DE10027636A1 - Verwendung von kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren als Zusatz zu Spül-, Pflege-, Wasch- und Reinigungsmitteln - Google Patents
Verwendung von kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren als Zusatz zu Spül-, Pflege-, Wasch- und ReinigungsmittelnInfo
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Abstract
Verwendung von kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren, deren Oberfläche durch Belegung mit mehrwertigen Metallionen und/oder kationischen Tensiden kationisch modifiziert ist und deren Teilchengröße 10 nm bis 100 mum beträgt, als Zusatz zu Spül-, Pflege-, Wasch- und Reinigungsmitteln sowie Spül-, Pflege-, Wasch- und Reinigungsmitteln, die die kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Polymere enthalten.
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von kationisch
modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren als Zusatz
zu Spül-, Pflege-, Wasch- und Reinigungsmitteln sowie Spül-,
Pflege-, Wasch- und Reinigungsmittel, die die kationisch
modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren enthalten.
Dispersionen von Partikeln hydrophober Polymerer, insbesondere
wäßrige Dispersionen von synthetischen Polymeren und von Wachsen
werden in der Technik dazu verwendet, um die Eigenschaften von
Oberflächen zu modifizieren. Beispielsweise verwendet man wäßrige
Dispersionen von feinteiligen hydrophoben Polymeren als Bindemit
tel in Papierstreichmassen für die Beschichtung von Papier oder
als Anstrichmittel. Die jeweils auf ein Substrat nach gängigen
Methoden, z. B. durch Rakeln, Streichen, Tränken oder Imprägnieren
aufgebrachten Dispersionen werden getrocknet. Dabei verfilmen die
dispers verteilten Partikeln auf der jeweiligen Oberfläche zu
einem zusammenhängenden Film.
Wäßrige Wasch-, Spül-, Reinigungs- und Pflegeprozesse werden da
gegen üblicherweise in einer stark verdünnten Flotte durchge
führt, wobei die Inhaltsstoffe der jeweils angewendeten Formulie
rung nicht auf dem Substrat verbleiben, sondern vielmehr mit dem
Abwasser entsorgt werden. Die Modifizierung von Oberflächen mit
dispergierten hydrophoben Partikeln gelingt in den vorstehend ge
nannten Prozessen nur in gänzlich unbefriedigendem Maße. So ist
beispielsweise aus der US-A-3 580 853 eine Waschmittelformu
lierung bekannt, die eine wasserunlösliche feinteilige Substanz
wie Biozide und bestimmte kationische Polymere enthält, die die
Ablagerung und Retention der Biozide auf den Oberflächen des
Waschguts erhöhen.
Aus der US-A-5 476 660 ist außerdem das Prinzip der Verwendung
polymerer Retentionsmittel für kationische oder zwitterionische
Dispersionen von Polystyrol oder Wachs bekannt, die in den dis
pergierten Teilchen einen Aktivstoff eingebettet enthalten. Diese
dispergierten Teilchen werden als "Carrier Partikel" bezeichnet,
weil sie auf der behandelten Oberfläche haften und dort den Ak
tivstoff z. B. bei der Anwendung in tensidhaltigen Formulierungen
freisetzen.
Aus der US-A-3 993 830 ist bekannt, einen nicht-permanenten Fi
nish zur Schmutzabweisung dadurch auf ein Textilgut aufzubringen,
daß man das Textilgut mit einer verdünnten wäßrigen Lösung behan
delt, die ein Polycarboxylatpolymer und ein wasserlösliches Salz
eines mehrwertigen Metalls enthält. Als Polycarboxylatpolymer
kommen vorzugsweise wasserlösliche Copolymerisate aus ethylenisch
ungesättigten Monocarbonsäuren und Alkylacrylaten in Betracht.
Die Mischungen werden bei der Textilwäsche im Haushalt im Spül
gang der Waschmaschine eingesetzt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wei
tere Methode zur Modifizierung von Oberflächen zur Verfügung zu
stellen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit der Verwendung von
kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Polyme
ren, deren Oberfläche durch Belegung mit mehrwertigen Metallionen
und/oder kationischen Tensiden kationisch modifiziert ist und
deren Teilchengröße 10 nm bis 100 µm beträgt, als Zusatz zu
Spül-, Pflege-, Wasch- und Reinigungsmitteln.
Die kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Poly
meren sind beispielsweise durch Behandlung von wäßrigen
Dispersionen teilchenförmiger, hydrophober Polymerer mit einer
Teilchengröße von 10 nm bis 100 µm mit einer wäßrigen Lösung
mehrwertiger Metallsalze, einer wäßrigen Lösung eines kat
ionischen Tendsids oder deren Mischungen erhältlich. Dies ge
schieht am einfachsten in der Weise, daß man eine wäßrige Disper
sion von teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren mit einer
Teilchengröße von 10 nm bis 100 µm mit einer wäßrigen Lösung eines
wasserlöslichen Metallsalzes oder eines Tensids vereinigt. Mei
stens mischt man die beiden Komponenten bei Raumtemperatur, kann
jedoch das Mischen bei Temperaturen von z. B. 0° bis 100°C vorneh
men, vorausgesetzt, daß die Dispersionen beim Erhitzen nicht ko
agulieren. Die Dispersionen der teilchenförmigen, hydrophoben Po
lymeren können mit Hilfe eines anionischen Emulgators oder
Schutzkolloids stabilisiert sein. Andere Dispersionen, die mit
gleichem Erfolg eingesetzt werden können, sind frei von Schutz
kolloiden und Emulgatoren und enthalten jedoch dafür als hydro
phobe Polymere Copolymerisate, die mindestens ein anionisches
Monomer einpolymerisiert enthalten. Solche Dispersionen von anio
nische Gruppen aufweisenden Copolymerisaten können gegebenenfalls
zusätzlich einen Emulgator und/oder ein Schutzkolloid enthalten.
Vorzugsweise kommen dabei anionische Emulgatoren und/oder Schutz
kolloide zum Einsatz.
Bei der Behandlung der anionisch eingestellten Dispersionen der
hydrophoben Polymeren mit einer wäßrigen Lösung eines mehr
wertigen Metallsalzes und/oder eines kationischen Tensids werden
die ursprünglich anionisch dispergierten Teilchen umgeladen, so
daß sie nach der Behandlung vorzugsweise eine kationische Ladung
tragen. So haben beispielsweise kationisch modifizierte
Dispersionen von teilchenförmigen hydrophoben Polymeren in 0,1 gew.-%iger
wäßriger Dispersion ein Grenzflächenpotential von -5
bis +50 mV, vorzugsweise von -2 bis +25 mV, insbesondere von 0
bis +15 mV. Das Grenzflächenpotential wird bestimmt durch Messung
der elektrophoretischen Beweglichkeit in verdünnter wässriger
Dispersion und dem pH-Wert der vorgesehenen Anwendungsflotte.
Der pH-Wert der wäßrigen Dispersionen der kationisch
modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren beträgt
beispielsweise 1 bis 12 und liegt vorzugsweise in dem Bereich von
2 bis 10, insbesondere im Bererich von 2,5 bis 8. Im Falle der
Verwendung von Teilchen aus Polymeren mit einem Gehalt an über 10 Gew.-%
anionischen Monomeren liegt der pH-Wert der wäßrigen
Dispersionen bei 1 bis 7,5, vorzugsweise bei 2 bis 5,5, ins
besondere bei 2,5 bis 5.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden hydrophoben Polymerisate sind
in Wasser beim pH-Wert der Anwendung unlöslich. Sie liegen darin
in Form von Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 10 nm
bis 100 µm, vorzugsweise 25 nm bis 20 µm, besonders bevorzugt 40 nm
bis 2 µm und insbesondere 60 bis 800 nm vor und können aus den
wäßrigen Dispersionen als Pulver gewonnen werden. Die mittlere
Teilchengröße der hydrophoben Polymerisate kann z. B. unter dem
Elektronenmikroskop oder mit Hilfe von Lichtstreuexperimenten be
stimmt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform erfindungsgemäß zu verwendender
Teilchen der hydrophoben Polymerisate zeigen ein pH-abhängiges
Löslichkeits- und Quellungsverhalten. Bei pH-Werten unterhalb von
6,5, besonders unterhalb von 5,5 und insbesondere unterhalb von 5
sind die Teilchen wasserunlöslich und bewahren ihren partikulären
Charakter bei der Dispergierung in konzentrierten sowie in ver
dünnten wäßrigen Medien. Carboxylgruppen enthaltende hydrophobe
Polymerteilchen quellen dagegen in Wasser unter neutralen und al
kalischen Bedingungen. Dieses Verhalten von anionische Gruppen
aufweisenden hydrophoben Polymerisaten ist aus der Literatur be
kannt, vgl. M. Siddiq et al., die in Colloid. Polym. Sci. 277, 1172-1178
(1999) über das Verhalten von Partikeln aus Methacrylsäure/
Ethylacrylat-Copolymeren in wäßrigem Medium berichten.
