[0001] Die Erfindung betrifft Reinigungsformulierungen für die maschinelle Geschirrreinigung.
[0002] Bei der Reinigung von Geschirr in der Geschirrspülmaschine wird das Geschirr während
des Reinigungsganges von Schmutz, der aus unterschiedlichsten Speiseresten besteht,
die auch fettige und ölige Bestandteile enthalten, befreit. Die abgelösten Schmutzpartikel
und Komponenten werden bei der weiteren Reinigung im Spülwasser der Maschine umgepumpt.
Es muss gewährleistet sein, dass die abgelösten Schmutzpartikel gut dispergiert und
emulgiert werden, damit sie sich nicht auf dem Spülgut wieder absetzen.
[0003] Viele der auf dem Markt befindlichen Formulierungen sind phosphatbasiert. Das verwendete
Phosphat ist ideal für die Anwendung, da es viele nützliche Eigenschaften vereinigt,
die in der maschinellen Geschirrreinigung gefragt sind. Zum einen ist Phosphat in
der Lage, Wasserhärte (d.h. unlösliche Salze von Wasserhärte verursachenden Ionen
wie Calcium- und Magnesiumionen) zu dispergieren. Diese Aufgabe wird zwar auch noch
über den Ionentauscher der Maschinen erreicht. Ein großer Anteil der Produkte für
maschinelles Geschirrspülen wird aber heute in Form von so genannten 3-in-1-Formulierungen
angeboten, bei denen die Funktion des Ionentauschers nicht mehr notwendig ist. Dabei
übernimmt das Phosphat meist kombiniert mit Phosphonaten die Enthärtung des Wassers.
Weiterhin dispergiert das Phosphat den abgelösten Schmutz und verhindert so ein Wiederabsetzen
des Schmutzes auf dem Spülgut.
[0004] Bei den Waschmitteln ist man aus ökologischen Gründen in vielen Ländern zu vollständig
phosphatfreien Systemen übergegangen. Auch für die Produkte zur maschinellen Geschirrreinigung
wird diskutiert, ob eine Umkehr zu phosphatfreien Produkten sinnvoll ist. Die phosphatfreien
Produkte, die noch Mitte der neunziger Jahre auf dem Markt waren, erfüllen jedoch
die heutigen Ansprüche an das Spülergebnis nicht mehr. Heute erwartet der Verbraucher
ein makelloses, streifen-, belag- und tropfenfreies Geschirr. Und das vorzugsweise
ohne Verwendung von zusätzlichem Klarspüler oder Regeneriersalz für den Ionenaustauscher.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, phosphatfreie Reinigungsformulierungen für die maschinelle
Geschirrreinigung bereit zu stellen. Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, derartige
Formulierungen bereit zu stellen, welche ohne Verwendung von zusätzlichem Klarspüler
ein streifen-, belag- und tropfenfreies Geschirr ergeben.
[0006] In
DE 102 25 594 A1 wird die Verwendung von Alkylenoxideinheiten enthaltende Copolymeren in Wasch- und
Reinigungsmitteln sowie Wasch- und Reinigungsmittel enthaltend diese Copolymere beschrieben.
Es werden jedoch keine Kombinationen dieser Polymere mit Komplexbildnern beschrieben.
[0007] In
DE 102 33 834 A1 werden maschinelle Geschirrspülmittel enthaltend 1 bis 25 Gew.-% eines Alkylenoxideinheiten
enthaltenden Copolymeren beschrieben. Es werden auch Geschirrspülmittel beschrieben,
die neben den genannten Polymeren auch Komplexbildner enthalten können, wobei der
Einsatz von EDTA bevorzugt ist. Glycin-N,N-diessigsäure-Derivate und Glutaminsäure-N,
N-diessigsäure und ihre Salze sind nicht genannt.
[0008] WO-A-2005042684 offenbart Geschirrreinigungsmittel, die hydrophil modifizierte Polycarboxylatpolymere
enthalten.
[0009] EP-A-778340 offenbart phosphatfreie Geschirrreinigungsmittel mit Klarspülfunktion, enthaltend
Copolymere aus Acrylsäure und Alkylenoxidaddukten des Allylalkohols.
[0010] US-A-6172036 offenbart Klarspülmittel enthaltend Methylglycindiessigsäure und Acryl-Methacrylsäure-Polymere.
[0011] Es wurde nun gefunden, dass der Ersatz von Phosphat durch den Einsatz von bestimmten
hydrophil modifizierten Polycarboxylaten in Kombination mit bestimmten Komplexbildnern
erreicht werden kann.
[0012] Dabei übernimmt der Komplexbildner die Aufgabe, die die Wasserhärte verursachenden
Ionen (Calcium- und Magnesiumionen), welche im Spülwasser oder in den Speiseresten
enthalten sind, zu komplexieren. Polycarboxylate weisen ebenfalls ein CalciumBindevermögen
auf und sind daneben auch noch in der Lage, die sich aus der Wasserhärte bildenden
schwerlöslichen Salze sowie den in der Waschlauge vorhandenen Schmutz zu dispergieren.
Überraschend ist, dass MGDA und GLDA in Kombination mit den hydrophil modifizierten
Polycarboxylaten eine bessere belagsinhibierende Wirkung als EDTA aufweisen, obwohl
deren Komplexbildungskonstante für Ca-Ionen kleiner ist als die von EDTA.
