[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung bestimmter macrocyclischer, N-haltiger
Liganden, insbesondere nicht überbrückter Cyclen- oder Cyclam-Liganden sowie deren
Übergangsmetallkomplexe beim Bleichen von farbigen Anschmutzungen sowohl an Textilien
wie auch an harten Oberflächen, sowie Waschund Reinigungsmittel, welche derartige
Komplexverbindungen enthalten.
[0002] Anorganische Persauerstoffverbindungen, insbesondere Wasserstoffperoxid und feste
Persauerstoffverbindungen, die sich in Wasser unter Freisetzung von Wasserstoffperoxid
lösen, wie Natriumperborat und Natriumcarbonat-Perhydrat, werden seit langem als Oxidationsmittel
zu Desinfektions- und Bleichzwecken verwendet. Die Oxidationswirkung dieser Substanzen
hängt in verdünnten Lösungen stark von der Temperatur ab; so erzielt man beispielsweise
mit H
2O
2 oder Perborat in alkalischen Bleichflotten erst bei Temperaturen oberhalb von etwa
80°C eine ausreichend schnelle Bleiche verschmutzter Textilien.
[0003] Bei niedrigeren Temperaturen kann die Oxidationswirkung der anorganischen Persauerstoffverbindungen
durch Zusatz sogenannter Bleichaktivatoren verbessert werden. Hierfür wurden in der
Vergangenheit zahlreiche Vorschläge erarbeitet, vor allem aus den Stoffklassen der
N- oder O-Acylverbindungen, beispielsweise mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere
Tetraacetylglykoluril, N-acylierte Caprolactame wie Benzoylcaprolactam, Acetylcaprolactam
oder Nonanoylcaprolactam, Hydantoine, Hydrazide, Triazole, Hydrotriazine, Urazole,
Diketopiperazine, Sulfurylamide und Cyanurate, außerdem Carbonsäureanhydride, insbesondere
Phthalsäureanhydrid und substituierte Maleinsäureanhydride, Carbonsäureester, insbesondere
Natrium-nonanoyloxy-benzolsulfonat (NOBS), Natrium-isononanoyloxy-benzolsulfonat (ISONOBS)
und acylierte Zuckerderivate, wie Pentaacetylglukose. Durch Zusatz dieser Substanzen
kann die Bleichwirkung wässriger Peroxidlösungen so weit gesteigert werden, dass bereits
bei Temperaturen um 60°C im wesentlichen die gleichen Wirkungen wie mit der Peroxidlösung
allein bei 95°C eintreten.
[0004] Im Bemühen um energiesparende Wasch- und Bleichverfahren gewinnen in den letzten
Jahren Anwendungstemperaturen deutlich unterhalb 60°C, insbesondere unterhalb 45°C
bis herunter zur Kaltwassertemperatur an Bedeutung.
Bei diesen niedrigen Temperaturen lässt die Wirkung der bisher bekannten Aktivatorverbindungen
in der Regel erkennbar nach. Es hat deshalb nicht an Bestrebungen gefehlt, für diesen
Temperaturbereich wirksamere Bleichsysteme zu entwickeln, ohne dass bis heute ein
überzeugender Erfolg zu verzeichnen gewesen wäre.
[0005] Ein Ansatzpunkt dazu ergibt sich durch den Einsatz von Übergangsmetallsalzen und
deren Komplexverbindungen, wie sie zum Beispiel in EP 0 237 111, EP 0 272 030, EP
0 306 089, EP 0 392 592 oder EP 0 443 651 beschrieben sind. Weiterhin werden in WO
97/07191 Komplexe des Mangans, Eisens, Kobalts, Rutheniums und des Molybdäns mit Liganden
vom Salen-Typ als Katalysatoren für Persauerstoffverbindungen in Reinigungslösungen
für harte Oberflächen vorgeschlagen.
[0006] Eine Vielzahl von Komplexen mit macrocyclischen N-haltigen Liganden sind in den letzten
Jahren in der Literatur als Bleichkatalysatoren beschrieben worden. So werden in EP
0 439 387 binucleare Metallkomplexe mit Liganden, erhalten durch Umsetzung eines Dialdehyds
mit primären Polyaminen, als Sauerstoffcarrier beansprucht.
EP 0 458 397 und '398 beschreiben die Verwendung von Mangankomplexen der allgemeinen
Form [L
nMn
mX
p]
z Y
q, wobei L macrocyclische, N-haltige Liganden umfasst. Beschrieben werden insbesondere
Liganden auf Basis 1,4,7-Trimethyl-1,4,7-triazacyclononan (Me
3TACN) und deren Derivate. Verbindungen des Typs [LMn(OR)
3] Y werden in EP 0 544 519 beschrieben, wobei als Liganden insbesondere TACN, Me
3TACN, 1,5,9-Trimethyl-1,5,9-triazacyclodecan in Betracht kommen. Übergangsmetallkomplexe
mit starren Liganden, insbesondere starr überbrückte
N-haltige Macrocyclen mit mindestens 3 Donoratomen, von denen 2 einen Brückenkopf
bilden, werden ausführlich in WO 1998/039 098 als Oxidationskatalysatoren beschrieben.
Beispiele für die Liganden sind 5,12-Dimethyl-1,5,8,12-tetraaza-bicyclo[6.6.2]hexadecan
(Bcyclam) und 5-N-Octyl-12-methyl-1,5,8,12-tetraaza-bicyclo[6.6.2]hexadecan. In WO
2001/048 298 werden entsprechende überbrückte Liganden für die Bleiche mit Luftsauerstoff
beschrieben. Problematisch bei diesen Liganden ist jedoch deren aufwendige Herstellung,
die insbesondere von der Einführung der Brücke in das Molekül herrührt. Infolgedessen
sind die Gesamtausbeuten der Synthesen nicht sehr hoch.
[0007] Ähnliche Metallkomplexe basierend auf unverbrückten macrocyclische Liganden werden
in WO 2000/012 808 als "aerial bleaching systems" zum Einsatz in Waschund Reinigungsmitteln
beansprucht. In der Vielzahl der aufgezählten potentiellen Liganden finden sich auch
Cyclam-Liganden und Cyclen-Liganden der allgemeinen Formeln (I) und (II):

wobei die Gruppen R1-R4 Wasserstoff, Alkyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppen bzw. über-
bzw. verbrückende Gruppen darstellen können. Näher wird auf diese Verbindungsklasse
weder in der Beschreibung noch in den Beispielen eingegangen.
[0008] Entsprechend den dortigen Angaben werden diese Verbindungen ausdrücklich nur in solchen
Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt, die frei sind von Wasserstoffperoxid und
anderen Peroxyverbindungen.
[0009] Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass bestimmte Verbindungen innerhalb der
Gruppen der Cyclame und Cyclene (I) und (II) auch in Wasserstoffperoxid und andere
Peroxyverbindungen enthaltende Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt werden können
und deutliche Vorteile hinsichtlich des Bleichvermögens aufweisen.
[0010] Die vorliegende Erfindung hat die Verbesserung der Oxidations- und Bleichwirkung
von Wasch- und Reinigungsmitteln bei niedrigen Temperaturen unterhalb von 80°C, insbesondere
im Temperaturbereich von ca. 20°C bis 45°C, zum Ziel.
