen für
den biologischen Abbau enthalten. Derartige "Esterquats" mit verbesserter biologischer
Abbaubarkeit sind beispielsweise dadurch erhältlich, daß man Mischungen von Methyldiethanolamin
und/oder Triethanolamin mit Fettsäuren verestert und die Reaktionsprodukte anschließend
in an sich bekannter Weise mit Alkylierungsmitteln quaterniert. Als Appretur weiterhin
geeignet ist Dimethylolethylenharnstoff.
[0199] Zur Verbesserung des Wasserabsorptionsvermögens, der Wiederbenetzbarkeit der behandelten
Textilien und zur Erleichterung des Bügelns der behandelten Textilien können in den
erfindungsgemäßen Mitteln beispielsweise Silikonderivate eingesetzt werden. Diese
verbessern zusätzlich das Ausspülverhalten der erfindungsgemäßen Mittel durch ihre
schauminhibierenden Eigenschaften. Bevorzugte Silikonderivate sind beispielsweise
Polydialkyl- oder Alkylarylsiloxane, bei denen die Alkylgruppen ein bis fünf C-Atome
aufweisen und ganz oder teilweise fluoriert sind. Bevorzugte Silikone sind Polydimethylsiloxane,
die gegebenenfalls derivatisiert sein können und dann aminofunktionell oder quaterniert
sind bzw. Si-OH-, Si-H- und/oder Si-Cl-Bindungen aufweisen. Weitere bevorzugte Silikone
sind die Polyalkylenoxid-modifizierten Polysiloxane, also Polysiloxane, welche beispielsweise
Polyethylenglycole aufweisen sowie die Polyalkylenoxid-modifizierten Dimetylpolysiloxane.
[0200] Proteinhydrolysate sind auf Grund ihrer faserpflegenden Wirkung weitere im Rahmen
der vorliegenden Erfindung bevorzugte Aktivsubstanzen aus dem Gebiet der Wasch- und
Reinigungsmittel. Proteinhydrolysate sind Produktgemische, die durch sauer, basisch
oder enzymatisch katalysierten Abbau von Proteinen (Eiweißen) erhalten werden. Erfindungsgemäß
können Proteinhydrolysate sowohl pflanzlichen als auch tierischen Ursprungs eingesetzt
werden. Tierische Proteinhydrolysate sind beispielsweise Elastin-, Kollagen-, Keratin-,
Seiden- und Milcheiweiß-Proteinhydrolysate, die auch in Form von Salzen vorliegen
können. Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Verwendung von Proteinhydrolysaten pflanzlichen
Ursprungs, z. B. Soja-, Mandel-, Reis-, Erbsen-, Kartoffel- und Weizenproteinhydrolysate.
Wenngleich der Einsatz der Proteinhydrolysate als solche bevorzugt ist, können an
deren Stelle gegebenenfalls auch anderweitig erhaltene Aminosäuregemische oder einzelne
Aminosäuren wie beispielsweise Arginin, Lysin, Histidin oder Pyrroglutaminsäure eingesetzt
werden. Ebenfalls möglich ist der Einsatz von Derivaten der Proteinhydrolysate, beispielsweise
in Form ihrer Fettsäure-Kpndensationsprodukte.
[0201] Schließlich können die erfindungsgemäßen Mittel auch UV-Absorber enthalten, die auf
die behandelten Textilien aufziehen und die Lichtbeständigkeit der Fasern verbessern.
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,
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.
[0202] Reinigungsmittel für das maschinelle Geschirrspülen können zum Schutze des Spülgutes
oder der Maschine Korrosionsinhibitoren enthalten, wobei besonders Silberschutzmittel
und Glaskorrosionsinhibitoren 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. Auch salz- und komplexartige anorganische
Verbindungen, wie Salze der Metalle Mn, Ti, Zr, Hf, V, Co und Ce finden häufig Verwendung.
Bevorzugt sind hierbei die Übergangsmetallsalze, die ausgewählt sind 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 und des Mangansulfats sowie den Mangankomplexen
[Me-TACN)Mn
IV(m-0)
3Mn
IV(Me-TACN)]
2+(PF
6-)
2,
[Me-MeTACN)Mn
IV(m-0)
3Mn
IV(Me-MeTACN)]
2+(PF
6-)
2,
[Me-TACN)Mn
III(m-0)(m-0Ac)
2Mn
III(Me-TACN)]
2+(PF
6-)
2
und
[Me-MeTACN)Mn
III(m-0)(m-0Ac)
2Mn
III(Me-MeTACN)]
2+(PF
6-)
2, wobei Me-TACN für 1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononan und Me-MeTACN für 1,2,4,7-tetramethyl-1,4,7-triazacyclononan
steht. Ebenfalls können Zinkverbindungen zur Verhinderung der Korrosion am Spülgut
eingesetzt werden.
