DE60033560T2

DE60033560T2 - Verfahren zum behandeln von textilien

Info

Publication number: DE60033560T2
Application number: DE60033560T
Authority: DE
Inventors: Ronald Unilever Res Hage
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 2000-11-03
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2020-11-04
Also published as: BR0016675A; AU1392101A; WO2001048298A1; AR027023A1; EP1240378B1; ES2279774T3; EP1240378A1; US20010010101A1; BE1013476A5; DE60033560D1; ATE354694T1; GB9930697D0; US6642195B2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Textilien wie Wäschegewebe, genauer gesagt auf ein Verfahren, bei dem das Bleichen durch atmosphärischen Sauerstoff oder Luft nach der Behandlung katalysiert wird. Diese Erfindung bezieht sich ebenso auf die so behandelten Textilien.
Bei einer herkömmlichen Bleichbehandlung wird ein Substrat wie ein Wäschegewebe oder eine andere Textilie mit Wasserstoffperoxid oder anderen Substanzen, die Hydroperoxyradikale erzeugen können, wie anorganische oder organische Peroxide, kontaktiert.
Ein bevorzugter Ansatz, Hydroperoxybleichradikale zu erzeugen, ist die Verwendung anorganischer Peroxide, gekoppelt mit organischen Präkursorverbindungen. Diese Systeme werden für viele kommerzielle Waschpulver verwendet. Beispielsweise basieren verschiedene europäische Systeme auf Tetraacetylethylendiamin (TAED) als organischen Präkursor, gekoppelt mit Natriumperborat oder Natriumpercarbonat, wohingegen in den Vereinigten Staaten Waschmittelbleichprodukte typischerweise auf Natriumnonanoyloxybenzolsulfonat (SNOBS) als organischen Präkursor, gekoppelt mit Natriumperborat, basieren. Alternativ oder zusätzlich können Wasserstoffperoxid- und Peroxysysteme durch Bleichkatalysatoren wie durch Komplexe von Eisen und dem Liganden N4Py (d. h., N,N-Bis(pyridin-2-ylmethyl)bis(pyridin-2-yl)methylamin), offenbart in WO 95/34628, oder dem Liganden Tpen (d. h., N,N,N',N'-Tetra(pyridin-2-ylmethyl)ethylendiamin), offembart in WO 97/48787, aktiviert werden.
Man hat lange geglaubt, daß die Verwendung von atmosphärischem Sauerstoff (Luft) als die Quelle für eine Bleichspezies wünschenswert sei, da so der Bedarf nach kostspieligen Hydroperoxy-erzeugenden Systemen vermieden werden könne. Leider ist Luft als solche gegenüber Bleichsubstraten kinetisch inert und zeigt keine Bleichfähigkeit. Seit kurzem sind auf diesem Gebiet einige Fortschritte gemacht worden. Beispielsweise berichtet WO 97/38074 über die Verwendung von Luft zur Oxidierung von Flecken auf Geweben, indem Luft durch eine wäs serige Lösung geblasen wird, die einen Aldehyd und einen Radikalinitiator enthält, wohingegen gemäß WO 95/34628 und WO 97/48787, oben erwähnt, molekularer Sauerstoff als das Oxidationsmittel mit den Eisenkatalysatoren als eine Alternative zu Peroxid-erzeugenden Systemen verwendet werden kann.
Die Technik lehrt eine Bleichwirkung jedoch nur so lange, wie das Substrat der Bleichbehandlung unterzogen wird. Somit kann nicht angenommen werden, daß Wasserstoffperoxid- oder Peroxybleichsysteme die Bleichwirkung auf einem behandelten Substrat, wie einem Wäschegewebe, nach dem Waschen und Trocknen weiter bereitstellt, da anzunehmen ist, daß die Bleichspezies an sich oder irgendwelche Aktivatoren, die für die Bleichsysteme erforderlich sind, nach dem Waschen und Trocknen von dem Substrat entfernt, oder verbraucht oder deaktiviert werden.
Beispielsweise offenbaren WO-A-98/39098 und WO-A-98/39406 Klassen von Komplexen eines Übergangsmetalls, koordiniert an einen makropolycyclischen Liganden, die als Oxidationskatalysatoren beim Waschen und Reinigen von Zusammensetzungen verwendet werden. Die Zusammensetzungen umfassen bevorzugt ein Sauerstoffbleichmittel als einen Teil oder die gesamten Wasch- oder Reinigungszusatzmaterialien, die irgendwelche der zum Wäschewaschen, Reinigen harter Oberflächen, für automatische Geschirrspül- oder Zahnprothesenreinigungszwecke bekannten Oxidationsmittel sein können.
Eine Textilie sollte wünschenswerterweise so behandelt werden können, daß nach der Behandlung eine Bleichwirkung auf der Textilie zu sehen ist. Ferner wäre eine Bleichbehandlung für Textilien wie Wäschegewebe wünschenswert, bei der nach der Behandlung und Trocknung des behandelten Gewebes noch Restbleichen stattfindet.
Wir haben nunmehr herausgefunden, daß dies durch ein Behandlungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann, indem Klassen von Komplexen der Art, wie sie in WO-A-98/39098 und WO-A-98/39406 offenbart wurden, zur Katalyse des Bleichens des Substrats durch atmosphärischen Sauerstoff nach der Behandlung des Substrats verwendet werden.
Demgemäß liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung einer Textilie durch das Kontaktieren der Textilie mit einer Zusammensetzung, umfassend eine organische Substanz, die mit einem Übergangsmetall einen Komplex bildet, wobei der Komplex das Bleichen der Textilie durch atmosphärischen Sauerstoff nach dem Trocknen der Textilie katalysiert, wobei die Zusammensetzung 0 bis 2%, bezogen auf das Molgewicht auf Sauerstoffbasis, einer Peroxidbleiche oder eines Peroxid-erzeugenden Bleichsystems umfaßt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

(i) Behandeln der Textilie mit der organischen Substanz oder einem Übergangsmetallkomplex davon, wobei die Behandlung das Kontaktieren der Textilie mit einer Flüssigkeit, die die organische Substanz enthält, umfaßt; und
(ii) Trocknen der Textilie,

– jedes „n" eine ganze Zahl ist, unabhängig aus 1 und 2 ausgewählt, wodurch die Wertigkeit des Kohlenstoffatoms, an die die R-Komponenten kovalent gebunden sind, vervollständigt wird;
– jedes „R" und „R¹" unabhängig aus H, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Aryl, Alkylaryl und Heteroaryl ausgewählt ist, oder R und/oder R¹ unter Bildung eines aromatischen, heteroaromatischen, Cycloalkyl- oder Heterocycloalkylringes kovalent gebunden sind und worin bevorzugt alle R H sind und R¹ unabhängig aus linearem oder verzweigtem, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C20-Alkyl, -Alkenyl oder -Alkinyl ausgewählt ist;
– jedes „a" eine ganze Zahl ist, die unabhängig aus 2 oder 3 ausgewählt ist;
– alle Stickstoffatome in den makropolycyclischen Ringen mit dem Übergangsmetall koordiniert sind.