[0013] Gelöst wird die Aufgabe durch phosphatfreie Reinigungsformulierungen für die maschinelle
Geschirrreinigung enthaltend als Komponenten:
- a) 1 bis 20 Gew.-% Copolymere aus
a1) 50 bis 93 Mol-% Acrylsäure und/oder eines wasserlöslichen Salzes der Acrylsäure,
a2) 5 bis 30 Mol-% Methacrylsäure und/oder eines wasserlöslichen Salzes der Methacrylsäure
und
a3) 2 bis 20 Mol-% mindestens eines nichtionischen Monomers der Formel (I)

in der die Variablen folgende Bedeutung haben:
- R1
- Wasserstoff oder Methyl,
- R2
- eine chemische Bindung oder unverzweigtes oder verzweigtes C1-C6- Alkylen,
- R3
- gleiche oder verschiedene unverzweigte oder verzweigte C2-C4- Alkylenreste,
- R4
- unverzweigtes oder verzweigtes C1-C6-Alkyl,
- n
- 3 bis 50,
wobei die Monomere a1) bis a3) statistisch oder blockweise einpolymerisiert sind,
- b) 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 40 Gew.-% Komplexbildner, ausgewählt aus der Gruppe
bestehend aus Glycin-N,N-diessigsäurederivaten und Glutaminsäure-N,N-diessigsäure
und deren Salzen,
- c) 1 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 10 Gew.-% schwach schäumende nichtionische Tenside,
- d) 0 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 20 Gew.-% Bleichmittel und gegebenenfalls Bleichaktivatoren,
- e) 0 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 40 Gew.-% weitere Builder,
- f) 0 bis 8 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 5 Gew.-% Enzyme,
- g) 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 50 Gew.-% ein oder mehrere weitere Zusatzstoffe
wie anionische oder zwitterionische Tenside, Bleichkatalysatoren, Alkaliträger, Korrosionsinhibitoren,
Entschäumer, Farbstoffe, Duftstoffe, Füllstoffe, organische Lösungsmittel und Wasser,
wobei die Summe der Komponenten a) bis g) 100 Gew.-% ergibt.
[0014] Die Formulierung kann zu Tabletten, Pulver, Gel, Kapseln, Extrudat oder Lösung verarbeitet
sein. Es kann sich dabei sowohl um Formulierungen für Haushaltsanwendungen als auch
für gewerbliche Anwendungen handeln.
[0015] Gelöst wird die Aufgabe ferner durch die Verwendung einer Kombination von Copolymeren
a) und Komplexbildnern b) als Builder-System in Reinigungsformulierungen für die maschinelle
Geschirrreinigung. Dabei übernimmt das Buildersystem die Aufgabe, die die Wasserhärte
verursachenden Ionen (Calcium- und Magnesiumionen), welche im Spülwasser oder in den
Speiseresten enthalten sind, zu komplexieren.
[0016] Gelöst wird die Aufgabe ferner durch die Verwendung einer Kombination von Copolymeren
a) und Komplexbildnern b) als belagsinhibierender Zusatz in Reinigungsformulierungen
für die maschinelle Geschirreinigung.
[0017] Die Alkylenoxideinheiten enthaltenden Copolymere a) enthalten als einpolymerisierte
Komponenten a1) und a2) Acrylsäure bzw. Methacrylsäure und/oder wasserlösliche Salze
dieser Säuren, insbesondere die Alkalimetallsalze, wie Kalium- und vor allem Natriumsalze,
und Ammoniumsalze.
[0018] Der Anteil Acrylsäure a1) an den erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymeren beträgt
50 bis 93 Mol-%, bevorzugt 65 bis 85 Mol-% und besonders bevorzugt 65 bis 75 Mol-%.
[0019] Methacrylsäure a2) ist in den erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymeren zu 5 bis
30 Mol-%, vorzugsweise zu 10 bis 25 Mol-% und vor allem zu 15 bis 25 Mol-% enthalten.
[0020] Die Copolymere enthalten als Komponente a3) nichtionische Monomere der Formel (I)

in der die Variablen folgende Bedeutung haben:
- R1
- Wasserstoff oder bevorzugt Methyl,
- R2
- unverzweigtes oder verzweigtes C1-C6-Alkylen oder bevorzugt eine chemische Bindung,
- R3
- gleiche oder verschiedene unverzweigte oder verzweigte C2-C4-Alkylenreste, vor allem C2-C3-Alkylenreste, insbesondere Ethylen,
- R4
- unverzweigtes oder verzweigtes C1-C6-Alkyl, bevorzugt C1-C2-Alkyl,
- n
- 3 bis 50, bevorzugt 5 bis 40, besonders bevorzugt 10 bis 30.
[0021] Als besonders geeignete Beispiele für die Monomere (I) seien genannt: Methoxypolyethylenglykol(meth)acrylat,
Methoxypolypropylenglykol(meth)acrylat, Methoxypolybutylenglykol(meth)acrylat, Methoxypoly(propylenoxid-co-ethylenoxid)(meth)acrylat,
Ethoxypolyethylenglykol(meth)acrylat, Ethoxypolypropylenglykol(meth)acrylat, Ethoxypolybutylenglykol(meth)acrylat
und Ethoxypoly(propylenoxid-co-ethylenoxid)(meth)acrylat, wobei Methoxypolyethylenglykol(meth)acrylat
und Methoxypolypropylenglykol(meth)-acrylat bevorzugt sind und Methoxypolyethylenglykolmethacrylat
besonders bevorzugt ist.
[0022] Die Polyalkylenglykole enthalten dabei 3 bis 50, insbesondere 5 bis 40 und vor allem
10 bis 30 Alkylenoxideinheiten.
[0023] Der Anteil der nichtionischen Monomere a3) an den erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymeren beträgt 2 bis 20 Mol-%, vorzugsweise 5 bis 15 Mol-% und vor allem 5 bis
10 Mol-%.
[0024] Die erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymere haben in der Regel ein mittleres Molekulargewicht
M
w von 3 000 bis 50 000, bevorzugt von 10 000 bis 30 000 und besonders bevorzugt von
15 000 bis 25 000.
