DE19549358A1 - Aktivatorzusammensetzungen für Peroxoverbindungen und sie enthaltende Mittel - Google Patents
Aktivatorzusammensetzungen für Peroxoverbindungen und sie enthaltende MittelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Aktivatorzusammensetzungen für
Peroxoverbindungen, enthaltend neue hochwirksame
Aktivatoren auf der Basis phenolischer und enolischer
O-Acylverbindungen und sie enthaltende und Wasch-, Bleich-,
Reinigungs- und Desinfektionsmittel.
Anorganische Peroxoverbindungen werden als Oxidationsmittel
in Bleich-, Wasch-, Reinigungs- und Desinfektionsmitteln
eingesetzt, um die Wirkung derartiger Mittel zu verbessern.
Als Peroxoverbindungen kommen insbesondere
Wasserstoffperoxid und solche Stoffe zum Einsatz, welche in
wäßriger Lösung Wasserstoffperoxid freisetzen, wie
Perborate und Percarbonate. Die Wirkung der anorganischen
Peroxoverbindungen hängt außer vom pH-Wert maßgeblich von
der Temperatur ab. Während bei der Verwendung der genannten
Peroxoverbindungen bei Temperaturen oberhalb etwa 80°C
eine gute Wirkung erzielt wird, ist bei niedrigeren
Temperaturen, insbesondere um/unter 60°C oder um/unter
40°C, die Mitverwendung sogenannter Aktivatoren
erforderlich. Bei den Aktivatoren handelt es sich meistens
um N-Acylverbindungen, wie Tetraacetylethylendiamin (TAED),
oder O-Acylverbindungen, wie n-Nonanoyloxybenzolsulfonat
(NOBS). In wäßriger Phase bilden sich aus
Wasserstoffperoxid und den Aktivatoren durch Perhydrolyse
derselben Percarbonsäuren, welche auch im
Niedertemperaturbereich eine gute Wasch-, Reinigungs-,
Bleich- und Desinfektionswirkung entfalten.
Aus dem US-Patent 4,412,934 sind Bleichmittelzusammen
setzungen bekannt, welche als Aktivator Stoffe der Formel
R-CO-L enthalten, wobei R eine Alkylgruppe mit 5 bis 18
C-Atomen ist, deren längste Kette R-CO 6 bis 10 C-Atome
aufweist, und die zur Abgangsgruppe L konjugierte Säure LH
einen pKa-Wert von 6 bis 13 aufweist. LH steht hierbei für
Phenole, Enole und Amide. Der Rest R steht für lineares
oder verzweigtes Alkyl, vorzugsweise (C₅- bis C₉)-Alkyl. Zu
den phenolischen O-Acyl-Aktivatoren zählt das Na-Salz der
n-Nonanoyloxybenzolsulfonsäure (NOBS), das ein sehr
wirksamer Aktivator ist. Verbindungen mit R gleich Alkenyl
werden in diesem Dokument nicht offenbart.
In der DE-OS 38 24 901 wird ein Verfahren zur Herstellung
von Acyloxybenzolsulfonsäuren und deren Salzen aufgezeigt,
wobei Phenolsulfonsäure oder ein Salz hiervon mit einer
Carbonsäure der Formel R-COOH und Acetanhydrid umgesetzt
wird. R kann hier außer Alkyl, Alkoxyalkyl, α-Chloralkyl
und Phenyl auch C₅-C₂₁-, insbesondere C₅-C₁₁-Alkenyl
bedeuten. Einzelne Alkenoyloxybenzolsulfonsäuren oder deren
Salze werden nicht genannt.
Es wurde festgestellt, daß die Bleichwirkung von
Aktivatoren auf der Basis von O-Acylverbindungen von
Phenolen maßgeblich von ihrer Fähigkeit abhängt, bei der
Perhydrolyse die Percarbonsäure in möglichst hoher Ausbeute
freizusetzen: Bei C₂-C₉-Alkanoylverbindungen verläuft die
Perhydrolyse im wesentlichen quantitativ. Die Ausbeute an
Percarbonsäuren bei der Perhydrolyse von C₁₀-Alkanoyl
verbindungen ist schon weniger befriedigend, ein
sprunghafter Ausbeuteabfall wurde aber bei C₁₁-Alkanoyl- und
ein weiterer sprunghafter Abfall bei C₁₂-Alkanoyl
verbindungen festgestellt, so daß Alkanoylverbindungen mit
gleich oder insbesondere mehr als 10 C-Atomen in der
Alkanoylgruppe als Aktivatoren für die Praxis ausscheiden.
Hinweise, wonach sich zu den genannten Alkanoylverbindungen
analoge Alkenoylverbindungen prinzipiell anders verhalten
könnten, waren dem Stand der Technik nicht zu entnehmen.
