[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung bestimmter Nitroxidverbindungen
zur Verstärkung der Reinigungsleistung von Wasch- und Reinigungsmitteln gegenüber
Anschmutzungen, Wasch- und Reinigungsverfahren unter Einsatz solcher Verbindungen
sowie Wasch- und Reinigungsmittel, welche diese Verbindungen 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. Bei niedrigeren Temperaturen
kann die Oxidationswirkung der anorganischen Persauerstoffverbindungen durch Zusatz
sogenannter Bleichaktivatoren verbessert werden, die in der Lage sind, unter den angesprochenen
Perhydrolysebedingungen Peroxocarbonsäuren zu liefern und für die zahlreiche Vorschläge,
vor allem aus den Stoffklassen der N- oder O-Acylverbindungen, beispielsweise reaktive
Ester, mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere N,N,N',N'-Tetraacetylethylendiamin
(TAED), acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril, N-acylierte Hydantoine,
Hydrazide, Triazole, Hydrotriazine, Urazole, Diketopiperazine, Sulfurylamide und Cyanurate,
außerdem Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, Carbonsäureester,
insbesondere Natrium-nonanoyloxy-benzolsulfonat (NOBS), Natrium-isononanoyloxy-benzolsulfonat,
O-acylierte Zuckerderivate, wie Pentaacetylglukose, und N-acylierte Lactame, wie N-Benzoylcaprolactam,
in der Literatur bekannt geworden sind. Durch Zusatz dieser Substanzen kann die Bleichwirkung
wässriger Peroxidflotten so weit gesteigert werden, dass bereits bei Temperaturen
um 60 °C im Wesentlichen die gleichen Wirkungen wie mit der Peroxidflotte allein bei
95 °C eintreten.
[0003] Im Bemühen um energiesparende Wasch- und Bleichverfahren gewinnen in den letzten
Jahren zudem Anwendungstemperaturen noch deutlich unterhalb 60 °C, insbesondere unterhalb
45 °C bis herunter zur Kaltwassertemperatur an Bedeutung.
[0004] 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 Aktivatoren zu entwickeln. Verschiedentlich ist auch
der Einsatz von Übergangsmetallverbindungen, insbesondere Übergangsmetallkomplexen,
zur Steigerung der Oxidationskraft von Persauerstoffverbindungen oder auch Luftsauerstoff
in Wasch- und Reinigungsmitteln vorgeschlagen worden. Zu den für diesen Zweck vorgeschlagenen
Übergangsmetallverbindungen gehören beispielsweise Mangan-, Eisen-, Cobalt-, Ruthenium-
oder Molybdän-Salenkomplexe, Mangan-, Eisen-, Cobalt-, Ruthenium- oder Molybdän-Carbonylkomplexe,
Mangan-, Eisen-, Cobalt-, Ruthenium-, Molybdän-, Titan-, Vanadium- und Kupfer-Komplexe
mit stickstoffhaltigen Tripod-Liganden, und Mangan-Komplexe mit Polyazacycloalkan-Liganden,
wie TACN. Ein Nachteil derartiger Metallkomplexe besteht jedoch darin, dass sie entweder,
insbesondere bei niedriger Temperatur, teilweise keine ausreichende Bleichleistung
besitzen oder aber bei ausreichender Bleichleistung es zu einer unerwünschten Schädigung
der Farben des zu waschenden oder zu reinigenden Materials und gegebenenfalls sogar
des Materials selbst, zum Beispiel der Textilfasern, kommen kann.
[0005] Aus der internationalen Patentanmeldung
WO 2013/017476 A1 ist bekannt, dass aus sterisch gehinderten N-Hydroxyverbindungen wie beispielsweise
1-Hydroxy-2,2,6,6-Tetramethylpiperidin mittels Elektrolyse bleichaktive Spezies erzeugt
werden können, die eine bleichverstärkende Wirkung aufweisen. Aus der internationalen
Patentanmeldung
WO 2015/162008 A1 ist bekannt, dass die Wirkung von 1-Hydroxy-2,2,6,6-Tetramethylpiperidin, 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-N-oxid
und (2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-yl)oxyl noch gesteigert werden kann, wenn ein
anionischer Substituent anwesend ist.
[0006] Überraschenderweise wurde gefunden, dass Nitroxide bestimmter 5-gliedriger N-Heterocylen
den bekannten Piperidin-Derivaten überlegen sind.
[0007] Ein Gegenstand der Erfindung ist demgemäß die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen
Formel I oder II,

in denen X für ONa, NH
2 oder NHRY, R für eine C
2-3-Alkylengruppe, Y für OH, NR
1R
2 oder N
+R
1R
2R
3 Z
-, R
1, R
2, und R
3 unabhängig voneinander für H oder einen C
1-2-Alkylrest und Z
- für ein Anion, insbesondere ein Halogenid wie Chlorid, Bromid und lodid, Halogenat
wie Chlorat und lodat, ½ Sulfat und/oder ½ Methylsulfat sowie deren Mischungen steht,
zur Verstärkung der Reinigungsleistung von Wasch- und Reinigungsmitteln, insbesondere
gegenüber bleichbaren und/oder proteinhaltigen Anschmutzungen, in wässriger, insbesondere
tensidhaltiger Flotte.
[0008] Weitere Gegenstände der Erfindung sind ein Verfahren zum Waschen von Textilien und
ein Verfahren zum Reinigen harter Oberflächen, insbesondere zum maschinellen Reinigen
von Geschirr, unter Einsatz einer Verbindung der allgemeinen Formel I oder II in wässriger,
insbesondere tensidhaltiger Flotte.
[0009] Wenn Y in den Verbindungen der allgemeinen Formel I oder II OH ist, ist R vorzugsweise
eine 1,2-Ethylengruppe. Wenn Y in den Verbindungen der allgemeinen Formel I oder II
NR
1R
2 oder N
+R
1R
2R
3 Z
- ist, ist R vorzugsweise eine 1,3-Propylengruppe.
[0010] Die 3-Pyrrolin- und Pyrolidin-Nitroxidradikalverbindungen der allgemeinen Formeln
I und II lassen sich elektrochemisch durch anodische Oxidation aus den entsprechenden
Hydroxylaminen oder Aminen herstellen. Letztere dienen als Ausgangsmaterialien für
die Synthese der Nitroxide durch chemische Oxidation. Die Herstellung der Amine ist
allgemein bekannt und im Beispiel 1 der Nitroxide I, II und III beschrieben.
[0011] Anodische Oxidation von sterisch gehinderten Aminen zu Nitroxiden ist ebenfalls bekannt
und wurde beschrieben beispielsweise
von Kagan, E. Sh.; Zhukova, I. Yu.; Yanilkin, V. V.; Morozov, V. I.; Nastapova, N.
V.; Kashparova, V. P.; Kashparov, I. I.: "Mechanism of electrochemical oxidation of
spatially hindered amines of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine series" Russian Journal
of Electrochemistry (2011), 47(11), 1199-1204.
