DE19522431A1 - Schmutzlösepolymere auf Basis von Oligoestern als Bestandteil von Formulierungen zur Ablösung von Öl- und Fettschmutz - Google Patents
Schmutzlösepolymere auf Basis von Oligoestern als Bestandteil von Formulierungen zur Ablösung von Öl- und FettschmutzInfo
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Description
Die Erfindung betrifft sogenannte Schmutzlösepolymere auf Basis von Oli
goestern, die als Bestandteil von Formulierungen zur leichteren Ablösung
von Öl- und Fettschmutz, insbesondere bei Waschvorgängen und bei der Tex
tilverarbeitung, beitragen.
Schmutzlösepolymere auf Basis hydrophiler Polyester werden schon seit
mehreren Jahren vermarktet. Zu den wichtigsten Verkaufsprodukten zählen
ZELCON (Du Pont), MILEASE T (ICI), ALKARIL QCJ/QCF (Alkaril Inc.) und
REPEL-O-TEX (Rhone Poulenc).
Die Wirkungsweise von Schmutzlösepolymeren beruht auf einer Modifizierung
der Faseroberfläche von Polyester- bzw. Baumwoll/Polyestermischgeweben
mit Hilfe des hydrophilierenden Polymers.
Der Feuchtigkeitstransport (Wasserabsorption und Saugfähigkeit) wird bei
den mit den Schmutzlösepolymeren behandelten hydrophoben Geweben, wie
Polyester oder Polyester/Baumwollmischgeweben, erheblich verbessert.
Außerdem verleihen die Schmutzlösepolymere den Stoffen Antistatik- und
Gleiteigenschaften, wodurch die Handhabung dieser Fasern beim Schneiden
und Nähen (Textilverarbeitung) erleichtert wird. Die Behandlung der Gewe
be mit den Schmutzlösepolymeren ist als eine Art Imprägnierung zu verste
hen, d. h. die Schmutzlösepolymere verbleiben für mehrere Waschcyclen auf
der Faser.
Bei der überwiegenden Anzahl der Schmutzlösepolymeren handelt es sich um
Polyester auf Basis Terephthalsäure/Polyoxyalkylenglykole/monomere Glyko
le.
DE 14 69 403 beschreibt ein Verfahren zur oberflächenverändernden Behand
lung von aus Polyestern abgeleiteten Artikeln. Dabei sind die hergestell
ten Polyester aus ET-Einheiten (ET = Ethylenterephthalat) und POET-Ein
heiten (POET = Polyoxyethylenterephthalat) aufgebaut mit ET:POET = 2
bis 6 : 1, wobei Polyethylenglykole mit Molgewichten von 1000 bis
4000 g/mol eingesetzt werden. Die Beschichtung der Faser erfolgt durch
Wärmebehandlung mit dem Polyester bei Temperaturen von ca. 90°C, wodurch
das Gewebe eine dauerhafte Oberflächenbehandlung erfährt, die neben einer
Wirkung als Schutzschicht auch eine statische Aufladung des Gewebes ver
hindert.
In US 4 427 557 und EP 0 066 944 werden anionische Modifikationen der
oben genannten Polyester beschrieben, die als eine weitere Polymerisa
tionskomponente das Natriumsalz der Sulfoisophthalsäure enthalten. Die
Polyethylenglykole (PEG) besitzen Molgewichte von 200 bis 1000 g/mol und
ergeben nach ihrer Polymerisation mit Ethylenglykol und Terephthalsäure
Oligoester mit Molgewichten von 2000 bis 10 000 g/mol.
US 3 959 230 beansprucht ET/POET-Polyester mit ET:POET = 25 : 75 bis
35 : 65, wobei niedermolekulare Polyethylenglykole mit Molgewichten von
300 bis 700 g/mol eingesetzt werden und die gewonnenen Polyester Molge
wichte von 25 000 bis 55 000 g/mol aufweisen.
Neben der Wirkung als Schmutzlösepolymer beansprucht EP 0 319 094 auch
den Einsatz von ET/POET-Copolymeren als Textilhilfsmittel zur Behandlung
von Wäsche in automatischen Wäschtrocknern. Hierbei werden besonders die
Vorteile der antistatischen Eigenschaften der mit Schmutzlösepolymeren
behandelten Wäsche herausgestellt.
