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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Wasch- und Reinigungsmittel,
die bestimmte Typen von Alkylarylsulfonattensiden enthalten. Die
chemischen Zusammensetzungen dieser Alkylarylsulfonate unterscheiden
sich sowohl von den stark verzweigten, biologisch schwer abbaubaren
oder „harten" Alkylbenzolsulfonaten,
die noch immer in einigen Ländern
im Handel sind, als auch von den so genannten linearen Alkylbenzolsulfonaten,
die sie in den meisten Ländern
ersetzt haben, einschließlich
die erst kürzlich
eingeführten
so genannten „hohen
2-Phenyl-Typen".
Darüber
hinaus wurden die ausgewählten
Tenside durch die Kombination mit bestimmten Waschmittelzusätzen in
neue Waschmittelzusammensetzungen formuliert. Die Zusammensetzungen
eignen sich für
die Reinigung einer Vielzahl von Substraten.
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Hintergrund der Erfindung
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In
der Vergangenheit wurden in Waschmitteln stark verzweigte Alkylbenzolsulfonattenside
z. B. auf der Basis eines Tetrapropylens (bekannt unter der Bezeichnung „ABS") verwendet. Es stellte
sich jedoch heraus, dass diese Tenside nur schwer biologisch abbaubar
sind. Es folgte eine lange Zeit, in der die Herstellungsprozesse
für Alkylbenzolsulfonate
verbessert wurden, um sie so linear wie nur möglich zu machen („LAS"). Der überwiegende
Teil eines großen
Fachgebiets der Herstellung von linearen Alkylbenzolsulfonattensiden
ist auf dieses Ziel ausgerichtet. Alle relevanten Prozesse zur kommerziellen
Massenherstellung von Alkylbenzolsulfonaten, die heutzutage Anwendung
finden, konzentrieren sich auf lineare Alkylbenzolsulfonate. Allerdings sind
lineare Alkylbenzolsulfonate auch mit Einschränkungen verbunden; so wären sie
beispielsweise erstrebenswerter, wenn ihre Reinigungseigenschaften
für hartes
Wasser und/oder kaltes Wasser verbessert wären. Daher kann es häufig vorkommen,
dass sie keine guten Reinigungsergebnisse liefern, z. B. wenn sie
mit Nichtphosphat-Aufbaustoffen formuliert und/oder in Gebieten
mit hoher Wasserhärte
eingesetzt werden.
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Aufgrund
der Einschränkungen
der Alkylbenzolsulfonate mussten Reinigungsformulierungen für den Endverbraucher
oftmals einen höheren
Anteil an Cotensiden, Aufbaustoffen und anderen Additiven enthalten als
bei einem besseren Alkylbenzolsulfonat erforderlich gewesen wäre.
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Dementsprechend
wäre es äußerst wünschenswert,
die Waschmittelformulierungen zu vereinfachen und dem Kunden sowohl
eine bessere Leistung als auch mehr Wert zu bieten. Darüber hinaus
könnten
angesichts der enormen Mengen von Alkylbenzolsulfonattensiden und
Waschmittelformulierungen, die weltweit verwendet werden, selbst
bescheidene Verbesserungen der Leistung des Alkylbenzolsulfonat-Basiswaschmittels
große
Auswirkungen haben.
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Für ein besseres
Verständnis
der Herstellung und Verwendung von sulfonierten alkylaromatischen Waschmitteln
gilt es zu bedenken, dass hierbei viele verschiedene Stadien zu
durchlaufen sind, einschließlich (a)
die frühe
Herstellung von stark verzweigten, biologisch schwer abbaubaren
LAS (ABS); (b) die Entwicklung von Prozessen wie des HF- oder AlCl3-katalysierten
Prozesses (Hinweis: Jeder Prozess liefert eine andere Zusammensetzung,
z. B. ergibt HF/Olefin ein niedrigeres 2-Phenyl oder das klassische
AlCl3/Chlorparaffin normalerweise Nebenprodukte,
die, obwohl sie vielleicht der Löslichkeit
zuträglich
sind, im Hinblick auf die biologische Abbaubarkeit unerwünscht sind.);
(c) die Marktverschiebung hin zu LAS, bei denen ein sehr hoher Anteil
des Alkyls linear ist; (d) Verbesserungen, einschließlich so
genanntes „hohes
2-Phenyl" oder DETAL-Prozesse
(nicht wirklich „hohes" 2-Phenyl wegen Problemen
mit der Löslichkeit,
wenn das Hydrophob zu linear ist); und (e) seit kurzer Zeit ein
besseres Verständnis
des biologischen Abbaus.
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Das
Fachgebiet der Alkylbenzolsulfonatwaschmittel verfügt über zahllose
Referenzen, die sich sowohl für
als auch gegen fast jeden Aspekt dieser Zusammensetzungen aussprechen.
So stellt sich beispielsweise ein Teil des Fachgebiets gegen hohe
2-Phenyl-LAS, während
der andere Teil genau die entgegengesetzte Ansicht vertritt. Zudem
existieren zahlreiche irrige Annahmen und falsche technische Vorstellungen über den Funktionsmechanismus
der LAS unter Gebrauchsbedingungen, insbesondere im Bereich der
Härtetoleranz. Der
Großteil
dieser Referenzen wertet den gesamten Fachbereich ab und macht es
schwer, ohne eine Vielzahl wiederholter Experimente die nützlichen
von den nutzlosen Lehren zu unterscheiden. Um den Stand der Technik
besser verstehen zu können,
sollte berücksichtigt
werden, dass man sich nicht nur im Unklaren darüber war, welchen Weg man einschlagen
sollte, um die ungelösten
Probleme linearer LAS zu lösen,
sondern dass auch eine Reihe von falschen Vorstellungen nicht nur
im Verständnis
des biologischen Abbaus, sondern auch hinsichtlich der grundlegenden
Funktionsmechanismen LAS bei Härte
existierten. Der Literatur und der allgemeinen Praxis zufolge sind
Tenside mit Alkali- oder Erdalkalisalzen, die relativ unlöslich sind
(ihre Na- oder Ca-Salze besitzen eine relativ hohe Krafft-Temperatur), weniger
wünschenswert
als Tenside mit Alkali- oder Erdalkalisalzen, die über eine
relativ höhere
Löslichkeit
verfügen
(Na- oder Ca-Salze mit einer niedrigeren Krafft-Temperatur). Laut Literatur sollen LAS-Mischungen
in Anwesenheit von freier Ca- oder Mg-Härte
präzipitieren.