[0011] Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Übergangsmetallkomplexen der Formel
(I)
[M(L)Y
n]X
m (I)
wobei
- M
- ein Metallatom aus der Gruppe Mn und Fe,
- L
- ein Ligand der allgemeinen Formel (II) oder (III)

worin R1, R2, R3 und R4 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoff, Alkyl mit
1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder Alkaryl mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen,
X und Y ein Neutral- oder Anionligand aus der Gruppe CH
3CN, Chlorid, Bromid, Nitrat, Perchlorat, Sulfat, Citrat, Hexafluorophosphat, Trifluormethansulfonat,
Tetrafluoroborat, Tetraphenylborat, oder Anionen organischer Säuren mit C
1-C
22 Kohlenstoffatomen,
n und m eine Zahl von 0 bis 4 bedeuten, als Bleichkatalysator in Wasch- und Reinigungsmitteln.
[0012] Bevorzugt werden Komplexe mit Übergangsmetallzentralatomen in den Oxidationsstufen
+2, +3 oder +4 verwendet, wobei Komplexe mit Mangan oder Eisen als Zentralatom bevorzugt
sind. Die Alkylarylreste enthalten 6 bis 16 C-Atome im Alkylteil, als Aryl ist Phenyl
bevorzugt.
[0013] Diese Übergangsmetallkomplexe der Formel (I) werden in Wasch- und Reinigungsmitteln,
insbesondere in der Textilwäsche und in Reinigungsmitteln für harte Oberflächen, insbesondere
für Geschirr, und in Lösungen zum Bleichen von farbigen Anschmutzungen eingesetzt.
Dies geschieht zum einen in Gegenwart von Wasserstoffperoxid, Wasserstoffperoxid-freisetzenden
Verbindungen oder einer Persauerstoffverbindung. Zum anderen können die Komplexe aber
auch durch den Sauerstoff der Luft aktiviert werden, ohne dass der Zusatz einer Peroxoverbindung
notwendig ist.
[0014] Erfindungsgemäße Eisen- oder Mangankomplexe von Cyclam oder Tetraalkylcyclam sind
bereits in der Literatur beschrieben. So sind cis-(1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan)dichloro-eisen
(III) chlorid und trans-(1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan)dichloro-eisen (III) chlorid
in J.Chem. Soc. Dalton Trans., 1997, 3459-3463 charakterisiert. Mangan-Derivate des
Tetramethylcyclams (tmc) werden z.B. in Inorg. Chem. 2001, 40, 5722-5726 beschrieben.
Fe(tcm)(OTf)2 wird in Science, 2003, 299, 1037-1039 als Vorstufe zu [FeO(tmc)(NCCH
3)] (OTf)
2 verwendet. Die Synthese von Cyclam wird u.a. in WO 1997/049691 beschrieben. Keine
dieser Literaturstellen gibt Hinweise zum Einsatz dieser Verbindungen als Bleichmittel
in Wasch- und Reinigungsmitteln.
[0015] Neben den erfindungsgemäßen Komplexen der unsubstituierten oder tetrasubstituierten
Cyclame oder Cyclene der Formel (I) sind insbesondere Komplexe mit 2 Alkyl- oder Alkarylresten
am Tetraazacyclus mit den allgemeinen Strukturen (IV) und (V) besonders bevorzugt:

wobei R1 und R3 eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl- oder Benzylgruppe darstellen.
[0016] Besonders bevorzugt sind Komplexe mit folgenden Liganden: 1,8-Dimethylcyclam, 1,7-Dimethylcyclen,
1,8-Diethylcyclam, 1,7-Diethylcyclen, 1,8-Dibenzylcyclam und 1,7-Dibenzylcyclen.
[0017] Die Liganden (IV) und (V) können hergestellt werden nach J. Kotter et.al., Collect.
Czech. Chem. Commun., 2000, 65, 243-266, oder R. Tripier et.al., Chem. Commun., 2001,
2728-2729.
[0018] Zur Aktivierung der Komplexe kommen Persauerstoffverbindungen oder Luftsauerstoff
in Frage. Als Persauerstoffverbindung kommen in erster Linie Wasserstoffperoxid, Alkaliperborat-mono
beziehungsweise -tetrahydrate und/oder Alkalipercarbonate, wobei Natrium das bevorzugte
Alkalimetall ist, in Betracht. Daneben können aber auch Alkalimetall- oder Ammoniumperoxosulfate,
wie z.B. Kaliumperoxomonosulfat (technisch: Caroat® oder Oxone®) verwendet werden.
Die Konzentration der anorganischen Oxidationsmittel an der Gesamtformulierung der
Wasch- und Reinigungsmittel beträgt 2 - 90 %, vorzugsweise 5 - 60 %.
[0019] Als Persauerstoffverbindungen kommen auch Oxidationsmittel auf organischer Basis
in Frage. Hierzu zählen alle bekannten Peroxycarbonsäuren, z.B. Monoperoxyphthalsäure,
Peressigsäure, Dodecandiperoxysäure, Phthalimidoperoxycarbonsäuren wie PAP und verwandte
Systeme oder Amidopersäuren.
[0020] Die Einsatzmengen an Persauerstoffverbindungen werden im allgemeinen so gewählt,
dass in den Lösungen der Wasch- und Reinigungsmittel zwischen 10 ppm und 10 % Aktivsauerstoff,
vorzugsweise zwischen 50 ppm und 5000 ppm Aktivsauerstoff vorhanden sind. Auch die
verwendete Menge an bleichverstärkender Komplexverbindung hängt vom Anwendungszweck
ab. Je nach gewünschtem Aktivierungsgrad wird sie in einer Menge von 0,01 mmol bis
25 mmol, vorzugsweise 0,1 mmol bis 2 mmol Komplex pro Mol Persauerstoffverbindung
verwendet, doch können in besonderen Fällen diese Grenzen auch über- oder unterschritten
werden. In Wasch- und Reinigungsmitteln sind vorzugsweise 0,0025 bis 1 Gew.-%, insbesondere
0,01 bis 0,5 Gew.-% an der oben definierten bleichverstärkenden Komplexverbindung
enthalten.
[0021] Neben den erfindungsgemäßen Eisen- oder Mangankomplexen, Wasserstoffperoxid und Persalzen
können weitere Bleichkatalysatoren oder Bleichaktivatoren eingesetzt werden, um das
Wirkspektrum der erfindungsgemäßen Bleichsysteme zu verbreitern und die Effizienz
insbesondere hinsichtlich der keimabtötenden Wirkung (Desinfektion) zu steigern.
Zusätzlich zu den erfindungsgemäß eingesetzten Komplexverbindungen können konventionelle
Bleichaktivatoren, das heißt Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen Peroxocarbonsäuren
freisetzen, eingesetzt werden. Geeignet sind die üblichen Bleichaktivatoren, die O-
und/oder N-Acylgruppen enthalten. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine,
insbesondere Tetraacetylethylendianim (TAED), acylierte Glykolurile, insbesondere
Tetraacetylglykoluril (TAGU), acylierte Triazinderivate- insbesondere 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin
(DADHT), acylierte Phenylsulfonate, insbesondere Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat
(NOBS bzw. ISONOBS) oder deren Amidoderivate, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere
Triacetin, Ethylenglykoldiacetat und 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran sowie acetyliertes
Sorbit und Mannit, und acylierte Zuckerderivate, insbesondere Pentaacetylglukose (PAG),
Pentaacetylfructose, Tetraacetylxylose und Octaacetyllactose sowie acetyliertes, gegebenenfalls
N-alkyliertes Glucamin und Gluconolacton. Weiterhin sind offenkettige oder cyclische
Nitrilquats für diesen Einsatzzweck geeignet. Auch die aus der deutschen Patentanmeldung
DE 44 43 177 bekannten Kombinationen konventioneller Bleichaktivatoren können eingesetzt
werden. Weiterhin können Benzoylcaprolactam oder Acetylcaprolactam zur Anwendung kommen.