[0014] Aus diesem Grund ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch möglich, nicht
die Verbindung der allgemeinen Formeln I, II oder III direkt einzusetzen, sondern
die entsprechenden Amine oder Hydroxylamine zu verwenden und aus diesen Vorläuferverbindungen
die Verbindungen der allgemeinen Formeln I, II oder III elektrochemisch in situ zu
erzeugen, wie unten noch näher ausgeführt wird. Die Anwesenheit einer entsprechenden
Elektrolysevorrichtung hat im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verwendung und
dem erfindungsgemäßen Verfahren den Vorteil, dass sich die bei der erfindungsgemäß
erwünschten Oxidation des Substrats aus den Nitroxidradikalverbindungen entstehenden
Verbindungen elektrochemisch wieder in die Nitroxidradikalverbindungen überführen
lassen. So kann die Verbindung der allgemeinen Formel I, oder II oder oder ihre Vorläuferverbindung
in unterstöchiometrischer Menge bezogen auf das Substrat eingesetzt werden.
[0015] Die Herstellung der bleichaktiven Verbindung der allgemeinen Formel I, II oder III
kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, dass man ein wässriges System, welches die
Vorläuferverbindung enthält, einer zwischen mindestens zwei Elektroden anliegenden
elektrischen Potentialdifferenz, die vorzugsweise 0,2 V bis 5 V, insbesondere 1 V
bis 3 V beträgt, unterwirft, so dass die Vorläuferverbindung ein Elektron abgibt und
dadurch eine Reaktionssequenz gestartet wird durch welche die Radikalverbindung der
allgemeinen Formel I, II oder III entsteht. Ohne an diese Theorie gebunden sein zu
wollen ist vorstellbar, dass die so erzeugte radikalische Spezies mit derwässrigen
Flotte zum Schmutz gelangt, der Anschmutzung ein Elektron entzieht und dadurch aus
der Anschmutzung ein weniger gefärbtes und/oder besser wasserlösliches und/oder-dispergierbares
Material entsteht. Die Vorläuferverbindung bildet sich aus der bleichaktiven Spezies
durch Reaktion mit der Anschmutzung, ihrem Substrat, zurück, so dass ein reversibles
Redox-System vorliegt.
[0016] Die Nitroxide der allgemeinen Formel I, II oder III können aber auch elektrochemisch
durch eine Einelektronenoxidation in die entsprechenden Oxoammonium Salze oxidiert
werden. Diese sind noch stärkere Oxidationsmittel, und können der Anschmutzung ein
Elektron noch effizienter abziehen als die Nitroxide selbst. Diese würden sich bei
der Reaktion mit der Anschmutzung aus der Oxoammonium Salzen zurückbilden. Somit würde
ein zweites Redox-System, bestehend aus Nitroxid-Oxoaamonium Salz vorliegen. Die Gesetzmässigkeiten
der elektrochemischen Oxidation von Nitroxiden in Oxoammoniumsalze sind untersucht
worden, zum Beispiel
von Fish, Judith R.; Swarts, Steven G.; Sevilla, Michael D.; Malinski, Tadeusz: "Electrochemistry
and spectroelectrochemistry of nitroxyl free radicals", Journal of Physical Chemistry,
(1988), 92 (13), 3745-51.
[0018] Es ist möglich, die die Vorläuferverbindung enthaltene Flotte kontinuierlich oder
ein- oder mehrmals für bestimmte Zeiträume, zum Beispiel 10 Minuten, 20 Minuten, 30
Minuten, 40 Minuten, 50 Minuten oder 60 Minuten, zu elektrolysieren, wobei die Elektrolysedauer
dem Verschmutzungsgrad der Wäsche angepasst werden kann; dabei ist es unerheblich,
ob man anfangs die Vorläuferverbindung selbst eingesetzt hatte oder ob sie sich nach
dem ersten Reaktionszyklus aus der anfangs eingesetzten Verbindung der allgemeinen
Formel I oder II gebildet hatte. Die Erzeugung der bleichaktiven Verbindung der allgemeinen
Formel I oder II ist auch dadurch möglich, dass die Vorläuferverbindung, insbesondere
bei Verwendung einer üblichen Einspülvorrichtung, vor dem Einlass in die Kammer einer
Wasch- oder Geschirrspülmaschine eine Elektrolysevorrichtung passiert, insbesondere
in wässriger Lösung oder Aufschlämmung eine Elektrolysezelle durchströmt, die in der
Zulaufleitung innerhalb oder außerhalb der Maschine angebracht sein kann. Alternativ
ist möglich, zu Beginn des Verfahrens andere Wirkstoffe, zum Beispiel Enzyme, unbeeinflusst
ihre Leistung erbringen zu lassen, und erst später durch Einschalten der Elektrolysevorrichtung
die bleichende Wirkung der Verbindung der allegemeinen Formel I oder II zu starten.
[0019] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Elektrolysevorrichtung
innerhalb einer Wasch- oder Geschirrspülmaschine im gefluteten Bereich des Wasch-
oder Reinigungsraums, bei einer Trommelwaschmaschine vorzugsweise außerhalb der Waschtrommel,
eingebaut. Die Vorrichtung kann ein fest eingebauter Bestandteil der Wasch- oder Geschirrspülmaschine
oder ein separates Bauteil sein. Die insbesondere als Elektrolysezelle ausgebildete
Elektrolysevorrichtung ist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung als von
einer Wasch- oder Geschirrspülmaschine getrennte separate Vorrichtung ausgebildet,
die mit einer eigenen Stromquelle, zum Beispiel einer Batterie, betrieben wird (e-bleach-ball).
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform besteht darin, die Elektrolysevorrichtung
in einen zusätzlichen Wasserkreislauf innerhalb der Maschine zu integrieren. Bei allen
Ausführungsformen ist wichtig, dass die Elektroden der Elektrolysevorrichtung mit
dem Elektrolyten (der Wasch- oder Reinigungsflotte, oder dem zugeführten Brauchwasser),
der die Vorläuferverbindung enthält, in Kontakt treten können, zum Beispiel wenn sich
der e-bleach-ball während des Waschvorganges in der Waschtrommel einer Waschmaschine
befindet. Die Elektrolysevorrichtung ist dabei vorteilhafterweise als zwei mittels
einer ionendurchlässigen Membran verbundene Halbzellen ausgestaltet, wobei jede Halbzelle
mit einer Elektrode ausgestattet ist.
[0020] Dabei ist besonders vorteilhaft, dass durch die Regelung der Stromstärke die Aktivität
der Bleiche, gewünschtenfalls in Abhängigkeit von Verschmutzungsgrad oder Gewebe,
einfach modifiziert werden kann. Bei Textilwaschverfahren kommt es zu keinen Schädigungen
des so behandelten Textils, die über das beim Einsatz marktüblicher Mittel auftretende
Maß hinausgehen.