Es ist auch bekannt, dass die 2- oder 3-Phenyl- oder „terminalen" LAS-Isomere höhere Krafft-Temperaturen
besitzen als beispielsweise „innere" 5- oder 6-Phenyl-Isomere. Aus diesem
Grund würde
man erwarten, dass die Änderung
einer LAS-Zusammensetzung,
um den Gehalt an 2- und 3-Phenyl-Isomeren zu erhöhen, die Härtetoleranz und die Löslichkeit
reduzieren würde:
das wäre
nicht so gut. Andererseits weiß man auch,
dass mit eingebauten Bedingungen, unter denen sowohl die 2- und
3-Phenyl- als auch die inneren Phenyl-Isomere bei gleicher Kettenlänge löslich sein
können,
die 2- und 3-Phenyl-Isomere
oberflächenaktiver
sind. Aus diesem Grund würde
man erwarten, dass die Änderung
einer LAS-Zusammensetzung, um den Gehalt an 2- und 3-Phenyl-Isomeren
zu erhöhen,
die Reinigungsleistung unter Umständen verbessert. Allerdings
bleiben die ungelösten
Probleme mit der Löslichkeit,
der Härtetoleranz
und der Leistung bei niedriger Temperatur weiterhin bestehen.
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Hintergrund Technik
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US 5,026,933 ;
US 4,990,718 ;
US 4,301,316 ;
US 4,301,317 ;
US 4,855,527 ;
US 4,870,038 ;
US 2,477,382 ;
EP 466,558 , 1/15/92;
EP 469,940 , 2/5/92; FR 2,697,246, 4/29/94;
SU 793,972, 1/7/81;
US 2,564,072 ;
US 3,196,174 ;
US 3,238,249 ;
US 3,355,484 ;
US 3,442,964 ;
US 3,492,364 ;
US 4,959,491 ; WO 88/07030, 9/25/90;
US 4,962,256 ,
US 5,196,624 ;
US 5,196,625 ;
EP 364,012 B , 2/15/90;
US 3,312,745 ;
US 3,341,614 ;
US 3,442,965 ;
US 3,674,885 ;
US 4,447,664 ;
US 4,533,651 ;
US 4,587,374 ;
US 4,996,386 ; US 5,210,060; US 5,510,306;
WO 9/17961, 7/6/9; WO 9/18084;
US
5,510,306 ;
US 5,087,788 ;
4,301,316; 4,301,317; 4,855,527; 4,870,038; 5,026,933; 5,625,105
und 4,973,788 sind für
den Hintergrund der Erfindung nützlich.
Die Herstellung von Alkylbenzolsulfonattensiden wurde kürzlich rezensiert.
Siehe Band 56 "Surfactant Science"-Reihe, Marcel Dekker, New York, 1996,
einschließlich
insbesondere Kapitel 2 mit dem Titel "Alkylarylsulfonates: History, Manufacture,
Analysis and Environmental Properties". Seiten 39–108, welches 297 Literaturzitate
beinhaltet.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
Aspekt hierin ist es, verbesserte Detergenszusammensetzungen vorzusehen,
welche bestimmte sulfonierte Alkylbenzole enthalten. Gemäß einem
anderen Aspekt sollen verbesserte Tenside und Tensidmischungen,
welche diese enthalten, vorgesehen werden. Diese und weitere Aspekte
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
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Die
vorliegende Erfindung besitzt zahlreiche Vorteile zusätzlich zu
denen, dass sie einen oder mehrere der oben genannten Aspekte zufrieden
stellt, einschließlich,
ohne darauf beschränkt
zu sein: ausgezeichnete Kaltwasserlöslichkeit, beispielsweise für die Kaltwasserwäsche; ausgezeichnete
Härtetoleranz;
und hervorragende Waschkraft, insbesondere unter Niedrigtemperatur-Waschbedingungen.
Weiterhin ist zu erwarten, dass die Erfindung eine verringerte Ansammlung
alter Textilweichmacherrückstände aus
zu waschenden Textilien sowie eine verbesserte Entfernung von Lipid-
oder Fettverschmutzungen aus Textilien ergibt. Vorteile sind ebenfalls
zu erwarten bei Nichtwäsche-Reinigungsanwendungen,
wie Geschirrreinigung. Die Entwicklung bietet wesentliche zu erwartende
Vorteile hinsichtlich der Leichtigkeit der Herstellung von relativ
hohen 2-Phenylsulfonatzusammensetzungen, ebenfalls Verbesserungen
bei der Leichtigkeit bei der Herstellung und der Qualität der resultierenden
Detergensformulierungen; sowie attraktive ökonomische Vorteile.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf einer unerwarteten Entdeckung,
dass im Mittelbereich zwischen den alten, hochverzweigten, nichtbioabbaubaren
Alkylbenzolsulfonaten und den neuen linearen Typen bestimmte Alkylbenzolsulfonate
existieren, welche sowohl leistungsfähiger sind als die Letzteren
als auch besser bioabbaubar als die Ersteren.
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Die
neuen Alkylbenzolsulfonate sind ohne Weiteres aus mehreren Hundert
bekannten Alkylbenzolsulfonatherstellungsprozessen erhältlich.
So ermöglicht
zum Beispiel die Verwendung bestimmter dealuminierter Mordenite
ihre bequeme Herstellung.