[0025] Der K-Wert der Copolymere liegt üblicherweise bei 15 bis 40, insbesondere bei 20
bis 35, vor allem bei 27 bis 30 (gemessen in 1 gew.-%iger wässriger Lösung bei 25°C,
nach H. Fikentscher, Cellulose-Chemie, Bd. 13, S. 58-64 und 71-74 (1932)).
[0026] Die erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymere können durch radikalische Polymerisation
der Monomere hergestellt werden. Dabei kann nach allen bekannten radikalischen Polymerisationsverfahren
gearbeitet werden. Neben der Polymerisation in Substanz sind insbesondere die Verfahren
der Lösungspolymerisation und der Emulsionspolymerisation zu nennen, wobei die Lösungspolymerisation
bevorzugt ist.
[0027] Die Polymerisation wird vorzugsweise in Wasser als Lösungsmittel durchgeführt. Sie
kann jedoch auch in alkoholischen Lösungsmitteln, insbesondere C
1-C
4-Alkoholen, wie Methanol, Ethanol und Isopropanol, oder Mischungen dieser Lösungsmittel
mit Wasser vorgenommen werden.
[0028] Als Polymerisationsinitiatoren eignen sich sowohl thermisch als auch photochemisch
(Photoinitiatoren) zerfallende und dabei Radikale bildende Verbindungen. Unter den
thermisch aktivierbaren Polymerisationsinitiatoren sind Initiatoren mit einer Zerfallstemperatur
im Bereich von 20 bis 180°C, insbesondere von 50 bis 90°C, bevorzugt. Beispiele für
geeignete thermische Initiatoren sind anorganische Peroxoverbindungen und Azoverbindungen.
Diese Initiatoren können in Kombination mit reduzierenden Verbindungen als Starter/Regler-Systeme
zum Einsatz kommen.
[0029] Gewünschtenfalls können auch Polymerisationsregler zum Einsatz kommen. Geeignet sind
die dem Fachmann bekannten Verbindungen, z.B. Schwefelverbindungen, wie Mercaptoethanol,
2-Ethylhexylthioglykolat, Thioglykolsäure und Dodecylmercaptan. Wenn Polymerisationsregler
verwendet werden, beträgt ihre Einsatzmenge in der Regel 0,1 bis 15 Gew.-%, bevorzugt
0,1 bis 5 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,1 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf die Monomere
a1), a2) und a3).
[0030] Die Polymerisationstemperatur liegt in der Regel bei 30 bis 200°C, bevorzugt bei
50 bis 150°C und besonders bevorzugt bei 80 bis 120°C.
[0031] Die Polymerisation kann unter atmosphärischem Druck durchgeführt werden, vorzugsweise
wird sie jedoch im geschlossenen System unter dem sich entwickelnden Eigendruck vorgenommen.
[0032] Bei der Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Copolymere a) können die Monomere
a1), a2) und a3) als solche eingesetzt werden, es können jedoch auch Reaktionsmischungen
zum Einsatz kommen, die bei der Herstellung der Monomere a3) anfallen. So kann beispielsweise
anstelle von Methoxypolyethylenglykolmethacrylat das bei der Veresterung von Polyethylenglykolmonomethylether
mit einem Überschuss Methacrylsäure anfallende Monomergemisch verwendet werden. Vorteilhaft
kann die Veresterung auch in situ im Polymerisationsgemisch durchgeführt werden, indem
(1) Acrylsäure, (2) ein Gemisch von Methacrylsäure und Polyethylenglykolmonomethylether
und (3) Radikalstarter parallel zusammengegeben werden. Gegebenenfalls kann dabei
ein für die Veresterung notwendiger Katalysator, wie Methansulfonsäure oder p-Toluolsulfonsäure,
zusätzlich eingesetzt werden.
[0033] Die erfindungsgemäß eingesetzten Copolymere a) können auch durch polymeranaloge Reaktion,
z.B. durch Umsetzung eines Acrylsäure/Methacrylsäure-Copolymers mit Polyalkylenglykolmonoalkylether,
hergestellt werden. Bevorzugt ist jedoch die radikalische Copolymerisation der Monomere.
[0034] Als Komponente b) enthalten die erfindungsgemäßen Reinigungsformulierungen einen
oder mehrere Komplexbildner, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glycin-N,N-diessigsäurederivaten,
Glutaminsäure-N,N-diessigsäure und deren Salzen. Bevorzugte Komplexbildner b) sind
Methylglycindiessigsäure und Glutaminsäurediessigsäure, besonders bevorzugte Komplexbildner
b) sind Methylglycindiessigsäure oder deren Salze.
[0035] Bevorzugte Glycin-N,N-diessigsäurederivate sind die in
EP-A 0 845 456 beschriebenen. Geeignete Glycin-N,N-diessigsäurederivate sind demnach Verbindungen
der allgemeinen Formel (II)

worin
- R
- C1-C12-Alkyl und
- M
- Alkalimetall, bevorzugt Natrium oder Kalium, besonders bevorzugt Natrium
bedeuten.
[0036] R ist ein C
1-12-Alkylrest, bevorzugt ein C
1-6-Alkylrest, besonders bevorzugt ein Methyl- oder Ethylrest. Besonders bevorzugt wird
als Komponente (b) ein Alkalisalz von Methylglycindiessigsäure (MGDA) eingesetzt.
Ganz besonders bevorzugt wird das Trinatriumsalz von Methylglycindiessigsäure eingesetzt.
[0037] Die Herstellung derartiger Glycin-N,N-diessigsäurederivate ist bekannt und beispielsweise
in
EP-A 0 845 456 und darin zitierter Literatur beschrieben.
[0038] Als Komponente c) enthalten die erfindungsgemäßen Reinigungsformulierungen schwach
oder niedrig schäumende nicht ionische Tenside. Diese sind im Allgemeinen in Anteilen
von 1 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 10 Gew.-% enthalten.