Bevorzugte Liganden haben die Formel:
worin „R¹" unabhängig aus H und linearem oder verzweigtem, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C20-Alkyl, -Alkylaryl, -Alkenyl oder -Alkinyl ausgewählt ist und alle Stickstoffatome in den makropolycyclischen Ringen mit dem Übergangsmetall koordiniert sind.
In bezug auf die obige Formel sind beide R¹ besonders bevorzugt Methyl, und dieser Ligand wird formell 5,12-Dimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2.]hexadecan genannt.
Andere bevorzugte Liganden haben die Formel:
worin „R¹" unabhängig aus H und linearem oder verzweigtem, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C20-Alkyl, -Alkenyl oder -Alkinyl ausgewählt ist und alle Stickstoffatome in den makropolycyclischen Ringen mit dem Übergangsmetall koordiniert sind.
Die vorliegende Erfindung liefert ferner eine trockene Textilie, auf die eine organische Substanz, wie oben definiert, aufgetragen oder abgeschieden wurde, wodurch das Bleichen durch atmosphärischen Sauerstoff auf der Textilie katalysiert wird.
Vorteilhafterweise können durch die Möglichkeit für eine Bleichwirkung auch nach dem Behandeln der Textilie die Nutzen des Bleichens auf der Textilie erweitert werden. Da der Textilie zudem nach der Behandlung eine Bleichwirkung verliehen wird, kann beispielsweise die Behandlung selbst, wie ein Wäschewaschkreislauf, verkürzt werden. Da überdies die Bleichwirkung nach der Behandlung der Textilie durch atmosphärischen Sauerstoff erreicht wird, können Wasserstoffperoxid- oder Peroxy-basierende Bleichsysteme in der Behandlungssubstanz weggelassen werden.
Die organische Substanz kann auf geeignete Art und Weise mit dem Textilgewebe in Kontakt gebracht werden. Beispielsweise kann sie in trockener Form, wie in Pulverform, oder in einer Flüssigkeit, die dann getrocknet wird, zum Beispiel als ein wässeriges, aufzusprühendes Gewebebehandlungsfluid oder eine Waschflüssigkeit zur Wäschereinigung, oder ein nicht-wässeriges Trockenreinigungsfluid oder aufzusprühendes Aerosolfluid aufgetragen werden. Andere geeignete Mittel zur Kontaktierung der organischen Substanz mit der Textilie können angewendet werden, wie nachstehend erläutert.
Es kann jede geeignete Textilie, die leicht bleich, oder eine, die man bleichen möchte, verwendet werden. Bevorzugt ist die Textilie ein Wäschegewebe oder ein Kleidungsstück.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung an einem Wäschegewebe unter Verwendung einer wässerigen Behandlungsflüssigkeit durchgeführt. Genauer gesagt, kann die Behandlung in einem Waschkreislauf zur Reinigung von Wäsche vorgenommen werden. Stärker bevorzugt wird die Behandlung in einer wässerigen Waschmittelbleichwaschflüssigkeit durchgeführt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die behandelte Textilie getrocknet, indem sie unter Umgebungstemperatur oder bei erhöhten Temperaturen trocknen kann.
Das Bleichverfahren kann durchgeführt werden, indem das Substrat einfach mit der organischen Substanz für einen ausreichenden Zeitraum in Kontakt bleibt. Die organische Substanz befindet sich bevorzugt jedoch in einem wässerigen Medium, und das wässerige Medium auf dem Substrat oder enthaltend das Substrat wird bewegt.
Die organische Substanz kann auf herkömmliche Art und Weise mit dem Textilgewebe kontaktiert werden. Beispielsweise kann sie in trockener Form, zum Beispiel in Pulverform, oder in einer Flüssigkeit, die dann getrocknet wird, zum Beispiel in einem wässerigen aufzusprühenden Gewebebehandlungsfluid oder einer Waschflüssigkeit zur Wäschereinigung, oder einem nicht wässerigen Trockenreinigungsfluid oder aufzusprühenden Aerosolfluid aufgetragen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die behandelte Textilie getrocknet, indem sie unter Umgebungstemperatur oder bei erhöhten Temperaturen trocknen kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung an einem Wäschegewebe unter Verwendung einer wässerigen Behandlungsflüssigkeit durchgeführt. Genauer gesagt kann die Behandlung in, oder zusätzlich zu, einem im wesentlichen herkömmlichen Waschkreislauf zur Reinigung von Wäsche vorgenommen werden. Stärker bevorzugt wird die Behandlung in einer wässerigen Waschmittelflüssigkeit durchgeführt. Die organische Substanz kann in die Waschflüssigkeit aus einem Pulver, einem Granulat, einem Pellet, einer Tablette, einem Block, einem Riegel oder einer anderen solchen festen Form freigesetzt werden. Die feste Form kann einen Träger umfassen, der partikulär, schichtförmig sein kann oder ein dreidimensionales Objekt umfaßt. Der Träger kann in der Waschflüssigkeit dispergierbar oder löslich sein oder kann im wesentlichen intakt bleiben. In anderen Ausführungsformen kann die organische Substanz in die Waschflüssigkeit aus einer Paste, einem Gel oder einem flüssigen Konzentrat freigesetzt werden.
Ein besonderer Vorteil ist, daß die organische Substanz, die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, atmosphärischen Sauerstoff zu ihrer Bleichwirkung nutzt. So kann die Verwendung von Peroxidbleichen und/oder anderen relativ großen Mengen reaktiver Substanzen in dem Behandlungsverfahren vermieden werden. Demzufolge braucht nur eine relativ kleine Menge an bleichaktiver Substanz eingesetzt werden, und dies ermöglicht wiederum, daß Dosierungswege eingesetzt werden können, die vorher nicht genutzt werden konnten. Somit können, während die organische Substanz bevorzugt in einer Zusammensetzung enthalten ist, die normalerweise in einem Waschverfahren verwendet wird, wie Vorbehandlung, Hauptwäsche, Konditionierzusammensetzung oder Bügelhilfe, andere Mittel zur Sicherstellung, daß die organische Substanz in der Waschflüssigkeit vorliegt, in Betracht gezogen werden.
Beispielsweise wird in Betracht gezogen, daß die organische Substanz in Form eines Körpers dargestellt werden kann, aus dem sie während des gesamten oder eines Teils des Waschverfahrens freigesetzt wird. Eine solche Freisetzung kann über den Verlauf einer einzelnen Wäsche oder den Verlauf mehrerer Wäschen stattfinden. Im letzteren Fall ist anzumerken, daß die organische Substanz aus einem Trägersubstrat, das in Verbindung mit dem Waschverfahren verwendet wird, zum Beispiel aus einem Körper, der in der Spenderlade einer Waschmaschine oder anderswo in einem Freigabesystem oder in der Trommel der Waschmaschine plaziert ist, freigesetzt wird. Bei der Verwendung in der Trommel der Waschmaschine kann der Träger sich frei bewegen oder ist in bezug auf die Trommel fixiert. Eine solche Fixierung kann durch mechanische Mittel, zum Beispiel durch Haken, die mit der Trommelwand interagieren, oder den Einsatz anderer Kräfte, wie zum Beispiel einer Magnetkraft, erreicht werden. Die Modifikation einer Waschmaschine hinsichtlich der Bereitstellung von Mittel zum Halten und Zurückhalten eines solchen Trägers zieht ähnliche Mittel in Betracht, wie sie aus der analogen Technik der Körperpflegestückherstellung bekannt sind. Frei bewegliche Träger wie Schiffchen zur Dosierung oberflächenaktiver Materialien und/oder anderer Waschmittelinhaltsstoffe in die Wäsche können Mittel zur Freisetzung der organischen Substanz in die Wäsche umfassen.