Aus dem EP-Patent 0 454 772 sind Aktivatoren auf der Basis
eines (C₆-C₂₀)-Fettacylmono- oder -diesters einer Hexose
oder Pentose oder eines Alkylglykosids bekannt, wobei die
Fettacylgruppe gesättigt oder einfach oder mehrfach
ungesättigt ist. In ähnlichen Aktivatoren - EP-Patent 0 512 031 -
weisen die Zucker eine Acylgruppe mit einem
gesättigten oder ungesättigten (C₇-C₁₉)-
Kohlenwasserstoffrest und 1 bis 4 kurzkettige Acyl- oder
Aroylgruppen auf; unter den ungesättigten Acylresten werden
Oleoyl und 10-Undecenoyl erwähnt. Ein wesentlicher Nachteil
der genannten acylierten Zucker besteht darin, daß sie sich
nur mit hohem technischen Aufwand gezielt herstellen
lassen; für die Aktivatorwirksamkeit dieser Stoffklasse ist
nämlich von besonderer Wichtigkeit, daß sich die lang- oder
mittelkettige Acylgruppe an der richtigen Stelle befindet -
bei Hexosen ist dies das C¹-Atom und nicht das C⁶-Atom. Ein
weiteres Problem von Aktivatoren auf der Basis acylierter
Zucker besteht in deren häufig ungenügender Löslichkeit,
wodurch die Aktivatorwirksamkeit gemindert wird.
In Anbetracht des wachsenden Bedarfs an Wasch-, Bleich-,
Reinigungs- und Desinfektionsmitteln für den
Niedertemperaturbereich besteht ein Interesse an
Aktivatorzusammensetzungen, enthaltend Aktivatoren auf der
Basis neuer O-Acylverbindungen, welche an das
Eigenschaftsbild von NOBS heranreichen oder dieses
übertreffen.
Die Aufgabe wird gelöst durch Aktivatorzusammensetzungen
für Peroxoverbindungen, gekennzeichnet durch
- (i) einen Gehalt an einem Aktivator der allgemeinen Formel
R¹-CO-L, worin R¹ eine Decenylgruppe oder eine
Alkadienlygruppe mit 5 bis 17 Kohlenstoffatomen und L ein
phenolische oder enolische Austrittsgruppe, deren
korrespondierende Säure LH einen pKa-Wert im Bereich von 1
bis 13 aufweist, darstellt und die phenolische
Austrittsgruppe die allgemeine Formel (I)
worin Y eine löslich machende Gruppe aus der Reihe -SO₃M, -
OSO₃M, -COOM, -N⁺R⁴₃A⁻, -NR₂⁴→O, n eine ganze Zahl zwischen
0 und 4, Z gleich H, Cl, Y oder C₁-C₄-Alkyl ist, M gleich
H, Alkalimetall oder Ammonium, R⁴ Alkyl mit 1 bis 4
C-Atomen und A⁻ ein Anion aus der Reihe Cl⁻, OH⁻, SO₄2-,
PO₄3-, HPO₄2- bedeuten,
und die enolische Austrittsgruppe die allgemeine Formel (II)-O-CR² = CHR³ (II),worin R² gleich H oder C₁- bis C₄-Alkyl und R³ gleich H, C₁- bis C₄-Alkyl, Vinyl, Cl, CN oder COOM ist und M die vorgenannte Bedeutung hat, aufweist und - (ii) einen Gehalt an einem oder mehreren anderen Aktivatoren auf der Basis von O- und/oder N-Acylverbindungen mit 2 bis 18 C-Atomen in der Acylgruppe, wobei das Gewichtsverhältnis der Aktivatoren gemäß (i) und (ii) zwischen 95 zu 5 und 5 zu 95 liegt.
Die Unteransprüche richten sich auf bevorzugte
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Aktivatorzusammensetzungen.
R¹ ist vorzugsweise Decenyl, wobei die C-Kette
zweckmäßigerweise unverzweigt ist. Die Doppelbindung von
Decenyl kann terminal oder mittelständig sein; besonders
bevorzugt ist R¹ n-Decenyl mit terminaler Doppelbindung.
Auch Aktivatoren mit einer Alkenoylgruppe mit mehr als 11
C-Atomen sind wirksamer als die entsprechenden
Alkanoylverbindungen. Es wird vermutet, daß die völlig
unterschiedliche Percarbonsäurefreisetzung von Undec-10-
enoyl- gegenüber analogen n-Undecanoylverbindungen auf
unterschiedliche Micellbildung zurückzuführen ist.