[0203] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, zusätzlich mindestens ein
Silberschutzmittel ausgewählt aus der Gruppe der Triazole, der Benzotriazole, der
Bisbenzotriazole, der Aminotriazole, der Alkylaminotriazole, vorzugsweise Benzotriazol
und/oder Alkylaminotriazol, in Mengen von 0,001 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise von 0,01
bis 0,5 Gew.-% und insbesondere von 0,05 bis 0,25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Gesamtgewicht der in den erfindungsgemäßen wasserlöslichen Behältern umschlossenen
Feststoffe, einzusetzen.
[0204] Neben den zuvor genannten Silberschutzmitteln können erfindungsgemäße Mittel weiterhin
eine oder mehrere Substanzen zur Verringerung der Glaskorrosion enthalten. Im Rahmen
der vorliegenden Anmeldung werden insbesondere Zusätze von Zink und/oder anorganischen
und/oder organischen Zinksalzen und/oder Silikaten, beispielsweise das schichtförmige
kristalline Natriumdisilikat SKS 6 der Clariant GmbH, und/oder wasserlösliche Gläser,
beispielsweise Gläser, welche einen Masseverlust von wenigstens 0,5 mg unter den in
DIN ISO 719 angegebenen Bedingungen aufweisen, zur Verringerung der Glaskorrosion
bevorzugt.
[0205] 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.
[0206] 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)).
[0207] 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 ohne den Behälter, 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.
[0208] Eine weitere bevorzugte Klasse von Verbindungen sind Magnesium- und/oder Zinksalz(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.
[0209] 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:
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 Zinklactat und das Zinkgluconat:
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, Zinklactat und/oder Zinkcitrat handelt. Auch Zinkricinoleat,
Zinkabietat und Zinkoxalat sind bevorzugt.
[0210] 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 Mittel ohne den Behälter.
[0211] Besonders bevorzugte Mittel enthalten mindestens ein Zinksalz einer organischen Säure,
vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe Zinkoleat, Zinkstearat, Zinkgluconat, Zinkacetat,
Zinklactat und Zinkcitrat.
[0212] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen
lassen sich mittels eines modifizierten Olten-Tests ermitteln. Gemäß dieses modifizierten
Tests werden 300 g der flüssigen Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung auf 20°C
temperiert, unter Rühren (Laborrührer, 3-Flügel-Propeller, 800 Upm) in eine auf 80°C
temperierte Lösung von 50 g Natriumsulfat in 200 mL Wasser in einem 1 L Zylinder Dewar
(Halbwertzeit: 10 Stsunden) eingetragen und anschließend die Temperaturänderung in
Abhängigkeit von der Zeit bestimmt. Bevorzugte flüssige Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung
zeichnen sich in diesem Test dadurch aus, daß fünf Minuten nach Eintrag von 300 g
einer auf 20°C temperierten Probe der flüssigen Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensatzung
in eine auf 80°C temperierte Lösung von 50 g Natriumsulfat in 200 mL Wasser die Temperatur
dieser Lösung weniger als 72°C, bevorzugt weniger als 70°C, besonders bevorzugt weniger
als 68°C und insbesondere weniger als 65°C beträgt.
[0213] Die erfindungsgemäßen flüssigen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen sind
in wasserdispergierbarer oder wasserlöslicher Behältern verpackt. Die entsprechenden
Verpackungsmaterialien sind aus dem Stand der Technik bekannt und entstammen beispielsweise
der Gruppe (acetalisierter) Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenoxid,
Gelatine und Mischungen hieraus.
[0214] Besonders bevorzugte erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen
sind dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter
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 umfaßt.
[0215] "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.
[0216] 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.
[0217] 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.
[0218] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, daß der wasserlösliche oder
wasserdispergierbare Behälter 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.
[0219] Vorzugsweise werden als Materialien für die Behälter Polyvinylalkohole eines bestimmten
Molekulargewichtsbereichs eingesetzt, wobei erfindungsgemäß bevorzugt ist, daß der
wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter 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.
[0220] 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.
[0221] 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.
[0222] Weitere als Material für den Behälter 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 |
[0223] Weitere als Material für den Behälter 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.).
[0224] 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.
[0225] 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.