Alternativ kann die organische Substanz in Form eines Wäscheadditivs dargestellt werden, das bevorzugt löslich ist. Das Additiv kann jede physikalische Form, die für Wäscheadditive genutzt wird, einschließlich Pulver, Granulat, Pellet, Blatt, Tablette, Block, Riegel oder eine andere derartige feste Form oder die Form einer Paste, eines Gels oder einer Flüssigkeit annehmen. Die Dosierung des Additivs kann einheitlich oder in einer vom Verbraucher bestimmten Menge erfolgen. Während es denkbar ist, daß solche Additive im Hauptwaschkreislauf verwendet werden können, ist ihre Verwendung im Konditionier- oder Trocknungskreislauf hierbei nicht ausgeschlossen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Einsatz einer Waschmaschine beschränkt, sondern kann auch dort eingesetzt werden, wo das Waschen in einem alternativen Gefäß durchgeführt wird. Unter diesen Umständen ist es denkbar, daß die organische Substanz mittels einer langsamen Freisetzung aus der Schüssel, einem Löffel oder einem anderen Gefäß, das eingesetzt wird, oder aus irgendeinem Hilfsmittel, das eingesetzt wird, wie einer Bürste, einem Schläger oder einem Stößel, oder aus irgendeinem geeigneten Applikator abgegeben wird.
Geeignete Vorbehandlungsmittel zur Aufbringung der organischen Substanz auf das Textilmaterial vor der Hauptwäsche umfassen Sprays, Stifte, Rollkugelvorrichtungen, Riegel, weiche Feststoffapplikatorsticks und imprägnierte Stoffe oder Stoffe, die Mikrokapseln enthalten. Solche Mittel sind in der Technik der Deodorantapplikation und/oder zur Fleckenbehandlung von Textilien allgemein bekannt. Ähnliche Aufbringungsmittel werden in den Ausführungsformen eingesetzt, wo die organische Substanz nach der Hauptwäsche aufgetragen wird und/oder die Konditionierschritte durchgeführt worden sind, zum Beispiel vor oder nach dem Bügeln oder Trocknen des Kleidungsstückes. Beispielsweise kann die organische Substanz unter Verwendung von Klebebändern, Folien oder Klebepflastern, die mit der Substanz beschichtet oder imprägniert sind oder Mikrokapseln der Substanz enthalten, aufgetragen werden. Die organische Substanz kann zum Beispiel in eine Trägerfolie so eingeführt werden, daß sie während des Trommeltrocknerkreislaufs aktiviert oder freigesetzt wird, oder die Substanz kann in einer imprägnierten oder Mikrokapseln-enthaltenden Folie bereitgestellt werden, so daß sie an die Textilie während des Bügelns abgegeben wird.
Die organische Substanz kann einen zuvor gebildeten Komplex aus einem Liganden und einem Übergangsmetall umfassen. Alternativ kann die organische Substanz einen freien Liganden umfassen, der mit einem Übergangsmetall, das bereits in dem Wasser vorhanden ist, komplexiert, oder der mit einem Übergangsmetall, das in dem Substrat vorhanden ist, komplexiert. Die organische Substanz kann auch in Form einer Zusammensetzung aus einem freien Liganden oder einem Übergangsmetall-substituierbaren Metalliganden-Komplex und einer Quelle für ein Übergangsmetall enthalten sein, wobei der Komplex in situ in dem Medium gebildet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform bildet die organische Substanz einen Komplex der allgemeinen Formel: [M_aL_kX_n]Y_m, worin:
M ein Metall, ausgewählt aus Mn(II)-(III)-(IV)-(V), Cu(I)-(II)-(III), Fe(I)-(II)-(III)-(IV), Co(I)-(II)-(III), Ni(I)-(II)-(III), Cr(II)-(III)-(IV)-(V)-(VI)-(VII), Ti(II)-(III)-(IV), V(II)-(III)-(IV)-(V), Mo(II)-(III)-(IV)-(V)-(VI), W(IV)-(V)-(VI), Pd(II), Ru(II)-(III)-(IV)-(V) und Ag(I)-(II), und bevorzugt ausgewählt aus Mn(II)-(III)-(IV)-(V), Cu(I)-(II), Fe(II)-(III)-(IV) und Co(I)-(II)-(III), ist;
L einen makropolycyclischen rigiden Liganden, wie hierin definiert, oder sein protoniertes oder deprotoniertes Analogon darstellt;
X eine koordinierende Spezies darstellt, ausgewählt aus ein-, zwei- oder dreifach geladenen Anionen und neutralen Molekülen, die das Metall ein-, zwei- oder dreifach koordinieren können, bevorzugt ausgewählt aus O^2–, RBO₂ ^2–, RCOO^–, RCONR^–, OH^–, NO₃ ^–, NO₂ ^–, NO, CO, S^2–, RS^–, PO₃ ^4–, STP-abgeleiteten Anionen, PO₃OR^3–, H₂O, CO₃ ^2–, HCO₃ ^–, ROH, NRR'R'', RCN, Cl^–, Br^–, OCN^–, SCN^–, RCN^–, N₃ ^–, F^–, I^–, RO^–, ClO₄ ^–, SO₄ ^2–, HSO₄ ^–, SO₃ ^2– und RSO₃ ^–, und stärker bevorzugt ausgewählt aus O^2–, RBO₂ ^2–, RCOO^–, OH^–, NO₃ ^–, NO₂ ^–, NO, CO, CN^–, S^2–, RS^–, PO₃ ^4–, H₂O, CO₃ ^2–, HCO₃ ^–, ROH, NRR'R'', Cl^–, Br^–, OCN^–, SCN^–, RCN, N₃ ^–, F^–, I^–, RO^–, ClO₄ ^–, SO₄ ^2–, HSO₄ ^–, SO₃ ^2– und RSO^3– (bevorzugt CF₃SO₃ ^–);
Y ein nicht koordiniertes Gegenion darstellt, bevorzugt ausgewählt aus ClO₄ ^–, BR₄ ^–, [FeCl₄]^–, PF₆ ^–, RCOO^–, NO₃ ^–, NO₂ ^–, RO^–, N⁺RR'R''R''', Cl^–, Br^–, F^–, I^–, RSO₃ ^–, S₂O₆ ^2–, OCN^–, SCN^–, Li⁺, Ba²⁺, Na⁺, Mg²⁺, K⁺, Ca²⁺, Cs⁺, PR₄ ⁺, RBO₂ ^2–, SO₄ ^2–, HSO₄ ^–, SO₃ ^2–, SbCl₆ ^–, CuCl₄ ^2–, CN, PO₄ ^3–, HPO₄ ^2–, H₂PO₄ ^–, STP-abgeleiteten Anionen, CO₃ ^2–, HCO₃ ^– und BF₄ ^–, und stärker bevorzugt ausgewählt aus ClO₄ ^–, BR₄ ^–, [FeCl₄]^–, PF₆ ^–, RCOO^–, NO₃ ^–, NO₂ ^–, RO^–, N⁺RR'R''R''', Cl^–, Br^–, F^–, I^–, RSO₃ ^– (bevorzugt CF₃SO₃ ^–), S₂O₆ ^2–, OCN^–, SCN^–, Li⁺, Ba²⁺, Na⁺, Mg²⁺, K⁺, Ca²⁺, PR₄ ⁺, SO₄ ^2–, HSO₄ ^–, SO₃ ^2– und BF₄ ^–;