[0021] Im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
bevorzugt, wenn die Konzentration der Verbindung der allgemeinen Formel I oder II
einschließlich der elektrochemisch in sie überführbaren Vorläuferverbindungen in der
wässrigen Wasch- oder Reinigungsflotte 0,05 mmol/l bis 5 mmol/l, insbesondere 0,1
mmol/l bis 2 mmol/l beträgt. Die erfindungsgemäße Verwendung und das erfindungsgemäße
Verfahren werden jeweils vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 10 °C bis 95
°C, insbesondere 20 °C bis 40 °C durchgeführt. Die erfindungsgemäße Verwendung und
das erfindungsgemäße Verfahren werden jeweils vorzugsweise bei pH-Werten im Bereich
von pH 2 bis pH 12, insbesondere von pH 4 bis pH 11 durchgeführt.
[0022] Die erfindungsgemäße Verwendung und das erfindungsgemäße Verfahren können besonders
einfach durch den Einsatz eines Wasch- oder Reinigungsmittels, das die Verbindung
der allgemeinen Formel I oder II oder die Vorläuferverbindung mit Amin- oder Hydroxylamin-Funktion
enthält, realisiert werden. Waschmittel zur Reinigung von Textilien und Mittel zur
Reinigung harter Oberflächen, insbesondere Geschirrspülmittel und unter diesen vorzugsweise
solche für den maschinellen Einsatz, die eine Verbindung der allgemeinen Formel I
oder II oder die Vorläuferverbindung neben üblichen damit verträglichen Inhaltsstoffen,
insbesondere einem Tensid, enthalten, sind daher weitere Gegenstände der Erfindung.
Obgleich der erfindungsgemäße Erfolg sich bereits durch die Anwesenheit der Verbindung
der allgemeinen Formel I oder II einstellt, kann ein erfindungsgemäßes Mittel zusätzlich
auch insbesondere persauerstoffhaltiges Bleichmittel enthalten. Von besonderem Vorteil
ist jedoch, dass sowohl auf Bleichmittel wie auch auf konventionellen Bleichaktivator
verzichtet werden kann, so dass im Ergebnis eine geringere Menge an Wasch- oder Reinigungsmittel
pro Wasch- oder Reinigungsgang eingesetzt werden muss. Ein erfindungsgemäßes Mittel
ist daher in einer bevorzugten Ausführungsform frei von Bleichmittel und konventionellem
Bleichaktivator. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Mittel
wasserhaltig und flüssig.
[0023] Vorzugsweise ist in erfindungsgemäßen Mitteln 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere
0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% der Verbindung der allgemeinen Formel I oder II oder der Vorläuferverbindung
mit N-Oxid- oder Hydroxylamin-Funktion enthalten. Bei Einsatz eines erfindungsgemäßen
Mittels kann gewünschtenfalls der reinigungsverstärkende Effekt der aus der Vorläuferverbindung
erhaltenen Verbindung der allgemeinen Formel I oder II durch völliges Unterlassen
der Elektrolyse ausgeschaltet werden, wenn auf ihn zum Beispiel bei nur leicht verschmutzter
Wäsche oder extrem bleichempfindlichen Textilien verzichtet werden soll. Der Verbraucher
benötigt daher zum Waschen von unempfindlichen, in der Regel weißen und von empfindlichen,
in der Regel farbigen Textilien nur noch ein einziges Waschmittel.
[0024] Die erfindungsgemäßen Mittel, die als insbesondere pulverförmige Feststoffe, in nachverdichteter
Teilchenform, als homogene Lösungen oder Suspensionen vorliegen können, können außer
der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung im Prinzip alle bekannten und in derartigen
Mitteln üblichen Inhaltsstoffe enthalten. Die erfindungsgemäßen Mittel können insbesondere
Buildersubstanzen, oberflächenaktive Tenside, wassermischbare organische Lösungsmittel,
Enzyme, Sequestrierungsmittel, Elektrolyte, pH-Regulatoren, Polymere mit Spezialeffekten,
wie soil release-Polymere, Farbübertragungsinhibitoren, Vergrauungsinhibitoren, knitterreduzierende
polymere Wirkstoffe und formerhaltende polymere Wirkstoffe, Bleichmittel, Bleichaktivatoren,
und weitere Hilfsstoffe, wie optische Aufheller, Schaumregulatoren, Farb- und Duftstoffe
enthalten.
[0025] Die erfindungsgemäßen Mittel können ein oder mehrere Tenside enthalten, wobei insbesondere
anionische Tenside, nichtionische Tenside und deren Gemische in Frage kommen, aber
auch kationische und/oder amphotere Tenside enthalten sein können. Geeignete nichtionische
Tenside sind insbesondere Alkylglykoside und Ethoxylierungs- und/oder Propoxylierungsprodukte
von Alkylglykosiden oder linearen oder verzweigten Alkoholen mit jeweils 12 bis 18
C-Atomen im Alkylteil und 3 bis 20, vorzugsweise 4 bis 10 Alkylethergruppen. Weiterhin
sind entsprechende Ethoxylierungs- und/oder Propoxylierungsprodukte von N-Alkyl-aminen,
vicinalen Diolen, Fettsäureestern und Fettsäureamiden, die hinsichtlich des Alkylteils
den genannten langkettigen Alkoholderivaten entsprechen, sowie von Alkylphenolen mit
5 bis 12 C-Atomen im Alkylrest brauchbar.
[0026] Geeignete anionische Tenside sind insbesondere Seifen und solche, die Sulfat- oder
SulfonatGruppen mit bevorzugt Alkaliionen als Kationen enthalten. Verwendbare Seifen
sind bevorzugt die Alkalisalze der gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 12
bis 18 C-Atomen. Derartige Fettsäuren können auch in nicht vollständig neutralisierter
Form eingesetzt werden. Zu den brauchbaren Tensiden des Sulfat-Typs gehören die Salze
der Schwefelsäurehalbester von Fettalkoholen mit 12 bis 18 C-Atomen und die Sulfatierungsprodukte
der genannten nichtionischen Tenside mit niedrigem Ethoxylierungsgrad. Zu den verwendbaren
Tensiden vom Sulfonat-Typ gehören lineare Alkylbenzolsulfonate mit 9 bis 14 C-Atomen
im Alkylteil, Alkansulfonate mit 12 bis 18 C-Atomen, sowie Olefinsulfonate mit 12
bis 18 C-Atomen, die bei der Umsetzung entsprechender Monoolefine mit Schwefeltrioxid
entstehen, sowie alpha-Sulfofettsäureester, die bei der Sulfonierung von Fettsäuremethyl-
oder -ethylestern entstehen.