Unter den Aktivatoren mit einem Alkadienylrest für R¹ sind
solche mit einem unverzweigten oder nur geringfügig
verzweigten Rest R¹ bevorzugt. Die längste C-Kette in R¹
weist hier vorzugsweise 5 bis 13, insbesondere 8 bis 10,
C-Atome auf. Die beiden Doppelbindungen von R¹ können
konjugiert oder isoliert angeordnet sein. Beispielhaft wird
auf die Acylgruppe 2,4-Hexadienoyl (=Sorbinoyl)
hingewiesen.
Gemeinsam ist den Aktivatoren gemäß (i), daß die Acylgruppe
an ein Sauerstoffatom der Austrittsgruppe L gebunden ist
und das genannte Sauerstoffatom seinerseits an ein einem C-
Atom einer CC-Doppelbindung von L. Demgemäß handelt es sich
bei der Austrittsgruppe L um eine phenolische oder
enolische Austrittsgruppe.
Unter den zuvor genannten phenolischen Austrittsgruppen L
werden solche bevorzugt, in welchen n die Zahl 0 oder 1
ist, Z Wasserstoff und Y eine Sulfonsäure oder
Carboxylgruppe oder ein Salz, insbesondere ein
wasserlösliches Salz, wie das Natrium- oder Kaliumsalz,
dieser sauren Gruppen, ist. Besonders bevorzugt ist LH
p- oder/und o-Hydroxybenzolsulfonsäure oder deren Natrium- oder
Kaliumsalz. Aktivatoren, welche sowohl eine der
bevorzugten Austrittsgruppen L als auch eine bevorzugte
Acylgruppe R¹-CO enthalten, sind besonders wirksam.
Die zur Austrittsgruppe L korrespondierende Säure LH weist
einen oder mehrere pKa-Werte auf, je nachdem, ob außer der
sauren phenolischen oder enolischen Hydroxylgruppe weitere
saure Funktionen im Molekül enthalten sind. Sofern Y in der
allgemeinen Formel (I) eine Sulfonsäure- oder
Carboxylgruppe und R³ in der allgemeinen Formel (II) eine
Carboxylgruppe ist, weisen diese Aktivatoren zwei pKa-Werte
auf, wobei der erste pKa-Wert zwischen 1 und 5 und der
zweite pKa-Wert zwischen 6 und 13 liegt. Der zweite pKa-
Wert bevorzugter Aktivatoren liegt üblicherweise zwischen 8
und 10.
Die erfindungsgemäßen Aktivatorzusammensetzungen las sen
sich zur Aktivierung von Peroxoverbindungen verwenden. In
wäßriger Phase, deren pH-Wert zwischen 4 und 13,
vorzugsweise zwischen 8 und 12, liegt, bildet sich in
Gegenwart von Wasserstoffperoxid durch Perhydrolyse des
Aktivators eine bleich- und desinfektionswirksame
ungesättigte Percarbonsäure; besonders bevorzugt werden
Aktivatoren, welche zur Bildung einer linearen
Percarbonsäure mit insgesamt 11 C-Atomen und einer
terminalen oder mittelständigen, vorzugsweise terminalen,
Doppelbindung befähigt sind.
Bei den Aktivatoren gemäß (ii) handelt es sich um solche
auf der Basis von N-Acyl- und O-Acyl-Verbindungen mit 2 bis
18 C-Atomen, vorzugsweise 2 bis 11 C-Atomen in der
Acylgruppe. Beispielhafte Vertreter dieser Aktivatoren sind
O-acylierte Zucker und Phenole, wie
Nonanoyloxybenzolsulfonat (NOBS), und N-acylierte
Polyamine, wie Tetraacetyl-ethylendiamin (TAED), sowie
kurzkettige oder mittelkettige N-Acylverbindungen von
cyclischen Amiden, wie Hytandoin, 2,5-Diketopiperazin,
Succinimid, Caprolaktam und Pyrrolidinon sowie deren
Derivaten. Die Aktivatoren gemäß (i) und Aktivatoren gemäß
(ii) können in der Aktivatorzusammensetzung in an sich
beliebigem Mischungsverhältnis vorhanden sein, zweckmäßig
ist jedoch ein Gewichtsverhältnis im Bereich zwischen 95 zu
5 bis 5 zu 95. Vorzugsweise liegt das Mischungsverhältnis
zwischen Aktivator gemäß (i) und Aktivator gemäß (ii) im
Bereich zwischen 90 zu 10 und 10 zu 90. Besonders
zweckmäßig ist es, außer einem Aktivator gemäß (i),
insbesondere 4-Undec-10-enoyl-oxybenzolsulfonat-Na (UDOBS),
einen Aktivator gemäß (ii) zu verwenden, der bei der
Perhydrolyse eine kurzkettige Percarbonsäure, insbesondere
Peressigsäure bildet - hierfür eignet sich insbesondere
TAED.