Hydrophobe Polymerisate sind beispielsweise erhältlich durch
Polymerisation von Monomeren aus der Gruppe der Alkylester von
C3- bis C5- monoethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und ein
wertigen C1- bis C22-Alkoholen, Hydroxyalkylester von C3- bis C5-
monoethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und zweiwertigen C2-
bis C4-Alkoholen, Vinylester von gesättigten C1- bis C18-
Carbonsäuren, Ethylen, Propylen, Isobutylen, C4- bis C24-
α-Olefine, Butadien, Styrol, α-Methylstyrol, Acrylnitril, Meth
acrylnitril, Tetrafluorethylen, Vinylidenfluorid, Fluorethylen,
Chlortrifluorethylen, Hexafluorpropen oder deren Mischungen.
Hierbei kann es sich um Homo- oder um Copolymerisate handeln.
Beispiele für hydrophobe Copolymerisate sind Copolymerisate aus
Ethylacrylat und Vinylacetat, Copolymerisate aus Butylacrylat und
Styrol, Copolymersiate aus Ethylen und Tetrafluorethylen sowie
Copolymerisate aus Butylacrylat und Vinylacetat. Die genannten
Copolymeren können die Monomeren in beliebigen Verhältnissen ein
polymerisiert enthalten.
Der anionische Charakter der erwähnten Polymerisate kann
beispielsweise dadurch erzielt werden, daß man die den
Copolymeren zugrunde liegenden Monomeren in Gegenwart geringer
Mengen an anionischen Monomeren wie Acrylsäure, Methacrylsäure,
Styrolsulfonsäure, Acrylamido-2-methyl-propansulfonsäure, Vinyl
sulfonat und/oder Maleinsäure und gegebenenfalls in Gegenwart von
Emulgatoren und/oder Schutzkolloiden copolymerisiert.
Der anionische Charakter der erwähnten Polymerisate kann aber
auch dadurch erzielt werden, daß man die Copolymerisation in
Gegenwart von anionischen Schutzkolloiden und/oder anionischen
Emulgatoren durchführt.
Der anionische Charakter der erwähnten Polymerisate kann aber
auch dadurch erzielt werden, daß man die fertigen Polymersiate
in Gegenwart von anionischen Schutzkolloiden und/oder anionischen
Emulgatoren emulgiert bzw. dispergiert.
Hydrophobe Polymere enthalten beispielsweise
- a) 40 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 60 bis 75 Gew.-% mindestens eines wasserunlöslichen nichtionischen Monomeren,
- b) 0 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 55 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 50 Gew.-%, insbesondere 15 bis 40 Gew.-% min destens eines Carboxylgruppen enthaltenden Monomeren oder deren Salze,
- c) 0 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 15 Gew.-% eines Sulfon säure- und/oder Phosphonsäuregruppen enthaltenden Monomeren oder deren Salze,
- d) 0 bis 55 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 40 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen nichtionischen Monomeren und
- e) 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 5 Gew.-% mindestens eines mehrfach ethylenisch ungesättigten Monomers
in einpolymerisierter Form.
Polymere, die mindestens ein anionisches Monomer b) oder c) ent
halten, können ohne zusätzliche anionische Emulgatoren oder
Schutzkolloide eingesetzt werden. Polymere, die weniger als 0,5%
anionischer Monomerer enthalten werden meistens zusammen mit min
destens einem anionischen Emulgator und/oder Schutzkolloid einge
setzt.
Vorzugsweise eingesetzte Monomere a) sind Methylacrylat, Ethyl
acrylat, n-Butylacrylat, sec-Butylacrylat, tert.-Butylacrylat,
Ethylhexylacrylat, Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylacrylat,
Methylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Vinylacetat, Vinyl
propionat, Styrol, Ethylen, Propylen, Butylen, Isobuten, Diiso
buten und Tetrafluorethylen, besonders bevorzugte Monomere a)
sind Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, tert.-Butyla
crylat und Vinylacetat.
Bevorzugt eingesetzte hydrophobe Polymere enthalten weniger als
75 Gew.-% eines nichtionischen wasserunlöslichen Monomeren (a)
einpolymerisiert, dessen Homopolymere eine Glastemperatur Tg von
mehr als 60°C haben.
Vorzugsweise eingesetzte Monomere b) sind Acrylsäure, Methacryl
säure, Maleinsäure oder Maleinsäurehalbester von C1-C8-Alkoholen.
Monomere der Gruppe (c) sind beispielsweise Acrylamido-2-methyl
propansulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure, Vinyl
sulfonsäure sowie die Alkali- und Ammoniumsalze dieser Monomere.
Geeignete Monomere d) sind beispielsweise Acrylamid, Methacryl
amid, N-Vinylformamid, N-Vinylacetamid, N-Vinylpyrrolidon, N-Vi
nyloxazolidon, Methylpolyglykolacrylate, Methylpolyglykolmetha
crylate und Methylpolyglykolacrylamide. Vorzugsweise eingesetzte
Monomere d) sind Vinylpyrrolidon, Acrylamid und N-Vinylformamid.
Geeigenete mehrfach ethylenisch ungesättigte Monomere e) sind
beispielsweise Acrylester, Methacrylester, Allylether oder Vinyl
ether von mindestens zweiwertigen Alkoholen. Die OH-Gruppen der
zugrundeliegenden Alkohole können dabei ganz oder teilweise
verethert oder verestert sein; die Vernetzer enthalten aber min
destens zwei ethylenisch ungesättigte Gruppen. Beispiele sind
Butandioldiacrylat, Hexandioldiacrylat, Trimethylolpropantri
acrylat und Tripropylenglycoldiacrylat.
Weitere geeigenete mehrfach ethylenisch ungesättigte Monomere e)
sind z. B. Allylester ungesättigter Carbonsäuren, Divinylbenzol,
Methylenbisacrylamid und Divinylharnstoff.
Solche Copolymerisate können nach den bekannten Verfahren der
Lösungs-, Fällungs-, Suspensions- oder Emulsionspolymerisation
der Monomeren unter Verwendung von radikalischen Polymerisati
onsinitiatoren hergestellt werden. Vorzugsweise werden die
teilchenförmigen hydrophoben Polymerisate nach dem Verfahren der
Emulsionspolymerisation in Wasser erhalten. Die Polymerisate ha
ben beipielsweise Molmassen von 1 000 bis 2 Millionen, vorzugs
weise von 5 000 bis 500 000, meistens liegen die Molmassen der
Polymerisate in dem Bereich von 10 000 bis 150 000.
Zur Begrenzung der Molmassen der Polymerisate können übliche Reg
ler bei der Polymerisation zugesetzt werden. Beispiele für typi
sche Regler sind Mercaproverbindungen wie Mercaptoethanol oder
Thioglycolsäure.
Außer den genannten Polymerisationsverfahren kommen auch andere
Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden
Polymerteilchen in Betracht. So kann man z. B. Polymerisate durch
Erniedrigung der Löslichkeit der Polymerisate in dem Lösemittel
ausfällen. Eine solche Methode besteht beispielsweise darin, daß
man ein saure Gruppen enthaltendes Copolymerisat in einem geei
gneten mit Wasser mischbaren Lösemittel löst und so in einen
Überschuß Wasser dosiert, daß der pH-Wert der Vorlage um minde
stens 1 niedriger liegt als der Äquivalenz-pH-Wert des
Copolymeren. Unter Äquivalenz-pH-Wert ist der pH-Wert zu verste
hen, bei dem 50% der sauren Gruppen des Copolymeren neutralisiert
sind. Bei diesem Verfahren kann es erforderlich sein, ein
Dispergierhilfsmittel, pH-Regulatoren und/oder Salze zuzusetzen,
um stabile feinteilige Dispersionen zu erhalten.