[0039] Geeignete nichtionische Tenside umfassen die Tenside der allgemeinen Formel (III)
R
1-(OCH
2CHR
2)
p (OCH
2CHR
3)
m-OR
4 (III)
worin R
1 ein linearer oder verzweigter Alkylrest mit 6 bis 24C-Atomen ist,
R
2 und R
3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein linearer oder verzweigter Alkylrest mit
1-16 C-Atomen sind,
wobei R
2 ≠ R
3 und R
4 ein linearer oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 8 C-Atomen ist,
p und m unabhängig voneinander 0 bis 300 sind. Bevorzugt ist p = 1-50 und m = 0-30.
[0040] Die Tenside der Formel (III) können sowohl statistische Copolymere als auch BlockCopolymere
mit einem oder mehreren Blöcken sein.
[0041] Weiterhin können Di- und Multiblockcopolymerisate, aufgebaut aus Ethylenoxid und
Propylenoxid, eingesetzt werden, die beispielsweise unter der Bezeichnung Pluronic
® (BASF Aktiengesellschaft) oder Tetronic
® (BASF Corporation) kommerziell erhältlich sind. Weiterhin können Umsetzungsprodukte
aus Sorbitanestern mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid verwendet werden. Ebenfalls
eignen sich Aminoxide oder Alkylglycoside. Eine Übersicht geeigneter nichtionischer
Tenside gibt die
EP-A 851 023 sowie die
DE-A 198 19 187.
[0042] Die Formulierungen können weiterhin anionische, kationische, amphotere oder zwitterionische
Tenside enthalten, bevorzugt in Abmischung mit nichtionischen Tensiden. Geeignete
anionische und zwitterionischer Tenside sind ebenfalls in
EP-A 851 023 sowie
DE-A 198 19 187 genannt. Geeignete kationische Tenside sind beispielsweise C
8-C
16-Dialkyldimethylammoniumhalogenide, Dialkoxydimethylammoniumhalogenide oder Imidazoliniumsalze
mit langkettigem Alkylrest. Geeignete amphotere Tenside sind beispielsweise Derivate
von sekundären oder tertiären Aminen wie C
6-C
18-Alkylbetainen oder C
6-C
15-Alkylsulfobetainen oder Aminoxide wie Alkyldimethylaminoxide.
[0043] Als Komponente d) können die erfindungsgemäßen Reinigungsformulierungen Bleichmittel
und gegebenenfalls Bleichaktivatoren enthalten.
[0044] Bleichmittel unterteilen sich in Sauerstoffbleichmittel und chlorhaltige Bleichmittel.
Verwendung als Sauerstoffbleichmittel finden Alkalimetallperborate und deren Hydrate
sowie Alkalimetallpercarbonate. Bevorzugte Bleichmittel sind hierbei Natriumperborat
in Form des Mono- oder Tetrahydrats, Natriumpercarbonat oder die Hydrate von Natriumpercarbonat.
[0045] Ebenfalls als Sauerstoffbleichmittel einsetzbar sind Persulfate und Wasserstoffperoxid.
[0046] Typische Sauerstoffbleichmittel sind auch organische Persäuren wie beispielsweise
Perbenzoesäure, Peroxy-alpha-Naphthoesäure, Peroxylaurinsäure, Peroxystearinsäure,
Phthalimidoperoxycapronsäure, 1,12-Diperoxydodecandisäure, 1,9-Diperoxyazelainsäure,
Diperoxoisophthalsäure oder 2-Decyldiperoxybutan-1,4-disäure.
[0047] Außerdem können auch folgende Sauerstoffbleichmittel in der Reinigerformulierung
Verwendung finden:
Kationische Peroxysäuren, die in den Patentanmeldungen US 5,422,028, US 5,294,362 sowie US 5,292,447 beschrieben sind;
Sulfonylperoxysäuren, die in der Patentanmeldung US 5,039,447 beschrieben sind.
Sauerstoffbleichmittel werden in Mengen von im Allgemeinen 0,5 bis 30 Gew.-%, bevorzugt
von 1 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt von 3 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die gesamte
Reinigerformulierung, eingesetzt.
Chlorhaltige Bleichmittel sowie die Kombination von chlorhaltigen Bleichmitteln mit
peroxidhaltigen Bleichmitteln können ebenfalls verwendet werden. Bekannte chlorhaltige
Bleichmittel sind beispielsweise 1,3-Dichloro-5,5-dimethylhydantoin, N-Chlorosulfamid,
Chloramin T, Dichloramin T, Chloramin B, N,N'-Dichlorbenzoylharnstoff, p-Toluolsulfondichloramid
oder Trichlorethylamin. Bevorzugte chlorhaltige Bleichmittel sind Natriumhypochlorit,
Calciumhypochlorit, Kaliumhypochlorit, Magnesiumhypochlorit, Kaliumdichlorisocyanurat
oder Natriumdichlorisocyanurat.
Chlorhaltige Bleichmittel werden in Mengen von im Allgemeinen 0,1 bis 20 Gew.-%, bevorzugt
von 0,2 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,3 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die gesamte
Reinigerformulierung, eingesetzt.
Weiterhin können in geringen Mengen Bleichmittelstabilisatoren wie beispielsweise
Phosphonate, Borate, Metaborate, Metasilikate oder Magnesiumsalze zugegeben werden.
Bleichaktivatoren sind Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische
Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere 2 bis
4 Kohlenstoffatomen, und/oder substituierte Perbenzoesäure ergeben. Geeignet sind
Verbindungen, die eine oder mehrere N- bzw. O-Acylgruppen und/oder gegebenenfalls
substituierte Benzoylgruppen enthalten, beispielsweise Substanzen aus der Klasse der
Anhydride, Ester, Imide, acylierten Imidazole oder Oxime. Beispiele sind Tetracetylethylendiamin
(TAED), Tetraacetylmethylendiamin (TAMD), Tetraacetylglykoluril (TAGU), Tetraacetylhexylendiamin
(TAHD), N-Acylimide, wie beispielsweise N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate,
wie beispielsweise n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonate (n- bzw. iso-NOBS),
Pentaacetylglucose (PAG), 1,5-Diacetyl-2,2-dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DADHT) oder
Isatosäureanhydrid (ISA).