Es wurde gefunden, daß Kombinationen aus einem Aktivator
gemäß (i) mit einer Undec-10-enoylgruppe und einem
Aktivator gemäß (ii) aus der Reihe einer N-(C₂ bis C₄)-
Acylverbindungen und/oder O-(C₂ bis C₄)-Acylverbindungen
eine synergistische Bleichwirksamkeit aufweisen:
Beispielsweise ist eine Mischung aus dem Aktivator UDOBS und TAED wesentlich wirksamer als dem jeweiligen Mischungsverhältnis entspricht. Eine Aktivator zusammensetzung aus UDOBS und TAED mit einem Gehalt bis zu etwa 30 Gew.-% TAED zeigt überraschenderweise eine höhere Bleichwirksamkeit als NOBS. UDOBS allein ist mindestens gleich wirksam wie NOBS. Außer durch ihre unerwartete synergistische Bleichwirksamkeit zeichnen sich die zuvor offenbarten Aktivatorkombinationen in Wasch-, Bleich-, Reinigungs- und Desinfektionsmitteln dadurch aus, daß die Kosten für die Aktivatorkombination vielfach geringer liegen als im Falle der alleinigen Verwendung eines erfindungsgemäßen Aktivators.
Beispielsweise ist eine Mischung aus dem Aktivator UDOBS und TAED wesentlich wirksamer als dem jeweiligen Mischungsverhältnis entspricht. Eine Aktivator zusammensetzung aus UDOBS und TAED mit einem Gehalt bis zu etwa 30 Gew.-% TAED zeigt überraschenderweise eine höhere Bleichwirksamkeit als NOBS. UDOBS allein ist mindestens gleich wirksam wie NOBS. Außer durch ihre unerwartete synergistische Bleichwirksamkeit zeichnen sich die zuvor offenbarten Aktivatorkombinationen in Wasch-, Bleich-, Reinigungs- und Desinfektionsmitteln dadurch aus, daß die Kosten für die Aktivatorkombination vielfach geringer liegen als im Falle der alleinigen Verwendung eines erfindungsgemäßen Aktivators.
Eine weitere sehr wirksame Aktivatormischung besteht im
wesentlichen aus dem genannten UDOBS und n-Heptanoyloxy
benzolsulfonat-Na, wobei die beiden Aktivatoren in an sich
beliebigem Mengenverhältnis, vorzugsweise jedoch etwa im
Molverhältnis von etwa 1 zu 1, anwesend sind. Der Vorteil
der zuletzt genannten Aktivatormischung resultiert daraus,
daß die den beiden Aktivatoren zugrundeliegenden
Carbonsäuren als Gemisch in einfacher Weise durch Pyrolyse
von Ricinolsäure und anschließende Oxidation zugänglich
sind. Das Säuregemisch läßt sich unter Verwendung von
beispielsweise Thionylchlorid in das Säurechlorid
überführen und dieses in an sich bekannter Weise mit ortho- und/oder
para-Hydroxybenzolsulfonsäure-Na-Salz zum
gewünschten Aktivatorgemisch umsetzen. Die reinen
erfindungsgemäßen Aktivatoren lassen sich in prinzipiell
gleicher Weise herstellen, indem das einfach oder zweifach
ungesättigte Carbonsäurechlorid mit einem Phenol oder Enol
beziehungsweise einem Phenolat oder Enolat unter Bildung
des erfindungsgemäßen Phenol- beziehungsweise Enolesters
umgesetzt und nach Bedarf das Reaktionsprodukt in die
gewünschte Säure- oder Salzform überführt wird. Als
alternatives Verfahren zur Herstellung der Aktivatoren und
Aktivatorgemische kommt auch dasjenige der DE-OS 38 24 901
in Frage.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung richtet sich auf
Oxidations-, Bleich-, Reinigungs- und Desinfektionsmittel,
welche Wasserstoffperoxid oder eine in wäßriger Phase
Wasserstoffperoxid freisetzende Peroxoverbindung oder eine
in wäßriger Phase in situ Wasserstoffperoxid bildende
Enzym-Substrat-Kombination und eine erfindungsgemäße
Aktivatorzusammensetzung enthalten. Geeignete
Peroxoverbindungen, welche in wäßriger Phase unter den
üblichen Wasch-, Bleich-, Reinigungs- und
Desinfektionsbedingungen Wasserstoffperoxid abgeben, sind
insbesondere anorganische Salze wie Perborate, insbesondere
Natriumperborat-monohydrat, Natriumperborat-tetrahydrat und
superoxidiertes Natriumperborat und Natriumpercarbonat,
insbesondere Natriumpercarbonat der allgemeinen Formel
2 Na₂CO₃ · 3H₂O₂, das zwecks Stabilisierung auch eine ein- oder
mehrschichtige Umhüllung aufweisen kann, ferner
Perphosphate, Persilikate und Persulfate. Der Aktivierung
durch die erfindungsgemäßen Aktivatoren zugänglich sind
auch Peroxoverbindungen aus der Reihe
Harnstoffperoxidhydrat, Alkaliperoxide und H₂O₂-Addukte an
anorganischen Trägermaterialien, wie Kieselsäuren und
Silikate. In der Praxis haben Natriumperborate und
Natriumpercarbonat als Peroxoverbindung in den genannten
Mitteln die größte Bedeutung. Unter den in wäßriger Phase
in situ Wasserstoffperoxid bildenden Enzym-Substrat-
Kombinationen werden solche verstanden, welche sowohl ein
Enzym, beispielsweise Glucoseoxidase, Harnstoffoxidase,
D-Aminosäureoxidase, Alkoholoxidase und Xanthinoxidase und
das entsprechende Substrat, also Glucose, Harnstoff,
Aminosäuren, Alkohole beziehungsweise Xanthin enthalten.