[0226] 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.
[0227] Polyvinylpyrrolidone, kurz als PVP bezeichnet, lassen sich durch die folgende allgemeine
Formel beschreiben:

[0228] 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.
[0229] 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.
[0230] 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.
[0231] Bevorzugt sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch erfindungsgemäße Mittel,
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.
[0232] 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.
[0233] 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. 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. Ein
im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit besonderem Vorzug als wasserlösliches oder
wasserdispergierbares Verpackungsmaterial eingesetztes Cellulose Derivat ist die Hydroxypropylmethylcellulose
(HPMC).
[0234] Die wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter, welche die erfindungsgemäßen
Mittel enthalten, können nach jedem der im Stand der Technik beschriebenen Verfahren
hergestellt werden. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung handelt
es sich bei diesen Behältern um Folienbeutel (sogenannte Pouches) bzw. um Spritzguß-
oder Tiefziehkörper. Bevorzugte erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen
sind demnach dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche oder wasserdispergierbare
Behälter eine Folie und/oder ein Spritzgußteil und/oder ein Blasformteil und/oder
ein Tiefziehteil umfaßt.
[0235] Werden die erfindungsgemäß als Verpackung gewählten Behälter in Form von Folienbeuteln
ausgebildet, so ist es bevorzugt, daß die wasserlösliche Folie, die den Beutel bildet,
eine Dicke von 1 bis 150 µm, vorzugsweise von 2 bis 100 µm, besonders bevorzugt von
5 bis 75 µm und insbesondere von 10 bis 50 µm, aufweist.
[0236] Werden als wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter hingegen Spritzguß-
oder Tiefziehkörper eingesetzt, so weist die Wand bevorzugter Behälter eine Dicke
von 50 bis 300 µm, vorzugsweise von 70 bis 200 µm und insbesondere von 80 bis 150
µm auf.
[0237] Ein für die Herstellung erfindungsgemäßer wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer
Behälter in besonderer Weise geeignetes Verfahren ist das Spritzgießen. Spritzgießen
bezeichnet dabei das Umformen einer Formmasse derart, daß die in einem Massezylinder
für mehr als einen Spritzgießvorgang enthaltene Masse unter Wärmeeinwirkung plastisch
erweicht und unter Druck durch eine Düse in den Hohlraum eines vorher geschlossenen
Werkzeuges einfließt. Das Verfahren wird hauptsächlich bei nichthärtbaren Formmassen
angewendet, die im Werkzeug durch Abkühlen erstarren. Der Spritzguß ist ein sehr wirtschaftliches
modernes Verfahren zur Herstellung spanlos geformter Gegenstände und eignet sich besonders
für die automatisierte Massenfertigung. Im praktischen Betrieb erwärmt man die thermoplastische
Formmassen (Pulver, Körner, Würfel, Pasten u. a.) bis zur Verflüssigung (bis 180 °C)
und spritzt sie dann unter hohem Druck (bis 140 MPa) in geschlossene, zweiteilige,
das heißt aus Gesenk (früher Matrize) und Kern (früher Patrize) bestehende, vorzugsweise
wassergekühlte Hohlformen, wo sie abkühlen und erstarren. Einsetzbar sind Kolben-
und Schneckenspritzgußmaschinen. Als Formmassen (Spritzgußmassen) eignen sich wasserlösliche
Polymere wie beispielsweise die oben genannten Celluloseether, Pektine, Polyethylenglycole,
Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidone, Alginate, Gelatine oder Stärke.
[0238] Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist daher weiterhin ein Verfahren zur Herstellung
eines befüllten wasserlöslichen Behälters umfassend die Schritte:
- a) Spritzgießen eines Behälters aus einem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Material,
- b) Befüllen des Basisformkörpers mit einer flüssigen Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung,
umfassend eine wasserarme Matrix und darin dispergierte Phosphate,
- c) Verschließen des befüllten Behälters mit einer wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Verschlußeinheit,
dadurch gekennzeichnet, daß das dispergierte Phosphat Natriumtripolyphosphat umfaßt
und der Phase-I Anteil des dispergierten Natriumtripolyphosphats bezogen auf das Gesamtgewicht
des dispergierten Natrimtripolyphosphat weniger als 25 Gew.-% beträgt.
[0239] Bei der wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Verschlußeinheit, welche in Schritt
c) zum Verschließen des gefüllten Behälters eingesetzt wird, handelt es sich vorzugsweise
um einen spritzgegossen Körper, wobei dieser Körper vorzugsweise die gleich Raumform
aufweist wie der Basisformkörper. Bevorzugt wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung
folglich insbesondere ein Verfahren, in welchem die Verschlußeinheit die gleiche Raumform
aufweist wie der in Schritt a) hergestellte Behälter.