Als kostengünstige Konfektionierung der Schmutzlösepolymeren, d. h. als
ein Verfahren zum Einbringen von Schmutzlösepolymeren in eine wäßrige
Formulierung bzw. in die Waschflotte, wird in US 4 740 326 ein "Coating"
auf einen wasserunlöslichen Träger beschrieben. Als Pfropfungsgrundlage
dienen verschiedene Fasersysteme, wie z. B. Nylon bzw. eine sog. Reemay-
Faser.
Als eine weitere Variation der oben genannten Polyester wird das Einbrin
gen von verzweigten monomeren Glykolbausteinen beansprucht, wie z. B. von
1,2-Propylen-, 1,2-Butylen- und 3-Methoxy-1,2-propylenglykolen
(EP 0 241 985).
Die Performance der eingesetzten Schmutzlösepolymeren (WO 9206152) kann
in anionischen oder nichtionischen Tensidformulierungen besonders durch
Zusatz von Tensiden auf Basis von Polyhydroxyfettsäureamiden (Glucamide)
gesteigert werden.
Eine weitere Modifizierung der Polyester beinhaltet den Einbau von katio
nischen Komponenten auf Basis quaternärer Stickstoffverbindungen, die im
Vergleich zu nichtionischen Polyestern noch wirkungsvoller sein sollen
(US 4 956 447).
In EP 0 253 567 und EP 0 357 280 werden im besonderen auch endgruppenver
schlossene Polyester (capped polyesters) beschrieben, die zum einen durch
nichtionische Gruppen, wie z. B. C₁- bis C₄-Alkyl, C₁- bis C₄-Hydroxy
alkyl, C₁- bis C₄-Acyl, als auch durch ionische Succinatgruppen ver
schlossen werden.
Die Aktivität eines Schmutzlösepolymers in einer Flüssigwaschmittelformu
lierung sowie die Lagerstabilität der Formulierung läßt sich nach Aussage
von DE 34 11 941 durch Zusatz geringer Salzmengen verbessern.
Als eine weitere Form der Konfektionierung von Schmutzlösepolymeren be
schreibt DE 33 24 258 das Lösen bzw. Dispergieren eines PET/POET-Poly
esters mit PET:POET = 2 bis 6 : 1 in einem flüssigen, nichtionischen
Tensid und Versprühen dieser Mischung auf einen Builder.
Durch die Lagerung der Schmutzlösepolymeren zusammen mit alkalischen
Waschmittelkomponenten erfahren die Schmutzlösepolymeren Aktivitätsver
luste, die auf eine Hydrolyse der Polyesterbindungen zurückzuführen sind.
Dem kann durch Zusammenschmelzen von PET/POET-Copolymeren mit Alkalime
tallpolyacrylaten bei 70 bis 150°C und anschließender Pulverisierung
(US 4 571 303, US 4 569 772) entgegengewirkt werden.
Als besonderer Vorteil wird in DE 37 27 727 bei der Herstellung von PET/
POET-Copolymeren der Einsatz von PET herausgestellt, das aus Abfall
flaschen gewonnen wird.
In der EP 0 456 569 wird eine besondere Weichspülerformulierung beschrie
ben, die ein Schmutzlösepolymeres beinhaltet. Herkömmliche Formulierungen
mit PET/POET-Schmutzlösepolymeren, anionischen bzw. nicht-ionischen Ten
siden und kationischen Weichspülern werden mit der Zeit instabil und nei
gen zum Ausflocken. Durch den Einsatz einer wasserlöslichen Fraktion ei
nes PET/POET-Copolymers kann dem entgegengewirkt werden.
DE 40 01 415 beansprucht die Darstellung und Verwendung eines Polyesters
als vergrauungsinhibierender und schmutzablösender Zusatz zu pulverförmi
gen und flüssigen Waschmitteln. Die Polyester werden durch Kondensation
von mindestens zwei carboxylgruppenenthaltenden Carbonsäuren mit mehrwer
tigen Alkoholen erhalten. Zusätzlich werden noch alkoxylierte mehrwertige
Alkohole eingesetzt, die durch Anlagerung von 5 bis 80 mol EO und/oder PO
pro Mol Alkohol gewonnen werden. Die Produkte zeichnen sich durch eine
verbesserte Wirksamkeit und eine bessere Verträglichkeit mit flüssigen
und pulverförmigen Waschmittelformulierungen aus.