In die anspruchsgemäßen Wasch-, Bleich-, Reinigungs- und
Desinfektionsmittel kann eine der zuvor genannten
erfindungsgemäßen Aktivatormischungen eingesetzt werden.
Das Aktivatorgemisch kann hierbei in Form eines Pulvers,
eines Granulats, eines Extrudats oder umhüllter Partikel
vorliegen, oder in Form einer Paste aus dem Gemisch und
einem flüssigen Medium.
Je nach Verwendungszweck können die
Aktivatorzusammensetzungen und anorganischen
Persauerstoffverbindungen außer in rein wäßriger Phase auch
in wäßrig-organischer Phase zum Einsatz kommen. Ein rein
wäßriges Milieu liegt bei den üblichen Wasch-, Bleich- und
Reinigungsflotten vor. Ein wäßrig-organisches Milieu kann
bei Anwendungen zur Desinfektion sowie bei technischen
Oxidationsprozessen zweckmäßig sein. Der pH-Wert des
wäßrigen Mediums liegt im allgemeinen zwischen etwa 4 und
13; vorzugsweise wird aber im alkalischen Bereich, meist
bei pH 8 bis 12, gearbeitet, da in diesem Bereich sowohl
die in situ-Bildung der organischen Persäure gut abläuft
als auch die Stabilität der Peroxoverbindungen befriedigend
ist.
Erfindungsgemäße Wasch-, Bleich-, Reinigungs- und
Desinfektionsmittel enthalten außer mindestens einer
erfindungsgemäßen Aktivatorzusammensetzung und einer
Peroxoverbindung oder einer H₂O₂-bildenden Enzym-Substrat-
Kombination übliche Bestandteile derartiger Mittel. Zum
Waschen, Bleichen und Reinigen werden diese Mittel in
wäßrigem Milieu aufgelöst und bilden die Wasch-, Bleich-
beziehungsweise Reinigungsflotte. Zweckmäßigerweise
enthalten die Mittel pH-Wert-regulierende Komponenten, um
den zum Waschen, Bleichen, Reinigen und Desinfizieren
günstigsten pH-Wert einzuhalten und die in situ-Bildung der
organischen Persäure aus der Peroxoverbindung und dem
Aktivator sowie deren Stabilität im Milieu günstig zu
beeinflussen.
Hauptbestandteile der Wasch- und Bleichmittel sind neben
einer Peroxoverbindung und einer Aktivatorzusammensetzung
Gerüstsubstanzen (Builder) und Tenside. Unter den Buildern
sind insbesondere kristalline Natriumalumosilikate in
Waschmittelqualität, insbesondere Zeolith A, P und
gegebenenfalls X, ferner Schichtsilikate der allgemeinen
Formel Na₂SixO2x+1 · y H₂O, wie sie beispielsweise in der
EP-A 0 164 514 beschrieben werden, und Natriumdisilikate
der allgemeinen Formel Na₂Si₂O₅ · y H₂O, wie sie
beispielsweise in der PCT-Anmeldung WO 91/08171 und in den
europäischen Anmeldungen EP-A 0 548 599, EP-A 0 502 325 und
EP-A 0 452 428 beschrieben werden, hervorzuheben; weitere
anorganische Builder sind kondensierte Phosphate und
amorphe Silikate. Wirksame organische Buildersubstanzen
sind Aminopolycarbonsäuren, wie Ethylendiamintetra
essigsäure und Nitrilotriessigsäure, Polyphosphonsäuren,
insbesondere 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure und
Ethylendiamintetra-(methylenphosphonsäure), ferner
Polycarbonsäuren, wie Zitronensäure und Zuckersäuren sowie
polymere Polycarbonsäuren und Polyoxycarbonsäuren, etwa
solche, wie sie aus der DE-OS 43 03 320 bekannt sind.