[0027] Derartige Tenside sind in den erfindungsgemäßen Reinigungs- oder Waschmitteln in
Mengenanteilen von vorzugsweise 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere von 8 Gew.-%
bis 30 Gew.-%, enthalten, während die erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel wie auch
erfindungsgemäße Reinigungsmittel vorzugsweise 0,1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, insbesondere
0,2 Gew.-% bis 5 Gew.-% Tenside, enthalten.
[0028] Die erfindungsgemäßen Mittel, insbesondere wenn es sich bei ihnen um solche handelt,
die für die Behandlung von Textilien vorgesehen sind, können als kationische Aktivsubstanzen
mit textilweichmachender Wirkung insbesondere einen oder mehrere der kationischen,
textilweichmachenden Stoffe der allgemeinen Formeln X, XI oder XII enthalten:

worin jede Gruppe R
1 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus C
1-6-Alkyl-, -Alkenyl- oder -Hydroxyalkylgruppen; jede Gruppe R
2 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus C
8-28-Alkyl- oder -Alkenylgruppen; R
3 = R
1 oder (CH
2)
n-T-R
2; R
4 = R
1 oder R
2 oder (CH
2)
n-T-R
2; T = -CH
2-, -O-CO- oder -CO-O- und n eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist. Die kationischen Tenside
weisen übliche Anionen in zum Ladungsausgleich notwendiger Art und Anzahl auf, wobei
diese neben beispielsweise Halogeniden auch aus den anionischen Tensiden ausgewählt
werden können. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kommen
als kationische Tenside Hydroxyalkyltrialkyl-ammonium-verbindungen, insbesondere C
12-18-Alkyl(hydroxyethyl)dimethylammoniumverbindungen, und vorzugsweise deren Halogenide,
insbesondere Chloride, zum Einsatz. Ein erfindungsgemäßes Mittel enthält vorzugsweise
0,5 Gew.-% bis 25 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 15 Gew.-% kationisches Tensid.
[0029] Ein erfindungsgemäßes Mittel enthält vorzugsweise mindestens einen wasserlöslichen
und/oder wasserunlöslichen, organischen und/oder anorganischen Builder. Zu den wasserlöslichen
organischen Buildersubstanzen gehören Polycarbonsäuren, insbesondere Citronensäure
und Zuckersäuren, monomere und polymere Aminopolycarbonsäuren, insbesondere Methylglycindiessigsäure,
Nitrilotriessigsäure und Ethylendiamintetraessigsäure sowie Polyasparaginsäure, Polyphosphonsäuren,
insbesondere Aminotris(methylenphosphonsäure), Ethylendiamintetrakis(methylenphosphonsäure)
und 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, polymere Hydroxyverbindungen wie Dextrin sowie
polymere (Poly-)carbonsäuren, insbesondere durch Oxidation von Polysacchariden wie
Dextrinen zugänglichen Polycarboxylate, und/oder 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
5 000 und 200 000, die der Copolymeren zwischen 2 000 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. Geeignete, wenn auch
weniger bevorzugte Verbindungen dieser Klasse sind 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 oder 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
oder 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 weisen im Allgemeinen eine relative Molekülmasse zwischen
1 000 g/mol und 200 000 g/mol auf. Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die
als Monomere Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze oder Vinylacetat aufweisen. Die
organischen Buildersubstanzen können, insbesondere zur Herstellung flüssiger Mittel,
in Form wässriger Lösungen, vorzugsweise in Form 30- bis 50-gewichtsprozentiger wässriger
Lösungen eingesetzt werden. Alle genannten Säuren werden in der Regel in Form ihrer
wasserlöslichen Salze, insbesondere ihre Alkalisalze, eingesetzt.
[0030] Derartige organische Buildersubstanzen können gewünschtenfalls in Mengen bis zu 40
Gew.-%, insbesondere bis zu 25 Gew.-% und vorzugsweise von 1 Gew.-% bis 8 Gew.-% enthalten
sein. Mengen nahe der genannten Obergrenze werden vorzugsweise in pastenförmigen oder
flüssigen, insbesondere wasserhaltigen, erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt.
[0031] Als wasserlösliche anorganische Buildermaterialien kommen insbesondere polymere Alkaliphosphate,
die in Form ihrer alkalischen neutralen oder sauren Natrium- oder Kaliumsalze vorliegen
können, in Betracht. Beispiele hierfür sind Tetranatriumdiphosphat, Dinatriumdihydrogendiphosphat,
Pentanatriumtriphosphat, sogenanntes Natriumhexametaphosphat sowie die entsprechenden
Kaliumsalze oder Gemische aus Natrium- und Kaliumsalzen. Als wasserunlösliche, wasserdispergierbare
anorganische Buildermaterialien werden insbesondere kristalline oder amorphe Alkalialumosilikate,
in Mengen von bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweise nicht über 40 Gew.-% und in flüssigen
Mitteln insbesondere von 1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, eingesetzt. Unter diesen sind die
kristallinen Natriumalumosilikate in Waschmittelqualität, insbesondere Zeolith A,
P und gegebenenfalls X, bevorzugt. Mengen nahe der genannten Obergrenze werden vorzugsweise
in festen, teilchenförmigen Mitteln eingesetzt. Geeignete Alumosilikate weisen insbesondere
keine Teilchen mit einer Korngröße über 30 µm auf und bestehen vorzugsweise zu wenigstens
80 Gew.-% aus Teilchen mit einer Größe unter 10 µm. Ihr Calciumbindevermögen liegt
in der Regel im Bereich von 100 bis 200 mg CaO pro Gramm.
[0032] Geeignete Substitute oder Teilsubstitute für das genannte Alumosilikat sind kristalline
Alkalisilikate, die allein oder im Gemisch mit amorphen Silikaten vorliegen können.
Die in den erfindungsgemäßen Mitteln 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 Na
2O:SiO
2 von 1:2 bis 1:2,8. 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 sogenannte 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. Bevorzugte kristalline
Schichtsilikate sind solche, bei denen x in der genannten allgemeinen Formel die Werte
2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind sowohl β- als auch δ-Natriumdisitikate (Na
2Si
2O
5 · y H
2O) bevorzugt. Auch aus amorphen Alkalisilikaten hergestellte, praktisch wasserfreie
kristalline Alkalisilikate der obengenannten allgemeinen Formel, in der x eine Zahl
von 1,9 bis 2,1 bedeutet, können in erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt werden. In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer Mittel wird ein kristallines
Natriumschichtsilikat mit einem Modul von 2 bis 3 eingesetzt, wie es n aus Sand und
Soda hergestellt werden kann. Kristalline Natriumsilikate mit einem Modul im Bereich
von 1,9 bis 3,5 werden in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer
Mittel eingesetzt. In einer bevorzugten Ausgestaltung erfindungsgemäßer Mittel setzt
man ein granulares Compound aus Alkalisilikat und Alkalicarbonat ein, wie es zum Beispiel
unter dem Namen Nabion® 15 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.
[0033] Buildersubstanzen sind in den erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmitteln vorzugsweise
in Mengen bis zu 60 Gew.-%, insbesondere von 5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, enthalten.