R, R', R'' R''' unabhängig eine Gruppe sind, ausgewählt aus Wasserstoff, Hydroxyl, -OR (worin R = eine Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Heterocycloalkyl-, Aryl-, Heteroaryl- oder Carbonylderivatgruppe), -OAr, Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Heterocycloalkyl-, Aryl-, Heteroaryl- und Carbonylderivatgruppen, wobei jeder von R, Ar, der Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Heterocycloalkyl-, Aryl-, Heteroaryl- und Carbonylderivatgruppen gegebenenfalls durch eine oder mehrere funktionelle Gruppen E substituiert ist, oder R6 zusammen mit R7 und unabhängig R8 zusammen mit R9 Sauerstoff darstellen, worin E aus funktionellen Gruppen, die Sauerstoff, Schwefel, Phosphor, Stickstoff, Selen, Halogene enthalten, und elektronenabgebenden und/oder -ziehenden Gruppen ausgewählt ist, und R, R', R'', R''' bevorzugt Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes Alkyl oder gegebenenfalls substituiertes Aryl, stärker bevorzugt Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes Phenyl, Naphthyl oder C_1-4-Alkyl darstellen;
a eine ganze Zahl von 1 bis 10, bevorzugt 1 bis 4 darstellt;
k eine ganze Zahl von 1 bis 10 darstellt;
n null oder eine ganze Zahl von 1 bis 10, bevorzugt 1 bis 4 darstellt;
m null oder eine ganze Zahl von 1 bis 20, bevorzugt 1 bis 8 darstellt.
Die Mengen des essentiellen Übergangsmetallkatalysators und der essentiellen Zusatzmaterialien können in Abhängigkeit der genauen Anwendung stark variieren. Beispielsweise können die katalytischen Systeme hierin als ein Konzentrat geliefert werden, wobei in diesem Fall der Katalysator in einem hohen Anteil, zum Beispiel 0,01%–80% oder mehr der Zusammensetzung vorhanden sein kann. Die Erfindung umfaßt ebenso katalytische Systeme in ihren Gebrauchsniveaus; solche Systeme umfassen, die, in denen der Katalysator verdünnt ist, zum Beispiel bei ppb-Niveaus. Zusammensetzungen zwischen diesen Niveaus umfassen zum Beispiel die mit etwa 0,01 ppm bis etwa 500 ppm, stärker bevorzugt etwa 0,05 ppm bis etwa 50 ppm, noch stärker bevorzugt etwa 0,1 ppm bis etwa 10 ppm Übergangsmetallkatalysator und den Rest auf 100%, bevorzugt mindestens etwa 0,1%, typischerweise etwa 99% oder mehr, feste oder flüssige Zusatzmaterialien (zum Beispiel Füllstoffe, Lösungsmittel und Zusatzmittel, die speziell für eine bestimmte Anwendung angepaßt wurden, zum Beispiel Zusatzmittel für die Papierherstellung, Waschmittelzusätze oder dergleichen).
Alle Teile, Prozentsätze und Verhältnisse, die hierin verwendet werden, werden in Gewichtsprozent ausgedrückt, sofern nicht etwas anderes angegeben ist.
Die katalytischen Systeme der vorliegenden Erfindung umfassen einen speziell ausgewählten Übergangsmetalloxidationskatalysator, der ein Komplex aus einem Übergangsmetall und einem makropolycyclischen rigiden Liganden, bevorzugt einem, der verbrückt ist, ist. Die katalytischen Systeme enthalten keine zusätzlichen Oxidationsmittel wie Wasserstoffperoxidquellen, Peroxysäuren, Peroxysäurepräkursoren, Monoperoxysulfat (z. B. Oxone^TM, hergestellt von DuPont), Chlor, ClO₂ oder Hypochlorit. Daher ist das wässerige Medium der hierin beschriebenen katalytischen Systeme im wesentlichen frei von herkömmlichen Oxidationsmitteln.
Um die Vorteile der Erfindung abzusichern, wird ein Substratmaterial, wie eine zu oxidierende chemische Verbindung, oder ein kommerzielles Gemisch aus Materialien wie Zellstoff, oder ein verschmutztes Material wie eine Textilie, die eines oder mehrere zu oxidierende Materialien oder Verschmutzungen enthält, unter stark variierenden Bedingungen, die hierin nachstehend beschrieben werden, zu dem katalytischen System gegeben.
Die katalytischen Systeme der vorliegenden Erfindung finden auch in Bereichen Anwendung, bei denen Zellstoff beispielsweise zur Verwendung in Papierherstellungsverfahren oxidiert (bevorzugt gebleicht) wird. Andere Nutzungsmöglichkeiten umfassen den oxidativen Abbau von Abfallmaterialien oder Abwässern.
Effektive Mengen an Katalysatormaterialien
Der Ausdruck „katalytisch effektive Menge", wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Menge an Übergangsmetalloxidationskatalysator in den katalytischen Systemen der vorliegenden Erfindung, oder während der Verwendung gemäß der Verfahren der vorliegenden Erfindung, die sowohl unter Vergleichs- als auch unter Anwendungsbedingungen, zumindest für eine teilweise Oxidation des Materials, das durch das katalytische System oder Verfahren oxidiert werden soll, ausreicht. Beispielsweise ist bei der Synthese von Epoxiden aus Alkenen die katalytische Menge die Menge, die zur Katalyse der gewünschten Epoxidationsreaktion ausreicht. Wie angegeben, umfaßt die Erfindung katalytische Systeme sowohl in ihren Gebrauchsniveaus als auch in den Niveaus, die kommerziell zum Verkauf als „Konzentrate" geliefert werden; daher umfassen „katalytische Systeme" hierin sowohl die, in denen der Katalysator stark verdünnt und gebrauchsfertig ist, zum Beispiel bei ppb-Niveaus, und Zusammensetzungen mit deutlich höheren Konzentrationen an Katalysator und Zusatzmaterialien. Zusammensetzungen mit einem Zwischenniveau, wie in der Zusammenfassung angemerkt, können die umfassen, die etwa 0,01 ppm bis etwa 500 ppm, stärker bevorzugt etwa 0,05 ppm bis etwa 50 ppm, noch stärker bevorzugt etwa 0,1 ppm bis etwa 10 ppm Übergangsmetallkatalysator und den Rest auf 100%, typischerweise etwa 99% oder mehr, fester oder flüssiger Zusatzmaterialien (zum Beispiel Füllstoffe, Lösungsmittel und Zusätze, die speziell für eine besondere Anwendung angepaßt wurden, wie Zusätze für die Papierherstellung, Waschmittelzusätze oder dergleichen) umfassen. Hinsichtlich der Mengen an Materialien umfaßt die Erfindung an sich auch eine große Anzahl neuer Übergangsmetallkatalysatoren, speziell einschließlich ihrer im wesentlichen reinen Formen (100% aktiv). Andere Mengen, zum Beispiel von Oxidationsmittelmaterialien und andere Zusätze für spezielle Verbraucher werden hierin nachstehend ausführlicher veranschaulicht.