Zusätzlich sind auch Kombinationen der erfindungsgemäßen Komplexe mit anderen Metallkomplexen
einsetzbar.
[0022] Der Begriff der Bleiche umfasst hier sowohl das Bleichen von auf der Textiloberfläche
befindendem Schmutz als auch das Bleichen von in der Waschflotte befindlichem, von
der textilen Oberfläche abgelöstem Schmutz. Für das Bleichen von Anschmutzungen auf
harten Oberflächen gilt sinngemäß das gleiche. Weitere potentielle Anwendungen finden
sich im Personal Care Bereich z.B. bei der Bleiche von Haaren und zur Verbesserung
der Wirksamkeit von Gebissreinigern. Des weiteren finden die beschriebenen Metallkomplexe
Verwendung in gewerblichen Wäschereien, bei der Holz- und Papierbleiche, der Bleiche
von Baumwolle und in Desinfektionsmitteln.
[0023] Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reinigung von Textilien wie auch
von harten Oberflächen, insbesondere von Geschirr, unter Einsatz der genannten Komplexverbindungen
zusammen mit Persauerstoffverbindungen in wässriger, gegebenenfalls weitere Wasch-
beziehungsweise Reinigungsmittelbestandteile enthaltender Lösung, sowie Waschmittel
und Reinigungsmittel für harte Oberflächen, insbesondere Reinigungsmittel für Geschirr,
wobei solche für den Einsatz in maschinellen Verfahren bevorzugt sind, die derartige
Komplexverbindungen enthalten.
[0024] Die erfindungsgemäße Verwendung besteht im wesentlichen darin, bei mit farbigen Anschmutzungen
verunreinigten harten Oberflächen beziehungsweise bei verschmutzten Textilien Bedingungen
zu schaffen, unter denen ein peroxidisches Oxidationsmittel und die Komplexverbindung
miteinander reagieren können, mit dem Ziel, stärker oxidierend wirkende Folgeprodukte
zu erhalten. Solche Bedingungen liegen insbesondere dann vor, wenn die Reaktionspartner
in wässriger Lösung aufeinander treffen. Dies kann durch separate Zugabe der Persauerstoffverbindung
und des Komplexes zu der wässrigen Lösung des Wasch- und Reinigungsmittels geschehen.
Besonders vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Verfahren jedoch unter Verwendung
eines Waschmittels beziehungsweise Reinigungsmittels für harte Oberflächen, das die
Komplexverbindung und gegebenenfalls ein persauerstoffhaltiges Oxidationsmittel enthält,
durchgeführt. Die Persauerstoffverbindung kann auch separat in Substanz oder als vorzugsweise
wässrige Lösung oder Suspension zur Lösung zugegeben werden, wenn ein persauerstofffreies
Wasch- oder Reinigungsmittel verwendet wird.
[0025] Die Wasch- und Reinigungsmittel, die als Granulate, pulver- oder tablettenförmige
Feststoffe, als sonstige Formkörper, homogene Lösungen oder Suspensionen vorliegen
können, können außer dem genannten bleichverstärkenden Metallkomplex im Prinzip alle
bekannten und in derartigen Mitteln üblichen Inhaltsstoffe enthalten. Die Mittel können
insbesondere Buildersubstanzen, oberflächenaktive Tenside, Persauerstoffverbindungen,
zusätzliche Persauerstoff-Aktivatoren oder organische Persäuren, wassermischbare organische
Lösungsmittel, Sequestrierungsmittel, Enzyme, sowie spezielle Additive mit farb- oder
faserschonender Wirkung enthalten.
[0026] Weitere Hilfsstoffe wie Elektrolyte, pH-Regulatoren, Silberkorrosionsinhibitoren,
Schaumregulatoren sowie Farb- und Duftstoffe sind möglich.
[0027] Ein erfindungsgemäßes Reinigungsmittel für harte Oberflächen kann darüber hinaus
abrasiv wirkende Bestandteile, insbesondere Quarzmehle, Holzmehle, Kunststoffmehle,
Kreiden und Mikroglaskugeln sowie deren Gemische enthalten. Abrasivstoffe sind in
den Reinigungsmitteln vorzugsweise nicht über 20 Gew.-%, insbesondere von 5 bis 15
Gew.-%, enthalten.
[0028] Die Wasch- und Reinigungsmittel können ein oder mehrere Tenside enthalten, wobei
insbesondere anionische Tenside, nichtionische Tenside und deren Gemische, aber auch
kationische, zwitterionische und amphotere Tenside in Frage kommen. Derartige Tenside
sind in erfindungsgemäßen Waschmitteln in Mengenanteilen von vorzugsweise 1 bis 50
Gew.-%, insbesondere von 3 bis 30 Gew.-%, enthalten, wohingegen in Reinigungsmitteln
für harte Oberflächen normalerweise geringere Anteile, das heißt Mengen bis zu 20
Gew.-%, insbesondere bis zu 10 Gew.-% und vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 Gew.-%
enthalten sind. In Reinigungsmitteln für den Einsatz in maschinellen Geschirrspülverfahren
werden normalerweise schaumarme Verbindungen eingesetzt.
[0029] Geeignete anionische Tenside sind insbesondere Seifen und solche, die Sulfat- oder
Sulfonatgruppen enthalten. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen vorzugsweise C
9-C
13-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, das heißt Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten
sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus Monoolefinen mit end- oder innenständiger
Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende
alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet
sind auch Alkansulfonate, die aus C
12-C
18-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender
Hydrolyse beziehungsweise Neutralisation gewonnen werden. Geeignet sind auch die Ester
von alpha-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), zum Beispiel die alpha-sulfonierten Methylester
der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, die durch Sulfonierung der Methylester
von Fettsäuren pflanzlichen und/oder tierischen Ursprungs mit 8 bis 20 C-Atomen im
Fettsäuremolekül und nachfolgende Neutralisation zu wasserlöslichen Mono-Salzen hergestellt
werden.
[0030] Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester, welche Mono-,
Di- und Triester sowie deren Gemische darstellen. Als Alk(en)ylsulfate werden die
Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der C
12-C
18-Fettalkohole beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-,
Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C
8-C
20-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlänge bevorzugt.
Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen
synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten.
Auch 2,3-Alkylsulfate, sind geeignete Anionentenside. Geeignet sind auch die Schwefelsäuremonoester
der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten Alkohole,
wie 2-Methylverzweigte C
9-C
11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C
12-C
18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO.
[0031] Zu den bevorzugten Aniontensiden gehören auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure,
die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden, und
die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise
mit Fettalkoholen und insbesondere mit ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte
Sulfosuccinate enthalten-C
8-C
18-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Als weitere anionische Tenside kommen
Fettsäurederivate von Aminosäuren, beispielsweise von N-Methyltaurin (Tauride) und/oder
von N-Methylglycin (Sarkosinate) in Betracht. Als weitere anionische Tenside kommen
insbesondere Seifen, beispielsweise in Mengen von 0,2 bis 5 Gew.-%, in Betracht. Geeignet
sind insbesondere gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure,
Palmitinsäure, Stearinsäure, hydrierten Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere
aus natürlichen Fettsäuren, zum Beispiel Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete
Seifengemische.