In der EP 0 523 956 wird eine Waschmittelformulierung beschrieben, die
ein wasserlösliches bzw. wasserdispergierbares Copolymer beinhaltet, das
ein UV-absorbierendes Monomer enthält. Die Herstellung dieses Schmutzlö
sepolymers erfolgt durch Polykondensation von DMT mit ET, PEG (Molgewicht
200 bis 3000 g/mol) und Methyl-4-aminobenzoat (DMT = Dimethylterephtha
lat).
Merkmal der zur Zeit bekannten Schmutzlösepolymeren ist ihre geringe Was
serlöslichkeit bzw. ihre schlechte Dispergierbarkeit in Wasser. Dies be
dingt, daß solche Substanzen nur zum Teil in die Waschflotte übergehen
und somit schlechte Schmutzlöseeigenschaften aufweisen.
Um dieses Problem zu umgehend müssen ionische Gruppen in die Polymeren
eingebaut werden. Dies geschieht durch Einsatz ionischer Monomerer, wie
z. B. Sulfoisopthalsäure bzw. ihrer Salze, kationischer Komponenten, wie
z. B. quaternärer Stickstoffverbindungen, oder u. a. auch ionischer End
gruppen.
Die beschriebenen Schmutzlösepolymere und im besonderen jene mit
ionischen Gruppen schmelzen erst bei höheren Temperaturen. Dies wirkt
sich nachteilig hinsichtlich einer Konfektionierung aus, wobei das
Schmutzlösepolymere aufgeschmolzen wird und z. B. auf einen Trägerstoff
versprüht wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war somit die Entwicklung von Schmutz
lösepolymeren ohne die geschilderten nachteiligen Merkmale und deren Ver
wendung insbesondere in Waschmittelformulierungen und bei der Textilver
arbeitung.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Schmutzlösepolymere für Polye
ster enthaltende Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmutzlösepoly
mere aus
- a. 20 bis <100 Gew.-% Oligoestern und
- b. <0 bis 80 Gew.-% unumgesetzten oder freiem Polyethylenglykol
bestehen, wobei die Oligoester aus Terephthalsäure, monomeren Ethylengly
kol und Polyethylenglykol hergestellt werden, das sowohl für die Oligo
esterherstellung verwendete als auch das freie Polyethylenglykol jeweils
ein Molekulargewicht von 3000 bis 4000 g/mol hat und die Schmutzlösepoly
mere Molekulargewichte von 3500 bis 10 000 g/mol haben.
Die Erfindung betrifft insbesondere schmutzfreisetzende Ethylen
terephthalat/Polyoxyethylenterephthalat-Copolymere mit weit niedrigerem
als üblichem Molekulargewicht, die über verbesserte schmutzfreisetzende
Eigenschaften verfügen. Die schmutzfreisetzende Wirkung ist dabei bemer
kenswerterweise bei Polyester/Baumwollmischgeweben ausgeprägter als bei
reinem Polyestergewebe.
Die Oligoester werden durch Umsetzung von Polyethylenglykolen mit Molge
wichten von 3000 bis 4000 g/mol mit Dimethylterephthalat und Ethylen
glykol erhalten und vorzugsweise auf Hydroxyl-Zahlen von 30 bis 70 mg
KOH/g eingestellt. Die Schmutzlösepolymere enthalten < 0 bis 80 Gew.-%,
vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, Polyethylenglykol. Sie zeigen hinsichtlich
der Aufhellung von ölverschmutzten Geweben höhere Aufhellungsraten als
vergleichbare Produkte mit höheren Molekulargewichten.
Die erhaltenen Schmutzlösepolymere sind in Wasser leicht dispergierbar,
benötigen somit nicht den Einbau von hydrophilierenden (ionischen) Mono
meren. Ihre Schmelzpunkte liegen vorzugsweise zwischen 30 und 100°C, be
sonders bevorzugt zwischen 40 und 60°C, so daß sie leicht aufgeschmolzen
und z. B. auf eine Trägersubstanz aufgesprüht werden können.
Zur Darstellung der Schmutzlösepolymeren wird Dimethylterephthalat unter
Zusatz eines Katalysators mit einem Gemisch aus Polyethylenglykolen und
Ethylenglykol umgesetzt. Als Katalysatoren können sämtliche für Ver
esterungs- bzw. Umesterungsreaktionen bekannten Katalysatoren eingesetzt
werden, wie z. B. Titanate, Gemische von Antimontrioxid und Calciumace
tat, Stannane, Zinkacetat etc. Titanate sind jedoch grundsätzlich zu be
vorzugen, da die Umsetzungen mit diesen Katalysatoren schneller ablaufen
und die gewonnenen Produkte eine bessere Farbqualität aufweisen.