[0240] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des beschriebenen erfindugnsgemäßen
Verfahrens wird als Verschlußeinheit eine Folie eingesetzt, wobei diese Folie beispielsweise
zuvor durch Tiefziehverfahren formgebend verarbeitet werden kann. Ein weiterer bevorzugter
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist demnach ein vorgenanntes Verfahren, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei der in Schritt c) eingeführten wasserlöslichen Verschlußeinheit
um eine wasserlösliche oder wasserdispergierbare Folie handelt.
[0241] Aus den vorherigen Angaben ergibt sich, daß die Dicke der wasserlöslichen Außenwand
erfindungsgemäßer Behälter nicht notwendigerweise homogen ist, sondern in Abhängigkeit
von dem gewählten Herstellungsverfahren schwanken kann. Im Rahmen der vorliegenden
Anmeldung ist es dabei bevorzugt, daß diese Schwankungen sich innerhalb der oben genannten
bevorzugten Bereiche für die Wanddicke erfindungsgemäßer Behälter bewegen.
[0242] Auch das Verschließen von Basisformkörper mit der Verschlußeinheit kann auf unterschiedliche
Weise erfolgen. Bevorzugt im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden Verschlußverfahren,
welche auf anteilsweiser Solvatisierung der Oberfläche des Behälters und/oder der
Verschlußeineheit und/oder auf Erwärmen des Behälters und/oder der Verschlußeinheit
auf eine Temperatur, bei welcher diese plastisch deformierbar sind, beruhen. Sowohl
die teilweise Solvatisierung als auch die Erwärmung wird dabei vorzugsweise nicht
auf der gesamten Oberfläche des Behälters und/oder der gesamten Oberfläche der Verschlußeinheit
erfolgen, sondern nur in den Bereichen in welchen die nachfolgende Versiegelung unter
Ausbildung einer Siegelnaht erfolgen soll. Die Erwärmung der Oberfläche des Behälters
und/oder der Verschlußeinheit erfolgt vorzugsweise durch den Einsatz von Heißluft,
Heizplatten, beheizten Walzen oder von Wärmestrahlung, vorzugsweise Laserstrahlung
oder andere IR-Quellen wie Glasfaserleiter (optical fibre). Bevorzugter Gegenstand
der vorliegenden Anmneldung ist folglich ein zuvor beschriebenes Verfahren, in welchem
das Verschließen in Schritt c) mittels einer Schmelzverklebung erfolgt.
[0243] Neben dem beschriebenen Spritzgußverfahren ist das Rotary-Die-Verfahren in besonderer
Weise zur Herstellung erfindungsgemäßer Mittel geeignet, wobei unter dem Begriff des
Rotary-Die-Verfahrens im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auch Verfahrensvarianten
wie das Accogel-Verfahren, das Reciprocating-Die-Verfahren mittels einer Norton Verkapselungsmaschine,
das Colton- sowie das Upjohn-Verfahren zusammengefaßt. Der Begriff des Rotary-Die-Verfahrens
ist demnach nicht beschränkend zu verstehen, sondern umfaßt alle dem Fachmann bekannten
Verfahrensvarianten, welche unter Einsatz von Formwalzen zur Herstellung befüllter
Behälter geeignet sind.
[0244] Besonders bevorzugt wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung jedoch ein automatisches
Rotary-Die-Verfahren mittels zweier rotierender Formwalzen umfassend die Schritte:
a) Zuführen zweier unter Lösungsmitteleinfluß und/oder Temperatureinfluß plastisch
deformierbarer wasserlösllicher oder wasserdispergbierbar Folien auf zwei sich gegensinnig
drehende Formwalzen, wobei mindestens eine dieser Formwalzen in ihrer Oberfläche Vertiefungen
zur Aufnahme des herzustellenden Behälters aufweist, welche durch Stege begrenzt sind,
b) Auftragen eines Lösungsmittels auf mindestens eine dieser Folien unter mindestens
anteilsweiser Solvatisierung der Oberfläche dieser Folie und/oder Erwärmen mindestens
einer dieser Folien auf eine Temperatur bei welcher diese Folie plastisch deformierbar
ist,
c) optionales Tiefziehen und/oder Eindrücken und/oder Einsinken lassen mindestens
einer dieser Folien in die Vertiefungen der Formwalze,
d) Einfüllen, einer flüssigen Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung, umfassend
eine wasserarme Matrix und darin dispergiertes Phosphat,
d) optionales Auftragen eines Klebemittels,
e) Zusammenführen der zwei unter Lösungsmitteleinfluß und/oder Temperatureinfluß plastisch
deformierbarer wasserlösllicher Folien im Zwischenraum der zwei sich gegensinnig drehenden
Formwalzen,
f) Verkleben und/oder Abquetschen der Folien durch Krafteinwirkung der Stege auf die
Folien unter Heraustrennung des Behälters,
dadurch gekennzeichnet, daß das dispergierte Phosphat Natriumtripolyphosphat umfaßt
und der Phase-I Anteil des dispergierten Natriumtripolyphosphats bezogen auf das Gesamtgewicht
des dispergierten Natrimtripolyphosphat weniger als 25 Gew.-% beträgt.