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Entsprechend
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein neuartiges
Tensidsystem bereitgestellt. Dieses neuartige Tensidsystem umfasst
mindestens zwei Isomere des Alkylarylsulfonattensids der Formel:
worin:
L ein acyclisches
aliphatisches Hydrocarbyl mit insgesamt 6 bis 18 Kohlenstoffatomen
ist;
M ein Kation oder eine Kationmischung darstellt und q
die Valenz davon ist;
a und b Zahlen sind, welche derartig
ausgewählt
sind, dass das Alkylarylsulfonattensid elektroneutral ist;
R' ausgewählt ist
aus H und Alkyl C
1- bis C
3-Alkyl;
R'' ausgewählt ist aus H und C
1- bis C
3-Alkyl;
R''' ausgewählt ist
aus H und C
1- bis C
3-Alkyl;
sowohl R' als auch
R'' an L nichtterminal
gebunden sind und mindestens eines von R' und R'' C
1- bis C
3-Alkyl ist;
und
A Aryl ist; und
worin:
das Alkylarylsulfonattensidsystem
zwei oder mehr Isomere bezüglich
der Bindungspositionen von R',
R'' und A an L umfasst;
in
mindestens 60% der Zusammensetzung A an L in der Position gebunden
ist, welche ausgewählt
ist aus den Positionen alpha- und beta- zu einem der beiden terminalen
Kohlenstoffatome von L; und
worin das Alkylarylsulfonattensidsystem
weiterhin beide der folgenden Eigenschaften erfüllt:
Das Alkylarylsulfonattensidsystem
weist ein Verhältnis
von nichtquaternären
zu quaternären
Kohlenstoffatomen in L von mindestens 10 : 1 (vorzugsweise mindestens
etwa 20 : 1, bevorzugter mindestens 100 : 1) bezogen auf das Gewicht
auf, wenn quaternäre
Kohlenstoffatome vorliegen; und
es liegt nicht mehr als 40
Gew.-% Verlust, gemessen durch den Härtetoleranztest, vor.
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Entsprechend
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine neuartige
Tensidzusammensetzung bereitgestellt. Diese neuartige Tensidzusammensetzung
umfasst:
mindestens zwei Isomere, welche exklusiv zu den ortho-,
meta-, para- und Stereoisomeren eines Alkylarylsulfonattensids gehören der
Formel:
worin
M ein Kation darstellt, q die Valenz des Kations ist, a und b Zahlen
darstellen, welche derartig ausgewählt sind, dass die Zusammensetzung
elektroneutral ist; A Aryl ist; R''' ausgewählt ist
aus H und C
1- bis C
3-Alkyl;
R' ausgewählt ist
aus Wasserstoff und C
1- bis C
3-Alkyl; R'' ausgewählt ist aus Wasserstoff und
C
1- bis C
3-Alkyl; und
R'''' ausgewählt ist
aus Wasserstoff und C
1- bis C
4-Alkyl;
v eine ganze Zahl von 0 bis 10 ist; x eine ganze Zahl von 0 bis
10 ist; y eine ganze Zahl von 0 bis 10 ist;
worin:
die
Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, welche an A gebunden ist, geringer
als 20 ist (vorzugsweise ca. 9 bis ca. 18; bevorzugter ca. 10 bis
ca. 14); das Alkylarylsulfonattensidsystem zwei oder mehr Isomere
im Hinblick auf die Bindungspositionen von R', R'' und A an die Einheit
R''''-C(-)H(CH
2)
vC(-)H(CH
2)
xC(-)H(CH
2)
y-CH
3 dieser Formel
umfasst;
mindestens eines von R' and R'' C
1- bis C
3-Alkyl ist;
wenn R'''' C
1- ist, die Summe von v + x + y mindestens
1 ist; und wenn R'''' H
ist, die Summe von v + x + y mindestens 2 ist;
und in mindestens
ca. 60% der Zusammensetzung A gebunden ist an die Einheit R''''-C(-)H(CH
2)
vC(-)H(CH
2)
xC(-)H(CH
2)
y-CH
3 in
der Position, welche ausgewählt
ist aus den Positionen alpha- und beta- zu einem der beiden terminalen
Kohlenstoffatome davon;
worin das Alkylarylsulfonattensidsystem
weiterhin beide der folgenden Eigenschaften erfüllt:
Das Alkylarylsulfonattensidsystem
weist ein Verhältnis
von nichtquaternären
zu quaternären
Kohlenstoffatomen in der Einheit R''''-C(-)H(CH
2)
vC(-)H(CH
2)
xC(-)H(CH
2)
y-CH
3 von mindestens
10 : 1 bezogen auf das Gewicht auf, wenn quaternäre Kohlenstoffatome vorliegen;
und
es liegt nicht mehr als 40 Gew.-% Verlust, gemessen durch
den Härtetoleranztest,
vor.
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Entsprechend
einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine neuartige
Tensidzusammensetzung bereitgestellt. Diese neuartige Tensidzusammensetzung
umfasst:
- a) 0,01 Gew.-% bis 99,99 Gew.-% eines
Alkylarylsulfonattensidsystems, umfassend mindestens zwei Isomere
des Alkylarylsulfonattensids der Formel: worin:
L ein acyclisches
aliphatisches Hydrocarbyl mit insgesamt 6 bis 18 Kohlenstoffatomen
ist;
M ein Kation oder eine Kationmischung darstellt und q
die Valenz davon ist;
a und b Zahlen sind, welche derartig
ausgewählt
sind, dass die Zusammensetzung elektroneutral ist;
R' ausgewählt ist
aus H und C1- bis C3-Alkyl;
R'' ausgewählt ist aus H und C1- bis C3-Alkyl;
R''' ausgewählt ist
aus H und C1- bis C3-Alkyl;
sowohl R' als auch
R'' an L nichtterminal
gebunden sind und mindestens eines von R' und R'' C1- bis C3-Alkyl ist;
und
A Aryl ist; und
worin:
das Alkylarylsulfonattensidsystem
zwei oder mehr Isomere bezüglich
der Bindungspositionen von R',
R'' und A an L umfasst;
in
mindestens 60% der Zusammensetzung A an L in der Position gebunden
ist, welche ausgewählt
ist aus den Positionen alpha- und beta- zu einem der beiden terminalen
Kohlenstoffatome davon; und
worin das Alkylarylsulfonattensidsystem
weiterhin beide der folgenden Eigenschaften erfüllt:
Das Alkylarylsulfonattensidsystem
weist ein Verhältnis
von nichtquaternären
zu quaternären
Kohlenstoffatomen in L von mindestens 10 : 1 bezogen auf das Gewicht
auf, wenn quaternäre
Kohlenstoffatome vorliegen; und
es liegt nicht mehr als 40
Gew.-% Verlust, gemessen durch den Härtetoleranztest, vor; und
- b) 0,01 Gew.-% bis 99,99 Gew.-% mindestens eines Isomers des
linearen Analogons des Alkylarylsulfonattensids (a).