Zur Modifizierung von erfindungsgemäß zu verwendenden fein
teiligen hydrophoben Polymerisaten, die anionische Gruppen ent
halten, kann man bei der Dispergierung zusätzlich andere Polymere
zusetzen, die teilweise oder vollständig damit reagieren oder as
soziieren und ausfallen. Solche Polymere sind beispielsweise Po
lysaccharide, Polyvinylalkohole und Polyacrylamide.
Teilchenförmige, hydrophobe Polymere können auch dadurch herge
stellt werden, daß man eine Schmelze der hydrophoben Polymeren
kontrolliert emulgiert. Hierzu wird z. B. das Polymer bzw. eine
Mischung des Polymeren mit weiteren Zusätzen aufgeschmolzen und
unter Einwirkung starker Scherkräfte, z. B. in einem Ultra-Turrax,
so in einen Überschuß Wasser dosiert, daß der pH-Wert der Vorlage
um mindestens einen Wert niedriger liegt als der Äquivalenz-pH-
Wert des Polymeren. Dabei kann es gegebenenfalls erforderlich
sein, Emulgierhilfsmittel, pH-Regulatoren und/oder Salze zuzuset
zen, um stabile feinteilige Dispersionen zu erhalten. Auch bei
dieser Variante der Herstellung feinteiliger Polymer-Dispersionen
kann man zusätzliche Polymere wie Polysaccharide, Polyvinyl
alkohole oder Polyacrylamide mitverwenden, insbesondere dann,
wenn das hydrophobe Polymerisat anionische Gruppen enthält.
Eine weitere Methode zur Herstellung feinteiliger hydrophober Po
lymerisate, die anionische Gruppen enthalten, besteht darin, daß
man wäßrige, alkalische Lösungen der Polymeren vorzugsweise unter
Einwirkung starker Scherkräfte mit einer Säure versetzt.
Beispiele für anionische Emulgatoren sind anionische Tenside und
Seifen. Als anionische Tenside können Alkyl- und Alkenylsulfate,
-sulfonate, -phosphate und -phosphonate, Alkyl- und Alkenyl-ben
zolsulfonate, Alkylethersulfate und -phosphate, gesättigte und
ungesättigte C10-C25-Carbonsäuren und deren Salze verwendet wer
den.
Zusätzlich können nichtionische und/oder betainische Emulgatoren
eingesetzt werden. Eine Beschreibung geeigneter Emulgatoren fin
det man z. B. in Houben Weyl, Methoden der organischen Chemie,
Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe, Georg Thieme Verlag, Stutt
gart, 1961, Seiten 192 bis 208.
Beispiele für anionische Schutzkolloide sind wasserlösliche anio
nische Polymere. Dabei können sehr unterschiedliche Polymertypen
eingesetzt werden. Vorzugsweise kommen anionisch substituierte
Polysaccharide und/oder wasserlösliche anionische Copolymere von
Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäurehalb
estern, Vinylsulfonsäure, Styrolsulfonsäure oder Acrylamidopropan
sulfonsäure mit anderen vinylischen Monomeren zum Einsatz. Geei
gente anionisch substituierte Polysaccharide sind z. B. Carboxy
methylcellulose, Carboxymethylstärke, oxidierte Stärke, oxidierte
Cellulose und andere oxidierte Polysaccharide sowie die entspre
chenden Derivate der teilabgebauten Polysaccharide.
Geeignete wasserlösliche anionische Copolymere sind beispiels
weise Copolymere von Acrylsäure mit Vinylacetat, Acrylsäure mit
Ethylen, Acrylsäure mit Acrylamid, Acrylamidopropansulfonsäure
mit Acrylamid oder Acrylsäure mit Styrol.
Zusätzlich können andere nichtionische und/oder betainische
Schutzkolloide eingesetzt werden. Eine Übersicht über üblicher
weise eingesetzte Schutzkolloide findet sich in Houben Weyl, Me
thoden der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromolekulare
Stoffe, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1961, Seiten 411 bis 420.
Für die Herstellung von teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren
verwendet man vorzugsweise anionische polymere Schutzkolloide,
die zu Primärpartikeln mit anionischen Gruppen an der Partikelo
berfläche führen.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden kationisch modifizierten,
teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren sind erhältlich durch Be
legung der Oberfläche der anionisch dispergierten, teilchen
förmigen, hydrophoben Polymeren mit mehrwertigen Metallionen und/
oder kationischen Tensiden. Eine Belegung der Partikeln mit mehr
wertigen Metallionen wird erzielt, indem man beispielsweise zu
einer wäßrigen Dispersion anionisch dispergierter hydrophober Po
lymerer eine wäßrige Lösung mindestens eines wasserlöslichen,
mehrwertigen Metallsalzes zugibt oder ein wasserlösliches, mehr
wertiges Metallsalz darin löst. Alternativ kann man auch eine
wäßrige Lösung mindestens eines wasserlöslichen mehrwertigen Me
tallsalzes vorlegen und eine wäßrige Dispersion eines anionisch
dispergierten hydrophoben Polymers zugeben. Geeignete Metallsalze
sind beispielsweise die wasserlöslichen Salze von Ca, Mg, Ba, Al,
Zn, Fe, Cr oder deren Mischungen. Auch andere wasserlösliche
Schwermetallsalze, die sich beispielsweise von Cu, Ni, Co und Mn
ableiten, sind prinzipiell verwendbar, jedoch nicht in allen An
wendungen erwünscht. Beispiele für wasserlösliche Metallsalze
sind Calciumchlorid, Calciumacetat, Magnesiumchlorid, Aluminium
sulfat, Aluminiumchlorid, Bariumchlorid, Zinkchlorid, Zinksulfat,
Zinkacetat, Eisen-(II)-sulfat, Eisen-(III)-chlorid,
Chrom-(III)-sulfat, Kupfersulfat, Nickelsulfat, Kobaltsulfat und
Mangansulfat. Bevorzugt werden die wasserlöslichen Salze von Ca,
Al und Zn zur Kationisierung verwendet.
Die Umladung der anionisch dispergierten hydrophoben Polymeren
gelingt auch mit kationischen Tensiden. Potentiell geeignet sind
hierfür kationischen Tenside von sehr unterschiedlicher Struktur.
Eine Übersicht über eine Auswahl geeigneter kationischer Tenside
ist in Ullmanns Enzyklpädie der Industriellen Chemie, Sechste
Edition, 1999, Electronic Release, Kapitel "Surfactants", Chapter
8, Cationic Surfactants zu finden.
Besonders geeignete kationische Tenside sind z. B.
C7- bis C25-Alkylamine,
C7- bis C25-N,N-Dimethyl-N-(hydroxyalkyl)ammonium-salze,
mit Alkylierungsmitteln quaternisierte Mono- und Di-(C7- bis C25)-alkyldimethylammoniumverbindungen,
Esterquats wie z. B. quaternäre veresterte Mono-, Di- oder Tri alkanolamine, die mit C8- bis C22-Carbonsäuren verestert sind, Imidazolinquats wie z. B. 1-Alkyl-imidazoliniumsalze der allge meinen Formeln I oder II
C7- bis C25-Alkylamine,
C7- bis C25-N,N-Dimethyl-N-(hydroxyalkyl)ammonium-salze,
mit Alkylierungsmitteln quaternisierte Mono- und Di-(C7- bis C25)-alkyldimethylammoniumverbindungen,
Esterquats wie z. B. quaternäre veresterte Mono-, Di- oder Tri alkanolamine, die mit C8- bis C22-Carbonsäuren verestert sind, Imidazolinquats wie z. B. 1-Alkyl-imidazoliniumsalze der allge meinen Formeln I oder II
wobei
R1 = C1-C25-Alkyl oder C2-C25-Alkenyl,
R2 = C1-C4-Alkyl oder Hydroxyalkyl und
R3 = C1-C4-Alkyl, Hydroxyalkyl oder ein Rest R1-(C=O)-X-(CH2)n mit X = O oder NH und n = 2 oder 3 bedeutet und
wobei mindestens ein Rest R1 = C7-C22-Alkyl ist.
R1 = C1-C25-Alkyl oder C2-C25-Alkenyl,
R2 = C1-C4-Alkyl oder Hydroxyalkyl und
R3 = C1-C4-Alkyl, Hydroxyalkyl oder ein Rest R1-(C=O)-X-(CH2)n mit X = O oder NH und n = 2 oder 3 bedeutet und
wobei mindestens ein Rest R1 = C7-C22-Alkyl ist.