[0034] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist ein erfindungsgemäßes Mittel
einen wasserlöslichen Builderblock auf. Durch die Verwendung des Begriffes "Builderblock"
soll hierbei ausgedrückt werden, dass die Mittel keine weiteren Buildersubstanzen
enthalten als solche, die wasserlöslich sind, das heißt sämtliche in dem Mittel enthaltenen
Buildersubstanzen sind in dem so charakterisierten "Block" zusammengefasst, wobei
allenfalls die Mengen an Stoffen ausgenommen sind, die als Verunreinigungen oder stabilisierende
Zusätze in geringen Mengen in den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel handelsüblicherweise
enthalten sein können. Unter dem Begriff "wasserlöslich" soll dabei verstanden werden,
dass sich der Builderblock bei der Konzentration, die sich durch die Einsatzmenge
des ihn enthaltenden Mittels bei den üblichen Bedingungen ergibt, rückstandsfrei löst.
Vorzugsweise sind mindestens 15 Gew.-% und bis zu 55 Gew.-%, insbesondere 25 Gew.-%
bis 50 Gew.-% an wasserlöslichem Builderblock in den erfindungsgemäßen Mitteln enthalten.
Dieser setzt sich vorzugsweise zusammen aus den Komponenten
- a) 5 Gew.-% bis 35 Gew.-% Citronensäure, Alkalicitrat und/oder Alkalicarbonat, welches
auch zumindest anteilig durch Alkalihydrogencarbonat ersetzt sein kann,
- b) bis zu 10 Gew.-% Alkalisilikat mit einem Modul im Bereich von 1,8 bis 2,5,
- c) bis zu 2 Gew.-% Phosphonsäure und/oder Alkaliphosphonat, und
- d) bis zu 10 Gew.-% polymerem Polycarboxylat,
wobei die Mengenangaben sich auf das gesamte Wasch- oder Reinigungsmittel beziehen.
Dies gilt auch für alle folgenden Mengenangaben, sofern nicht ausdrücklich anders
angegeben.
[0035] In einer bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer Mittel enthält der wasserlösliche
Builderblock mindestens 2 der Komponenten b), c) und d) in Mengen größer 0 Gew.-%.
[0036] Hinsichtlich der Komponente a) sind in einer bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer
Mittel 15 Gew.-% bis 25 Gew.-% Alkalicarbonat, welches zumindest anteilig durch Alkalihydrogencarbonat
ersetzt sein kann, und bis zu 5 Gew.-%, insbesondere 0,5 Gew.-% bis 2,5 Gew.-% Citronensäure
und/oder Alkalicitrat enthalten. In einer alternativen Ausführungsform erfindungsgemäßer
Mittel sind als Komponente a) 5 Gew.-% bis 25 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% bis 15
Gew.-% Citronensäure und/oder Alkalicitrat und bis zu 5 Gew.-% , insbesondere 1 Gew.-%
bis 5 Gew.-% Alkalicarbonat, welches zumindest anteilig durch Alkalihydrogencarbonat
ersetzt sein kann, enthalten. Falls sowohl Alkalicarbonat wie auch Alkalihydrogencarbonat
vorhanden sind, weist die Komponente a) Alkalicarbonat und Alkalihydrogencarbonat
vorzugsweise im Gewichtsverhältnis von 10:1 bis 1:1 auf.
[0037] Hinsichtlich der Komponente b) sind in einer bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer
Mittel 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% Alkalisilikat mit einem Modul im Bereich von 1,8 bis
2,5 enthalten.
[0038] Hinsichtlich der Komponente c) sind in einer bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer
Mittel 0,05 Gew.-% bis 1 Gew.-% Phosphonsäure und/oder Alkaliphosphonat enthalten.
Unter Phosphonsäuren werden dabei auch gegebenenfalls substituierte Alkylphosphonsäuren
verstanden, die auch mehrere Phosphonsäuregruppierungen aufweisen könne (sogenannte
Polyphosphonsäuren). Bevorzugt werden sie ausgewählt aus den Hydroxy- und/oder Aminoalkylphosphonsäuren
und/oder deren Alkalisalzen, wie zum Beispiel Dimethylaminomethandiphosphonsäure,
3-Aminopropan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure, 1-Amino-1-phenyl-methandiphosphonsäure,
1-Hydroxyethan-1 ,1-diphosphonsäure, Amino-tris(methylenphosphonsäure), N,N,N',N'-Ethylendiamin-tetrakis-(methylenphosphonsäure)
und acylierte Derivate der phosphorigen Säure, die auch in beliebigen Mischungen eingesetzt
werden können.
[0039] Hinsichtlich der Komponente d) sind in einer bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer
Mittel 1,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% polymeres Polycarboxylat, insbesondere ausgewählt aus
den Polymerisations- oder Copolymerisationsprodukten von Acrylsäure, Methacrylsäure
und/oder Maleinsäure enthalten. Unter diesen sind die Homopolymere der Acrylsäure
und unter diesen wiederum solche mit einer mittleren Molmasse im Bereich von 5 000
D bis 15 000 D (PA-Standard) besonders bevorzugt.
[0040] Als in den Mitteln verwendbare Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen,
Lipasen, Cutinasen, Amylasen, Pullulanasen, Mannanasen, Cellulasen, Hemicellulasen,
Xylanasen, Oxidasen und Peroxidasen sowie deren Gemische in Frage, beispielsweise
Proteasen wie BLAP®, Optimase®, Opticlean®, Maxacal®, Maxapem®, Alcalase®, Esperase®,
Savinase®, Durazym® und/oder Purafect® OxP, Amylasen wie Termamyl®, Amylase-LT®, Maxamyl®,
Duramyl® und/oder Purafect® OxAm, Lipasen wie Lipolase®, Lipomax®, Lumafast® und/oder
Lipozym®, Cellulasen wie Celluzyme® und/oder Carezyme®. Besonders geeignet sind aus
Pilzen oder Bakterien, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Streptomyces
griseus, Humicola lanuginosa, Humicola insolens, Pseudomonas pseudoalcaligenes oder
Pseudomonas cepacia gewonnene enzymatische Wirkstoffe. Die gegebenenfalls verwendeten
Enzyme können an Trägerstoffen adsorbiert und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein,
um sie gegen vorzeitige Inaktivierung zu schützen. Sie sind in den erfindungsgemäßen
Wasch-, Reinigungs- und Desinfektionsmitteln vorzugsweise in Mengen bis zu 10 Gew.-%,
insbesondere von 0,2 Gew.-% bis 2 Gew.-%, enthalten, wobei besonders bevorzugt gegen
oxidativen Abbau stabilisierte Enzyme eingesetzt werden.