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Entsprechend
einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine neuartige
Tensidzusammensetzung bereitgestellt. Diese neuartige Tensidzusammensetzung
umfasst:
- a) 0,01 Gew.-% bis 99,99 Gew.-% eines
Alkylarylsulfonattensidsystems, umfassend mindestens zwei Isomere,
welche exklusiv zu den ortho-, meta-, para- und Stereoisomeren eines
Alkylarylsulfonattensids gehören
der Formel: worin M ein Kation darstellt,
q die Valenz des Kations ist, a und b Zahlen darstellen, welche
derartig ausgewählt
sind, dass die Zusammensetzung elektroneutral ist; A Aryl ist; R''' ausgewählt ist
aus H und C1- bis C3-Alkyl;
R' ausgewählt ist
aus Wasserstoff und C1- bis C3-Alkyl; R'' ausgewählt ist aus Wasserstoff und
C1- bis C3-Alkyl;
und R'''' ausgewählt ist
aus Wasserstoff und C1- bis C4-Alkyl;
v eine ganze Zahl von 0 bis 10 ist; x eine ganze Zahl von 0 bis
10 ist; y eine ganze Zahl von 0 bis 10 ist;
worin:
die
Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, welche an A gebunden ist, geringer
als 20 ist;
das Alkylarylsulfonattensidsystem zwei oder mehr
Isomere im Hinblick auf die Bindungspositionen von R', R'' und A an die Einheit R''''-C(-)H(CH2)vC(-)H(CH2)xC(-)H(CH2)y-CH3 dieser
Formel umfasst;
mindestens eines von R' and R'' C1- bis C3-Alkyl ist;
wenn R'''' C1- ist, die Summe von v + x + y mindestens 1
ist; und wenn R'''' H
ist, die Summe von v + x + y mindestens 2 ist;
und in mindestens
ca. 60% der Zusammensetzung A gebunden ist an die Einheit R''''-C(-)H(CH2)vC(-)H(CH2)xC(-)H(CH2)y-CH3 in
der Position, welche ausgewählt
ist aus den Positionen alpha- und beta- zu einem der beiden terminalen
Kohlenstoffatome davon;
worin das Alkylarylsulfonattensidsystem
weiterhin beide der folgenden Eigenschaften erfüllt:
Das Alkylarylsulfonattensidsystem
weist ein Verhältnis
von nichtquaternären
zu quaternären
Kohlenstoffatomen in der Einheit R''''-C(-)H(CH2)vC(-)H(CH2)xC(-)H(CH2)y-CH3 von
mindestens 10 : 1 bezogen auf das Gewicht auf, wenn quaternäre Kohlenstoffatome
vorliegen; und
es liegt nicht mehr als 40 Gew.-% Verlust, gemessen
durch den Härtetoleranztest,
vor; und
- b) 0,01 Gew.-% bis 99,99 Gew.-% mindestens eines Isomers des
linearen Analogons des Alkylarylsulfonattensids (a).
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In
all diesen vier Aspekten der Erfindung umfasst das Tensidsystem
vorzugsweise mindestens zwei, vorzugsweise mindestens vier, bevorzugter
mindestens acht, noch bevorzugter mindestens zwölf, noch bevorzugter mindestens
sechzehn und am meisten bevorzugt mindestens zwanzig Isomere und/oder
Homologe des Alkyarylsulfonattensids der Formel (I). Die nachfolgend
ausführlich
beschriebenen „Isomere" beinhalten insbesondere
die Verbindungen mit verschiedenen Bindungspositionen der Einheiten
R' und/oder R'' an die Einheit L. Die „Homologe" variieren in der
Zahl der Kohlenstoffatome, die in der Summe von L, R' und R'' enthalten sind.
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Entsprechend
einem fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine neuartige Reinigungszusammensetzung
bereitgestellt. Diese neuartige Reinigungszusammensetzung umfasst
0,01 Gew.-% bis 99,99 Gew.-% einer der neuartigen Tensidzusammensetzungen
und 0,0001 Gew.-% bis 99,99 Gew.-% eines Reinigungsadditivs, was
nachstehend näher
beschrieben wird.
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Die
Reinigungszusammensetzung enthält
vorzugsweise mindestens 0,1 Gew.-%, bevorzugter mindestens 0,5 Gew.-%,
noch bevorzugter mindestens 1 Gew.-% der Zusammensetzung des Tensidsystems.
Außerdem
enthält
die Reinigungszusammensetzung vorzugsweise nicht mehr als 80 Gew.-%,
bevorzugter nicht mehr als 60 Gew.-%, noch bevorzugter nicht mehr
als 40 Gew.-% der Zusammensetzung des Tensidsystems.
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Dementsprechend
ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, neuartige Reinigungszusammensetzungen
bereitzustellen. Diese und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile
gehen eindeutig aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung sowie
den beigefügten
Patentansprüchen
hervor.
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Alle
hier genannten Prozent-, Verhältnis-
und Proportionsangaben verstehen sich nach Gewicht, wenn nichts
anderes angegeben wird. Alle Temperaturangaben verstehen sich in
Grad Celsius (°C),
wenn nichts anderes angegeben wird.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft neuartige Tensidzusammensetzungen.
Sie betrifft außerdem
neuartige Reinigungszusammensetzungen, die das neuartige Tensidsystem
enthalten.
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Das
Tensidsystem umfasst mindestens zwei Isomere des Alkyarylsulfonattensids
der Formel:
worin M ein Kation oder eine
Kationmischung darstellt. M ist vorzugsweise ein Alkalimetall, ein
Erdalkalimetall, Ammonium, substituiertes Ammonium oder Mischungen
davon, bevorzugter Natrium, Kalium, Magnesium, Kalzium oder Mischungen
davon. Die Valenz des Kations, q, beträgt vorzugsweise 1 oder 2. Die
Zahlen a und b sind derartig ausgewählt, dass die Zusammensetzung
elektroneutral ist; a und b sind vorzugsweise 1 oder 2 bzw. 1.
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A
ist ausgewählt
aus Aryl. Ar ist vorzugsweise Benzol, Toluol, Xylol, Naphthalin
und Mischungen davon, bevorzugter Benzol oder Toluol und am meisten
bevorzugt Benzol.
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R' ist ausgewählt aus
H und C1- bis C3-Alkyl.