Bei vielen gewerblich technischen Anwendungen und Anwendungen im
häuslichen Alltag ist die Modifizierung der Eigenschaften von
glatten oder strukturierten Oberflächen mit Dispersionen von Be
deutung. Nicht immer ist es möglich, die Modifizierung der Ober
flächen durch Tränk-, Sprüh- und Streichprozesse mit konzentrier
ten Dispersionen durchzuführen. Häufig ist es wünschenswert, die
Modifizierung mit Hilfe einer Spülung des zu behandelnden
Materials mit einer stark verdünnten, eine aktive Substanz ent
haltenden Flotte auszuführen. Dabei ist es häufig wünschenswert,
die Modifizierung der Oberfläche von Materialien im Zusammenhang
mit einer Wäsche, Reinigung und/oder Pflege bzw. Imprägnierung
der Oberfläche zu kombinieren. In der Praxis kommen Oberflächen
von unterschiedlichen Materialien in Betracht, z. B. harte makro
skopische Oberflächen wie Boden- und Wandbeläge, Glasflächen, Ke
ramikoberflächen, Metalloberflächen, emaillierte Oberflächen,
Kunststoffoberflächen, Holzoberflächen, Oberflächen von beschichteten
Hölzern oder lackierte Oberflächen, mikroskopische Oberflä
chen wie poröse Körper (z. B. Schäume, Hölzer, Leder, poröse Bau
stoffe, poröse Mineralien), Fasergefüge wie Faseroberflächen in
Textilien und textile Fliesen, Boden- und Wandbeläge, Boden- und
Wandanstrichen oder -beschichtungen, Möbelbezüge und Zellstoffv
liese. Bevorzugt behandelte Oberflächen sind Boden- und Wand
beläge aus Kunststoffen oder Keramik, Möbeloberflächen sowie Ge
genstände aus Glas und Metall. Von den mikroskopischen Oberflä
chen bedürfen vorzugsweise Textilien, insbesondere Baumwollgewebe
und Baumwollmischgewebe, Teppichböden und Möbelbezüge einer Be
handlung.
Die Modifizierung der Oberflächen kann beispielsweise in einer
Hydrophobierung, Soil-Release-Ausrüstung, Schmutz-abweisenden
Ausrüstung, einer Verstärkung des Faserverbundes und dem Schutz
vor chemischen oder mechanischen Einflüssen bzw. Beschädigungen
bestehen.
Die kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Poly
meren werden zur Modifizierung von Oberflächen der oben beispiel
haft genannten Materialien als Zusatz zu Spül-, Pflege-,
Imprägnier-, Wasch- und Reinigungsmitteln verwendet. Sie können
beispielsweise als alleinige aktive Komponente in wäßrigen Spül-
und Pflegemitteln eingesetzt werden und bewirken je nach
Zusammensetzung des Polymeren z. B. eine Erleichterung der
Schmutzablösung bei einer nachfolgenden Wäsche, eine geringere
Schmutzhaftung beim Gebrauch, eine Verbesserung des Strukturer
halts von Fasern, eine Verbesserung des Form- und Strukturerhalts
von Geweben, eine Hydrophobierung der Oberfläche des Waschguts
sowie eine Griffverbesserung. Die Konzentration der kationisch
modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren bei der
Anwendung im Spül- oder Pflegebad, in der Waschmittelflotte oder
dem Reinigungsbad beträgt beispielsweise 0,0002 bis 1,0 Gew.-%,
vorzugswseise 0,0005 bis 0,25 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,002
bis 0,05 Gew.-%.
Die Behandlung von Wäsche, textilen Oberflächen, Leder, Holz und
harten Oberflächen erfolgt vorzugsweise mit wäßrigen Flotten, die
mindestens 0,5 mmol/l an wasserlöslichen Ca, Mg oder Zn-Salzen
und/oder mindestens 0,05 mmol an wasserlöslichen Al-Salzen und/
oder mindestens 50 ppm mindestens eines Kationtensids enthalten.
Wäschenachbehandlungs- und Wäschepflegemittel können beispiels
weise folgende Zusammensetzung haben:
- a) 0,1 bis 30 Gew.-% teilchenförmige, hydrophobe Polymere, die mindestens eine Gruppe von anionischen ethylenisch ungesättigten Monomeren einpolymerisiert enthalten, die eine Teilchengröße von 10 nm bis 100 µm haben und in Wasser dis pergiert sind,
- b) 0,05 bis 20 Gew.-% einer Säure,
- c) 0,1 bis 30 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Salzes von Mg, Ca, Zn oder Al und/oder eines kationischen Tensids,
- d) 0 bis 10 Gew.-% mindestens eines anderen üblichen Inhalts stoffs wie Parfum, Silikonöl, Lichtschutzmittel, Farbstoff, Komplexbildner, Vergrauungsinhibitor, Soil-Release-Polyester, Farbübertragungsinhibitor, nicht-wäßriges Lösemittel, Hydro trop, Verdicker und/oder Alkanolamin und
- e) Wasser zur Ergänzung auf 100 Gew.-%.
Die Wäschenachbehandlungs- und Wäschepflegemittel enthalten
vorzugsweise
- a) 0,5 bis 25 Gew.-% teilchenförmige, hydrophobe Polymere, die 5 bis 45 Gew.-% eines mindestens eine Carbonsäuregruppe ent haltenden ethylenisch ungesättigten Monomeren einpolymeri siert enthalten, eine Teilchengröße von 10 nm bis 100 µm ha ben und die mit einem anionischen Emulgator und/oder einem anionischen Schutzkolloid in Wasser dispergiert sind,
- b) 0,05 bis 10 Gew.-% mindestens einer Säure,
- c) 0,1 bis 30 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Salzes von Mg, Ca, Zn oder Al und/oder eines kationischen Tensids,
- d) 0 bis 10 Gew.-% mindestens eines anderen üblichen Inhalts stoffs wie Parfum, Silikonöl, Lichtschutzmittel, Farbstoff, Komplexbildner, Vergrauungsinhibitor, Soil-Release-Polyester, Farbübertragungsinhibitor, nicht-wäßriges Lösemittel, Hydro trop, Verdicker und/oder Alkanolamin und
- e) Wasser zur Ergänzung auf 100 Gew.-% enthalten.
Als Säuren kommen sowohl Mineralsäuren wie Schwefelsäure oder
Phosphorsäure oder organische Säuren wie Carbonsäuren oder
Sulfonsäuren in Betracht.
Die kationische Modifizierung der teilchenförmigen, hydrophoben
Polymeren wird vorzugsweise vor dem Einsatz in den wäßrigen Be
handlungsmitteln vorgenommen, sie kann jedoch auch bei der Her
stellung der wäßrigen Behandlungsmittel bzw. der Anwendung von
anionisch emulgierten, teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren
mit einer Teilchengröße von 10 nm bis 100 µm erfolgen, indem man
z. B. wäßrige Dispersionen der in Betracht kommenden teilchen
förmigen Polymeren mit den anderen Bestandteilen des jeweiligen
Behandlungsmittels in Gegenwart von wasserlöslichen Salzen mehr
wertiger Metalle und/oder kationischer Tenside mischt.
In einer besonderen Ausführungsform kann man auch die anionischen
Partikeln oder diese Partikeln enthaltende Formulierungen direkt
der Spül-, Wasch- oder Reinigungsflotte zusetzen, wenn gewährlei
stet ist, daß in der Flotte ausreichende Mengen an mehrwertigen
Metallionen und/oder Kationtensiden in gelöster Form vorliegen.
Beispielsweise ist es möglich die anionischen Partikeln oder
diese Partikeln enthaltende Formulierungen in Flotten mit einem
Gehalt an wasserlöslichen Salzen von Ca, Mg oder Zn von über
0,5 mmol/l, vorzugsweise über 1 mmol/l, besonders bevorzugt über
2 mmol/l einzusetzen. Beispielsweise ist es möglich die anioni
schen Partikeln oder diese Partikeln enthaltende Formulierungen
in Flotten mit einem Gehalt an wasserlöslichen Salzen von Al von
über 0,05 mmol/l, vorzugsweise über 0,1 mmol/l, besonders
bevorzugt über 0,2 mmol/l einzusetzen. Kationische Tenside wer
den beispielsweise in Konzentrationen von 50 bis 100 ppm,
vorzugsweise 75 bis 500 ppm und insbesondere von 100 bis 300 ppm
in der wäßrigen Flotte eingesetzt.