Übergangsmetalloxidationskatalysatoren
Übergangsmetalloxidationskatalysatoren, die in den katalytischen Systemen der Erfindung nützlich sind, umfassen im allgemeinen bekannte Verbindungen, wenn sie mit der Definition der Erfindung übereinstimmen, sowie stärker bevorzugt viele neue Verbindungen, die ausdrücklich für Verwendungen hinsichtlich der vorliegenden Oxidationskatalyse hergestellt wurden und nicht einschränkend durch eine der folgenden veranschaulicht werden:
Dichlor-5,12-dimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-4,10-dimethyl-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Mangan(II)
Diaquo-5,12-dimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)-hexafluorphosphat
Aquo-hydroxy-5,12-dimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(III)-hexafluorphosphat
Diaquo-4,10-dimethyl-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Mangan(II)-hexafluorphosphat
Diaquo-5,12-dimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)-tetrafluorborat
Diaquo-4,10-dimethyl-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Mangan(II)-tetrafluorborat
Dichlor-5,12-dimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(III)-hexafluorphosphat
Dichlor-5,12-di-n-butyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-5,12-dibenzyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-5-n-butyl-12-methyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-5-n-octyl-12-methyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-5-n-butyl-12-methyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-5,12-dimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Eisen(II)
Dichlor-4,10-dimethyl-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Eisen(II)
Dichlor-5,12-dimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Kupfer(II)
Dichlor-4,10-dimethyl-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Kupfer(II)
Dichlor-5,12-dimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Kobalt(II)
Dichlor-4,10-dimethyl-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Kobalt(II)
Dichlor-5,12-dimethyl-1,4-phenyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-4,10-dimethyl-3-phenyl-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Mangan(II)
Dichlor-5,12-dimethyl-4,9-diphenyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-4,10-dimethyl-3,8-diphenyl-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Mangan(II)
Dichlor-5,12-dimethyl-2,11-diphenyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-4,10-dimethyl-4,9-diphenyl-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Mangan(II)
Dichlor-2,4,5,9,11,12-hexamethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-2,3,5,9,10,12-hexamethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-2,2,4,5,9,9,11,12-octamethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-2,2,4,5,9,11,11,12-octamethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-3,3,5,10,10,12-hexamethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-3,5,10,12-tetramethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-3-butyl-5,10,12-trimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Mangan(II)
Dichlor-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Eisen(II)
Dichlor-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Eisen(II)
Aquo-chlor-2-(2-hydroxyphenyl)-5,12-dimethyl-5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Aquo-chlor-10-(2-hydroxybenzyl)-4,10-dimethyl-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Mangan(II)
Chlor-2-(2-hydroxybenzyl)-5-methyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Chlor-10-(2-hydroxybenzyl)-4-methyl-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Mangan(II)
Chlor-5-methyl-12-(2-picolyl)-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)-chlorid
Chlor-4-methyl-10-(2-picolyl)-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecan-Mangan(II)-chlorid
Dichlor-5-(2-sulphato)dodecyl-12-methyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(III)
Aquo-chlor-5-(2-sulphato)dodecyl-12-methyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Aquo-chlor-5-(3-sulphonopropyl)-12-methyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Dichlor-5-(trimethylammoniopropyl)dodecyl-12-methyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(III)-chlorid
Dichlor-5,12-dimethyl-1,4,7,10,13-pentaazabicyclo[8.5.2]heptadecan-Mangan(II)
Dichlor-14,20-dimethyl-1,10,14,20-tetraazatriyclo[8.6.6]docosa-3(8),4,6-trien-Mangan(II)
Dichlor-4,11-dimethyl-1,4,7,11-tetraazabicyclo[6.5.2]pentadecan-Mangan(II)
Dichlor-5,12-dimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[7.6.2]heptadecan-Mangan(II)
Dichlor-5,13-dimethyl-1,5,9,13-tetraazabicyclo[7.7.2]heptadecan-Mangan(II)
Dichlor-3,10-bis(butylcarboxy)-5,12-dimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan-Mangan(II)
Diaquo-3,10-dicarboxy-5,12-dimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2)hexadecan-Mangan(II)
Chlor-20-methyl-1,9,20,24,25-pentaazatetracyclo[7.7.1^3,7.1^11,15]pentacosa-3,5,7(24),11,13,15(25)-hexaen-Mangan(II)-hexafluorphosphat
Trifluormethansulphono-20-methyl-1,9,20,24,25-pentaazatetracyclo[7.7.7.1^3,7.1^11,15]pentacosa-3,5,7(24),11,13,15(25)-hexaen-Mangan(II)-trifluormethansulfonat
Trifluormethansulphono-20-methyl-1,9,20,24,25-pentaazatetracyclo[7.7.7.1^3,7.1^11,15]pentacosa-3,5,7(24)11,13,15(25)hexaen-Eisen(II)-trifluormethansulfonat
Chlor-5,12,17-trimethyl-1,5,8,12,17-pentaazabicyclo[6.6.5]nonadecan-Mangan(II)-hexafluorphosphat
Chlor-4,10,15-trimethyl-1,4,7,10,15-pentaazabicyclo[5.5.5]heptadecan-Mangan(II)-hexafluorphosphat
Chlor-5,12,17-trimethyl-1,5,8,12,17-pentaazabicyclo[6.6.5]nonadecan-Mangan(II)-chlorid
Chlor-4,10,15-trimethyl-1,4,7,10,15-pentaazabicyclo[5.5.5]heptadecan-Mangan(II)-chlorid
In typischen Waschzusammensetzungen ist der Gehalt der organischen Substanz so hoch, daß das Gebrauchsniveau 1 μM bis 50 μM beträgt, wobei die bevorzugten Gebrauchsniveaus für Haushaltswaschvorgänge in einen Bereich von 10 bis 100 μM fallen. In industriellen Textilbleichverfahren können höhere Niveaus wünschenswert sein und angewendet werden.