R' ist vorzugsweise
H oder C1- bis C2-Alkyl, bevorzugter Methyl
oder Ethyl und am meisten bevorzugt Methyl. R'' ist
ausgewählt
aus H und C1- bis C3-Alkyl.
R'' ist vorzugsweise
H oder C1- bis C2-Alkyl,
bevorzugter H oder Methyl. R''' ist ausgewählt aus H und C1-
bis C3-Alkyl. R''' ist vorzugsweise
H oder C1- bis C2-Alkyl,
bevorzugter H oder Methyl und am meisten bevorzugt H. Sowohl R' als auch R'' sind nichtterminal an L gebunden. Das
bedeutet, dass R' und
R'' sich nicht zur Gesamtkettenlänge von
L hinzufügen,
sondern vielmehr Gruppen sind, die sich von L verzweigen. Auch ist
mindestens eines von R' und
R'' C1-
bis C3-Alkyl. Dadurch wird L auf ein Hydrocarbylmolekül mit mindestens
einem Alkylzweig beschränkt.
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L
ist ein acyclisches aliphatisches Hydrocarbyl mit insgesamt 6 bis
18, vorzugsweise 9 bis 14 (bei nur einer Methylverzweigung) Kohlenstoffatomen.
L ist bevorzugt eine Einheit R''''-C(-)H(CH
2)
vC(-)H(CH
2)
xC(-)H(CH
2)
y-CH
3,
das R'''',
aber nicht R', R'' oder die Einheit A in der Formel (II)
unten enthält
mit R', R'', R''',
A, M, q, a und b gemäß vorstehender
Definition. R'''' ist
ausgewählt
aus H und C
1- bis C
3-Alkyl. R'''' ist vorzugsweise
Wasserstoff und C
1 bis C
3,
bevorzugter Wasserstoff und C
1 bis C
2 und am meisten bevorzugt Methyl oder Ethyl.
Die Zahlen der Methylenuntereinheiten v, x und y sind unabhängige ganze
Zahlen von 0 bis 10, vorausgesetzt, dass die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome,
welche an A gebunden ist, geringer als 20 ist. Diese Zahl versteht
sich einschließlich
R', R'', R''' und R''''. Wenn darüber hinaus R'''' C
1 ist,
beträgt
die Summe von v + x + y mindestens 1; und wenn R'''' H ist, beträgt die Summe von v + x + y
mindestens 2. In der Einheit R''''-C(-)H(CH
2)
vC(-)H(CH
2)
xC(-)H(CH
2)
y-CH
3 geben
die drei C(-) die drei Kohlenstoffatome an, wobei A, R' und R'' an die Einheit gebunden sind.
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Das
Alkylarylsulfonattensidsystem umfasst zwei oder mehr Isomere bezüglich der
Bindungspositionen von R',
R'' und A an L. In mindestens
60%, vorzugsweise 80%, bevorzugter 100% der Tensidzusammensetzung
ist A an L in der Position gebunden, welche ausgewählt ist
aus den Positionen alpha- und beta- zu einem der beiden terminalen
Kohlenstoffatome von L. Die Begriffe „alpha-" und „beta-" bezeichnen die Kohlenstoffatome, die
sich ein bzw. zwei Kohlenstoffatome von den terminalen Kohlenstoffatomen
entfernt befinden. Zur Veranschaulichung zeigt die Struktur unten
die beiden möglichen
alpha-Positionen
und beta- Positionen in einem allgemeinen linearen Kohlenwasserstoff.
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Darüber hinaus
weist das Alkylarylsulfonattensidsystem im ersten Aspekt der Erfindung
ein Verhältnis von
nichtquaternären
zu quaternären
Kohlenstoffatomen in L von mindestens 10 : 1 bezogen auf das Gewicht auf,
wenn quaternäre
Kohlenstoffatome vorliegen. Das Gewichtsverhältnis von nichtquaternären zu quaternären Kohlenstoffatomen
in L beträgt
mindestens 20 : 1, am meisten bevorzugt 100 : 1.
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Überdies
liegt nicht mehr als 40 Gew.-%, vorzugsweise 20 Gew.-%, bevorzugter
10 Gew.-% Verlust vor, gemessen durch den Härtetoleranztest wie nachfolgend
beschrieben.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung kann die zweite Ausführungsform
der Tensidzusammensetzung ein Tensidsystem enthalten, das mindestens
ein Isomer des linearen Analogons des Alkylarylsulfonattensids umfasst.
Ein lineares Analogon bedeutet, dass die Struktur des Alkylarylsulfonattensids
wäre:
mit A, R''', M, q, a und b gemäß obiger
Definition und worin Q ein lineares Hydrocarbyl ist, das 5 bis 20
Kohlenstoffatome enthält.
Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in Q entspricht vorzugsweise
der Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in der Summe von R', L und R'' des Tensids der Formel (I) oben.
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Im
zweiten Aspekt der Erfindung umfasst die Tensidzusammensetzung ein
Alkylarylsulfonattensidsystem, umfassend mindestens zwei Isomere,
welche exklusiv zu den ortho-, meta-, para- und Stereoisomeren eines
Alkylarylsulfonattensids gehören
der Formel:
mit A, R', R'', R''',
R'''',
M, q, a, b, v, x und y gemäß obiger
Definition.
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Das
Alkylarylsulfonattensidsystem umfasst zwei oder mehr Isomere im
Hinblick auf die Bindungspositionen von R', R'' und A an die Einheit
L R''''-C(-)H(CH2)vC(-)H(CH2)xC(-)H(CH2)y-CH3.
In mindestens 60%, vorzugsweise 80%, bevorzugter 100% der Tensidzusammensetzung
ist A an die L-Einheit R''''-C(-)H(CH2)vC(-)H(CH2)xC(-)H(CH2)y-CH3 in der Position
gebunden, welche ausgewählt
ist aus den Positionen alpha- und beta- zu einem der beiden terminalen
Kohlenstoffatome von R''''-C(-)H(CH2)vC(-)H(CH2)xC(-)H(CH2)y-CH3.