Die erfindungsgemäßen Mittel enthalten ein oder mehrere
oberflächenaktive Mittel aus der Reihe der kationischen,
anionischen, nicht-ionischen, amphoteren und ampholytischen
oberflächenaktiven Mitteln. Vorzugsweise enthalten die
Mittel nicht-ionische Tenside, wie Fettalkohol- und
Alkylphenol-polyethylenglykolether sowie langkettige
Alkylglykoside, und anionische Tenside, wie
Alkylbenzolsulfonate und Sulfate von Fettalkohol und
Polyethylenglykolmonoethern. Zusätzlich können die
anspruchsgemäßen Wasch-, Bleich-, Reinigungs- und
Desinfektionsmittel alkalisch wirkende und neutrale
Elektrolyte, wie Alkanolamine, Silikate, Carbonate und
Sulfate enthalten; weitere Zusatzbestandteile derartiger
Mittel sind pH-regulierende Stoffe, Stabilisatoren,
Schaumregulatoren, Vergrauungsinhibitoren,
Antiredepositionsmittel sowie Enzyme, wie Oxidasen,
Cellulasen, Peroxidasen, Proteasen, Amylasen und Lipasen.
Reinigungsmittel enthalten häufig zusätzlich abrasiv
wirkende Stoffe und Desinfektionsmittel, organische
Lösungsvermittler und gegebenenfalls andere Biozide als die
anwesenden und sich bildenden Persauerstoffverbindungen.
Bevorzugte erfindungsgemäße Wasch- und Bleichmittel
enthalten 2 bis 35 Gew.-% einer oder mehrerer anorganischer
Peroxoverbindungen, 0,2 bis 20 Gew.-% Aktivatoren, darunter
mindestens eine erfindungsgemäße Aktivatorzusammensetzung,
5 bis 30 Gew.-% anionische und/oder nicht-ionische Tenside,
5 bis 60 Gew.-% anorganische Gerüstsubstanzen, 0 bis 20
Gew.-% organische Gerüstsubstanzen sowie ad 100 Gew.-%
übliche Hilfsstoffe in wirksamer Menge und Wasser. Eine
besondere Ausführungsform erfindungsgemäßer Mittel sind
sogenannte Bleichzusatzmittel, welche zweckmäßigerweise 5
bis 50 Gew.-% anorganische Peroxoverbindungen, 2 bis 30
Gew.-% Aktivatoren, darunter mindestens einen
erfindungsgemäßen Aktivator oder eine erfindungsgemäße
Aktivatorzusammensetzung, 0 bis 5 Gew.-%
Peroxidstabilisatoren, 0 bis 40 Gew.-% pH-regulierende
Mittel und ad 100 Gew.-% übliche Hilfsstoffe und Wasser.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Mittel zum Waschen,
Bleichen, Reinigen und Desinfizieren erfolgt in an sich
üblicher Weise, beispielsweise durch Herstellen einer
Wasch-, Bleich-, Reinigungs- und Desinfektionsmittel flotte,
Kontaktieren des zu behandelnden Materials mit dieser
Flotte, Nachspülen mit Wasser und Trocknen.
Die erfindungsgemäßen Aktivatorzusammensetzungen zeichnen
sich, wie auch aus den nachfolgenden Beispielen hervorgeht,
durch eine außergewöhnlich gute Aktivatorwirksamkeit aus.
Die Aktivatoren werden rasch und vollständig
perhydrolysiert und bilden dabei eine sehr bleichwirksame
mittelkettige ungesättigte Percarbonsäure. Das
Eigenschaftsbild der neuen Aktivatoren gemäß (i) übertrifft
dasjenige zahlreicher bekannter Aktivatoren und entspricht
bei alleiniger Anwendung mindestens demjenigen des derzeit
als wirksamsten bekannten Aktivators NOBS. Wie bereits
ausgeführt, zeichnen sich Gemische aus einem Aktivator
gemäß (i) und einem Aktivator gemäß (ii) durch eine
überraschenderweise höhere Aktivatorwirksamkeit aus, als
sie selbst von den besten bekannten Aktivatoren bekannt
war. Die Aktivatoren gemäß (i) sind ferner mit geringerem
technischem Aufwand zugänglich als Aktivatoren auf der
Basis von Zuckern mit mindestens einer mittelkettigen
ungesättigten Acylgruppe.