[0032] Die anionischen Tenside, einschließlich der Seifen, können in Form ihrer Natrium-,
Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-,
Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in
Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor. Anionische
Tenside sind in erfindungsgemäßen Waschmitteln vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis
10 Gew.-% und insbesondere in Mengen von 5 bis 25 Gew.-% enthalten.
[0033] 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, beziehungsweise 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-C
14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C
9-C
11-Alkohole mit 7 EO, C
13-C
15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C
12-C
18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C
12-C
14-Alkohol mit 3 EO und C
12-C
18-Alkohol mit 7 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 (Talg-)
Fettalkohole mit 14 EO, 16 EO, 20 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
[0034] Zu den nichtionischen Tensiden zählen auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel
RO(G)
x, 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 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 - die als analytisch zu bestimmende Größe auch gebrochene
Werte annehmen kann - zwischen 1 und 10; vorzugsweise liegt x bei 1,2 bis 1,4. Ebenfalls
geeignet sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (I),

in der Rest R
1 CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
2 für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen
und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Vorzugsweise leiten sich die Polyhydroxyfettsäureamide
von reduzierenden Zuckern mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere von der Glucose
ab.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (II)

in der R
3 einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen,
R
4 einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylenrest oder einen Arylenrest mit
6 bis 8 Kohlenstoffatomen und R
5 einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder einen
Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei C
1-C
4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind, und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest,
dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder alkoxylierte,
vorzugsweise ethoxylierte oder propoxylierte Derivate dieses Restes steht. [Z] wird
auch hier vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines Zuckers wie Glucose, Fructose,
Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose erhalten. Die N-Alkoxy- oder N-Alyloxysubstituierten
Verbindungen können dann beispielsweise durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern
in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide
überführt werden.
[0035] Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als
alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden,
insbesondere zusammen mit alkoxylierten Fettalkoholen und/oder Alkylglykosiden, eingesetzt
werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte
Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette,
insbesondere Fettsäuremethylester.
[0036] 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.
[0037] Aus der großen Gruppe der kationische Tenside sind insbesondere Hydroxyalkylquats
der allgemeinen Strukturen (III) und (IV) bevorzugt.

mit den Resten R1, R2, R3 = C
1-C
22 Alkyl, und n = 1 bis 5.
[0038] Als weitere Tenside kommen sogenannte Gemini-Tenside in Betracht. Hierunter werden
im allgemeinen solche Verbindungen verstanden, die zwei hydrophile Gruppen pro Molekül
besitzen. Diese Gruppen sind in der Regel durch einen sogenannten "Spacer" voneinander
getrennt. Dieser Spacer ist in der Regel eine Kohlenstoffkette, die lang genug sein
sollte, dass die hydrophilen Gruppen einen ausreichenden Abstand haben, damit sie
unabhängig voneinander agieren können. Derartige Tenside zeichnen sich allgemeinen
durch eine ungewöhnlich geringe kritische Micellkonzentration und die Fähigkeit, die
Oberflächenspannung des Wassers stark zu reduzieren, aus. Eingesetzt werden können
aber auch Gemini-Polyhydroxyfettsäureamide oder Poly-Polyhydroxyfettsäureamide. Weitere
Tensidtypen können dendrimere Strukturen aufweisen.
[0039] Ein erfindungsgemäßes Waschmittel enthält vorzugsweise mindestens einen wasserlöslichen
und/oder wasserunlöslichen, organischen und/oder anorganischen Builder.
[0040] Als wasserlösliche anorganische Buildermaterialien kommen insbesondere Alkalisilikate
und polymere Alkaliphosphate, die in Form ihrer alkalischen, neutralen oder sauren
Natrium- oder Kaliumsalze vorliegen können, in Betracht. Beispiele hierfür sind Trinatriumphosphat,
Tetranatriumdiphosphat, Dinatriumdihydrogendiphosphat, Pentanatriumtriphosphat, sogenanntes
Natriumhexametaphosphat sowie die entsprechenden Kaliumsalze beziehungsweise Gemische
aus Natrium- und Kaliumsalzen. Als wasserunlösliche, wasserdispergierbare anorganische
Buildermaterialien werden insbesondere kristalline oder amorphe Alkalialumosilikate,
in Mengen von bis zu 50 Gew.-% eingesetzt. Unter diesen sind die kristallinen Natriumalumosilikate
in Waschmittelqualität, insbesondere Zeolith A, P und gegebenenfalls X, allein oder
in Mischungen, beispielsweise in Form eines Co-Kristallisats aus den Zeolithen A und
X bevorzugt. Ihr Calciumbindevermögen, das nach den Angaben der deutschen Patentschrift
DE 24 12 837 bestimmt werden kann, liegt in der Regel im Bereich von 100 bis 200 mg
CaO pro Gramm. Geeignete Buildersubstanzen sind weiterhin kristalline Alkalisilikate,
die allein oder im Gemisch mit amorphen Silikaten vorliegen können. Die als Gerüststoffe
brauchbaren Alkalisilikate weisen vorzugsweise ein molares Verhältnis von Alkalioxid
zu SiO
2 unter 0,95, insbesondere von 1 : 1,1 bis 1 : 12 auf und können amorph oder kristallin
vorliegen. Bevorzugte Alkalisilikate sind die Natriumsilikate, insbesondere die amorphen
Natriumsilikate mit einem molaren Verhältnis Na20 : SiO, von 1 : 2 bis 1 : 2.8. Solche
Silikate können nach dem Verfahren der europäischen Patentanmeldung EP 0 425 427 hergestellt
werden. Als kristalline Silikate, die allein oder im Gemisch mit amorphen Silikaten
vorliegen können, werden vorzugsweise kristalline Schichtsilikate der allgemeinen
Formel Na
2Si
xO
2x+1 · Y H
2O eingesetzt, in der x, das so genannte Modul, 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. Kristalline Schichtsilikate,
die unter diese allgemeine Formel fallen, werden beispielsweise in der europäischen
Patentanmeldung EP 0 164 514 beschrieben. Bevorzugte kristalline Schichtsilikate sind
solche, bei denen x in der genannten allgemeinen Formel die Werte 2 oder 3 annimmt.