[0041] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Mittel 5 Gew.-% bis
50 Gew.-%, insbesondere 8 Gew.-% bis 30 Gew.-% anionisches und/oder nichtionisches
Tensid, bis zu 60 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% bis 40 Gew.-% Buildersubstanz und
0,2 Gew.-% bis 2 Gew.-% Enzym, ausgewählt aus den Proteasen, Lipasen, Cutinasen, Amylasen,
Pullulanasen, Mannanasen, Cellulasen, Oxidasen und Peroxidasen sowie deren Gemischen.
[0042] Als in den Mitteln gegebenenfalls enthaltene Persauerstoffverbindungen, die in für
den Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehenen Mitteln vorzugsweise aber
entfallen können, kommen insbesondere organische Persäuren oder persaure Salze organischer
Säuren, wie Phthalimidopercapronsäure, Perbenzoesäure oder Salze der Diperdodecandisäure,
Wasserstoffperoxid und unter den Waschbedingungen Wasserstoffperoxid abgebende anorganische
Salze, wie Perborat, Percarbonat und/oder Persilikat, in Betracht. Wasserstoffperoxid
kann dabei auch mit Hilfe eines enzymatischen Systems, das heißt einer Oxidase und
ihres Substrats, erzeugt werden. Sofern feste Persauerstoffverbindungen eingesetzt
werden sollen, können diese in Form von Pulvern oder Granulaten verwendet werden,
die auch in im Prinzip bekannter Weise umhüllt sein können. Besonders bevorzugt wird
Alkalipercarbonat, Alkaliperborat-Monohydrat, Alkaliperborat-Tetrahydrat oder Wasserstoffperoxid
in Form wässriger Lösungen, die 3 Gew.-% bis 10 Gew.-% Wasserstoffperoxid enthalten,
eingesetzt. Gewünschtenfalls sind Persauerstoffverbindungen, wenn vorhanden, in Mengen
von bis zu 50 Gew.-%, insbesondere von 5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, in erfindungsgemäßen
Wasch- oder Reinigungsmitteln vorhanden.
[0043] Zusätzlich können übliche Bleichaktivatoren, die unter Perhydrolysebedingungen Peroxocarbonsäuren
oder Peroxoimidsäuren bilden, und/oder übliche die Bleiche aktivierende Übergangsmetallkomplexe
eingesetzt werden. Die fakultativ, insbesondere in Mengen von 0,5 Gew.-% bis 6 Gew.-%,
vorhandene Komponente der Bleichaktivatoren umfasst die üblicherweise verwendeten
N- oder O-Acylverbindungen, beispielsweise mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere
Tetraacetylethylendiamin, acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril,
N-acylierte Hydantoine, Hydrazide, Triazole, Urazole, Diketopiperazine, Sulfurylamide
und Cyanurate, außerdem Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, Carbonsäureester,
insbesondere Natrium-isononanoyl-phenolsulfonat, und acylierte Zuckerderivate, insbesondere
Pentaacetylglukose, sowie kationische Nitrilderivate wie Trimethylammoniumacetonitril-Salze.
Die Bleichaktivatoren können zur Vermeidung der Wechselwirkung mit den Perverbindungen
bei der Lagerung in bekannter Weise mit Hüllsubstanzen überzogen oder granuliert worden
sein, wobei mit Hilfe von Carboxymethylcellulose granuliertes Tetraacetylethylendiamin
mit mittleren Korngrößen von 0,01 mm bis 0,8 mm, granuliertes 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin,
und/oder in Teilchenform konfektioniertes Trialkylammoniumacetonitril besonders bevorzugt
ist. In Wasch- oder Reinigungsmitteln sind derartige Bleichaktivatoren, wenn vorhanden,
vorzugsweise in Mengen bis zu 8 Gew.-%, insbesondere von 2 Gew.-% bis 6 Gew.-%, jeweils
bezogen auf gesamtes Mittel, enthalten.
[0044] 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 Waschmitteln vorzugsweise
nicht über 30 Gew.-%, insbesondere von 6 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorhanden.
[0045] 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 Citronensäure, Essigsäure, Weinsäure, Äpfelsäure,
Milchsäure, Glykolsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure und/oder Adipinsäure, aber auch
Mineralsäuren, insbesondere Schwefelsäure, oder Basen, insbesondere Ammonium- oder
Alkalihydroxide, enthalten. Derartige pH-Regulatoren sind in den erfindungsgemäßen
Mitteln vorzugsweise nicht über 20 Gew.-%, insbesondere von 1,2 Gew.-% bis 17 Gew.-%,
enthalten.
[0046] Schmutzablösevermögende Polymere, die oft als "Soil Release"-Wirkstoffe oder wegen
ihres Vermögens, die behandelte Oberfläche, zum Beispiel der Faser, schmutzabstoßend
auszurüsten, als "Soil Repellents" bezeichnet werden, sind beispielsweise nichtionische
oder kationische Cellulosederivate. Zu den insbesondere polyesteraktiven schmutzablösevermögenden
Polymeren gehören Copolyester aus Dicarbonsäuren, beispielsweise Adipinsäure, Phthalsäure
oder Terephthalsäure, Diolen, beispielsweise Ethylenglykol oder Propylenglykol, und
Polydiolen, beispielsweise Polyethylenglykol oder Polypropylenglykol. Zu den bevorzugt
eingesetzten schmutzablösevermögenden Polyestern gehören solche Verbindungen, die
formal durch Veresterung zweier Monomerteile zugänglich sind, wobei das erste Monomer
eine Dicarbonsäure HOOC-Ph-COOH und das zweite Monomer ein Diol HO-(CHR
11-)
aOH, das auch als polymeres Diol H-(O-(CHR
11-)
a)
bOH vorliegen kann, ist. Darin bedeutet Ph einen o-, m- oder p-Phenylenrest, der 1
bis 4 Substituenten, ausgewählt aus Alkylresten mit 1 bis 22 C-Atomen, Sulfonsäuregruppen,
Carboxylgruppen und deren Mischungen, tragen kann, R
11 Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1 bis 22 C-Atomen und deren Mischungen, a eine Zahl
von 2 bis 6 und b eine Zahl von 1 bis 300. Vorzugsweise liegen in den aus diesen erhältlichen
Polyestern sowohl Monomerdioleinheiten -O-(CHR
11-)
aO- als auch Polymerdioleinheiten -(O-(CHR
11-)
a)
bO- vor. Das molare Verhältnis von Monomerdioleinheiten zu Polymerdioleinheiten beträgt
vorzugsweise 100:1 bis 1:100, insbesondere 10:1 bis 1:10. In den Polymerdioleinheiten
liegt der Polymerisationsgrad b vorzugsweise im Bereich von 4 bis 200, insbesondere
von 12 bis 140. Das Molekulargewicht oder das mittlere Molekulargewicht oder das Maximum
der Molekulargewichtsverteilung bevorzugter schmutzablösevermögender Polyester liegt
im Bereich von 250 bis 100 000, insbesondere von 500 bis 50 000. Die dem Rest Ph zugrundeliegende
Säure wird vorzugsweise aus Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, Trimellithsäure,
Mellithsäure, den Isomeren der Sulfophthalsäure, Sulfoisophthalsäure und Sulfoterephthalsäure
sowie deren Gemischen ausgewählt. Sofern deren Säuregruppen nicht Teil der Esterbindungen
im Polymer sind, liegen sie vorzugsweise in Salzform, insbesondere als Alkali- oder
Ammoniumsalz vor. Unter diesen sind die Natrium- und Kaliumsalze besonders bevorzugt.