Die Schmutzlösepolymere können auch endgruppenverschlossene Oligoester
enthalten.
Die Schmutzlösepolymere eignen sich insbesondere als Bestandteil von
Waschmittelformulierungen und als Bestandteil von Formulierungen bei der
Textilverarbeitung.
In einen 4 l Mehrhalskolben mit Magnetrührer, Heizhaube, Innenthermome
ter, Kontaktthermometer, Kühler, Kühlfalle, Schutzgaseinleitung und Strö
mungsmesser werden insgesamt 320.4 g (1.65 mol) Dimethylterephthalat,
1500 g (0.5 mol) Polyethylenglykol mit einem Molgewicht von 3000 g/mol
(LIPOXOL 3000 der Hüls AG), 195.4 g (3.15 mol) Ethylenglykol, 39.2 g
(0.05 mol) Polyethylenglykolmonomethylether (MARLIPAL 1/17 der Hüls AG),
1.6 g 2,6-Di-tert.-butyl-p-kresol (Ionol von Shell) und 3.7 g Titantetra
isopropylat gegeben. Die Reaktionsmischung wird auf 180 bis 185°C aufge
heizt und das gebildete Methanol aufgefangen. Dabei wird ein leichter
Schutzgasstrom (10 l/h) eingestellt. Nach ca. 24 h wird bei gleichblei
bender Reaktionstemperatur für weitere 24 h ein stärkerer Schutzgasstrom
eingeblasen (ca. 80 l/h). Danach wird der Reaktionsansatz kurzzeitig (ca.
4 h) auf 220 bis 230°C hochgeheizt und, sowie das Produkt eine Hydroxyl
zahl von 50 bis 60 mg KOH/g erreicht hat, die Reaktion abgebrochen.
In Analogie zu Beispiel 1 werden in der oben beschriebenen Apparatur
320.4 g (1.65 mol) Dimethylterephthalat, 2000 g (0.5 mol) Polyethylen
glykol mit einem Molgewicht von 4000 g/mol (LIPOXOL 4000), 195.4 g
(3.15 mol) Ethylenglykol, 1.6 g 2,6-Di-tert.-butyl-p-kresol (Ionol von
Shell) und 2.8 g Zinkacetat umgesetzt. Die Reaktion wird abgebrochen,
nachdem das Produkt eine Hydroxylzahl von 60 mg KOH/g erreicht hat.
In Analogie zu Beispiel 1 werden in der oben beschriebenen Apparatur
320.4 g (1.65 mol) Dimethylterephthalat, 1700 g (0.5 mol) Polyethylen
glykol mit einem Molekulargewicht von 3400 g/mol (PEG 3400,
Carbowax 3400, Aldrich), 195.4 g (3.15 mol) Ethylenglykol, 1.6 g 2,6-Di
tert.-butyl-p-kresol (Ionol von Shell) und 3.7 g Titantetraisopropylat
umgesetzt. Die Reaktion wird abgebrochen, nachdem das Produkt eine Hy
droxylzahl von 30-40 mg KOH/g erreicht hat. In den noch heißen
Reaktionsansatz werden zum Schluß zusätzlich 250 g PEG 3400 eingerührt.
Die Schmutzlösepolymere wurden mit einer Konzentration von 1% (Aktivsub
stanz) in 2 Waschmittelformulierungen eingesetzt.
Waschmittelformulierung I (Angaben in %) | |
n-Alkylbenzolsulfonatpulver, Na-Salz | |
5 | |
C₁₃-Oxoalkohol mit 9 Mol Ethylenoxid pro Mol | 4 |
Pulverseife (Industrieseife LIGA MIIH) | 4 |
Zeolith WESSALITH P | 30 |
Natrium-metasilikat | 3 |
Natrium-Perborat | 15 |
TAED (Tetraacetylethylendiamin) | 2 |
Schmutzlösepolymer | 1 |
Rest zu 100% Natriumhydrogencarbonat |
Waschmittelformulierung II (Angaben in %) | |
n-Alkylbenzolsulfonatpulver, Na-Salz | |
5 | |
C₁₃-Oxoalkohol mit 9 Mol Ethylenoxid pro Mol | 4 |
Pulverseife (Industrieseife LIGA MIIH) | 4 |
Zeolith WESSALITH P | 30 |
Natrium-metasilikat | 3 |
Schmutzlösepolymer | 1 |
Rest zu 100% Natriumhydrogencarbonat |
Die Testgewebe (Polyestergewebe bzw. Baumwoll/Polyestergewebe der Wäsche
reiforschungsanstalt Krefeld, WFK) wurden zuerst mit den beschriebenen
Formulierungen gewaschen und nach dem Trocknen die Remissionswerte gemes
sen. Anschließend wurden sie mit jeweils 5 Tropfen gebrauchtem Motoröl
angeschmutzt. Nach einer Einwirkzeit von ca. 18 h wurde die Remission der
angeschmutzten Gewebestücke ermittelt. Nach einem erneuten Waschgang mit
den entsprechenden Formulierungen wurden die Remissionswerte zum Schluß
noch einmal bestimmt.