Insbesondere sind sowohl α- als auch ß-Natriumdisilikate (Na
2Si
2O
5 · y H
2O) bevorzugt, wobei
ß-Natriumdisilikat beispielsweise nach dem Verfahren erhalten werden kann, das in WO
91/08171 beschrieben ist. ß-Natriumsilikate mit einem Modul zwischen 1,9 und 3,2 können
gemäß den japanischen Patentanmeldungen JP 04/238 809 oder JP 04/260 6 10 hergestellt
werden. Auch aus amorphen Silikaten hergestellte, praktisch wasserfreie kristalline
Alkalisilikate der obengenannten allgemeinen Formel, in der x eine Zahl von 1,9 bis
2,1 bedeutet, können eingesetzt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
derartiger Mittel wird ein kristallines Natriumschichtsilikat mit einem Modul von
2 bis 3 eingesetzt. Kristalline Natriumsilikate mit einem Modul im Bereich von 1,9
bis 3,5, werden in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eingesetzt. In einer
bevorzugten Ausgestaltung setzt man ein granulares Compound aus Alkalisilikat und
Alkalicarbonat ein, wie es beispielsweise unter dem Namen Nabion® im Handel erhältlich
ist. Falls als zusätzliche Buildersubstanz auch Alkalialumosilikat, insbesondere Zeolith,
vorhanden ist, beträgt das Gewichtsverhältnis Alumosilikat zu Silikat, jeweils bezogen
auf wasserfreie Aktivsubstanzen, vorzugsweise 1 : 10 bis 10 : 1. In Mitteln, die sowohl
amorphe als auch kristalline Alkalisilikate enthalten, beträgt das Gewichtsverhältnis
von amorphem Alkalisilikat zu kristallinem Alkalisilikat vorzugsweise 1 : 2 bis 2
: 1 und insbesondere 1 : 1 bis 2 : 1.
Derartige Buildersubstanzen sind in erfindungsgemäßen Mitteln vorzugsweise in Mengen
bis zu 60 Gew.-%, insbesondere von 5 bis 40 Gew.-%, enthalten.
[0041] Zu den wasserlöslichen organischen Buildersubstanzen gehören Polycarbonsäuren, insbesondere
Zitronensäure und Zuckersäuren, Aminopolycarbonsäuren, insbesondere Methylglycindiessigsäure,
Nitrilotriessigsäure und Ethylendiamintetraessigsäure sowie Polyasparaginsäure.
[0042] Polyphosphonsäuren, insbesondere Aminotris(methylenphosphonsäure), Ethylendiamintetrakis(methylenphosphonsäure)
und 1 -Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure können ebenfalls eingesetzt werden. Bevorzugt
sind auch polymere (Poly-)carbonsäuren, insbesondere die durch Oxidation von Polysacchariden
beziehungsweise Dextrinen zugänglichen Polycarboxylate der internationalen Patentanmeldung
WO 93/161 10 beziehungsweise der internationalen Patentanmeldung WO 92/18542 oder
der europäischen Patentschrift EP 0 232 202, polymere Acrylsäuren, Methacrylsäuren,
Maleinsäuren und Mischpolymere aus diesen, die auch geringe Anteile polymerisierbarer
Substanzen ohne Carbonsäurefunktionalität einpolymerisiert enthalten können. Die relative
Molekülmasse der Homopolymeren ungesättigter Carbonsäuren liegt im allgemeinen zwischen
5000 und 200 000, die der Copolymeren zwischen 2000 und 200 000, vorzugsweise 50 000
bis 120 000, jeweils bezogen auf freie Säure. Ein besonders bevorzugtes Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymer
weist eine relative Molekülmasse von 50 000 bis 100 000 auf. Handelsübliche Produkte
sind zum Beispiel Sokalan® CP 5, CP 10 und PA 30 der Firma BASF. Geeignet sind weiterhin
Copolymere der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Vinylethern, wie Vinylmethylethern,
Vinylester, Ethylen, Propylen und Styrol, in denen der Anteil der Säure mindestens
50 Gew.-% beträgt. Als wasserlösliche organische Buildersubstanzen können auch Terpolymere
eingesetzt werden, die als Monomere zwei ungesättigte Säuren und/oder deren Salze
sowie als drittes Monomer Vinylalkohol und/oder einem veresterten Vinylalkohol oder
ein Kohlenhydrat enthalten. Das erste saure Monomer beziehungsweise dessen Salz leitet
sich von einer monoethylenisch ungesättigten C
3-C
8-Carbonsäure und vorzugsweise von einer C
3-C
4-Monocarbonsäure, insbesondere von (Meth)-acrylsäure ab.
Das zweite saure Monomer beziehungsweise-dessen Salz kann ein Derivat einer C
4-C
8-Dicarbonsäure, wobei Maleinsäure besonders bevorzugt ist, und/oder ein Derivat einer
Allylsulfonsäure, die in 2-Stellung mit einem Alkyl- oder Arylrest substituiert ist,
sein. Derartige Polymere lassen sich insbesondere nach Verfahren herstellen, die in
den deutschen Patentschriften DE 42 21 381 und DE 43 00 772 beschrieben sind, und
weisen im allgemeinen eine relative Molekülmasse zwischen 1000 und 200 000 auf. Weitere
bevorzugte Copolymere sind solche, die in den deutschen Patentanmeldungen DE 43 03
320 und DE 44 17 734 beschrieben werden und als Monomere vorzugsweise Acrolein und
Acrylsäure/Acrylsäuresalze beziehungsweise Vinylacetat aufweisen.
[0043] Die organischen Buildersubstanzen können, insbesondere zur Herstellung flüssiger
Mittel, in Form wässriger Lösungen, vorzugsweise in Form 30 bis 50 gew.-%iger wässriger
Lösungen eingesetzt werden. Alle genannten Säuren werden in der Regel in Form ihrer
wasserlöslichen Salze, insbesondere ihre Alkalisalze, eingesetzt.
[0044] Derartige organische Buildersubstanzen können gewünschtenfalls in Mengen bis zu 40
Gew.-%, insbesondere bis zu 25 Gew.-% und vorzugsweise von 1 bis 8 Gew.-% enthalten
sein. Mengen nahe der genannten Obergrenze werden vorzugsweise in pastenförmigen oder
flüssigen, insbesondere wasserhaltigen Mitteln eingesetzt.
[0045] Als wasserlösliche Builderkomponenten in erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln für
harte Oberflächen kommen prinzipiell alle in Mitteln für die maschinelle Reinigung
von Geschirr üblicherweise eingesetzten Builder in Frage, zum Beispiel die obengenannten
Alkaliphosphate. Ihre Mengen können im Bereich von bis zu etwa 60 Gew.-%, insbesondere
5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel liegen. Weitere mögliche wasserlösliche
Builder-Komponenten sind neben Polyphosphonaten und Phosphonatalkylcarboxylaten zum
Beispiel organische Polymere nativen oder synthetischen Ursprungs vom oben aufgeführten
Typ der Polycarboxylate, die insbesondere in Hartwasserregionen als Co-Builder wirken,
und natürlich vorkommende Hvdroxycarbonsäuren wie zum Beispiel Mono-, Dihydroxybernsteinsäure,
alpha-Hydroxypropionsäure und Gluconsäure. Zu den bevorzugten organischen Builder-Komponenten
gehören die Salze der Zitronensäure, insbesondere Natriumcitrat. Als Natriumcitrat
kommen wasserfreies Triatriumcitrat und vorzugsweise Trinatriumcitratdihydrat in Betracht.
Trinatriumcitratdihydrat kann als fein- oder grobkristallines Pulver eingesetzt werden.
In Abhängigkeit vom letztlich in den erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln eingestellten
pH-Wert können auch die zu den genannten Co-Builder-Salzen korrespondierenden Säuren
vorliegen.