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Darüber hinaus
weist das Alkylarylsulfonattensidsystem im ersten Aspekt der Erfindung
ein Verhältnis von
nichtquaternären
zu quaternären
Kohlenstoffatomen in der L-Einheit R''''-C(-)H(CH2)vC(-)H(CH2)xC(-)H(CH2)y-CH3 von
mindestens 10 : 1 bezogen auf das Gewicht auf, wenn quaternäre Kohlenstoffatome
vorliegen. Vorzugsweise beträgt
das Gewichtsverhältnis
von nichtquaternären
zu quaternären
Kohlenstoffatomen in R''''-C(-)H(CH2)vC(-)H(CH2)xC(-)H(CH2)y-CH3 mindestens
20 : 1, am meisten bevorzugt 100 : 1.
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Überdies
wird ein Verlust von weniger als 40 Gew.-%, vorzugsweise weniger
als 20 Gew.-%, bevorzugter weniger als 10 Gew.-%, gemessen durch
den Härtetoleranztest,
vorausgesetzt.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung kann die zweite Ausführungsform
der Tensidzusammensetzung ein Tensidsystem enthalten, das mindestens
ein Isomer des linearen Analogons des Alkylarylsulfonattensids umfasst.
Ein lineares Analogon bedeutet, dass die Struktur des Alkylarylsulfonattensids
wäre:
mit A, R''', R'''', M, q, a und b gemäß obiger
Definition, sofern R'''' n-Alkyl
ist. Anders ausgedrückt:
R' und R'' sind beide hydrogen. Dieses lineare
Analogon hätte
nicht alle Eigenschaften des Alkylarylsulfonattensidsystems. Das
heißt,
dass weniger als 60% des Analogons vorhanden sein können, in
dem A an die Einheit R''''-C(-)H(CH
2)
vC(-)H(CH
2)
xC(-)H(CH
2)
y-CH; in der Position
gebunden ist, welche ausgewählt
ist aus den Positionen alpha- und beta- zu einem der beiden terminalen
Kohlenstoffatome davon. Gleichermaßen sind bei einem Test als
Tensidsystem im Rahmen eines Härtetoleranztests
mehr als 40% Gewichtsverlust für
das Analogon möglich.
-
Alkylarylsulfonattensidsystem
-
Die
vorliegende Erfindung ist auf ein Alkylarylsulfonattensidsystem
ausgerichet, das mindestens zwei Isomere enthält der Formel:
mit L, M, R', R'', R''', q, a, b, A gemäß obiger Definition.
-
Die
vorliegende Erfindung ist außerdem
auf ein Alkylarylsulfonattensidsystem ausgerichet, das mindestens
zwei Isomere enthält
der Formel:
mit R'''', M, R', R'', R''',
q, a, b, A, v, x und y gemäß obiger
Definition. Mögliche
Isomere, die in beiden Alkylarylsulfonatsystemen vorkommen, sind:
-
-
-
-
Die
Strukturen (a) bis (m) dienen lediglich zur Veranschaulichung einiger
möglicher
Alkylarylsulfonattenside und sollen nicht den Umfang der Erfindung
einschränken.
-
Zudem
enthalten die Alkylarylsulfonattenside vorzugsweise mindestens zwei „Isomere", ausgewählt aus:
- i) Stellungsisomeren auf der Basis der Bindungspositionen
der Substituenten R' und
R'' an L;
- ii) Stereoisomeren auf der Basis von chiralen Kohlenstoffatomen
in L oder seinen Substituenten;
- iii) ortho-, meta- und para- Isomeren auf der Basis der Bindungspositionen
der Substituenten an Ar, wenn Ar ein substituiertes oder unsubstituiertes
Benzol ist. Das bedeutet, dass L ortho-, meta- oder para- zu A und
zu einem Substituent an A außer
L (z. B. R''') oder eine andere mögliche Alternative sein kann.
-
Ein
Beispiel für
Zweityp-Isomere (i) sind die Strukturen (a) und (c). Der Unterschied
besteht darin, dass das Methyl in (a) an der 5- Position, in (c)
hingegen an der 7-Position gebunden ist.
-
Ein
Beispiel für
Zweityp-Isomere (ii) sind die Strukturen (c) und (d). Der Unterschied
besteht darin, dass es sich bei diesen Isomeren um Stereoisomere
handelt, wobei der chirale Kohlenstoff das 7. Kohlenstoffatom in
der Hydrocarbyl-Einheit ist.
-
Ein
Beispiel für
Zweityp-Isomere (iii) sind die Strukturen (1) und (m). Der Unterschied
besteht darin, dass die Sulfonatgruppe in (1) meta- zur Hydrocarbyl-Einheit
ist, während
in (m) das Sulfonat ortho- zur Hydrocarbyl-Einheit ist.
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Beispiel 1
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Verbessertes Alkylbenzolsulfonattensidsystem
durch skelettisomerisiertes lineares Olefin
-
Schritt (a): Mindestens
teilweise Reduzierung der Linearität eines Olefins (durch Skelettisomerisierung
eines Olefins, vorgeformt zu Kettenlängen, die für die Wascheigenschaften von
Reinigungsmitteln geeignet sind)
-
Eine
Mischung aus Dec-1-en, Undec-1-en, Dodec-1-en und Tridec-1-en (z.
B. erhältlich
von Chevron) in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 2 : 2 : 1 wird
bei 220°C
und einer geeigneten LHSV, z. B. 1,0, über einen Pt-SAPO-Katalysator
beleitet. Der Katalysator wird auf die in Beispiel 1 des Patents
US 5,082,956 beschriebene
Weise vorbereitet. Siehe WO 95/21225, z. B. Beispiel 1 und die zugehörige Spezifikation.
Das Produkt ist ein skelettisomerisiertes, leicht verzweigtes Olefin
mit einer Reihe von Kettenlängen,
die für
die Herstellung eines Alkylbenzolsulfonattensidsystems für den Einbau
in Reinigungszusammensetzungen für
den Endverbraucher geeignet sind. Allgemeiner kann die Temperatur
in diesem Schritt zwischen 200°C
und 400°C
betragen, vorzugsweise 230°C
bis 320°C.