[0245] Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist zu beachten, daß sich die Temperaturen
für die plastische Deformierung in Schritt b) sowie die Hitzeversiegelung deutlich
unterscheiden können. Generell gilt, das die in den Schritten b) und c) gewählte Temperatur
unterhalb der für oben beschriebene Schmelzverklebung im Rahmen des Spritzgußverfarhens
notwendigen Temperaturen liegt. Werden beispielsweise HPMC-Folien eingesetzt, so beträgt
die Temperatur für die plastische Deformierung vorzugsweise 85 bis 90°C, während die
Schmelzverklebung im Temperaturbereich von 150 bis 170°C erfolgt. Für PVA-Folien liegen
die Temperaturen für die plastische Verformung bei etwa 150°C, während die Schmelzverklebung
im Bereich von 160 bis 200°C erfolgt. Wie in den vorgenannten Fällen kann die Erwärmung
der Behältermaterialien durch Heißluft, Wärmestrahlung oder den direkten Kontakt mit
geeigneten Heizplatten oder beheizten Walzen erfolgen.
[0246] Ein weiteres für die Herstellung wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer Behälter
geeignetes Verfahren ist das sogenannte Tiefziehverfahren, insbesondere das Thermoform-Verfahren,
wobei die in typischen Thermoform-Verfahren eingesetzte Erwärmung plastisch deformierbarer
Folien in Rahmen der vorliegenden Anmeldung optional durch eine mindestens anteilsweise
Solvatisierung dieser Folien ergänzt/ersetzt werden kann. Gegenstand der vorliegenden
Anmeldung ist daher weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines wasserlöslichen
Behälters umfassend die Schritte:
a) Zuführen einer unter Lösungsmitteleinfluß und/oder Temperatureinfluß plastisch
deformierbaren wasserlösllichen oder wasserdispergierbaren Folie auf eine Matrize,
welche Vertiefungen zur Aufnahme des herzustellenden Behälters aufweist,
b) Auftragen eines Lösungsmittels auf diese Folie unter mindestens anteilsweiser Solvatisierung
der Oberfläche dieser Folie und/oder Erwärmen dieser Folie bis zu einer Temperatur,
bei welche diese plastisch deformierbar ist,
c) Tiefziehen und/oder Eindrücken und/oder Einsinken lassen dieser Folie in die Vertiefungen
der Matrize,
d) Beaufschlagen der Folie mit einer flüssigen Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung,
umfassend eine wasserarme Matrix und darin dispergiertes Phosphat,
e) Zuführen einer weiteren wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Folie und Verschließen
der tiefgezogenen Form mit dieser Folie,
dadurch gekennzeichnet, daß das dispergierte Phosphat Natriumtripolyphosphat umfaßt
und der Phase-I Anteil des dispergierten Natriumtripolyphosphats bezogen auf das Gesamtgewicht
des dispergierten Natrimtripolyphosphat weniger als 25 Gew.-% beträgt.
[0247] Während das Einsinken lassen oder Eindrücken der plastisch deformierbaren Folie in
Schritt c) des beanspruchten Verfahrens geeignete Vorgehensweisen zur Deformation
dieser Folien darstellen, ist im Rahmen der vorliegenden Anmeldung dennoch ein Verfahren
besonders bevorzugt, in welchem die Folie in Schritt c) unter Einwirkung eines Vakuums
auf die plastisch deformierbare Folie tiefgezogen wird, welches vorzugsweise bis nach
dem Abschluß des Verfahrens in Schritt e) bestehen bleibt und die Folie in der Vertiefung
zurückbehält.