[0046] Zu den in erfindungsgemäßen Mitteln gegebenenfalls enthaltenen Enzymen gehören Proteasen,
Amylasen, Pullulanasen, Cellulasen, Cutinasen und/oder Lipasen, beispielsweise Proteasen
wie BLAP®, Optimase®, Opticlean®, Maxacal®, Maxapem®, Durazym®, Purafect® OxP, Esperase®
und/oder Savinase®, Amylasen wie Termamy®, Amylase-LT, Maxamyl®, Duramyl®, Purafectel
OxAm, Cellulasen wie Celluzyme®, Carezyme®, K-AC® und/oder die aus den internationalen
Patentanmeldungen WO 96/34108 und WO 96/34092 bekannten Cellulasen und/oder Lipasen
wie Lipolase®, Lipomax®, Lumafast® und/oder Lipozym®. Die verwendeten Enzyme können,
wie zum Beispiel in den internationalen Patentanmeldungen WO 92/111347 oder WO 94/23005
beschrieben, an Trägerstoffen adsorbiert und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein,
um sie gegen vorzeitige Inaktivierung zu schützen. Sie sind in erfindungsgemäßen Wasch-
und Reinigungsmitteln vorzugsweise in Mengen bis zu 10 Gew.-%, insbesondere von 0,05
bis 5 Gew.-%, enthalten, wobei besonders bevorzugt gegen oxidativen Abbau stabilisierte
Enzyme, eingesetzt werden.
[0047] Vorzugsweise enthalten erfindungsgemäße maschinelle Geschirrreinigungsmittel die
üblichen Alkaliträger wie zum Beispiel Alkalisilikate, Alkalicarbonate und/oder Alkalihydrogencarbonate.
Zu den üblicherweise eingesetzten Alkaliträgern zählen Carbonate, Hydrogencarbonate
und Alkalisilikate mit einem Molverhältnis SiO
2/M
20 (M = Alkaliatom) von 1 : 1 bis 2,5 : 1. Alkalisilikate können dabei in Mengen von
bis zu 40 Gew.-%, insbesondere 3 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel, enthalten
sein. Das in erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln bevorzugt eingesetzte Alkaliträgersystem
ist ein Gemisch aus Carbonat und Hydrogencarbonat, vorzugsweise Natriumcarbonat und
-hydrogencarbonat, das in einer Menge von bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 40
Gew.-%, enthalten sein kann.
[0048] Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Mittel zum maschinellen Reinigen von Geschirr,
enthaltend 15 bis 65 Gew:-%, insbesondere 20 bis 60 Gew.-% wasserlösliche Builderkompenente,
5 bis 25 Gew.-%, insbesondere 8 bis 17 Gew.-% Bleichmittel auf Sauerstoffbasis, jeweils
bezogen auf das gesamte Mittel, und 0,1 bis 1 Gew.-% einer oder mehrerer der oben
definierten Metallkomplexe. Ein derartiges Mittel ist vorzugsweise niederalkalisch,
d.h. seine Lösung weist einen pH-Wert von 8 bis 11,5, insbesondere 9 bis 11 auf.
[0049] In einer weiteren Ausführungsform erfindungsgemäßer Mittel zur automatischen Reinigung
von Geschirr sind 20 bis 60 Gew.-% wasserlöslicher organischer Builder, insbesondere
Alkalicitrat, 3 bis 20 Gew.-% Alkalicarbonat und 3 bis 40 Gew.-% Alkalidisilikat enthalten.
[0050] Um einen Silberkorrosionsschutz zu bewirken, können in erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln
für Geschirr Silberkorrosionsinhibitoren eingesetzt werden. Bevorzugte Silberkorrosionsschutzmittel
sind organische Sulfide wie Cystin und Cystein, zwei- oder dreiwertige Phenole, gegebenenfalls
alkyl- oder arylsubstituierte Triazole wie Benzotriazol, Isocyanursäure, Titan-, Zirkonium-,
Hafnium-, Molybdän-, Vanadium- oder Cersalze und/oder -komplexe, sowie Salze und/oder
Komplexe der in den erfindungsgemäß geeigneten Komplexen enthaltenen Metalle mit anderen
als in Formel (I) vorgegebenen Liganden.
[0051] Sofern die Mittel bei der Anwendung zu stark schäumen, können ihnen noch bis zu 6
Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,5 bis 4 Gew.-% einer schaumregulierenden Verbindung, vorzugsweise
aus der Gruppe umfassend Silikone, Paraffine, Paraffin-Alkohol-Kombinationen, hydrophobierte
Kieselsäuren, Bisfettsäureamide sowie deren Gemische und sonstige bekannte im Handel
erhältliche Schauminhibitoren zugesetzt werden. Vorzugsweise sind die Schauminhibitoren,
insbesondere Silikon- und/oder paraffinhaltige Schauminhibitoren, an eine granulare,
in Wasser lösliche beziehungsweise dispergierbare Trägersubstanz gebunden. Insbesondere
sind dabei Mischungen aus Paraffinen und Bistearylethylendiamid bevorzugt. Weitere
fakultative Inhaltsstoffe in den erfindungsgemäßen Mitteln sind zum Beispiel Parfümöle.
[0052] Zu den in den erfindungsgemäßen Mitteln, insbesondere wenn sie in flüssiger oder
pastöser Form vorliegen, verwendbaren organischen Lösungsmitteln gehören Alkohole
mit 1 bis 4 C-Atomen, insbesondere-Methanol, Ethanol, Isopropanol und tert-Butanol,
Diole mit 2 bis 4 C-Atomen, insbesondere Ethylenglykol und Propylenglykol, sowie deren
Gemische und die aus den genannten Verbindungsklassen ableitbaren Ether. Derartige
wassermischbare Lösungsmittel sind in den erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln vorzugsweise
nicht über 20 Gew.-%, insbesondere von 1 bis 15 Gew.-%, vorhanden.
[0053] Zur Einstellung eines gewünschten, sich durch die Mischung der übrigen Komponenten
nicht von selbst ergebenden pH-Werts können die erfindungsgemäßen Mittel System- und
umweltverträgliche Säuren, insbesondere Zitronensäure, Essigsäure, Weinsäure, Äpfelsäure,
Milchsäure, Glykolsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure und/oder Adipinsäure, aber auch
Mineralsäuren, insbesondere Schwefelsäure oder Alkalihydrogensulfate, oder Basen,
insbesondere Ammonium- oder Alkalihydroxide, enthalten. Derartige pH-Regulatoren sind
in den erfindungsgemäßen Mitteln vorzugsweise nicht über 10 Gew.-%, insbesondere von
0,5 bis 6 Gew.-%, enthalten.
[0054] Die erfindungsgemäßen Mittel liegen als pulverförmige, granulare oder tablettenförmige
Präparate vor, die in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Mischen, Granulieren,
Walzenkompaktieren und/oder durch Sprühtrocknung der thermisch belastbaren Komponenten
und Zumischen der empfindlicheren Komponenten, zu denen insbesondere Enzyme, Bleichmittel
und der Bleichkatalysator zu rechnen sind, hergestellt werden können. Erfindungsgemäße
Mittel in Form wässriger oder sonstige übliche Lösungsmittel enthaltender Lösungen
werden besonders vorteilhaft durch einfaches Mischen der Inhaltsstoffe, die in Substanz
oder als Lösung in einen automatischen Mischer gegeben werden können, hergestellt.