Gewaschen wurde in Lini-Test-Laborwaschmaschinen.
Waschtemperatur: 40°C
Waschdauer: 12 Minuten
Wasserhärte: 130 dH
Waschmittelkonzentration: 5 g/l
Flottenverhältnis: ca. 1 : 83
Waschdauer: 12 Minuten
Wasserhärte: 130 dH
Waschmittelkonzentration: 5 g/l
Flottenverhältnis: ca. 1 : 83
Für die Berechnung der Aufhellung in % wurde die folgende Formel verwen
det:
R1 = Remission des gewaschenen Gewebes
R2 = Remission des ölverschmutzten Gewebes
R3 = Remission des erneut gewaschenen ölverschmutzten Gewebes
R2 = Remission des ölverschmutzten Gewebes
R3 = Remission des erneut gewaschenen ölverschmutzten Gewebes
Claims (8)
1. Schmutzlösepolymere für Polyester enthaltende Fasern,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmutzlösepolymere aus
- a. 20 bis <100 Gew.-% Oligoestern und
- b. <0 bis 80 Gew.-% unumgesetzten oder freiem Polyethylenglykol
bestehen, wobei
die Oligoester aus Terephthalsäure, monomeren Ethylenglykol und Poly ethylenglykol hergestellt werden, das sowohl für die Oligoesterher stellung verwendete als auch das freie Polyethylenglykol jeweils ein Molekulargewicht von 3000 bis 4000 g/mol hat und die Schmutzlösepo lymere Molekulargewichte von 3500 bis 10 000 g/mol haben.
die Oligoester aus Terephthalsäure, monomeren Ethylenglykol und Poly ethylenglykol hergestellt werden, das sowohl für die Oligoesterher stellung verwendete als auch das freie Polyethylenglykol jeweils ein Molekulargewicht von 3000 bis 4000 g/mol hat und die Schmutzlösepo lymere Molekulargewichte von 3500 bis 10 000 g/mol haben.
2. Schmutzlösepolymere nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmutzlösepolymere eine Hydroxylzahl von 30 bis 70 mg KOH/g
aufweisen.
3. Schmutzlösepolymere nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schmelzpunkt 30 bis 100°C, vorzugsweise 40 bis 60°C, be
trägt.
4. Schmutzlösepolymere nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmutzlösepolymere 10 bis 50 Gew.-% Polyethylenglykol ent
halten.
5. Schmutzlösepolymere nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmutzlösepolymere endgruppenverschlossene Oligoester ent
halten.
6. Verwendung der Schmutzlösepolymere nach den Ansprüchen 1 bis 5,
als Bestandteil von Waschmittelformulierungen.
7. Verwendung der Schmutzlösepolymere nach den Ansprüchen 1 bis 5,
als Bestandteil von Formulierungen bei der Textilverarbeitung.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19522431A DE19522431A1 (de) | 1994-08-11 | 1995-06-21 | Schmutzlösepolymere auf Basis von Oligoestern als Bestandteil von Formulierungen zur Ablösung von Öl- und Fettschmutz |
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NO962584A NO962584L (no) | 1995-06-21 | 1996-06-18 | Smuss-lösepolymerer på basis av oligoestere som bestanddel av formuleringer til fjerning av olje og fettsmuss |
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DE19522431A DE19522431A1 (de) | 1994-08-11 | 1995-06-21 | Schmutzlösepolymere auf Basis von Oligoestern als Bestandteil von Formulierungen zur Ablösung von Öl- und Fettschmutz |
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---|---|
DE19522431A1 true DE19522431A1 (de) | 1996-02-15 |
Family
ID=6525397
Family Applications (1)
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