Gewünschtenfalls können statt des Monomers HOOC-Ph-COOH geringe Anteile, insbesondere
nicht mehr als 10 Mol-% bezogen auf den Anteil an Ph mit der oben gegebenen Bedeutung,
anderer Säuren, die mindestens zwei Carboxylgruppen aufweisen, im schmutzablösevermögenden
Polyester enthalten sein. Zu diesen gehören beispielsweise Alkylen- und Alkenylendicarbonsäuren
wie Malonsäure, Bernsteinsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure,
Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure und Sebacinsäure. Beispiele für Diolkomponenten
sind Ethylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol,
1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol, 1,2-Decandiol, 1,2-Dodecandiol und Neopentylglykol.
Besonders bevorzugt unter den polymeren Diolen ist Polyethylenglykol mit einer mittleren
Molmasse im Bereich von 1000 bis 6000. Gewünschtenfalls können diese Polyester auch
endgruppenverschlossen sein, wobei als Endgruppen Alkylgruppen mit 1 bis 22 C-Atomen
und Ester von Monocarbonsäuren in Frage kommen. Bevorzugt werden Polymere aus Ethylenterephthalat
und Polyethylenoxid-terephthalat, in denen die Polyethylenglykol-Einheiten Molgewichte
von 750 bis 5000 aufweisen und das Molverhältnis von Ethylenterephthalat zu Polyethylenoxid-terephthalat
50:50 bis 90:10 beträgt, allein oder in Kombination mit Cellulosederivaten verwendet.
[0047] Zu den für den Einsatz in erfindungsgemäßen Mitteln für die Wäsche von Textilien
in Frage kommenden Farbübertragungsinhibitoren gehören insbesondere Polyvinylpyrrolidone,
Polyvinylimidazole, polymere N-Oxide wie Poly-(vinylpyridin-N-oxid) und Copolymere
von Vinylpyrrolidon mit Vinylimidazol und gegebenenfalls weiteren Monomeren.
[0048] Die erfindungsgemäßen Mittel zum Einsatz in der Textilwäsche können Knitterschutzmittel
enthalten, da textile Flächengebilde, insbesondere aus Reyon, Wolle, Baumwolle und
deren Mischungen, zum Knittern neigen können, weil die Einzelfasern gegen Durchbiegen,
Knicken, Pressen und Quetschen quer zur Faserrichtung empfindlich sind. 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.
[0049] Vergrauungsinhibitoren haben die Aufgabe, den von der harten Oberfläche und insbesondere
von der Textilfaser abgelösten Schmutz in der Flotte suspendiert zu halten. Hierzu
sind wasserlösliche Kolloide meist organischer Natur geeignet, beispielsweise Stärke,
Leim, Gelatine, Salze von Ethercarbonsäuren oder 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 andere als die obengenannten Stärkederivate verwenden, zum Beispiel
Aldehydstärken. Bevorzugt werden Celluloseether, wie Carboxymethylcellulose (Na-Salz),
Methylcellulose, Hydroxyalkylcellulose und Mischether, wie Methylhydroxyethylcellulose,
Methylhydroxypropylcellulose, Methylcarboxymethylcellulose und deren Gemische, beispielsweise
in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Mittel, eingesetzt.
[0050] Die Mittel können optische Aufheller, unter diesen insbesondere Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure
oder deren Alkalimetallsalze, enthalten. Geeignet sind zum Beispiel Salze der 4,4'-Bis(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2'-disulfonsäure
oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine
Diethanolaminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxyethylaminogruppe
tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle anwesend
sein, zum Beispiel die Alkalisalze des 4,4'-Bis(2-sulfostyryl)-diphenyls, 4,4'-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl)-diphenyls,
oder 4-(4-Chlorstyryl)-4'-(2-sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische der vorgenannten
optischen Aufheller können verwendet werden.
[0051] Insbesondere beim Einsatz in maschinellen Wasch- oder Reinigungsverfahren kann es
von Vorteil sein, den Mitteln übliche Schauminhibitoren zuzusetzen. Als Schauminhibitoren
eignen sich beispielsweise Seifen natürlicher oder synthetischer Herkunft, die einen
hohen Anteil an C
18-C
24-Fettsäuren aufweisen. Geeignete nichttensidartige Schauminhibitoren sind beispielsweise
Organopolysiloxane und deren Gemische mit mikrofeiner, gegebenenfalls silanierter
Kieselsäure sowie Paraffine, Wachse, Mikrokristallinwachse und deren Gemische mit
silanierter Kieselsäure oder Bisfettsäurealkylendiamiden. Mit Vorteilen werden auch
Gemische aus verschiedenen Schauminhibitoren verwendet, zum Beispiel solche aus Silikonen,
Paraffinen oder Wachsen. Vorzugsweise sind die Schauminhibitoren, insbesondere Silikon-
und/oder Paraffin-haltige Schauminhibitoren, an eine granulare, in Wasser lösliche
oder dispergierbare Trägersubstanz gebunden. Insbesondere sind dabei Mischungen aus
Paraffinen und Bistearylethylendiamid bevorzugt.
[0052] In erfindungsgemäßen Mitteln können außerdem Wirkstoffe zur Vermeidung des Anlaufens
von Gegenständen aus Silber, sogenannte Silberkorrosionsinhibitoren, eingesetzt werden.
Bevorzugte Silberkorrosionsschutzmittel sind organische Disulfide, zweiwertige Phenole,
dreiwertige Phenole, gegebenenfalls alkyl- oder aminoalkylsubstituierte Triazole wie
Benzotriazol sowie Cobalt-, Mangan-, Titan-, Zirkonium-, Hafnium-, Vanadium- oder
Cersalze und/oder -komplexe, in denen die genannten Metalle in einer der Oxidationsstufen
II, III, IV, V oder VI vorliegen.
[0053] Die Herstellung erfindungsgemäßer fester Mittel bietet keine Schwierigkeiten und
kann in im Prinzip bekannter Weise, zum Beispiel durch Sprühtrocknen oder Granulation,
erfolgen. Zur Herstellung erfindungsgemäßer Mittel mit erhöhtem Schüttgewicht, insbesondere
im Bereich von 650 g/l bis 950 g/l, ist ein einen Extrusionsschritt aufweisendes Verfahren
bevorzugt. Wasch-, Reinigungs- oder Desinfektionsmittel 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. In einer bevorzugten Ausführung von Mitteln
für die insbesondere maschinelle Reinigung von Geschirr sind diese tablettenförmig.