19,6 g (0,1 mol) wasserfreies 4-Hydroxybenzolsulfonat-Na
wurden in 250 ml Xylol suspendiert, mit 28,4 g (0,14 mol,
1,4 eq) Undecensäurechlorid versetzt und 18 h unter Rühren
bei heftigem Rückfluß erhitzt. Nach Filtration des
Niederschlags wurde dieser mit Diethylether gewaschen und
getrocknet. Man erhielt 35,4 g (98%) UDOBS als farblosen
Feststoff.
Die ¹H-NMR-spektroskopischen Daten stehen mit der Struktur
im Einklang.
Das Gemisch wurde hergestellt durch Mischen der beiden
Einzelkomponenten UDOBS und HOBS. UDOBS wurde nach Beispiel
1 hergestellt. HOBS wurde analog zu Beispiel 1 aus
4-Hydroxybenzolsulfonat-Na und Heptansäurechlorid
hergestellt.
Der Aktivatortest wurde jeweils unter Verwendung eines
Gemischs aus 1,5 g Natriumperborat-monohydrat, 0,5 g
Aktivator und 8 g Basispulver einer zeolithhaltigen,
enzym-, bleichmittel- und aktivatorfreien
Waschmittelzusammensetzung pro l Wasser durchgeführt. Der
bei 30°C gebildete Persäuregehalt wurde in Abhängigkeit
von der Reaktionszeit bestimmt: Zu den in Tabelle 1
angegebenen Zeiten wurden 100 ml-Proben entnommen, diese
sofort auf ein Gemisch aus 250 g Eis und 15 ml Eisessig
gegeben und anschließend nach Zugabe von Kaliumjodid mit
0,1 n Natriumthiosulfatlösung und Stärke als Indikator
titriert. Unter den angegebenen Bedingungen wurden nur die
in situ gebildeten Persäuren erfaßt. Die Ergebnisse -
Gehalt Äquivalente Persäure in Zeitabhängigkeit - folgen
aus Tabelle 1.
Aus der Tabelle 1 folgt, daß die Persäurefreisetzung aus
dem erfindungsgemäßen UDOBS weitgehend ähnlich wie bei NOBS
erfolgt. Dies war überraschend, weil UOBS, das eine
gleichlange Acylgruppe wie UDOBS hat, ein völlig anderes
Verhalten bei der Persäurefreisetzung, nämlich eine
wesentlich geringere Persäurefreisetzung, zeigt.
Offensichtlich wirkt sich die olefinische Doppelbindung in
der Acylgruppe in bisher nicht bekannter Weise günstig auf
die Perhydrolyse und damit Persäurebildung aus.
Waschversuche wurden im Launder-O-meter bei 30°C
durchgeführt:
Wasserhärte:|5°d | |
Waschprogramm: | 500 ml Waschbehälter, |
200 ml Waschflotte, | |
15 min Waschzeit, | |
3 × 30 sec Spülzeit | |
Flottenverhältnis: | 1 : 20 |
Dosierung: | 1,35 g/l gleich 0,27 g/Waschgang eines in USA handelsüblichen bleichmittel- und aktivatorfreien Waschmittels (enthaltend anionische Tenside, Zeolith A, Natriumcitrat, Natriumsulfat, Natriumsilikat, Soda und Enzyme) je 0,015 g/Waschgang Natriumperborat-monohydrat und Aktivator |
Testgewebe: | Baumwolle |
Testflecken: | Kaffee, wfk 10 K; Tee wfk CFT BC-1; |
Paprika wfk 10 N; Curry wfk CFT BC-4; | |
Rotwein EMPA 114; Tomaten-Ketchup wfk 10 T |
Die Remissionszunahmen (%) im Vergleich zu jener
bleichmittel- und aktivatorfreier Waschversuche folgen aus
Tabelle 2.
Aktivatorwirkung von Aktivatorgemischen im Vergleich zu
einzelnen Komponenten. Die Waschversuche erfolgten analog
Beispiel 4 im Launder-O-meter bei 30°C mit den in Beispiel
4 angegebenen angeschmutzten Testgeweben (jedoch
Anschmutzungen Tee mit CFT-BC-3 anstatt CFT-BC-1).
Eingesetzt wurden aber jeweils pro Waschgang (200 ml) 0,76 g
Kompaktwaschmittel-Basisrezeptur, 0,144 g
Natriumperborat-monohydrat und 0,05 g Aktivatoren. Die
Waschmittel-Basisrezeptur bestand aus Alkylbenzolsulfonat,
Fettalkoholethoxylat; Zeolith A, Polycarboxylat, EDTMP,
Natriumdisilikat; Soda, Magnesiumsilikat, CMC,
Natriumsulfat.