Der Druck bewegt sich normalerweise zwischen 103 kNm
–2 (15
psig) und 13.790 kNm
–2 (2.000 psig), vorzugsweise
zwischen 103 kNm
–2 (15 psig) und 6.895
kNm
–2 (1.000
psig), bevorzugter zwischen 103 kNm
–2 (15
psig) und 4.137 kNm
–2 (600 psig). Wasserstoff
ist ein sinnvolles Druckgas. Die geeignete Raumgeschwindigkeit (LHSV
bzw. WHSV) liegt zwischen 0,05 und 20. Niedriger Druck und eine
geringe Raumgeschwindigkeit pro Stunde liefern eine verbesserte
Selektivität,
mehr Isomerisierung und weniger Cracking. Destillierung zur Entfernung
von flüchtigen
Substanzen durch Kochen bei bis zu 40°C/1.333 Nm
–2 (40°C/10 mmHg).
-
Schritt (b): Alkylierung
des Produkts aus Schritt (a) unter Verwendung eines aromatischen
Kohlenwasserstoffs
-
Einem
Glasautoklav-Liner werden 1 Mol Äquivalent
der leicht verzweigten, in Schritt (a) hergestellten Olefinmischung
hinzugefügt,
20 Mol Äquivalente
Benzol und 20 Gew.-% auf der Basis der Olefinmischung eines formselektiven
Zeolithkatalysators (saurer Mordenit-Katalysator ZeocatTM FM-8/25H).
Der Glas-Liner ist im Innern eines rüttelnden Edelstahlautoklaven
eingeschlossen. Der Autoklav wird zweimal mit 1.724 kNm–2 (250 psig)
N2 gespült
und anschließend
bis zu 6.895 kNm–2 (1.000 psig) N2 gefüllt.
Unter Mischbewegungen wird die Mischung 14–15 Stunden auf 170–190°C erhitzt.
Anschließend
wird sie abgekühlt
und aus dem Autoklaven genommen. Die Reaktionsmischung wird gefiltert,
um den Katalysator zu entfernen, und durch Abdestillieren nicht
in Reaktion getretener Ausgangsmaterialien und/oder Verunreinigungen
(z. B. Benzol, Olefin, Paraffin, Spurenmaterialien, wobei nützliche
Materialien auf Wunsch recycelt werden) konzentriert, um ein klares,
nahezu farbloses flüssiges
Produkt zu erhalten. Das gebildete Produkt ist ein erwünschtes
verbessertes Alkylbenzol, das optional an eine entfernte Produktionsstätte geschickt
werden kann, in der die weiteren Schritte der Sulfonierung und des
Einbaus in Reinigungszusammensetzungen für den Endverbraucher durchgeführt werden
können.
-
Schritt (c): Sulfonierung
des Produkts aus Schritt (b)
-
Das
Produkt aus Schritt (b) wird mit einem Äquivalent von Chlorschwefelsäure unter
Verwendung von Methylenchlorid als Lösungsmittel sulfoniert. Das
Methylenchlorid wird ausdestilliert.
-
Schritt (d): Neutralisierung
des Produkts aus Schritt (c)
-
Das
Produkt aus Schritt (c) wird mit Natriummethoxid in Methanol neutralisiert
und das Methanol verdampft, um ein verbessertes Alkylbenzolsulfonattensidsystem
zu erhalten.
-
Beispiel 2
-
Verbessertes Alkylbenzolsulfonattensidsystem
durch skelettisomerisiertes lineares Olefin
-
Das
Verfahren in Beispiel 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, dass für den Schritt
der Sulfonierung, (c), Schwefeltrioxid (ohne Methylenchlorid als
Lösungsmittel)
als Sulfonierungsmittel eingesetzt wird. Einzelheiten zur Sulfonierung
unter Verwendung einer geeigneten Luft/Schwefeltrioxid-Mischung
finden sich in
US 3,427,342 ,
Chemithon. Darüber
hinaus wird in Schritt (d) Natriumhydroxid anstelle von Natriummethoxid
zur Neutralisierung verwendet.
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Beispiel 3
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Verbessertes Alkylbenzolsulfonattensidsystem
durch skelettisomerisiertes lineares Olefin
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Schritt (a): Mindestens
teilweise Reduzierung der Linearität eines Olefins
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Eine
leicht verzweigte Olefinmischung wird hergestellt, indem eine Mischung
aus C11-, C12- und C13-Monoolefinen
im Gewichtsverhältnis
von 1 : 3 : 1 bei 430°C über einen
H-Ferrierit-Katalysator
beleitet wird. Für
diesen Schritt können
die Methode und der Katalysator von US 5,510,306 benutzt werden.
Destillierung zur Entfernung von flüchtigen Substanzen durch Kochen
bei bis zu 40°C/1.333
Nm–2 (40°C/10 mmHg).
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Schritt (b): Alkylierung
des Produkts aus Schritt (a) unter Verwendung eines aromatischen
Kohlenwasserstoffs
-
Einem
Glasautoklav-Liner werden 1 Mol Äquivalent
der leicht verzweigten Olefinmischung aus Schritt (a) hinzugefügt, 20 Mol Äquivalente
Benzol und 20 Gew.-% auf der Basis der Olefinmischung eines formselektiven
Zeolithkatalysators (saurer Mordenit-Katalysator ZeocatTM FM-8/25H).
Der Glas-Liner ist im Innern eines rüttelnden Edelstahlautoklaven
eingeschlossen. Der Autoklav wird zweimal mit 1.724 kNm–2 (250
psig) N2 gespült und anschließend bis
zu 6.895 kNm–2 (1.000
psig) N2 gefüllt. Unter Mischbewegungen
wird die Mischung über
Nacht 14–15
Stunden auf 170–190°C erhitzt.
Anschließend
wird sie abgekühlt
und aus dem Autoklaven genommen. Die Reaktionsmischung wird gefiltert,
um den Katalysator zu entfernen. Benzol wird destilliert und recycelt,
und flüchtige
Verunreinigungen werden ebenfalls entfernt. Man erhält ein klares,
farbloses oder nahezu farbloses flüssiges Produkt.
-
Schritt (c): Sulfonierung
des Produkts aus Schritt (b)
-
Die
klare, farblose oder nahezu farblose Flüssigkeit aus Schritt (b) wird
mit einem Äquivalent
von Chlorschwefelsäure
unter Verwendung von Methylenchlorid als Lösungsmittel sulfoniert. Das
Methylenchlorid wird ausdestilliert.