Bevorzugt hat das wässerige Medium einen pH im Bereich von 6 bis 13, stärker bevorzugt 6 bis 11, noch stärker bevorzugt 8 bis 11 und am stärksten bevorzugt 8 bis 10, insbesondere 9 bis 10.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung findet insbesondere beim Waschmittelbleichen, speziell der Wäschereinigung Anwendung. Demgemäß nutzt das Verfahren in einer anderen bevorzugten Ausführungsform die organische Substanz in einer Flüssigkeit, die zusätzlich ein oberflächenaktives Material, gegebenenfalls zusammen mit einem Aufbaustoff, enthält.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung bezieht sich Bleichen im allgemeinen auf Entfärben von Flecken oder anderer Materialien, die an einem Substrat haften oder damit verbunden sind. Es ist jedoch denkbar, daß die vorliegende Erfindung auch dort angewendet werden kann, wo die Entfernung und/oder Neutralisation schlechter Gerüche oder anderer unerwünschter Komponenten, die an einem Substrat haften oder anderweitig damit verbunden sind, durch eine oxidative Bleichreaktion eine Voraussetzung ist. Ferner sollte im Kontext der vorliegenden Erfindung das Bleichen als beschränkt auf einen Bleichmechanismus oder ein Bleichverfahren, das die Gegenwart von Licht oder die Aktivierung durch Licht nicht erfor derlich macht, zu verstehen sein. Daher sind Photobleichzusammensetzungen und -verfahren, die auf die Verwendung von Photobleichkatalysatoren oder Photobleichaktivatoren und die Gegenwart von Licht angewiesen sind, aus der vorliegenden Erfindung ausgeschlossen.
Die Bleichflüssigkeit kann beispielsweise ein oberflächenaktives Material in einer Menge von 10 bis 50 Gew.-% enthalten. Das oberflächenaktive Material kann natürlich sein, wie Seife; oder ein synthetisches Material, ausgewählt aus anionischen, nicht-ionischen, amphoteren, zwitterionischen, kationischen Wirkstoffen und Gemischen davon. Viele geeignete Wirkstoffe sind kommerziell erhältlich und werden vollständig in der Literatur, zum Beispiel in „Surface Active Agents and Detergents", Bände I und II, von Schwartz, Perry und Berch beschrieben.
Typische synthetische anionische oberflächenaktive Mittel sind für gewöhnlich wasserlösliche Alkalimetallsalze von organischen Sulfaten und Sulfonaten mit Alkylgruppen, die etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatome enthalten, wobei der Ausdruck „Alkyl" den Alkylteil höherer Arylgruppen umfassen soll. Beispiele für geeignete synthetische anionische Waschmittelverbindungen sind Natrium- und Ammoniumalkylsulfate, speziell die, die durch die Sulphatierung höherer (C₈-C₁₈)-Alkohole erhalten wurden, die zum Beispiel aus Talg- oder Kokosnußöl hergestellt wurden; Natrium- und Ammoniumalkyl-(C₉-C₂₀)-benzolsulfonate, insbesondere lineare sekundäre Natriumalkyl-(C₁₀-C₁₅)-benzolsulfonate; Natriumalkylglycerylethersulfate, speziell die Ether höherer Alkohole aus Talg oder Kokosnußöl-Fettsäuremonoglyceridsulfaten und -sulfonaten; Natrium- und Ammoniumsalze von Schwefelsäureestern von höherem (C₉-C₁₈)-Fettalkoholalkylenoxid, insbesondere Ethylenoxid, die Reaktionsprodukte von Fettsäuren wie Kokosnußfettsäuren, verestert mit Isethionsäure und neutralisiert mit Natriumhydroxid; Natrium- und Ammoniumsalze von Fettsäureamiden von Methyltaurin; Alkanmonosulfonate wie die, erhalten durch die Umsetzung von alpha-Olefinen (C₈-C₂₀) mit Natriumbisulfit, und die, erhalten durch die Umsetzung von Paraffinen mit SO₂ und Cl₂ und dann Hydrolysieren mit einer Base zur Herstellung eines ungeordneten Sulfonats; Natrium- und Ammonium-(C₇-C₁₂)-dialkylsulfosuccinate; und Olefinsulfonate, wobei dieser Ausdruck verwendet wird, um ein Material zu beschreiben, das durch die Umsetzung von Olefinen, insbesondere (C₁₀-C₂₀)-alpha-Olefinen, mit SO₃ und dann Neutralisieren und Hydrolysieren des Reaktionsproduktes erhalten wurde. Die bevorzugten anionischen Waschmittelverbin dungen sind Natrium-(C₁₀-C₁₅)-alkylbenzolsulfonate und Natrium-(C₁₆-C₁₈)-alkylethersulfate.
Beispiele für geeignete nicht-ionische oberflächenaktive Verbindungen, die bevorzugt zusammen mit den anionischen oberflächenaktiven Verbindungen verwendet werden können, umfassen insbesondere die Reaktionsprodukte von Alkylenoxiden, üblicherweise Ethylenoxid, mit (C₆-C₂₂)-Alkylphenolen, im allgemeinen 5–25 EO, d. h. 5–25 Ethylenoxideinheiten pro Molekül; und die Kondensationsprodukte von aliphatischen, primären oder sekundären, linearen oder verzweigten (C₈-C₁₈)-Alkoholen mit Ethylenoxid, im allgemeinen 2–30 EO. Andere sogenannte nicht-ionische oberflächenaktive Wirkstoffe umfassen Alkylpolyglycoside, Zuckerester, langkettige tertiäre Aminoxide, langkettige tertiäre Phosphinoxide und Dialkylsulfoxide.
Amphotere oder zwitterionische oberflächenaktive Verbindungen können in den Zusammensetzungen der Erfindung auch verwendet werden, dies ist aufgrund ihrer relativ hohen Kosten normalerweise nicht wünschenswert. Sofern amphotere oder zwitterionische Waschmittelverbindungen verwendet werden, dann im allgemeinen in kleinen Mengen in Zusammensetzungen, die auf den häufiger verwendeten synthetischen anionischen und nicht-ionischen Wirkstoffen basieren.
Die Waschmittelbleichflüssigkeit wird bevorzugt 1 bis 15 Gew.-% eines anionischen oberflächenaktiven Mittels und 10 bis 40 Gew.-% eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das reinigungsaktive System frei von C₁₆-C₁₂-Fettsäureseifen.
Die Bleichflüssigkeit kann auch einen Aufbaustoff, zum Beispiel in einer Menge von etwa 5 bis 80 Gew.-%, bevorzugt etwa 10 bis 60 Gew.-%, enthalten.
Aufbaustoffmaterialien können aus 1) Calciummaskierungsmaterialien, 2) Fällungsmaterialien, 3) Calciumionenaustauschmaterialien und 4) Gemischen davon ausgewählt werden.
Beispiele für Calciummaskierungs-Aufbaustoffmaterialien umfassen Alkalimetallpolyphosphate wie Natriumtripolyphosphat; Nitrilotriessigsäure und deren wasserlösliche Salze; die Alkalimetallsalze von Carboxymethyloxybernsteinsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Oxydibernsteinsäure, Mellitsäure, Benzolpolycarbonsäuren, Zitronensäure; und Polyacetalcarboxylate, wie in US-A-4,144,226 und US-A-4,146,495 offenbart.