Die anionischen Partikeln oder diese Partikeln enthaltende Formu
lierungen können auch vor, nach oder zugleich mit einer Kation
tenside enthaltenden Formulierung zudosiert werden.
Beispiele für die Zusammensetzung typischer anionischer
Dispersionen, die durch Mischen mit wasserlöslichen Salzen mehr
wertiger Metalle und/oder kationischen Tensiden sowie anderen
Komponenten zu Spül-, Pflege-, Imprägnier-, Wasch- und Reini
gungsmitteln verarbeitet werden können, sind die nachstehend be
schriebenen Dispersionen I bis III, deren dispergierte Teilchen
jeweils bei der elektronenmikroskopischen Untersuchung als dis
krete Partikeln mit dem angegebenen mittleren Teilchendurchmesser
zu beobachten sind:
40 gew.-%ige wäßrige Dispersion eines Polymers aus 56 Gew.-%
Ethylacrylat, 33 Gew.-% Methacrylsäure und 11 Gew.-% Acrylsäure
mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 288 nm. Die Disper
sion enthielt 1,25 Gew.-% eines Aniontensids als Emulgator und 20 Gew.-%
einer niedermolekularen Stärke als Schutzkolloid. Sie
hatte einen pH-Wert von 4.
30 gew.-%ige wäßrige Dispersion eines Polymers aus 66 Gew.-%
Ethylacrylat, 4 Gew.-% Methacrylsäure, 26 Gew.-% Acrylsäure und 4 Gew.-%
Acrylamid. Der mittlere Durchmesser der dispergierten
Teilchen der Dispersion betrug 176 nm. Die Dispersion enthielt
0,8 Gew.-% eines Aniontensids als Emulgator und hatte einen pH-
Wert von 4.
30 gew.-%-ige wäßrige Dispersion eines Polymers aus 50 Gew.-%
Ethylacrylat und 50 Gew.-% Methacrylsäure mit einem mittleren
Durchmesser der dispergierten Teilchen von 123 nm. Die Dispersion
enthielt 0,8 Gew.-% eines Aniontensids als Emulgator und hatte
einen pH-Wert von 4.
Aus den Dispersionen I bis III können typische erfindungsgemäße
Formulierungen mit Soil-Release-Wirkung hergestellt werden, die
beispielsweise bei der Haushaltswäsche im Nachspülgang der Wasch
maschine in einer Dosierung von 2 bis 5 g/l, vorzugsweise 3 g/l
eingesetzt werden:
50 Gew.-% einer der oben beschriebenen Dispersionen I bis III,
1,5 Gew.-% Ameisensäure,
12 Gew.-% Calciumchlorid,
Wasser zur Ergänzung auf 100 Gew.-%.
1,5 Gew.-% Ameisensäure,
12 Gew.-% Calciumchlorid,
Wasser zur Ergänzung auf 100 Gew.-%.
Die Formulierung kann gegebenenfalls weitere Bestandteile wie üb
liche Soil-Release-Polymere für Polyester, Vergrauungsinhi
bitoren, Parfum, Farbstoffe, Enzyme, Hydrotrope, Lösemittel,
nichtionische Tenside, Silikonöl, einen Textilweichmacher und/
oder einen Verdicker enthalten.
50 Gew.-% einer der oben beschriebenen Dispersionen I bis III,
1,5 Gew.-% Ameisensäure,
12 Gew.-% Calciumchlorid,
10 Gew.-% eines Esterquats (Methylquat des Di-Talgfettsäureesters von Triethanolamin),
Wasser zur Ergänzung auf 100 Gew.-%.
1,5 Gew.-% Ameisensäure,
12 Gew.-% Calciumchlorid,
10 Gew.-% eines Esterquats (Methylquat des Di-Talgfettsäureesters von Triethanolamin),
Wasser zur Ergänzung auf 100 Gew.-%.
Die Formulierung kann gegebenenfalls weitere Bestandteile wie üb
liche Soil-Release-Polymere für Polyester, Vergrauungsinhi
bitoren, Parfum, Farbstoffe, Enzyme, Hydrotrope, Lösemittel,
nichtionische Tenside, Silikonöl, weitere Textilweichmacher und/
oder einen Verdicker enthalten.
50 Gew.-% einer der oben beschriebenen Dispersionen I bis III,
2 Gew.-% 2 N Schwefelsäure,
1,5 Gew.-% Aluminiumsulfat,
Wasser zur Ergänzung auf 100 Gew.-%.
2 Gew.-% 2 N Schwefelsäure,
1,5 Gew.-% Aluminiumsulfat,
Wasser zur Ergänzung auf 100 Gew.-%.
Die Formulierung kann gegebenenfalls weitere Bestandteile wie üb
liche Soil-Release-Polymere für Polyester, Vergrauungsinhi
bitoren, Parfum, Farbstoffe, Enzyme, Hydrotrope, Lösemittel,
nichtionische Tenside, Silikonöl, einen Textilweichmacher und/
oder einen Verdicker enthalten.
50 Gew.-% einer der oben beschriebenen Dispersionen I bis III,
2 Gew.-% 2 N Schwefelsäure,
1,5 Gew.-% Aluminiumsulfat,
5 Gew.-% eines Esterquats (Methylquat des Di-Talgfettsäureesters von Triethanolamin),
Wasser zur Ergänzung auf 100 Gew.-%.
2 Gew.-% 2 N Schwefelsäure,
1,5 Gew.-% Aluminiumsulfat,
5 Gew.-% eines Esterquats (Methylquat des Di-Talgfettsäureesters von Triethanolamin),
Wasser zur Ergänzung auf 100 Gew.-%.
Die Formulierung kann gegebenenfalls weitere Bestandteile wie üb
liche Soil-Release-Polymere für Polyester, Vergrauungsinhi
bitoren, Parfum, Farbstoffe, Enzyme, Hydrotrope, Lösemittel,
nichtionische Tenside, Silikonöl, einen Textilweichmacher und/
oder einen Verdicker enthalten.
Als hydrophobierender, schmutzabweisender bzw. faserverstärkender
Zusatz zu Spül-, Pflege-, Wasch- und Reinigungsmitteln kommen
beispielsweise folgende wäßrige Dispersionen in Betracht, deren
dispergierte Teilchen einen mittleren Durchmesser von 10 nm bis
100 µm haben:
Anionisches Dispergiermittel enthaltende Copolymerisate aus Butylacrylat und Styrol,
anionisches Dispergiermittel enthaltende Copolymerisate aus Butylacrylat und Vinylacetat,
anionisches Dispergiermittel enthaltende Tetrafluorethylen-Poly mere.
Anionisches Dispergiermittel enthaltende Copolymerisate aus Butylacrylat und Styrol,
anionisches Dispergiermittel enthaltende Copolymerisate aus Butylacrylat und Vinylacetat,
anionisches Dispergiermittel enthaltende Tetrafluorethylen-Poly mere.