Ebenfalls als Bleichaktivatoren eignen sich Nitrilquats wie beispielsweise N-Methyl-Morpholinium-Acetonitril-Salze
(MMA-Salze) oder Trimethylammoniumacetonitril-Salze (TMAQ-Salze).
Bevorzugte Bleichaktivatoren sind aus der Gruppe bestehend aus mehrfach acylierten
Alkylendiaminen, besonders bevorzugt TAED, N-Acylimide, besonders bevorzugt NO-SI,
acylierte Phenolsulfonate, besonders bevorzugt n- oder iso-NOBS, MMA und TMAQ.
[0048] Weiterhin können folgende Substanzen als Bleichaktivatoren in der Reinigerformulierung
Verwendung finden:
Carbonsäureanhydride wie beispielsweise Phthalsäureanhydrid; acylierte mehrwertige
Alkohole wie beispielsweise Triacetin, Ethylenglykoldiacetat oder 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran;
die aus DE-A 196 16 693 und DE-A 196 16 767 bekannten Enolester sowie acetyliertes Sorbitol und Mannitol bzw. deren in EP-A 525 239 beschriebenen Mischungen; acylierte Zuckerderivate, insbesondere Pentaacetylglukose
(PAG), Pentaacetylfructose, Tetraacetylxylose und Octaacetyllactose, sowie acetyliertes,
gegebenenfalls N-alkyliertes, Glucamin und Gluconolacton, und/oder N-acylierte Lactame,
beispielsweise N-Benzoylcaprolactam, die aus den Schriften WO 94/27970, WO 94/28102, WO 94/28103, WO 95/00626, WO 95/14759 sowie WO 95/17498 bekannt sind.
[0050] Bleichaktivatoren werden in Mengen von im Allgemeinen 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt
von 1 bis 9 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1,5 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die gesamte
Reinigerformulierung, eingesetzt.
[0051] Als Komponente e) können die erfindungsgemäßen Reinigungsformulierungen weitere Builder
enthalten. Es können wasserlösliche und wasserunlösliche Builder eingesetzt werden,
deren Hauptaufgabe im Binden von Calcium und Magnesium besteht.
[0052] Als weitere Builder können verwendet werden:
niedermolekulare Carbonsäuren sowie deren Salze wie Alkalicitrate, insbesondere wasserfreies
Trinatriumcitrat oder Trinatriumcitratdihydrat, Alkalisuccinate, Alkalimalonate, Fettsäuresulfonate,
Oxydisuccinat, Alkyl- oder Alkenyldisuccinate, Gluconsäuren, Oxadiacetate, Carboxymethyloxysuccinate,
Tartratmonosuccinat, Tartratdisuccinat, Tartratmonoacetat, Tartratdiacetat, α-Hydroxypropionsäure;
oxiderte Stärken, oxidierte Polysaccharide;
homo- und copolymere Polycarbonsäuren und deren Salze wie Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure,
Copolymere aus Maleinsäure und Acrylsäure;
Pfropfpolymerisate von monoethylenisch ungesättigten Mono- und/oder Dicarbonsäuren
auf Monosaccharide, Oligosaccharide, Polysaccharide, Aminopolycarboxylate und Polyasparaginsäure;
Phosphonate wie 2-Phosphono-1,2,4-butantricarbonsäure, Aminotri-(methylenphosphonsäure),
1-Hydroxyethylen(.1,1-diphosphonsäure), Ethylendiamintetramethylenphosphonsäure, Hexamethylendiamin-tetramethylen-phosphonsäure
oder Diethylentriaminpentamethylenphosphonsäure;
Silikate wie Natriumdisilikat und Natriummetasilikat;
wasserunlösliche Builder wie Zeolithe und kristallinen Schichtsilikate.
[0053] Als Komponente f) enthalten die erfindungsgemäßen Reinigungsformulierungen ein oder
mehrere Enzyme. Dem Reinigungsmittel können zwischen 0 und 8 Gew.-% Enzyme bezogen
auf die gesamte Zubereitung zugesetzt werden, um die Leistung der Reinigungsmittel
zu steigern oder unter milderen Bedingungen die Reinigungsleistung in gleicher Qualität
zu gewährleisten. Zu den am häufigsten verwendeten Enzymen gehören Lipasen, Amylasen,
Cellulasen und Proteasen. Weiterhin können beispielsweise auch Esterasen, Pectinasen,
Lactasen und Peroxidasen eingesetzt werden.
[0054] Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel können darüber hinaus als Komponente g) weitere
Additive enthalten wie anionische oder zwitterionische Tenside, Bleichkatalysatoren,
Alkaliträger, Korrosionsinhibitoren, Entschäumer, Farbstoffe, Duftstoffe, Füllstoffe,
organische Lösungsmittel und Wasser.
[0055] Zusätzlich zu den oben aufgeführten konventionellen Bleichaktivatoren bzw. an deren
Stelle können auch die aus
EP-A 446 982 und
EP-A 453 003 bekannten Sulfonimine und/oder bleichverstärkenden Übergangsmetallsalze beziehungsweise
Übergangsmetallkomplexe als sogenannte Bleichkatalysatoren in den erfindungsgemäßen
Reinigungsformulierungen enthalten sein.