Beispiele für Fällungs-Aufbaustoffmaterialien umfassen Natriumorthophosphat und Natriumcarbonat.
Beispiele für Calciumionenaustausch-Aufbaustoffmaterialien umfassen die verschiedenen Arten wasserunlöslicher kristalliner oder amorpher Alumosilicate, von denen Zeolithe die bekanntesten Beispiele sind, z. B. Zeolith A, Zeolith B (auch bekannt als Zeolith P), Zeolith C, Zeolith X, Zeolith Y und ebenso Zeolith P, wie in EP-A-0,384,070 beschrieben.
Insbesondere kann die Bleichflüssigkeit irgendeines der organischen und anorganischen Aufbaustoffmaterialien enthalten, obgleich aus Umweltgründen Phosphataufbaustoffe bevorzugt weggelassen oder nur in sehr kleinen Mengen verwendet werden. Typische Aufbaustoffe, die in der vorliegenden Erfindung nutzbar sind, umfassen zum Beispiel Natriumcarbonat, Calcit/Carbonat, das Natriumsalz von Nitrilotriessigsäure, Natriumcitrat, Carboxymethyloxymalonat, Carboxymethyloxysuccinat und wasserunlösliche kristalline oder amorphe Alumosilicataufbaustoffmaterialien, von denen jedes als der Hauptaufbaustoff entweder allein oder in Beimischung mit geringen Mengen anderer Aufbaustoffe oder Polymere als Coaufbaustoff verwendet werden kann.
Bevorzugt enthält die Zusammensetzung nicht mehr als 5 Gew.-% eines Carbonataufbaustoffes, ausgedrückt als Natriumcarbonat, stärker bevorzugt nicht mehr als 2,5 Gew.-% bis fast null, wenn der pH der Zusammensetzung im niederen Alkalibereich von bis zu 10 liegt.
Neben den bereits genannten Komponenten, kann die Bleichflüssigkeit ein herkömmliches Additiv in Mengen, in denen solche Materialien üblicherweise in Gewebewaschmittelzusammensetzungen verwendet werden, enthalten. Beispiele für diese Additive umfassen Puffer wie Carbonate, Schaumverbesserer, wie Alkanolamide, insbesondere die Monoethanolamide, abgeleitet von Palmkernfettsäuren und Kokosnußfettsäuren; Schaumhemmer wie Alkylphosphate und Silikone; Antivergrauungsmittel wie Natriumcarboxymethylcellulose und Celluloseether von Alkyl oder substituiertem Alkyl; Stabilisatoren wie Phosphonsäurederiva te (d. h. Dequest^®-Arten); Gewebeweichmacher; anorganische Salze und alkalische Puffer wie Natriumsulfat und Natriumsilicat; und, für gewöhnlich in sehr kleinen Mengen, fluoreszierende Mittel; Duftstoffe, Enzyme wie Proteasen, Cellulasen, Lipasen, Amylasen und Oxidasen; Germizide und Färbemittel.
Übergangsmetallmaskierungsmittel wie EDTA und Phosphonsäurederivate wie EDTMP (Ethylendiamintetra(methylenphosphonat)) können zusätzlich zu der spezifizierten organischen Substanz ebenso enthalten sein, beispielsweise um die Stabilität empfindlicher Inhaltsstoffe wie Enzyme, fluoreszierender Mittel und Duftstoffe zu verbessern, jedoch unter der Voraussetzung, daß die Zusammensetzung ihre Bleichwirkung behält. Die Behandlungszusammensetzung, die die organische Substanz enthält, ist bevorzugt jedoch im wesentlichen und stärker bevorzugt vollständig frei von Übergangsmetallmaskierungsmitteln (die andere sind als die organische Substanz).
Während die vorliegende Erfindung auf der katalytischen Bleiche eines Substrats durch atmosphärischen Sauerstoff oder Luft basiert, wird zu erkennen sein, daß je nach Bedarf kleine Mengen an Wasserstoffperoxid- oder Peroxy-basierenden oder -erzeugenden Systemen in der Zusammensetzung enthalten sein können. Daher ist unter „im wesentlichen frei von Peroxidbleiche oder Peroxy-basierenden oder -erzeugenden Bleichsystemen" zu verstehen, daß die Zusammensetzung 0 bis 50, bevorzugt 0 bis 10, stärker bevorzugt 0 bis 5 und optimal 0 bis 2%, bezogen auf das Molgewicht auf Sauerstoffbasis, an Peroxidbleiche oder Peroxy-basierenden oder -erzeugenden Bleichsystemen enthält. Bevorzugt wird die Zusammensetzung jedoch völlig frei von Peroxidbleiche oder Peroxy-basierenden oder -erzeugenden Bleichsystemen sein.
Während die vorliegende Erfindung auf der katalytischen Bleiche eines Substrats durch atmosphärischen Sauerstoff oder Luft basiert, wird zu erkennen sein, daß je nach Bedarf kleine Mengen an Wasserstoffperoxid- oder Peroxy-basierenden oder -erzeugenden Systemen in der Zusammensetzung enthalten sein können. Daher ist unter „im wesentlichen frei von Peroxidbleiche oder Peroxy-basierenden oder -erzeugenden Bleichsystemen" zu verstehen, daß die Zusammensetzung 0 bis 50, bevorzugt 0 bis 10, stärker bevorzugt 0 bis 5 und optimal 0 bis 2%, bezogen auf das Molgewicht auf Sauerstoffbasis, an Peroxidbleiche oder Peroxy-basierenden oder -erzeugenden Bleichsystemen enthält. Bevorzugt wird die Zusammenset zung jedoch völlig frei von Peroxidbleiche oder Peroxy-basierenden oder -erzeugenden Bleichsystemen sein.
Daher werden mindestens 10%, bevorzugt mindestens 50% und optimalerweise mindestens 90% des Bleichens des Substrats durch Sauerstoff aus der Luft bewirkt.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden nicht einschränkenden Beispiele weiter veranschaulicht:
BEISPIELE
Verbindung 1: [Mn(Bcyclam)Cl₂] wurde gemäß dem Stand der Technik (WO 98/39098) synthetisiert.
Beispiel 1
Fleck: Tomatenölfleck. Gewaschen für 30 min bei 30°C, gespült, getrocknet und unmittelbar gemessen („t = 0" und nach einem Tag Lagerung („t = 1"). In allen Fällen wurden 10 μM Metallkomplex zu der Waschflüssigkeit gegeben (außer für die Kontrolle). Die Waschflüssigkeit enthielt entweder nur Puffer (10 mM Borat, pH 8, oder 10 mM Carbonat, pH 10) oder dieselben Puffer mit 0,6 g/l NaLAS (Aibright & Wilson). Bleichwerte, ausgedrückt in ΔE (ein höherer Wert steht für ein saubereres Kleidungsstück) werden in Tabelle 1 unten gezeigt.