[0055] Zur Herstellung von teilchenförmigen Mitteln mit erhöhtem Schüttgewicht, insbesondere
im Bereich von 650 g/l bis 950 g/l, ist ein aus der europäischen Patentschrift EP
0 486 592 bekanntes, einen Extrusionsschritt aufweisendes Verfahren bevorzugt. Eine
weitere bevorzugte Herstellung mit Hilfe eines Granulationsverfahrens ist in der europäischen
Patentschrift EP 0 642 576 beschrieben. Die Herstellung erfindungsgemäßer Mittel in
Form von nicht staubenden, lagerstabil rieselfähigen Pulvern und/oder Granulaten mit
hohen Schüttdichten im Bereich von 800 bis 1000 g/l kann auch dadurch erfolgen, dass
man in einer ersten Verfahrensstufe die Builder-Komponenten mit wenigstens einem Anteil
flüssiger Mischungskomponenten unter Erhöhung der Schüttdichte dieses Vorgemisches
vermischt und nachfolgend - gewünschtenfalls nach einer Zwischentrocknung - die weiteren
Bestandteile des Mittels, darunter den Bleichkatalysator, mit dem so gewonnenen Vorgemisch
vereinigt.
[0056] Zur Herstellung von erfindungsgemäßen Mitteln in Tablettenform geht man vorzugsweise
derart vor, dass man alle Bestandteile in einem Mischer miteinander vermischt und
das Gemisch mittels herkömmlicher Tablettenpressen, beispielsweise Exzenterpressen
oder Rundläuferpressen, mit Pressdrucken im Bereich von 200 . 10
5 Pa bis 1500 10
5 Pa verpresst. Man erhält so problemlos bruchfeste und dennoch unter Anwendungsbedingungen
ausreichend schnell lösliche Tabletten mit Biegefestigkeiten von normalerweise über
150 N. Vorzugsweise weist eine derart hergestellte Tablette ein Gewicht von 1-5 g
bis 40 g, insbesondere von 20 g bis 30 g auf, bei einem Durchmesser von 3-5 mm bis
40 mm.
[0057] In flüssigen oder pastösen Anwendungen kommen die erfindungsgemäßen Komplexe vorzugsweise
als wässrige Lösung oder in mikroverkapselter Form zum Einsatz. Werden sie zum Zwecke
der Nutzung von Luftsauerstoff eingesetzt (aerial bleaching) kann auf den Einsatz
von Peroxoverbindungen verzichtet werden. Sollen sie jedoch in Kombination mit einer
Peroxoverbindung, z.B. Wasserstoffperoxid zum Einsatz kommen, empfiehlt sich die Verwendung
eines Mehrkammerbehälters.
Beispiele
Beispiel 1
Synthese von 1,8-Diethyl-1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan-mangan(II)chlorid (Cat 1)
[0058] 12,6 g (0,1 mol) Mangan(II)chlorid wurden in 100 ml DMAC gelöst. Die Lösung wurde
mit 25,6 g (0,1 mol) 1,8-Diethyl-1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan versetzt. Das Reaktionsgemisch
wurde 5 Stunden auf 100°C erwärmt. Die erhaltene Suspension wurde auf Raumtemperatur
abgekühlt, der entstandene Feststoff abfiltriert, mit 50 ml DMAC gewaschen und anschließend
bei 80°C im Vakuum getrocknet. Es wurden 37,1 g des hellgrauen Komplexes erhalten,
was einer Ausbeute von 97,0 % entspricht.
Analytische Daten: |
Elementaranalyse für C14H32N4Cl2Mn (382,2 g/mol): |
berechnet |
C 43,9 %, |
H 8,4 %, |
N 14,6 %, |
Cl 18,6 %, |
Mn 14,6 % |
gefunden |
C 44,1 %, |
H 8,8 %, |
N 14,6 %, |
Cl 18,7 %, |
Mn 13,7 % |
Beispiel 2
Synthese von 1,8-Diethyl-1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan-eisen(II)chlorid (Cat 2)
[0059] 12,7 g (0,1 mol) Eisen(II)chlorid wurden in 100 ml DMAC vorgelegt und anschließend
mit 25,6 g (0,1 mol) 1,8-Diethyl-1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan versetzt. Das Reaktionsgemisch
wurde 5 Stunden auf 100°C erwärmt. Die erhaltene Suspension wurde auf Raumtemperatur
abgekühlt, der entstandene Feststoff abfiltriert, mit 50ml DMAC gewaschen und anschließend
bei 80°C im Vakuum getrocknet. Es wurden 34,9 g des beige-hellbraunen Komplexes erhalten,
was einer Ausbeute von 91,0 % entspricht.
Analytische Daten: |
Elementaranalyse für C14H32N4Cl2Fe (383,1 g/mol): |
berechnet |
C 43,8 %, |
H 8,4 %, |
N 14,6 %, |
Cl 18,5 %, |
Fe 14,7 % |
gefunden |
C 43,9 %, |
H 8,8 %, |
N 14,5 %, |
Cl 18,6 %, |
Fe 14,4 % |
Beispiel 3
Synthese von 1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan-mangan(II)chlorid (Cat 3)
[0060] Unter Stickstoff wurden 9,0 g (0,072mol) Mangan(II)chlorid in 100ml DMAC gelöst.
Die Lösung wurde mit 14,4 g (0,072mol) 1,4,8,11-Tetraaza-cyclotetradecan versetzt.
Das Reaktionsgemisch wurde 5 Stunden auf 100°C erwärmt, anschließend auf Raumtemperatur
abgekühlt. Der entstandene Niederschlag wurde abfiltriert, mit 50 ml DMAC gewaschen
und anschließend bei 80°C im Vakuum getrocknet. Es wurden 22,9 g des hellgrauen Komplexes
erhalten, was einer Ausbeute von 97,5 % entspricht.
Analytische Daten: |
Elementaranalyse für C10H24N4MnCl2 (326,0 g/mol): |
berechnet |
C 36,8 %, |
H 7,4 %, |
N 17,2 %, |
Cl 21,8 %, |
Mn 16,8 % |
gefunden |
C 37,1 %, |
H 7,4 %, |
N 16,5 %, |
Cl 20,7 %, |
Mn 16,1 % |
Beispiel 4
Synthese von 1,8-Dimethyl-1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan-mangan(II)chlorid tetraphenylborat
(Cat 4)
[0061] Unter Stickstoff wurden 2,5 g (0,02 mol) Mangan(II)chlorid in 100 ml Methanol gelöst.
Die Lösung wurde mit 4,5 g (0,02 mol) 1,8-Dimethyl-1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan
versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und danach
mit 16,4 g (0,048 mol) Natriumtetraphenylborat versetzt. Nachdem die Reaktion weitere
30 min bei Raumtemperatur gerührt wurde, wurde der entstandene Niederschlag abfiltriert,
mehrmals mit Methanol gewaschen und getrocknet. Es wurden 11,3 g des hellgrauen Komplexes
erhalten, was einer Ausbeute von 88,6 % entspricht.
Beispiel 5
Synthese von 1,8-Diethyl-1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan-mangan(II)chlorid tetraphenylborat
(Cat 5)
[0062] Unter Stickstoff wurden 2,5 g (0,02mol) Mangan(II)chlorid in 100 ml Methanol gelöst.
Die Lösung wurde mit 5,1 g (0,02mol) 1,8-Diethyl-1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan
versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und danach
mit 16,4 g (0,048mol) Natriumtetraphenylborat versetzt. Nachdem die Reaktion weitere
30 min bei Raumtemperatur gerührt wurde, wurde der entstandene Niederschlag abfiltriert,
mehrmals mit Methanol gewaschen und getrocknet. Es wurden 6,4 g des hellbeigen Komplexes
erhalten, was einer Ausbeute von 48,0% entspricht.