[0248] Das Verschließen eines erfindungsgemäßen Behälters in Schritt e) des vorgenannten
Tiefziehverfahrens, kann wie auch in den übrigen beschriebenen Verfahren durch Verklebung
oder Schmelzverklebung erfolgen, wobei beide Verfahren optional in Kombination mit
einer zusätzlichen Druckeinwirkung durchgeführt werden können. Als Klebemittel eignen
sich in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Folien neben den dem Fachmann bekannten
Klebern ebenfalls Lösungsmittel, wie beispielsweise Wasser. Die Auftragung des Klebemittels
auf die Folie erfolgt in einer bevorzugten Verfahrensvariante des letztgenannten Verfahrens
vorzugsweise nach Schritt b) und/oder Schritt c) und/oder Schritt d).
[0249] Die Versiegelung kann jedoch auch durch Schmelzversiegelung oder Druckeinwirkung
erfolgen. Um Wiederholungen zu vermeiden sei bezüglich der Schmelzversiegelung an
dieser Stelle auf die ausführlichen Beschreibungen im Rahmen der Spritzguß- und Rotary-Die-Verfahren
verwiesen. In einer bevorzugten Verfahrensvariante des Thermoformverfahrens erfolgt
demnach das Verschließen in Schritt e) durch Temperatur- und/oder durch Druckeinwirkung.
[0250] Ein viertes zur Herstellung der wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter
besonders geeignetes Verfahren ist das Blasformen. Ein derartiges Verfahren umfaßt
die Schritte:
- (a) Urformen eines Vorformlings aus einer Blasformmasse basierend auf einem wasserlöslichen
polymeren Thermoplasten;
- (b) Blasformen des Vorformlings zu einem Hohlkörper;
- (c) Füllen des Hohlkörpers mit dem erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittel;
und
- (d) flüssigkeitsdichtes Verschließen des blasgeformten Hohlkörpers;
[0251] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der nach einer der vorstehend
beschriebenen Verfahren hergestellte wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter
eine oder mehrere Prägung(en) und/oder einen oder mehrere Aufdruck(e) auf. Auch können
die in dem Behälter umschlossenen Feststoffe derartige Prägungen oder Aufdrucke aufweisen.
Die Prägung bzw. de Aufdruck kann neben Schriftzügen auch Muster, Formen usw. beinhalten.
Auf diese Weise können beispielsweise Universalwaschmittel durch ein T-Shirt-Symbol,
Colorwaschmittel durch ein Wollsymbol, Reinigungsmittel für das maschinelle Geschirrspülen
durch Symbole wie Gläser, Teller, Töpfe, Pfannen usw. kenntlich gemacht werden. Der
Kreativität von Produktmanagern sind hierbei keine Grenzen gesetzt. Als Schriftzüge
eignen sich beispielsweise weiterhin der Name des Produktes oder des Herstellers.
[0252] 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.
[0253] Als Behältermaterlalien 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 - siehe oben. 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.
[0254] Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Ausführungsform, gemäß der der Behälter als ganzes
wasserlöslich ist, d. h. sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch beim Waschen oder maschinellen
Reinigen, vollständig auflöst, wenn die für das Lösen vorgesehenen Bedingungen erreicht
sind. Wesentlicher Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß sich der Behälter 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 lösen und damit entsprechend den Anforderungen den umhüllten Inhalt,
d. h. das reinigungsaktive Material oder mehrere Materialien, in die Flotte einbringt.
[0255] In einer anderen, ebenfalls aufgrund vorteilhafter Eigenschaften bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfaßt der wasserlösliche Behälter 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: Der Behälter
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 des Behälters lösen, während
andere Bereiche intakt bleiben. So bildet sich ein mit Poren oder Löchern versehener
Behälter, in den Wasser und/oder Flotte eindringen, waschaktive, spülaktive oder reinigungsaktive
Inhaltsstoffe lösen und aus dem Behälter ausschleusen kann. In gleicher Weise können
auch Systeme in Form von Mehrkammer-Behältem oder in Form von ineinander angeordneten
Behältern ("Zwiebelsystem") vorgesehen werden. So lassen sich Systeme mit kontrollierter
Freisetzung der waschaktiven, spülaktiven oder reinigungsaktiven Inhaltsstoffe herstellen.
[0256] Zur Ausbildung derartiger Systeme unterliegt die Erfindung keinen Beschränkungen.
So können Behälter 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.