Der anionische Charakter der oben genannten Dispersionen kann ge
gebenenfalls zusätzlich dadurch eingestellt werden, daß man die
Polymeren in Gegenwart von geringen Mengen (bis zu 10 Gew.-%) an
anionischen Monomeren wie Acrylsäure, Styrolsulfonsäure, Vinyl
phosphonsäure oder Acrylamido-2-methyl-propansulfonsäure
polymerisiert. Diese Dispersionen werden vorzugsweise zunächst
kationisch modifiziert durch Behandlung mit wasserlöslichen Sal
zen von mehrwertigen Metallen oder mit kationischen Tensiden oder
man nimmt die kationische Modifizierung der Dispersionen während
der Herstellung der Spül- oder Pflegemittel vor, wie oben unter
den Formulierungen I bis IV beschrieben ist. Die so erhältlichen
erfindungsgemäß zu verwendenden kationisch modifizierten,
teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren haben bei der Anwendung
im Nachspülgang der Haushaltswaschmaschine eine hydrophobierende,
faserverstärkende und schmutzabweisende Wirkung auf die damit be
handelten Textilien.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine flüssige Reinigungs-
und Pflegeformulierung, die folgende Zusammensetzung hat:
- a) 0,05 bis 30 Gew.-% kationisch modifizierte, teilchenförmige, hydrophobe Polymere, deren Oberfläche durch Belegung mit mehrwertigen Metallionen und/oder kationischen Tensiden kat ionisch modifiziert ist und deren Teilchengröße 10 nm bis 100 µm beträgt,
- b) 0,1 bis 40 Gew.-% mindestens eines nichtionischen oder anio nischen Tensids,
- c) 0,01 bis 30 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Salzes von Mg, Ca, Zn oder Al und/oder eines kationischen Tensids,
- d) 0 bis 10 Gew.-% mindestens eines Komplexbildners,
- e) 0 bis 20 Gew.-% anderer üblicher Inhaltsstoffe wie pH-Regula toren, Stellmittel, Verdicker, Lösemittel, Hydrotrope, Poly carbonsäuren, Silikone, Glanzbildner, Parfum und Farbstoffe,
- f) 0 bis 90 Gew.-% Wasser.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine flüssige saure
Reinigungsformulierung mit folgender Zusammensetzung:
- a) 0,1 bis 30 Gew.-% teilchenförmige, hydrophobe Polymere, die mindestens eine Gruppe von anionischen ethylenisch ungesättigten Monomeren einpolymerisiert enthalten, die eine Teilchengröße von 10 nm bis 100 µm haben und in Wasser dis pergiert sind,
- b) 0,05 bis 20 Gew.-% einer Säure,
- c) 0,1 bis 30 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Salzes von Mg, Ca, Zn oder Al und/oder eines kationischen Tensids,
- d) 0 bis 10 Gew.-% mindestens eines Komplexbildners,
- e) 0 bis 20 Gew.-% anderer üblicher Inhaltsstoffe wie pH-Regula toren, Stellmittel, Verdicker, Lösemittel, Hydrotrope, Poly carbonsäuren, Silikone, Glanzbildner, Parfum und/oder Farb stoffe und
- f) 0 bis 90 Gew.-% Wasser.
Solche flüssigen sauren Reinigungsformulierungen enthalten
vorzugsweise
- a) 0,5 bis 25 Gew.-% teilchenförmige, hydrophobe Polymere, die 5 bis 45 Gew.-% eines mindestens eine anionische Gruppe, vorzugsweise eine Carbonsäuregruppe enthaltenden ethylenisch ungesättigten Monomeren einpolymerisiert enthalten, eine Teilchengröße von 10 nm bis 100 µm haben und die mit einem anionischen Emulgator und/oder einem anionischen Schutz kolloid in Wasser dispergiert sind,
- b) 0,1 bis 40 Gew.-% mindestens eines nichtionischen, oder anio nischen Tensids,
- c) 0,1 bis 30 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Salzes von Mg, Ca, Zn oder Al und/oder eines kationischen Tensids,
- d) 0,1-20 Gew.-% mindestens einer Säure,
- e) 0 bis 10 Gew.-% mindestens eines Komplexbildners,
- f) 0 bis 20 Gew.-% anderer üblicher Inhaltsstoffe wie pH-Regula toren, Stellmittel, Verdicker, Lösemittel, Hydrotrope, Poly carbonsäuren, Silikone, Glanzbildner, Parfum und/oder Farb stoffe und
- g) 0 bis 90 Gew.-% Wasser.
Die mit den erfindungsgemäß zu verwendenden kationisch
modifizierten Dispersionen von hydrophoben Polymeren behandelten
Oberflächen von Geweben, Fasern, Glas, Kunststoffen, Metallen,
Holz und Keramik lassen sich nach einer Anschmutzung leichter in
einem nachfolgenden wäßrigen Wasch- oder Reinigungsprozeß von den
Anschmutzungen befreien als die unbehandelten Oberflächen. Mit
den erfindungsgemäß zu verwendenden kationisch modifizierten Di
persionen erzielt man insbesondere auf Baumwolle und Cellulose
fasern eine weitaus höhere Soil-Release-Wirkung als mit bekannten
wasserlöslichen Soil-Release-Polymeren.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine feste Waschmittel
formulierung, die
- a) 0,05 bis 20 Gew.-% kationisch modifizierte, teilchenförmige, hydrophobe Polymere, deren Oberfläche durch Belegung mit mehrwertigen Metallionen und/oder kationischen Tensiden kat ionisch modifiziert ist und deren Teilchengröße 10 nm bis 100 µm beträgt,
- b) 0,1 bis 40 Gew.-% mindestens eines nichtionischen, kat ionischen und/oder anionischen Tensids,
- c) 0 bis 50 Gew.-% eines anorganischen Builders,
- d) 0 bis 10 Gew.-% eines organischen Cobuilders und
- e) 0 bis 60 Gew.-% anderer üblicher Inhaltsstoffe wie Stell mittel, Enzyme, Parfum, Komplexbildner, Korrosionsinhibito ren, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Bleichkatalysatoren, Farbübertragungsinhibitoren, Vergrauungsinhibitoren, Soil-Re lease-Polyester, Farbstoffe, Auflösungsverbesserer und/oder Sprengmittel enthält.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine flüssige Waschmittel
formulierung, die
- a) 0,05 bis 20 Gew.-% kationisch modifizierte, teilchenförmige, hydrophobe Polymere, deren Oberfläche durch Belegung mit mehrwertigen Metallionen und/oder kationischen Tensiden kat ionisch modifiziert ist und deren Teilchengröße 10 nm bis 100 µm beträgt,
- b) 0,1 bis 40 Gew.-% mindestens eines nichtionischen und/oder anionischen Tensids,
- c) 0 bis 20 Gew.-% eines anorganischen Builders,
- d) 0 bis 10 Gew.-% eines organischen Cobuilders,
- e) 0 bis 10 Gew.-% anderer üblicher Inhaltsstoffe wie Soda, En zyme, Parfum, Komplexbildner, Korrosionsinhibitoren, Bleich mittel, Bleichaktivatoren, Bleichkatalysatoren, Farbübertra gungsinhibitoren, Vergrauungsinhibitoren, Soil-Release-Poly ester, Farbstoffe, nicht-wäßrige Lösemittel, Hydrotrope, Ver dicker und/oder Alkanolamine und
- f) 0 bis 90 Gew.-% Wasser enthält.
Die Prozentangaben in den Beispielen bedeuten Gewichtsprozent.
Für die Beispiele und Vergleichsbeispiele wurde die anionische
Dispersion I verwendet.
40 gew.-%ige wäßrige Dispersion eines Polymers aus 56 Gew.-%
Ethylacrylat, 33 Gew.-% Methacrylsäure und 11 Gew.-% Acrylsäure
mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 288 nm. Die Disper
sion enthielt 1,25 Gew.-% eines Aniontensids als Emulgator und
20 Gew.-% einer niedermolekularen Stärke als Schutzkolloid. Sie
hatte einen pH-Wert von 4.
Die anionische Dispersion I wurde mit entionisiertem Wasser von
pH 4 auf einen Gehalt von 0,040% gebracht und 30 min ein weißes
Baumwollgewebe in die magnetisch gerührte Flotte gehängt. Die
Extinktion der Flotte wurde mittels eines Vis-Spektrometers bei
520 nm gemessen. Innerhalb von 30 min. beobachtete man keine
Änderung der Extinktion. Elektronenmikrodkopische Aufnahmen zeig
ten nahezu keine Belegung der Baumwollfasern mit Dispersions
teilchen.
Die anionische Dispersion I wurde mit entionisiertem Wasser von
pH 4 auf einen Gehalt an Partikeln von 10 Gew.-% gebracht. Bei pH 4
wurde innerhalb von 30 Minuten unter Rühren mit einem Magnet
rührer zum gleichen Volumen einer 50 mmolaren Lösung von CaCl2,
pH 4, dosiert. Man erhielt eine über Stunden stabile Dispersion.
Diese Dispersion wurde mit 1 mmol Ca2+ enthaltenden Wasser von pH
4 auf einen Gehalt von 0,040% verdünnt. In die magnetisch ge
rührte Flotte hängte man für einen Zeitraum von 30 min ein weißes
Baumwollgewebe. Über 30 Minuten wurde die Extinktion der Flotte
mittels eines Vis-Spektrometers bei 520 nm gemessen. Man beobach
tete eine starke Abnahme der Extinktion.
Die anionische Dispersion I wurde mit 3 mmol Ca2+ enthaltendem
Wasser von pH 4 auf einen Gehalt von 0,040% gebracht und 30 min
ein weißes Baumwollgewebe in die magnetisch gerührte Flotte ge
hängt. Die Extinktion der Flotte wurde mittels eines Vis-Spektro
meters bei 520 nm gemessen. Innerhalb von 30 min beobachtete man
eine starke Abnahme der Extinktion.