[0056] Zu den in Frage kommenden Übergangsmetallverbindungen gehören beispielsweise die
aus
DE-A 195 29 905 bekannten Mangan-, Eisen-, Cobalt-, Ruthenium- oder Molybdän-Salenkomplexe und deren
aus
DE-A 19620267 bekannten N-Analogverbindungen, die aus
DE-A 195 36 082 bekannten Mangan-, Eisen-, Cobalt-, Ruthenium- oder Molybdän-Carbonylkomplexe, die
in
DE-A 196 05 688 beschriebenen Mangan-, Eisen-, Cobalt, Ruthenium-, Molybdän-, Titan-, Vanadium- und
Kupfer-Komplexe mit stickstoffhaltigen Tripod-Liganden, die aus
DE-A 196 20 411 bekannten Cobalt-, Eisen-, Kupfer- und Ruthenium-Aminkomplexe, die in
DE-A 44 16 438 beschriebenen Mangan-, Kupfer- und Cobalt-Komplexe, die in
EP-A 272 030 beschriebenen Cobalt-Komplexe, die aus
EP-A 693 550 bekannten Mangan-Komplexe, die aus
EP-A 392 592 bekannten Mangan-, Eisen-, Cobalt- und Kupfer-Komplexe und/oder die in
EP-A 443 651,
EP-A 458 397,
EP-A 458 398,
EP-A 549 271,
EP-A 549 272,
EP-A 544 490 und
EP-A 544 519 beschriebenen Mangan-Komplexe. Kombinationen aus Bleichaktivatoren und Übergangsmetall-Bleichkatalysatoren
sind beispielsweise aus
DE-A 196 13 103 und
WO 95/27775 bekannt.
[0057] Zweikernigen Mangan-Komplexe, die 1,4,7-Trimethyl-1,4,7-triazacyclononan (TMTACN)
enthalten, wie beispielsweise [(TMTACN)
2Mn
IVMn
IV(µ-O)
3]
2+(PF
6-)
2 eignen sich ebenfalls als wirkungsvolle Bleichkatalysatoren. Diese Mangan-Komplexe
sind in den zuvor genannten Schriften ebenfalls beschrieben.
[0058] Als Bleichkatalysatoren sind bevorzugt bleichverstärkende Übergangsmetallkomplexe
oder -salze aus der Gruppe bestehend aus den Mangansalzen und -komplexen und den Cobaltsalzen
und -komplexen. Besonders bevorzugt sind die Cobalt(amin)-Komplexe, die Cobalt(acetat)-Komplexe,
die Cobalt(carbonyl)-Komplexe, die Chloride des Cobalts oder Mangans, Mangansulfat
oder [(TMTACN)
2Mn
IVMn
IV(µ-O)
3]
2+(PF
6-)
2.
[0059] Bleichkatalysatoren können in Mengen von 0,0001 bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0,0025
bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,01 bis 0,25 Gew.-%, bezogen auf die gesamte
Reinigerformulierung, eingesetzt werden.
[0060] Als weitere Bestandteile der Reinigerformulierung können Alkaliträger zugegen sein.
Als Alkaliträger gelten Ammonium- und/oder Alkalimetallhydroxide, Ammonium- und/oder
Alkalimetallcarbonate, Ammonium- und/oder Alkalimetallhydrogencarbonate, Ammonium-
und/oder Alkalimetallsesquicarbonate, Ammonium- und/oder Alkalisilikate, Ammonium-
und/oder Alkalidisilikate, Ammonium- und/oder Alkalimetasilikate und Mischungen der
vorgenannten Stoffe, wobei bevorzugt Ammonium- und / oder Alkalicarbonate und Ammonium-
und/oder Alkalidisilikate, insbesondere Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat oder
Natriumsesquicarbonat und β- und δ-Natriumdisilikate Na
2Si
2O
5·yH
2O eingesetzt werden.
[0061] Als Korrosionsinhibitoren können Silberschutzmittel 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. Darüber hinaus verwendet
man in Reinigerformulierungen häufig aktivchlorhaltige Mittel, die das Korrodieren
der Silberoberfläche deutlich vermindern können. In chlorfreien Reinigern werden bevorzugt
sauerstoff- und stickstoffhaltige organische redoxaktive Verbindungen wie zwei- und
dreiwertige Phenole, z.B. Hydrochinon, Brenzkatechin, Hydroxyhydrochinon, Gallussäure,
Phloroglucin, Pyrogallol und Derivate dieser Verbindungsklassen eingesetzt. Auch salz-
und komplexartige anorganische Verbindungen wie Salze der Metalle Mn, Ti, Zr Hf, V,
Co und Ce finden häufig Verwendung. Bevorzugt werden hierbei die Übergangsmetallsalze,
die ausgewählt sind aus der Gruppe der Mangan und/oder Cobaltsalze und/oder -komplexe,
besonders bevorzugt aus der Gruppe der Cobalt(amin)-Komplexe, der Cobalt(acetat)-Komplexe,
der Cobalt-(Carbonyl)-Komplexe, der Chloride des Cobalts oder Mangans sowie des Mangansulfats.
Ebenfalls können Zinkverbindungen oder Wismutverbindungen zur Verhinderung der Korrosion
am Spülgut, insbesondere Glas, eingesetzt werden.
[0062] Paraffinöle und Silikonöle können optional als Entschäumer und zum Schutz von Kunststoff-
und Metalloberflächen eingesetzt werden. Entschäumer werden generell in Anteilen von
0,001 Gew.-% bis 5 Gew.-% eingesetzt. Außerdem können Farbstoffe wie beispielsweise
Patentblau, Konservierungsmittel wie beispielsweise Kathon CG, Parfüme und sonstige
Duftstoffe der erfindungsgemäßen Reinigungsformulierung zugesetzt werden.
[0063] Ein geeigneter Füllstoff ist beispielsweise Natriumsulfat.