Beispiel 6
Bleichleistung von Cat 1, Cat 2 und Cat 3 in Gegenwart von Peroxiden
[0063] Die Bleichleistung der erfindungsgemäßen Verbindungen Cat 1 und Cat 2 wurde im Vergleich
zum Bleichaktivator TAED ausgeprüft. Hierzu wurden 10 mg/l Cat 1, Cat 2 bzw. Cat 3
in einer Waschlauge, hergestellt durch Auflösen von 2 g/l eines bleichmittelfreien
Grundwaschmittels (WMP, WFK, Krefeld), gelöst. Nach Zugabe von 1 g/l Natriumpercarbonat
(Fa. Degussa) wurden die Waschversuche in einem Linitest-Gerät (Fa. Heraus) bei 40°C
durchgeführt. Die Waschzeit betrug 30 min, Wasserhärte 18°dH. Als Bleichtestgewebe
dienten zwei Teeanschmutzungen auf Baumwolle (BC-1 und BC3, WFK, Krefeld). Als Bleichergebnis
wurde die Remissionsdifferenz, gemessen mit einem Elrepho-Gerät, nach der Wäsche im
Vergleich zum ungewaschenen Gewebe gewertet. Als Vergleichsversuch (V1) wurden statt
der erfindungsgemäßen 10 mg/l der Verbindungen (Cat 1 bis Cat 3) 250 mg/l TAED eingesetzt.
|
Remissionsdifferenz (ddR%) |
Verbindung |
BC1 |
BC3 |
Cat 1 |
7,1 |
10,6 |
Cat 2 |
1,6 |
2,0 |
Cat 3 |
7,2 |
8,1 |
TAED (V1) |
3,1 |
3,2 |
[0064] Man erkennt, dass durch die erfindungsgemäßen Verbindungen (Cat 1 bis Cat 3) eine
signifikante Bleichwirkung erreicht werden kann. Insbesondere Cat 1 zeigt auch deutliche
Vorteile gegenüber dem konventionellen Bleichaktivator TAED, der in wesentlich höherer
Konzentration eingesetzt wurde (V1).
Im wesentlichen gleiche Ergebnisse wurden erhalten, wenn man das Natriumpercarbonat
durch Natriumperborat ersetzte.
Beispiel 7
Bleichleistung in Kombination mit einem Aktivator
[0065] Die Bleichleistung der erfindungsgemäßen Verbindung Cat 1 wurde in Kombination mit
dem Bleichaktivator TAED ausgeprüft. Hierzu wurden 10 mg/l Cat 1 und 200 mg/l TAED
in einer Waschlauge, hergestellt durch Auflösen von 2 g/l eines bleichmittelfreien
Grundwaschmittels (WMP, WFK, Krefeld), gelöst. Nach Zugabe von 1 g/l Natriumpercarbonat
(Fa. Degussa) wurden die Waschversuche in einem Linitest-Gerät (Fa. Heraus) bei 40°C
durchgeführt. Die Waschzeit betrug 30 min, Wasserhärte 18°dH. Als Bleichtestgewebe
dienten zwei Teeanschmutzungen auf Baumwolle (BC-1 und BC3, WFK, Krefeld). Als Bleichergebnis
wurde die Remissionsdifferenz, gemessen mit einem Elrepho-Gerät, nach der Wäsche im
Vergleich zum ungewaschenen Gewebe gewertet. Als Vergleichsversuch (V2) wurden 250
mg/l TAED eingesetzt.
|
Remissionsdifferenz (ddR%) |
Verbindung |
BC1 |
BC3 |
Cat 1+TAED |
8,8 |
10,2 |
TAED (V2) |
3,0 |
3,1 |
[0066] Man erkennt, dass durch die erfindungsgemäße Verbindung Cat 1 eine signifikante Bleichwirkung
erreicht werden kann. Im wesentlichen gleiche Ergebnisse wurden erhalten, wenn man
das Natriumpercarbonat durch Natriumperborat ersetzte.
Beispiel 8
Bleiche in Gegenwart von Luftsauerstoff
[0067] Die Bleichleistung der erfindungsgemäßen Verbindungen Cat 1 und Cat 2 wurde ohne
Zugabe von Peroxiden ausgeprüft. Hierzu wurden 10 mg/l Cat 1 bzw. Cat 2 in einer Waschlauge,
hergestellt durch Auflösen von 2 g/l eines bleichmittelfreien Grundwaschmittels (WMP,
WFK, Krefeld), gelöst. Die Waschversuche wurden in einem Linitest-Gerät (Fa. Heräus)
bei 20 und 40°C durchgeführt. Die Waschzeit betrug 30 min, Wasserhärte 18°dH. Nach
der Wäsche wurde das Gewebe getrocknet und gebügelt. Als Bleichtestgewebe dienten
zwei selbst hergestellte ölhaltige Anschmutzungen auf Baumwolle (Ketchup/Öl und Curry/Öl,
hergestellt durch auskochen von Ketchup bzw. Curry-Pulver mit Sonnenblumenöl). Als
Bleichergebnis wurde die Remissionsdifferenz, gemessen mit einem Elrepho-Gerät, nach
der Wäsche im Vergleich zum ungewaschenen Gewebe gewertet. Als Vergleichsversuch (V1)
wurde das Waschmittel ohne Komplexzusatz verwendet.
Ergebnisse der Wäsche bei 20°C
[0068]
|
Remissionsdifferenz (dR%) |
Verbindung |
Ketchup/Öl |
Curry/Öl |
Cat 1 |
66,5 |
38,1 |
Cat 2 |
59,9 |
36,2 |
Cat 3 |
48,4 |
30,8 |
WMP |
43,9 |
25,9 |
Ergebnisse der Wäsche bei 40°C
[0069]
|
Remissionsdifferenz (dR%) |
Verbindung |
Ketchup/Öl |
Curry/Öl |
Cat 1 |
75,6 |
57,8 |
Cat 2 |
67,0 |
54,2 |
WMP |
42,8 |
35,2 |
[0070] Man erkennt, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen, insbesondere Cat 1 und 2, die
eine signifikante Bleichwirkung bewirken.
Beispiel 9
Bleichleistung von Cat 4 und Cat 5 in Gegenwart von Peroxiden
[0071] Die Versuche wurden analog Beispiel 6 durchgeführt. Als Waschtemperaturen wurden
20 und 40°C gewählt.
|
|
Remissionsdifferenz (ddR%) |
|
|
20°C |
|
40°C |
Verbindung |
BC1 |
BC3 |
BC1 |
BC3 |
Cat 4 |
0,7 |
0,4 |
1,5 |
3,2 |
Cat 5 |
1,4 |
1,3 |
5,9 |
9,0 |
TAED (V1) |
1,3 |
1,3 |
3,0 |
3,1 |
Beispiel 10
Bleichleistung der Katalysatoren Cat 4 und Cat 5 in Gegenwart von Luftsauerstoff
[0072] Die Versuche wurden analog Beispiel 8 bei 20°C an Curry/Ölanschmutzung durchgeführt.
Ergebnisse
[0073]
|
Remissionsdifferenz (dR%) |
Verbindung |
Curry/Öl |
Cat 4 |
24,9 |
Cat 5 |
30,5 |
WMP |
21,0 |