Die anionische Dispersion I wurde mit 3 mmol Zn2+ enthaltendem
Wasser von pH 4 auf einen Gehalt von 0,040% gebracht und 30 min
ein weißes Baumwollgewebe in die magnetisch gerührte Flotte ge
hängt. Die Extinktion der Flotte wurde mittels eines Vis-Spektro
meters bei 520 nm gemessen. Innerhalb von 30 min. beobachtete man
eine starke Abnahme der Extinktion.
Die anionische Dispersion I wurde mit 3 mmol Al3+ enthaltendem
Wasser von pH 4 auf einen Gehalt von 0,040% gebracht und 30 min
ein weißes Baumwollgewebe in die magnetisch gerührte Flotte ge
hängt. Die Extinktion der Flotte wurde mittels eines Vis-Spektrometers
bei 520 nm gemessen. Innerhalb von 30 min beobachtete man
eine starke Abnahme der Extinktion.
Extinktion der Dispersionen gemessen bei 520 nm in einer 1 cm Kü
vette. Die Werte geben die Extinktion der verdünnten Dispersion
vor Eintauchen des Baumwollgewebes und nach 30 Minuten wieder.
Der Vergleich der Beispiele 1 bis 4 mit dem Vergleichsbeispiel 1
zeigt, daß bei Einsatz eines mehrwertigen Metallkations als Re
tentionshilfsmittel deutlich höhere Anteile der hydrophoben Par
tikel auf dere Oberfläche adsorbiert werden als in Abwesenheit
des Retentionshilfsmittels.
Zur Prüfung der Soil-Release-Eigenschaften von Nachspülformulie
rungen mit erfindungsgemäß zu verwendenden Partikeln wurden
Waschversuche durchgeführt:
Baumwollgewebe wurde mit der anionischen Dispersion I vorgewa
schen. Im Vergleichsversuch wurde die Dispersion in Abwesenheit
von mehrwertigem Metallsalz und Kationtensid eingesetzt. In Bei
spiel 5 wurde der Dispersion vor der Wäsche Ca-Acetat zugesetzt.
In Beispiel 6 wurde der Dispersion vor der Wäsche Esterquat (Me
thylquat des Di-Talgfettsäureesters von Triethanolamin) als kat
ionisches Tensid zugesetzt. Die vorgewaschenen Gewebe wurden mit
Lippenstiftmasse angeschmutzt und anschließend mit einem Vollwa
schmittel (Ariel Futur) gewaschen. Zur Bewertung der Soil-Re
lease-Wirkung wurde die Remission der angeschmutzten Gewebe vor
und nach der Wäsche gemessen und daraus in bekannter Weise zusam
men mit dem Remissionswert des weißen Baumwollgewebes die
Schmutzablösung in %-Soil-Release ermittelt.
Waschgerät: Launder-O-meter
Vorwaschtemperatur: 20°C
Vorwaschzeit: 15 min
Vorwaschtemperatur: 20°C
Vorwaschzeit: 15 min
Waschtemperatur: 40°C
Waschdauer: 30 min
Wasserhärte: 3 mmol/l
Ca/Mg-Verhältnis: 3 : 1
Waschdauer: 30 min
Wasserhärte: 3 mmol/l
Ca/Mg-Verhältnis: 3 : 1
Claims (18)
1. Verwendung von kationisch modifizierten, teilchenförmigen,
hydrophoben Polymeren, deren Oberfläche durch Belegung mit
mehrwertigen Metallionen und/oder kationischen Tensiden kat
ionisch modifiziert ist und deren Teilchengröße 10 nm bis 100 µm
beträgt, als Zusatz zu Spül-, Pflege-, Wasch- und Reini
gungsmitteln.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Poly
meren durch Behandlung von wäßrigen Dispersionen teilchen
förmiger, hydrophober Polymerer mit einer Teilchengröße von
10 nm bis 100 µm mit einer wäßrigen Lösung mehrwertiger Me
tallsalze, einer wäßrigen Lösung eines kationischen Tendsids
oder deren Mischungen erhältlich sind.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dispersionen der teilchenförmigen, hydrophoben Poly
meren mit Hilfe eines anionischen Emulgators und/oder anioni
schen Schutzkolloids stabilisiert sind.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die hydrophoben Polymeren mindestens ein anio
nisches Monomer einpolymerisiert enthalten.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die kationisch modifizierten Dispersionen von
teilchenförmigen hydrophoben Polymeren in 0,1 gew.-%iger wäß
riger Dispersion ein Grenzflächenpotential von -5 bis +50 mV
besitzen.
6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der pH-Wert der wäßrigen Dispersionen der kat
ionisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Polyme
ren 2 bis 12 beträgt.
7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Metallsalze ausgewählt sind aus der Gruppe
der wasserlöslichen Salze von Ca, Mg, Al, Zn oder deren
Mischungen.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Konzentration der kationisch modifizierten,
teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren bei der Anwendung im
Spül- oder Pflegebad, in der Waschmittelflotte oder dem Rei
nigungsbad 0,0002 bis 1,0 Gew.-% beträgt.
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Konzentration der kationisch modifizierten,
teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren bei der Anwendung im
Spül- oder Pflegebad, in der Waschmittelflotte oder dem Rei
nigungsbad 0,002 bis 0,05 Gew.-% beträgt.
10. Mittel zur Behandlung von Wäsche, textilen Oberflächen, Le
der, Holz und harten Oberflächen, dadurch gekennzeichnet,
daß es
- a) 0,05 bis 40 Gew.-% kationisch modifizierte, teilchen förmige, hydrophobe Polymere, deren Oberfläche durch Be legung mit mehrwertigen Metallionen und/oder kationischen Tensiden kationisch modifiziert ist und deren Teilchen größe 10 nm bis 100 µm beträgt,
- b) 0,01 bis 20 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Salzes von Ca, Mg, Al, Zn und/oder 0,01 bis 30 Gew.-% mindestens eines kationischen Tensids,
- c) 0 bis 80 Gew.-% mindestens eines üblichen Zusatzstoffs wie Säuren oder Basen, anorganische Builder, organische Cobuilder, weitere Tenside, polymere Farbübertragungsin hibitoren, polymere Vergrauungsinhibitoren, Soil Release Polymere, Enzyme, Komplexbildner, Korrosionsinhibitoren, Wachse, Silikonöle, Lichtschutzmittel, Farbstoffe, Löse mittel, Hydrotrope, Verdicker und/oder Alkanolamine und
- d) Wasser zur Ergänzung auf 100 Gew.-% enthält.
11. Mittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
wässrigen Flotten mindestens 0,5 mmol/l an wasserlöslichen
Ca, Mg, oder Zn-Salzen und/oder mindestens 0,05 mmol an was
serlöslichen Al-Salzen und/oder mindestens 50 ppm mindestens
eines Kationtensids enthalten.
12. Wäschenachbehandlungs- und Wäschepflegemittel, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie
- a) 0,1 bis 30 Gew.-% teilchenförmige, hydrophobe Polymere, die mindestens eine Gruppe von anionischen ethylenisch ungesättigten Monomeren einpolymerisiert enthalten, die eine Teilchengröße von 10 nm bis 100 µm haben und in Was ser dispergiert sind,
- b) 0,05 bis 20 Gew.-% einer Säure,
- c) 0,1 bis 30 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Salzes von Mg, Ca, Zn oder Al und/oder eines kationischen Ten sids,
- d) 0 bis 10 Gew.-% mindestens eines anderen üblichen In haltsstoffs wie Parfum, Silikonöl, Lichtschutzmittel, Farbstoff, Komplexbildner, Vergrauungsinhibitor, Soil-Re lease-Polyester, Farbübertragungsinhibitor, nichtwäßri ges Lösemittel, Hydrotrop, Verdicker und/oder Alkanolamin und
- e) Wasser zur Ergänzung auf 100 Gew.-% enthalten.