[0064] Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch Mischpulver oder Mischgranulate zur
Verwendung in Reinigungsformulierungen für die maschinelle Geschirreinigung aus
- a) 10 bis 95 Gew.-% der Copolymere aus den Komponenten a1), a2) und gegebenenfalls
a3) und a4), wie oben definiert,
- b) 5 bis 80 Gew.-% Komplexbildnern, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glycin-N,N-diessigsäurederivaten
und Glutaminsäure-N,N-diessigsäure und deren Salzen
und gegebenenfalls
- c) 0 bis 20 Gew.-% eines Polyethylenglykols, eines nichtionischen Tensids oder eines
Gemisches davon.
[0065] Als Komponente c) kann ein Polyethylenglykol, besonders bevorzugt mit einem mittleren
Molekulargewicht (Gewichtsmittel des Molekulargewichts) von 500 bis 30000 g/mol eingesetzt
werden.
[0066] Das als Komponente c) eingesetzte Polyethylenglykol weist bevorzugt OH-Endgruppen
und/oder C
1-6-Alkyl-Endgruppen auf. Besonders bevorzugt wird in der erfindungsgemäßen Mischung
als Komponente c) ein Polyethylenglykol eingesetzt, welches OH- und/oder Methylendgruppen
aufweist.
[0067] Bevorzugt weist das Polyethylenglykol ein Molekulargewicht (Gewichtsmittel des Molekulargewichts)
von 1000 bis 5000 g/mol, ganz besonders bevorzugt von 1200 bis 2000 g/mol auf.
[0068] Als geeignete Verbindungen können als Komponente c) nichtionische Tenside eingesetzt
werden. Diese sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus alkoxylierten
primären Alkoholen, alkoxylierten Fettalkoholen, Alkylglykosiden, alkoxylierten Fettsäurealkylestern,
Aminoxiden und Polyhydroxyfettsäureamiden.
[0069] 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 verzweigte
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, 4 EO oder 7 EO, C
9-11-Alkohole 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
12-14-Alkohol mit 7 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte
dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte
Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf ("narrow range ethoxylates",
NRE).
[0070] Die Herstellung der erfindungsgemäßen Mischpulver oder Mischgranulate erfolgt durch
Mischen der Komponenten a), b) und c) als Pulver, Erwärmen der Mischung und Einstellen
der Pulvereigenschaften im anschließenden Kühl- und Formgebungsprozess.
[0071] Weiterhin ist es möglich, die Komponenten a) und b) mit der bereits aufgeschmolzenen
Komponente c) zu granulieren und anschließend abzukühlen. Die anschließende Erstarrung
und Formgebung erfolgt entsprechend der bekannten Verfahren der Schmelzkonfektionierung,
beispielsweise durch Prillen oder auf Kühlbändern mit bei Bedarf nachgeschalteten
Schritten zur Einstellung der Pulvereigenschaften, wie Mahlung und Siebung.
[0072] Die erfindungsgemäßen Mischpulver oder Mischgranulate können auch hergestellt werden
durch Lösen der Komponenten a), b) und c) in einem Lösungsmittel und Sprühtrocknen
des erhaltenen Gemisches, wobei sich ein Granulierungsschritt anschließen kann. Dabei
können die Komponenten a) bis c) getrennt gelöst werden, wobei die Lösungen nachfolgend
vermischt werden, oder ein Pulvergemisch der Komponenten kann in Wasser gelöst werden.
Als Lösungsmittel können alle die eingesetzt werden, die die Komponenten a), b) und
c) lösen können, bevorzugt werden beispielsweise Alkohole und/oder Wasser, besonders
bevorzugt Wasser eingesetzt.
[0073] Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiele
Beispiele 1 bis 6 und Vergleichsbeispiel V1 bis V9
[0074] Copolymer: die Herstellung des Copolymers (Komponente a)) erfolgte gemäß Beispiel
1 der DE-A 102 25 594 wie folgt:
[0075] In einem Reaktor mit Stickstoffzuführung, Rückflusskühler und Dosiervorrichtung wurde
eine Mischung von 619 g destilliertem Wasser und 2,2 g phosphoriger Säure unter Stickstoffzufuhr
und Rühren auf 100 °C Innentemperatur erhitzt. Dann wurden parallel (1) ein Gemisch
aus 123,3 g Acrylsäure und 368,6 g destilliertem Wasser, (2) eine Mischung von 18,4
g Natriumperoxodisulfat und 164,6 g destilliertem Wasser, (3) eine Mischung aus 72,0
g. Wasser, 49,1 g Methacrylsäure und 166,9 g Methoxypolyethylenglykolmethacrylat (M
w = 1100) und (4) 46 g einer 40 gew.-%igen wässrigen Natriumhydrogensulfitlösung kontinuierlich
in 5 h zugegeben. Nach zweistündigem Nachrühren bei 100 °C wurde das Reaktionsgemisch
auf Raumtemperatur abgekühlt und durch Zugabe von 190 g 50 gew.-%iger Natronlauge
auf einen pH-Wert von 7,2 eingestellt.
[0076] Es wurde eine leicht gelbliche, klare Lösung eines Copolymers mit einem Feststoffgehalt
von 25,7 Gew.-% und einem K-Wert von 27,2 (1 gew.-%ige wässrige Lösung, 25°C) erhalten.