Tabelle 3 zeigt die Differenz der Remissionszunahme (%) zu
bleichmittelfreier Rezeptur, gemittelt über drei hydrophile
(Rotwein, Kaffee, Tee) und drei hydrophobe (Paprika,
Ketchup, Curry) Anschmutzungen. Bei Aktivatorgemischen ist
das Mischungsverhältnis in Gewichtsteilen angegeben.
Aktivator bzw. Aktivatorgemisch (Gew.-Verhältnis) | |
Δ Remissionszunahme (%) gemittelt über sechs Anschmutzungen | |
TAED | |
2,6 | |
NOBS | 5,0 |
UDOBS | 5,3 |
UDOBS/TAED (1:4) | 3,8 |
UDOBS/TAED (1:1) | 4,6 |
UDOBS/TAED (4:1) | 5,4 |
UDOBS/HOBS (2,7:2,3) | 5,0 |
Unter den Testbedingungen ist der erfindungsgemäße
Aktivator UDOBS wirksamer als NOBS. Das erfindungsgemäße
Aktivatorgemisch UDOBS/HOBS entspricht in seiner
Wirksamkeit im wesentlichen UDOBS und NOBS.
Aktivatorgemische aus TAED und UDOBS sind bei einem
Mischungsverhältnis von 1 : 4 besser bleichend als NOBS.
Claims (6)
1. Aktivatorzusammensetzungen für Peroxoverbindungen,
gekennzeichnet durch
- (i) einen Gehalt an einem Aktivator der allgemeinen
Formel R¹-CO-L, worin R¹ eine Decenylgruppe oder
eine Alkadienlygruppe mit 5 bis 17
Kohlenstoffatomen und L ein phenolische oder
enolische Austrittsgruppe, deren
korrespondierende Säure LH einen pKa-Wert im
Bereich von 1 bis 13 aufweist, darstellt und die
phenolische Austrittsgruppe die allgemeine
Formel (I)
worin Y eine löslich machende Gruppe aus der
Reihe -SO₃M, -OSO₃M, -COOM, -N⁺R₃⁴A⁻, NR₂⁴→O,
n eine ganze Zahl zwischen 0 und 4, Z gleich H,
Cl, Y oder C₁-C₄-Alkyl ist, M gleich H,
Alkalimetall oder Ammonium, R⁴ Alkyl mit 1 bis 4
C-Atomen und A⁻ ein Anion aus der Reihe Cl⁻, OH⁻,
SO₄2-, PO₄3-, HPO₄² bedeuten,
und die enolische Austrittsgruppe die allgemeine Formel (II)-O-CR² = CHR³ (II),worin R² gleich H oder C₁- bis C₄-Alkyl und R³ gleich H, C₁- bis C₄-Alkyl, Vinyl, Cl, CN oder COOM ist und M die vorgenannte Bedeutung hat, aufweist und - (ii) einen Gehalt an einem oder mehreren anderen Aktivatoren auf der Basis von O- und/oder N- Acylverbindungen mit 2 bis 18 C-Atomen in der Acylgruppe, wobei das Gewichtsverhältnis der Aktivatoren gemäß (i) und (ii) zwischen 95 zu 5 und 5 zu 95 liegt.
2. Aktivatorzusammensetzungen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie als Aktivator gemäß (i) einen solchen mit R¹-CO
gleich Undec-10-enoylgruppe und L gleich phenolische
Austrittsgruppe und als Aktivator gemäß (ii) einen
solchen aus der Reihe einer N-(C₂ bis C₄)-
Acylverbindung von Alkylendiaminen, zyklischen oder
offenkettigen Carbonamiden oder/und einer O- (C₂ bis
C₄)-Acylverbindung von O-acylierten Zuckern oder
Phenolen enthalten.
3. Aktivatorzusammensetzungen nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie als Aktivator gemäß (i) 4-Undec-10-enoyl
oxybenzolsulfonsäure oder ein wasserlösliches Salz
derselben enthalten.
4. Aktivatorzusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1
bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie als Aktivator gemäß (ii) N,N,N′,N′-
Tetraacetylethylendiamin enthalten.
5. Aktivatorzusammensetzungen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie als Aktivator gemäß (i) 4-Undec-10-enoyl
oxybenzolsulfonsäure oder ein wasserlösliches Salz
derselben und als Aktivator gemäß (ii) ortho- und/oder
para-n-Heptanoyloxybenzolsulfonsäure oder ein
wasserlösliches Salz hiervon enthalten.
6. Wasch-, Bleich-, Reinigungs- und Desinfektionsmittel,
gekennzeichnet durch eine Aktivatorzusammensetzung
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
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