Tabelle 1
Die in Tabelle 1 dargestellten Ergebnisse zeigen, daß diese Verbindung Tomatenflecke über einen breiten Bereich an Bedingungen (pH 5–10, ohne und mit LAS) bleicht. Ferner zeigen die Ergebnisse, daß bei der Lagerung für einen Tag die Kleidungsstücke sehr sauber werden.
Beispiel 2
Fleck: Tomatenölfleck. Gewaschen für 30 min bei 30°C, gespült, getrocknet und unmittelbar gemessen („t = 0" und nach einem Tag Lagerung („t = 1"). In allen Fällen wurden 10 μM Metallkomplex zu der Waschflüssigkeit (außer der Kontrolle) zugegeben. Die Waschflüssigkeit enthielt Puffer (10 mM Borat, pH 8, oder 10 mM Carbonat, pH 10) mit 0,3 g/l Synperonic A7 (Surphos Chemicals, BV) und 0,3 g/l Synperonic A3 (Ellis and Everard PLC). Bleichwerte, ausgedrückt in ΔE, werden in Tabelle 2 unten gezeigt.
Tabelle 2:
Die in Tabelle 2 dargestellten Ergebnisse zeigen, daß diese Verbindung Tomatenflecke durch Luft auch in Gegenwart von EO3/EO7 nicht-ionischen Verbindungen bleichen.
Beispiel 3
Tomatenölfleck. Gewaschen für 30 min bei 30°C, gespült, getrocknet und unmittelbar gemessen („t = 0" und nach einem Tag Lagerung („t = 1"). In allen Fällen wurden 10 μM Metallkomplex zu der Waschflüssigkeit (außer der Kontrolle) zugegeben. Die Waschflüssigkeit enthielt Puffer (10 mM Borat, pH 8, oder 10 mM Carbonat, pH 10) mit 0,6 g/l NaLAS, 0,6 mM SSTP und 0,7 mM CaCl₂. Bleichwerte, ausgedrückt in ΔE, werden in Tabelle 3 unten gezeigt.
Tabelle 3:
Die in Tabelle 3 dargestellten Ergebnisse zeigen, daß diese Verbindung Tomatenflecke durch Luft auch in Gegenwart von LAS/STP mit CaCl₂ bleicht.
Die in den Tabellen 1–3 dargestellten Ergebnisse zeigen, daß Verbindung 1 Tomatenflecke durch Luft unter zahlreichen Bedingungen, die die Leistung vieler Waschpulver (LAS/SSTP and LAS/nicht-ionische basierende Waschmittel) nachahmen, bleicht.

Claims

Verfahren zur Behandlung einer Textilie durch das Kontaktieren der Textilie mit einer Zusammensetzung, umfassend eine organische Substanz, die mit einem Übergangsmetall einen Komplex bildet, wobei der Komplex das Bleichen der Textilie durch atmosphärischen Sauerstoff nach dem Trocknen der Textilie katalysiert, wobei die Zusammensetzung 0 bis 2%, bezogen auf das Molgewicht auf Sauerstoffbasis, einer Peroxidbleiche oder eines Peroxid-erzeugenden Bleichsystems umfaßt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: (iii) Behandeln der Textilie mit der organischen Substanz oder einem Übergangsmetallkomplex davon, wobei die Behandlung das Kontaktieren der Textilie mit einer Flüssigkeit, die die organische Substanz enthält, umfaßt; und (iv) Trocknen der Textilie, wobei die organische Substanz aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus:
worin m und n 0 oder ganze Zahlen von 1 bis 2 sind, p eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist, m und n bevorzugt beide 0 oder beide 1 (bevorzugt beide 1) sind oder m 0 ist und n mindestens 1 ist, und p 1 ist; und A eine Nicht-Wasserstoffkomponente bevorzugt ohne aromatischen Gehalt ist; insbesondere jedes A unabhängig variieren kann und bevorzugt aus Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, tert-Butyl, C5-C20-Alkyl ausgewählt ist, und eine, aber nicht beide der A-Komponenten Benzyl ist, und Kombinationen davon; und
worin – jedes „n" eine ganze Zahl ist, unabhängig aus 1 und 2 ausgewählt, wodurch die Wertigkeit des Kohlenstoffatoms, an die die R-Komponenten kovalent gebunden sind, vervollständigt wird; – jedes „R" und „R¹" unabhängig aus H, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Aryl, Alkylaryl und Heteroaryl ausgewählt ist, oder R und/oder R¹ unter Bildung eines aromatischen, heteroaromatischen, Cycloalkyl- oder Heterocycloalkylringes kovalent gebunden sind und worin bevorzugt alle R H sind und R¹ unabhängig aus linearem oder verzweigtem, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C20-Alkyl, -Alkenyl oder -Alkinyl ausgewählt ist; – jedes „a" eine ganze Zahl ist, die unabhängig aus 2 oder 3 ausgewählt ist; – alle Stickstoffatome in den makropolycyclischen Ringen mit dem Übergangsmetall koordiniert sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der makropolycyclische Ligand die Formel:
aufweist, worin „R¹" unabhängig aus H und linearem oder verzweigtem, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C20-Alkyl, -Alkylaryl, -Alkenyl oder -Alkinyl ausgewählt ist und alle Stickstoffatome in den makropolycyclischen Ringen mit dem Übergangsmetall koordiniert sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der makropolycyclische Ligand die Formel:
aufweist, worin „R¹" unabhängig aus H und linearem oder verzweigtem, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C20-Alkyl, -Alkenyl oder -Alkinyl ausgewählt ist und alle Stickstoffatome in den makropolycyclischen Ringen mit dem Übergangsmetall koordiniert sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Flüssigkeit eine wässerige Flüssigkeit ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Flüssigkeit ein aufzusprühendes Gewebebehandlungsfluid ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Flüssigkeit eine Waschflüssigkeit zur Wäschereinigung ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Flüssigkeit eine nicht-wässerige Flüssigkeit ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Flüssigkeit ein Trockenreinigungsfluid ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Flüssigkeit ein aufzusprühendes Aerosolfluid ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Flüssigkeit im wesentlichen frei von Peroxidbleiche oder ein Peroxy-basierendes oder -erzeugendes Bleichsystem ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Flüssigkeit einen pH-Wert im Bereich von 6 bis 11 hat.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Flüssigkeit einen pH-Wert im Bereich von 8 bis 10 hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Flüssigkeit im wesentlichen frei von einem Übergangsmetallmaskierungsmittel ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Flüssigkeit ferner ein oberflächenaktives Mittel umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Flüssigkeit ferner einen Aufbaustoff umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die organische Substanz in Form eines vorgeformten Komplexes aus einem Liganden und einem Übergangsmetall vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die organische Substanz in Form eines freien Liganden vorliegt, der mit einem Übergangsmetall, das in der Flüssigkeit vorliegt, komplexiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die organische Substanz in Form eines freien Liganden vorliegt, der mit einem Übergangsmetall, das in der Textilie vorliegt, komplexiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die organische Substanz in Form einer Zusammensetzung aus einem freien Liganden oder aus einem Übergangsmetall-substituierbaren Metalliganden-Komplex zusammen mit einer Quelle für ein Übergangsmetall vorliegt.