Beispiele
Beispiel 1: Herstellung erfindungswesentlicher Verbindungen
[0054]
Tabelle 1: Übersicht erfindungswesentlicher Verbindungen
A: Herstellung von T1
[0055] Das Nitroxid T1 wurde hergestellt nach der Vorschrift von:
Krishna, Murali C.; DeGraff, William; Hankovszky, Olga H.; Sar, Cecilia P.; Kalai,
Tamas; Jeko, Jozsef; Russo, Angelo; Mitchell, James B.; Hideg, Kalman, Journal of
Medicinal Chemistry (1998), 41(18), 3477-3492.
B: Herstellung von T2
[0056] Das Nitroxid T2 wurde hergestellt nach der Vorschrift von:
Wright, Karen; Dutot, Laurence; Wakselman, Michel; Mazaleyrat, Jean-Paul; Crisma,
Marco; Formaggio, Fernando; Toniolo, Claudio, Tetrahedron (2008), 64(19), 4416-4426.
C: Herstellung von T3
[0057] Das Nitroxid T3 wurde hergestellt nach der Vorschrift von:
Krishna, Murali C.; DeGraff, William; Hankovszky, Olga H.; Sar, Cecilia P.; Kalai,
Tamas; Jeko, Jozsef; Russo, Angelo; Mitchell, James B.; Hideg, Kalman, Journal of
Medicinal Chemistry (1998), 41(18), 3477-3492.
D: Herstellung von T4
[0058] Zu einer Lösung von 5,37 g (0,020 mol) des Nitroxids T3 in 25 ml trockenem Acetonitril
wurden 3,03 g (0,024 mol) Dimethylsulfat zugegeben und die Lösung wurde bei Raumtempetratur
22 Stunden stehen gelassen. Das Acetonitril wurde dann bei 50 °C / 20 mbar abdestilliert.
Der ölige Rückstand wurde mit 100 ml tert-Butylmethylether 1 Stunde gerührt. Die Etherphase
wurde dann abdekantiert und der Rückstand wurde bei 50 °C / 0,5 mbar getrocknet. Es
wurden 7,8 g des Nitroxids T4 als rotes Harz erhalten.
E: Herstellung von T5
[0059] In 50 ml Wasser wurden 4,0126 g (21,547 mmol) 3-Carboxy-2,2,5,5-tetramethylpyrrolidin-1-oxyl
(gekauft bei ABCR GmbH, Deutschland) und 1,8102g (21,547 mmol) Natriumhydrogencarbonat
vorgelegt. Das Gemisch wurde 30 Minuten bei 50 °C gerührt. Die entstandene klare Lösung
wurde am Rotationsverdampfer bei 50 °C/ 20 mbar eingedampft. Es wurden 4,46 g des
Nitroxids T5 als rotes Pulver erhalten.
F: Herstellung von T6
G: Herstellung von T7
[0061] Unter einer Argonatmosphäre wurden 10,01 g (0,050 mol) 3-Methoxycarbonyl-2,2,5,5-tetramethyl-3-pyrrolidin-1-oxyl
(hergestellt nach
Hatano, Bunpei et al.: Heterocycles, 81(2), 349-356; 2010), 2,088 g (0,015 mol) 1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-en und 6,131 g (0,060 mol)
3-Dimethylamino-1-propylamin vorgelegt und 18 Stunden bei 75 °C gerührt. Anschliessende
Chromatographie über Kieselgel mit Methanol + 5% Triethylamin und Kristallisation
aus Dichlormethan ergab 10,0 g des Nitroxids T7 als orange Kristalle, Schmp. 86.9
- 90.5°C
H: Herstellung von T8
[0062] Das Nitroxid T8 wurde in Analogie zu T4 aus T7 als rotes Pulver hergestellt.
Beispiel 2: Bleichleistung
[0063] Zum Einsatz kam eine Elektrolysevorrichtung aus zwei mittels einer ionendurchlässigen
Membran verbundenen Halbzellen. Jede Halbzelle war mit einer Elektrode aus Edelstahl
ausgestattet. Die Elektrolysevorrichtung wurde mit jeweils einer 2 millimolaren wässrigen
Lösung von in Beispiel 1 hergestelltem T1 oder T2 oder zum Vergleich von 1-Hydroxy-2,2,6,6-Tetramethylpiperidin
(V1), die außerdem jeweils 0,1 mol/l Na
2SO
4 enthielten, befüllt. Zur Quantifizierung der Bleichwirkung wurden flächige Baumwolltextilstücke
in die Anodenhalbzelle eingebracht, die zuvor mit den in der nachfolgenden Tabelle
angegebenen standardisierten Anschmutzungen A1 (Babynahrung Karrotte/Kartoffel), A2
(Paprika), A3 (Heidelbeersaft) oder A4 (Tee) versehen worden waren. Bei 20 °C und
pH 6 wurde mit einer Potentialdifferenz von 2 V über einen Zeitraum von 2 Stunden
elektrolysiert, wobei die Konvektion in der Lösung durch Einsatz eines Magnetrührers
unterstützt wurde. Anschließend wurden die Baumwolltextilstücke entnommen, mit Wasser
ausgespült, unter Lichtausschluss getrocknet und mit einem Farbspektrometer im L·a·b
Farbraum vermessen. In der nachfolgendenTabelle 2 sind die so erhaltenen Werte und
die der angeschmutzten ungewaschenen Textilstücke aufgeführt.
Tabelle 2: L,a,b - Werte
| |
A1; L/a/b |
A2; L/a/b |
A3; L/a/b |
A4; L/a/b |
| ungewaschen |
88,96 / 2,65 / 22,68 |
72,9 / 26,56 / 37,46 |
31,71 / 22,66 / -0,87 |
74,08 / 7,11/ 24,51 |
| T1 |
91,5 / 3,1 / 6,4 |
92,6 / 1,2 / 5,3 |
84,9 / 3,7 / 11,1 |
82,4 / 3,9 / 14,4 |
| T2 |
92,4 / 3,1 / 4,9 |
92,6 / 1,7 / 4,5 |
88,2 / 2,4 / 12,7 |
85,7 / 3,0 / 15,4 |
| V1 |
92,2 / 3,1 / 6,0 |
92,5 / 0,18 / 8,3 |
85,4 / 4,4 / 13,7 |
82,8 / 4,1 / 16,5 |
[0064] Es ist zu erkennen, dass T1 im Vergleich zu V1 eine deutlich niedrigere Neigung zur
ungewollten Verfärbung der Flecke (niedrigerer b-Wert) aufwies. T2 zeigte ebenfalls
eine geringere Tendenz zu unerwünschten Verfärbungen (niedrigerer b-Wert) gepaart
mit einer signifikant besseren Reinigungswirkung (höherer L-Wert).