[0257] 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 Behälter 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 Behälter nicht vollständig lösen,
können so portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen gemäß der Erfindung
bereitgestellt werden, die vorteilhafte Eigenschaften bei der Freisetzung der Wasch-
oder Reinigungsmittelzusammensetzung in die jeweilige Flotte aufweisen.
[0258] Es hat sich gezeigt, daß sich bei den in wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Behältern verpackten Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen herstellbedingte
Probleme ergeben. Beim Abpacken der Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen in
den wasserlöslichen Behälter bleiben feine Partikel an dem Behälter haften und gelangen
bei der Versiegelung des Behälters in die gebildeten Nähte. Durch diese Partikel in
der Versiegelung sind die betreffenden Nähte gegen die Atmosphäre nicht vollständig
dicht, was zu Stabilitätsproblemen der Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung
sowie zu Leckagen durch die entsprechenden Nähte führen kann.
[0259] Bei den flüssigen Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen kann es zusätzlich
passieren, daß die Tropfen oder Produktfäden, die in der zu bildenden Naht eingeschlossen
sind, bei Verwendung eines Heißsiegelverfahrens thermisch so stark beansprucht werden,
daß die Zusammensetzung siedet und dabei zu weiteren Undichtigkeiten, Verfärbungen
oder im Ernstfall sogar Unfällen durch thermische Zersetzung führen kann.
[0260] Interessanterweise führt eine Änderung der Viskosität der flüssigen Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung
nicht zum Erfolg; sie muß vielmehr durch geeignete weitere Maßnahmen bei der Produktkonfektionierung
unterstützt werden, wobei diese Maßnahmen auch unabhängig von der Viskosität der Mittel
zu verbesserten Ergebnissen führen.
[0261] Zur Vermeidung dieser Probleme und für die Bereitstellung einer portionierten flüssigen,
d.h. gießbaren Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung, bei der die Nähte der
aus wasserdispergierbarer oder wasserlöslicher Folie bestehenden Behälter gegenüber
der Atmosphäre dicht sind, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die zu portionierenden
wasserhaltigen flüssigen Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen bestimmte Kriterien
hinsichtlich der Teilchengröße der in der wasserarmen, flüssigen Matrix suspendierten
Teilchen erfüllen.
[0262] Bevorzugte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen im Rahmen der vorliegenden
Erfindung sind daher dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 70 Gew.-%, vorzugsweise
mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt mindestens 85 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens
90 Gew.-% und insbesondere mindestens 95 Gew.-% des dispergierten Phosphats Teilchengrößen
unterhalb 200 µm, vorzugsweise unterhalb 160 µm, besonders bevorzugt unterhalb 120
µm und insbesondere unterhalb 100 µm, aufweisen
Im genannten Teilchengrößenbereich treten die vorstehend genannten Probleme des Einsiegelns
in der Naht verbleibender Tropfen oder Flüssigkeitsfäden, nicht mehr auf. Dabei sind
die mindestens 70 Gew.-% der Teilchen sowie die 200 µm als Obergrenzen zu verstehen,
die beispielsweise daraus resultieren, daß aus technischen Gründen eingesetzte Feststoffe
auch geringe Mengen Grobanteile enthalten können. Es ist im Rahmen der vorliegenden
Erfindung aber bevorzugt, einen möglichst hohen und deutlich über 70 Gew.-% liegenden
Anteil von Teilchen mit Größen unterhalb von 200 µm in der Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung
vorliegen zu haben. Ein Anteil an besonders feinen Teilchen, deren Partikelgrößen
deutlich unter 200 µm liegen, kann ebenfalls vorteilhaft sein.
[0263] Das wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behältermaterial 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.
[0264] Erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen, die
in transparenten Behältern verpackt sind, können als wesentlichen Bestandteil ein
Stabilisierungsmittel enthalten. Stabilisierungsmittel im Sinne der Erfindung sind
Materialien, die die Reinigungsmittelbestandteile in ihren wasserlöslichen, transparenten
Behältern vor Zersetzung oder Desaktivierung durch Lichteinstrahlung schützen. Als
besonders geeignet haben sich hier Antioxidantien, UV-Absorber und Fluoreszensfarbstoffe
erwiesen.
[0265] 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 Isopropylcitrat, 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.
[0266] 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-(methylpro-pyl)-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-Methoxyzimtsäureisoamylester, 2-Cyano-3,3-phenylzimtsäure-2-ethylhexylester (Octocrylene);
Ester der Salicylsäure, vorzugsweise Salicylsäure-2-ethylhexylester, Salicylsäure-4-isopropyl-benzylester,
Salicylsäurehomomenthylester; Derivate des Benzophenons, vorzugsweise 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon,
2-Hydroxy-4-methoxy-4'-methylbenzophenon, 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'methoxy-phenyl)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-bornyliden)sulfonsäure und deren Salze.