[0077] Zur Prüfung der erfindungsgemäßen Kombinationen aus Copolymeren und Komplexbildnern
wurden folgende Formulierungen eingesetzt (Tabelle 1):
Tabelle 1:
| Formulierung |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
| Inhaltsstoffe: |
[Gew.-%] |
[Gew.-%] |
[Gew.-%] |
[Gew.-%] |
[Gew.-%] |
[Gew.-%] |
| Methylglycindiessigsäure, Na-Salz |
22,2 |
|
13 |
12,4 |
|
|
| Glutaminsäure-N,N-diessigsäure, Na-Salz |
|
22,2 |
|
|
|
|
| Ethylendiamintetraessigsäure, Na-Salz |
|
|
|
|
13 |
22,2 |
| Natriumcitrat • 2H2O |
11,1 |
11,1 |
26 |
24,7 |
26 |
11,1 |
| Natriumcarbonat |
35,6 |
35,6 |
7,8 |
7,4 |
7,8 |
35,6 |
| Natriumhydrogencarbonat |
|
|
24 |
22,9 |
24 |
|
| Natriumdisilikat (x Na2O • y SiO2; x/y = 2,65; 80%ig) |
5,6 |
5,6 |
5,2 |
4,9 |
5,2 |
5,6 |
| Natriumpercarbonat (Na2CO3 • 1,5 H2O2) |
11,1 |
11,1 |
10,4 |
9,9 |
10,4 |
11,1 |
| Tetraacetylendiamin (TAED) |
3,3 |
3,3 |
3,1 |
3 |
3,1 |
3,3 |
| schaumarmes nichtionisches Tensid auf der Basis von Fettalkoholalkoxylaten |
5,6 |
5,6 |
5,2 |
4,9 |
5,2 |
5,6 |
| Copolymer |
5,6 |
5,6 |
5,3 |
9,9 |
5,3 |
5,6 |
[0078] Die Prüfung erfolgte unter den nachstehenden Prüfbedingungen:
| Geschirrspüler: |
Miele G 686 SC |
| Spülgänge: |
2 Spülgänge 55°C Normal (ohne Vorspülen) |
| Spülgut: |
Messer (WMF Tafelmesser Berlin, Monoblock) und Fassformglasbecher (Matador, Ruhr Kristall),
Kunststoffteller (SAN-Teller Kayser); Ballastgeschirr: 6 Dessertteller schwarz |
| Klarspültemperatur: |
65°C |
| Wasserhärte: |
14 °dH (entsprechend 250 mg CaCO3/kg) bzw. 25 °dH (entsprechend 445 mg CaCO3/kg) |
[0079] Bei einem Teil der Versuche wurden jeweils 50 g IKW-Ballastschmutz, entsprechend
SÖFW-Journal, 124. Jahrgang, 14/98, S. 1029, zu Beginn des Versuches in die Spülmaschine
gegeben.
[0080] In Tabelle 2 sind die Prüfbedingungen der Beispiele 1 bis 6 sowie der Vergleichsbeispiele
V1 und V9 aufgeführt:
Tabelle 2:
| Beispiel |
Formulierung |
Wasserhärte [°dH] |
Schmutz |
Polymer |
| 1 |
1 |
25 |
ohne |
Copolymer aus DE 102 25 594 |
| V1 |
1 |
25 |
ohne |
ohne |
| V2 |
6 |
25 |
ohne |
Copolymer aus DE 102 25 594 |
| 2 |
2 |
25 |
ohne |
Copolymer aus DE 102 25 594 |
| V3 |
2 |
25 |
ohne |
ohne |
| 3 |
1 |
25 |
mit |
Copolymer aus DE 102 25 594 |
| V4 |
1 |
25 |
mit |
ohne |
| V5 |
6 |
25 |
mit |
Copolymer aus DE 102 25 594 |
| 4 |
1 |
14 |
ohne |
Copolymer aus DE 102 25 594 |
| V6 |
1 |
14 |
ohne |
ohne |
| 5 |
3 |
25 |
ohne |
Copolymer aus DE 102 25 594 |
| V7 |
3 |
25 |
ohne |
Polyacrylsäure-Natriumsalz (Mw 8000) |
| V8 |
5 |
25 |
ohne |
Copolymer aus DE 102 25 594 |
| 6 |
4 |
25 |
ohne |
Copolymer aus DE 102 25 594 |
| V9 |
4 |
25 |
ohne |
Polyacrylsäure-Natriumsalz (Mw 8000) |
[0081] Die Bewertung des Spülguts erfolgte 18 h nach der Reinigung durch visuelle Abmusterung
in einem schwarz lackierten Leuchtkasten mit Halogenspot und Lochblende unter Verwendung
einer Notenskala von 10 (sehr gut) bis 1 (sehr schlecht). Die Höchstnote 10 entspricht
dabei belags- und tropfenfreien Oberflächen, ab Noten < 3 sind Beläge und Tropfen
schon bei normaler Raumbeleuchtung erkennbar, werden also als störend wahrgenommen.
[0082] Die Ergebnisse der Spülversuche sind in der nachstehenden Tabelle 3 zusammengefasst.
Tabelle 3:
| |
Bewertung (Note) |
| Beispiel |
Messer |
Gläser |
Kunststoff |
| 1 |
5,3 |
4,5 |
1,7 |
| V1 |
1 |
1,25 |
1,7 |
| V2 |
1,1 |
4,0 |
1,7 |
| 2 |
4,3 |
4,2 |
1,7 |
| V3 |
1 |
1 |
1,7 |
| 3 |
5,5 |
4,4 |
1,7 |
| V4 |
2,2 |
1,5 |
3,3 |
| V5 |
1,8 |
3,2 |
1,7 |
| 4 |
6 |
5,8 |
1,7 |
| V6 |
1 |
3,4 |
4,2 |
| 5 |
7,5 |
7 |
1,7 |
| V7 |
5 |
5 |
1,7 |
| V8 |
6,9 |
3,2 |
3,3 |
| 6 |
4,5 |
6,9 |
1,7 |
| V9 |
5,1 |
3,7 |
1,7 |
[0083] Die Versuche zeigen, dass durch die Verwendung von erfindungsgemäßen Copolymeren
in Kombination mit ausgewählten Komplexbildnern die Belagsbildung insbesondere auf
Glas und Edelstahl deutlich vermindert werden kann.