13. Wäschenachbehandlungs- und Wäschepflegemittel, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie
- a) 0,5 bis 25 Gew.-% teilchenförmige, hydrophobe Polymere, die 5 bis 45 Gew.-% eines mindestens eine Carbonsäuregruppe enthaltenden ethylenisch ungesättigten Monomeren einpoly merisiert enthalten, eine Teilchengröße von 10 nm bis 100 µm haben und die mit einem anionischen Emulgator und/oder einem anionischen Schutzkolloid in Wasser dispergiert sind,
- b) 0,05 bis 10 Gew.-% mindestens einer Säure,
- c) 0,1 bis 30 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Salzes von Mg, Ca, Zn oder Al und/oder eines kationischen Ten sids,
- d) 0 bis 10 Gew.-% mindestens eines anderen üblichen In haltsstoffs wie Parfum, Silikonöl, Lichtschutzmittel, Farbstoff, Komplexbildner, Vergrauungsinhibitor, Soil-Re lease-Polyester, Farbübertragungsinhibitor, nichtwäßri ges Lösemittel, Hydrotrop, Verdicker und/oder Alkanolamin und
- e) Wasser zur Ergänzung auf 100 Gew.-% enthalten.
14. Flüssige Reinigungs- und Pflegeformulierung, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie
- a) 0,05 bis 30 Gew.-% kationisch modifizierte, teilchen förmige, hydrophobe Polymere, deren Oberfläche durch Be legung mit mehrwertigen Metallionen und/oder kationischen Tensiden kationisch modifiziert ist und deren Teilchen größe 10 nm bis 100 µm beträgt,
- b) 0,01 bis 40 Gew.-% mindestens eines nichtionischen oder anionischen Tensids,
- c) 0,01 bis 30 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Salzes von Mg, Ca, Zn oder Al und/oder eines kationischen Tensids,
- d) 0 bis 10 Gew.-% mindestens eines Komplexbildners,
- e) 0 bis 20 Gew.-% anderer üblicher Inhaltsstoffe wie pH-Re gulatoren, Stellmittel, Verdicker, Lösemittel, Hydro trope, Polycarbonsäuren, Silikone, Glanzbildner, Parfum und/oder Farbstoffe und
- f) 0 bis 90 Gew.-% Wasser enthält.
15. Flüssige saure Reinigungsformulierung, dadurch gekennzeich
net, daß sie
- a) 0,1 bis 30 Gew.-% teilchenförmige, hydrophobe Polymere, die mindestens eine Gruppe von anionischen ethylenisch ungesättigten Monomeren einpolymerisiert enthalten, die eine Teilchengröße von 10 nm bis 100 µm haben und in Was ser dispergiert sind,
- b) 0,05 bis 20 Gew.-% einer Säure,
- c) 0,1 bis 30 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Salzes von Mg, Ca, Zn oder Al und/oder eines kationischen Ten sids,
- d) 0 bis 10 Gew.-% mindestens eines Komplexbildners,
- e) 0 bis 20 Gew.-% anderer üblicher Inhaltsstoffe wie pH-Re gulatoren, Stellmittel, Verdicker, Lösemittel, Hydro trope, Polycarbonsäuren, Silikone, Glanzbildner, Parfum und/oder Farbstoffe und
- f) 0 bis 90 Gew.-% Wasser enthält.
16. Flüssige saure Reinigungsformulierung, dadurch gekennzeich
net, daß sie
- a) 0,5 bis 25 Gew.-% teilchenförmige, hydrophobe Polymere, die 5-45 Gew.-% eines mindestens eine Carbonsäuregruppe enthaltenden ethylenisch ungesättigten Monomeren einpoly merisiert enthalten, eine Teilchengröße von 10 nm bis 100 µm haben und die mit einem anionischen Emulgator und/oder einem anionischen Schutzkolloid in Wasser dispergiert sind,
- b) 0,1 bis 40 Gew.-% mindestens eines nichtionischen, oder anionischen Tensids,
- c) 0,1 bis 30 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Salzes von Mg, Ca, Zn oder Al und/oder eines kationischen Ten sids,
- d) 0,1-20 Gew.-% mindestens einer Säure,
- e) 0 bis 10 Gew.-% mindestens eines Komplexbildners,
- f) 0 bis 20 Gew.-% anderer üblicher Inhaltsstoffe wie pH-Re gulatoren, Stellmittel, Verdicker, Lösemittel, Hydro trope, Polycarbonsäuren, Silikone, Glanzbildner, Parfum und/oder Farbstoffe und
- g) 0 bis 90 Gew.-% Wasser enthält.
17. Feste Waschmittelformulierung, dadurch gekennzeichnet, daß
sie
- a) 0,05 bis 20 Gew.-% kationisch modifizierte, teilchen förmige, hydrophobe Polymere, deren Oberfläche durch Be legung mit mehrwertigen Metallionen und/oder kationischen Tensiden kationisch modifiziert ist und deren Teilchen größe 10 nm bis 100 µm beträgt,
- b) 0,1 bis 40 Gew.-% mindestens eines nichtionischen, kat ionischen und/oder anionischen Tensids,
- c) 0 bis 50 Gew.-% eines anorganischen Builders,
- d) 0 bis 10 Gew.-% eines organischen Cobuilders,
- e) 0 bis 60 Gew.-% anderer üblicher Inhaltsstoffe wie Stell mittel, Enzyme, Parfum, Komplexbildner, Korrosionsinhibi toren, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Bleich katalysatoren, Farbübertragungsinhibitoren, Vergrauungs inhibitoren, Soil-Release-Polyester, Farbstoffe, Auflö sungsverbesserer und/oder Sprengmittel
18. Flüssige Waschmittelformulierung, dadurch gekennzeichnet, daß
sie
- a) 0,05 bis 20 Gew.-% kationisch modifizierte, teilchen förmige, hydrophobe Polymere, deren Oberfläche durch Be legung mit mehrwertigen Metallionen und/oder kationischen Tensiden kationisch modifiziert ist und deren Teilchen größe 10 nm bis 100 µm beträgt,
- b) 0,1 bis 40 Gew.-% mindestens eines nichtionischen, kat ionischen und/oder anionischen Tensids,
- c) 0 bis 20 Gew.-% eines anorganischen Builders,
- d) 0 bis 10 Gew.-% eines organischen Cobuilders,
- e) 0 bis 10 Gew.-% anderer üblicher Inhaltsstoffe wie Soda, Enzyme, Parfum, Komplexbildner, Korrosionsinhibitoren, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Bleichkatalysatoren, Farbübertragungsinhibitoren, Vergrauungsinhibitoren, So il-Release-Polyester, Farbstoffe, nicht-wäßrige Löse mittel, Hydrotrope, Verdicker und/oder Alkanolamine und
- f) 0 bis 90 Gew.-% Wasser
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DE10027636A DE10027636A1 (de) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | Verwendung von kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren als Zusatz zu Spül-, Pflege-, Wasch- und Reinigungsmitteln |
EP01938247A EP1287102B1 (de) | 2000-06-06 | 2001-06-02 | Verwendung von kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben polymeren als zusatz zu spül-, pfege-, wasch- und reinigungsmitteln |
ES01938247T ES2286123T3 (es) | 2000-06-06 | 2001-06-02 | Empleo de polimeros hidrofobos, en forma de particula, modificados de manera cationica, como aditivos para agentes de fregado, de mantenimiento, de lavado y de limpieza. |
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US10/296,229 US6911054B2 (en) | 2000-06-06 | 2001-06-02 | Use of cationically modified, particle-shaped, hydrophobic polymers as addition agents in rinsing, care, detergent and cleaning products |
DE50112522T DE50112522D1 (de) | 2000-06-06 | 2001-06-02 | Verwendung von kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben polymeren als zusatz zu spül-, pfege-, wasch- und reinigungsmitteln |
JP2002502058A JP2003535986A (ja) | 2000-06-06 | 2001-06-02 | リンス剤、仕上げ剤、洗剤及び洗浄剤のための添加剤としてのカチオン変性された粒子形の疎水性ポリマーの使用 |
AT01938247T ATE362971T1 (de) | 2000-06-06 | 2001-06-02 | Verwendung von kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben polymeren als zusatz zu spül-, pfege-, wasch- und reinigungsmitteln |
PCT/EP2001/006311 WO2001094515A1 (de) | 2000-06-06 | 2001-06-02 | Verwendung von kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben polymeren als zusatz zu spül-, pfege-, wasch- und reinigungsmitteln |
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DE10027636A DE10027636A1 (de) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | Verwendung von kationisch modifizierten, teilchenförmigen, hydrophoben Polymeren als Zusatz zu Spül-, Pflege-, Wasch- und Reinigungsmitteln |
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