[0267] 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.
[0268] UV-Absorber können in den Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen 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.
[0269] 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.
[0270] 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.
[0271] 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.
[0272] Wie bereits weiter oben erwähnt, können erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder
Reinigungsmittelzusammensetzungen so bereitgestellt werden, daß die Verpackung einerseits
wasserlöslich und andererseits dicht schließend, d.h. zur Umgebung hin abgeschlossen
ist. Dabei lassen sich erfindungsgemäß zwei Ausführungsformen verwirklichen:
So entspricht es einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, daß der/die Behälter
abgeschlossen ist/sind und wenigstens ein mit der Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung
nicht reagierendes Gas enthält/enthalten, weiter bevorzugt in einer Menge enthält/enthalten,
daß der Gesamtdruck innerhalb des/der abgeschlossenen Behälter(s) über dem Außendruck
liegt, noch weiter bevorzugt um mindestens 1 mbar über dem Außendruck liegt. Ganz
besonders bevorzugte Ausführungsformen dieser Portionen gemäß der Erfindung enthalten
wenigstens ein mit der Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nicht reagierendes
Gas in einer solchen Menge, daß der Gesamtdruck innerhalb der abgeschlossenen Behälter
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 Behälter kann das optische Erscheinungsbild, insbesondere
von Folienbeuteln deutlich verbessert werden. Die entsprechend verpackten Zusammensetzungen
weisen eine erhöhte Eigenstabilität auf und vermitteln den Eindruck eines prall gefüllten,
"kraftvollen" Mittels. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter "Außendruck"
der Druck verstanden, der auf der Umgebungsseite der Behälter herrscht und auf das
Äußere der Behälter wirkt, und zwar zum Zeitpunkt des Befüllens der Behälter mit dem
jeweiligen wenigstens einen Gas.
[0273] Erfindungsgemäß können die Behälter entweder ein oder mehrere Gase enthalten. In
der Praxis ist die Beaufschlagung der Behälter mit einem Gas aufgrund der damit verbundenen
geringeren Kosten bevorzugt. Bevorzugte Wasch- oder Reinigungsmittel-Portionen gemäß
der Erfindung umfassen als Gas(e) wenigstens ein 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. 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.
[0274] Gemäß einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform ist/sind der/die Behälter
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 Behälter ansteigt. Von
besonderem Vorteil sind solche Portionen, in denen die in dem/den Behälter(n) enthaltene
wenigstens eine Substanz bei Reaktion mit Wasser das wenigstens eine Gas in einer
Menge freisetzt, daß der Gesamtdruck innerhalb der geschlossenen Behälter 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 im abgeschlossenen Behälter enthalten ist, stark vereinfacht
ist, da nur die wenigstens eine Substanz zugegeben werden muß, die bei Kontakt mit
Feuchtigkeit/Wasser im abgeschlossenen Behälter wenigstens ein Gas erzeugt. Weiter
wird etwaige, in den Behälter 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 Wasch-oder Reinigungsmittelzusammensetzung
nicht mehr zur Verfügung. Denkbar sind auch Mischformen der Portionen, in denen von
Anfang an sowohl (wenigstens) ein Gas im Behälter ist als auch eine mit Wasser zur
Reaktion befähigte Substanz enthalten ist.
[0275] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mit Wasser ein Gas
freisetzende Substanz Bestandteil der Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung
und ist - noch mehr bevorzugt - eine hygroskopische Substanz, die mit den Komponenten
der Wasch-oder Reinigungsmittelzusammensetzung verträglich ist. Vorzugsweise wird
eine derartige Substanz getrennt von der erfindungsgemäßen flüssigen Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung
in den wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter dosiert, wobei dieser Behälter
vorzugsweise bereits wenige Sekunden, insbesondere innerhalb von 10 Sekunden, nach
dem Kontakt der gasfreisetzenden Substanz mit der Reinigungsmittelzusammensetzung
verschlossen wird. Die Freisetzung des Gases erhöht dann den Innendruck innerhalb
der Behälter auf einen Wert oberhalb des Atmosphärendrucks und erzielt so die oben
genannten Vorteile.
[0276] 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
I2C
2 oder M
IIC
2, worin M
I für ein einwertiges Metall und M
II für ein zweiwertiges Metall steht (beispielsweise CaC
2).