-
Schritt (d): Neutralisierung
des Produkts aus Schritt (c)
-
Das
Produkt aus Schritt (c) wird mit Natriummethoxid in Methanol neutralisiert
und das Methanol verdampft, um ein verbessertes Alkylbenzolsulfonattensidsystem,
eine Natriumsalzmischung zu erhalten.
-
Beispiel 4
-
Verbessertes Alkylbenzolsulfonattensidsystem
durch Skelettisomerisierung von Paraffin
-
Schritt(ai)
-
Eine
Mischung aus Undec-n-en, Dodec-n-en, Tridec-n-en im Gewichtsverhältnis 1
: 3 : 1 wird für
eine Umwandlung von mehr als 90% bei einer Temperatur von etwa 300°C mit 6.895
kNm–2 (1.000
psig) unter Wasserstoffgas mit einer gewichteten Raumgeschwindigkeit
pro Stunde im Bereich zwischen 2 und 3 und 30 Mol H2/Mol Kohlenwasserstoff über Pt-SAPO-11
isomerisiert. Eine detaillierte Beschreibung einer solchen Isomerisierung
findet sich bei S. J. Miller in „Microporous Materials", Vol. 2., (1994),
439–449.
In weiteren Beispielen kann die lineare Paraffinausgangsmischung
identisch mit der sein, die in der konventionellen LAB-Herstellung verwendet
wird. Destillierung zur Entfernung von flüchtigen Substanzen durch Kochen
bei bis zu 40°C/1.333 Nm–2 (40°C/10 mmHg).
-
Schritt (aii)
-
Das
Paraffin aus Schritt (ai) kann mithilfe konventioneller Methoden
dehydriert werden. Siehe zum Beispiel
US
5,012,021 , 30.04.91 oder
US
3,562,797 , 09.02.71. Ein geeigneter Dehydrierungskatalysator
wird in
US 3,274,287 ;
3,315,007; 3,315,008; 3,745,112; 4,430,517; und 3,562,797 offenbart.
Für die
Zwecke des vorliegenden Beispiels entspricht die Dehydrierung
US 3,562,797 . Der Katalysator
ist Zeolith A. Die Dehydrierung wird in der Gasphase in Anwesenheit
von Sauerstoff (Paraffin : Disauerstoff 1 : 1 molar) durchgeführt. Die
Temperatur bewegt sich zwischen 450°C und 550°C. Das Gramm-Verhältnis des
Katalysators zum Mol-Wert der gesamten Zufuhr pro Stunde beträgt 3,9.
-
Schritt (b): Alkylierung
des Produkts aus Schritt (a) unter Verwendung eines aromatischen
Kohlenwasserstoffs
-
Einem
Glasautoklav-Liner werden 1 Mol Äquivalent
der Mischung aus Schritt (a) hinzugefügt, 5 Mol Äquivalente Benzol und 20 Gew.-%
auf der Basis der Olefinmischung eines formselektiven Zeolithkatalysators (saurer
Mordenit-Katalysator ZeocatTM FM-8/25H).
Der Glas-Liner ist im Innern eines rüttelnden Edelstahlautoklaven
eingeschlossen. Der Autoklav wird zweimal mit 1.724 kNm–2 (250
psig) N2 gespült und anschließend bis
zu 6.895 kNm–2 (1.000
psig) N2 gefüllt. Unter Mischbewegungen
wird die Mischung über
Nacht 14–15
Stunden auf 170–190°C erhitzt.
Anschließend
wird sie abgekühlt
und aus dem Autoklaven genommen. Die Reaktionsmischung wird gefiltert,
um den Katalysator zu entfernen. Benzol und nicht in Reaktion getretene
Paraffine werden destilliert und recycelt. Man erhält ein klares,
farbloses oder nahezu farbloses flüssiges Produkt.
-
Schritt (c): Sulfonierung
des Produkts aus Schritt (b)
-
Das
Produkt aus Schritt (b) wird mit Schwefeltrioxid/Luft ohne Lösungsmittel
sulfoniert. Siehe
US 3,427,342 .
Das Molverhältnis
des Schwefeltrioxids zu Alkylbenzol beträgt ca. 1,05 : 1 bis ca. 1,15
: 1. Der Reaktionsstrom wird abgekühlt und von überschüssigem Schwefeltrioxid
getrennt.
-
Schritt (d): Neutralisierung
des Produkts aus Schritt (c)
-
Das
Produkt aus Schritt (c) wird mit einem leichten Überschuss an Natriumhydroxid
neutralisiert, um ein verbessertes Alkylbenzolsulfonattensidsystem
zu erhalten.
-
Beispiel 5
-
Verbessertes Alkylbenzolsulfonattensidsystem
durch eine spezifische tertiäre
Alkoholmischung aus einer Grignard-Reaktion
-
Eine
Mischung aus 5-methyl-5-undecanol, 6-methyl-6-dodecanol und 7-methyl-7-tridecanol wird über die
folgende Grignard-Reaktion hergestellt. Eine Mischung aus 28 g 2-Hexanon, 28 g 2-Heptanon,
14 g 2-Octanon und 100 g Diethylether werden einem Tropftrichter
hinzugefügt.
Die Ketonmischung wird anschließend über einen
Zeitraum von 1,75 Stunden tropfenweise einem stickstoffüberlagerten
Dreihals-Rührrundkolben hinzugefügt, der
mit einem Rückflusskühler ausgestattet
ist und 350 ml 2.0 M Hexylmagnesiumbromid in Diethylether sowie
weitere 100 ml Diethylether enthält.
Nach dem Hinzufügen
wird die Reaktionsmischung 1 Stunde lang bei 20°C gerührt. Die Reaktionsmischung
wird anschließend
unter Rühren
600 g einer Mischung aus Eis und Wasser hinzugefügt. Dieser Mischung werden
228,6 g 30%-ige Schwefelsäurelösung hinzugefügt. Die beiden
daraus resultierenden flüssigen
Phasen werden in einen Scheidetrichter gegeben. Die wässrige Schicht
wird abgelassen und die verbleibende Etherschicht wird zweimal mit
600 ml Wasser gewaschen. Die Etherschicht wird anschließend unter
Vakuum verdampft, um 115,45 g der gewünschten Alkoholmischung zu erhalten.
Eine Probe von 100 g der hellgelben Alkoholmischung wird zusammen
mit 300 ml Benzol und 20 g eines formselektiven Zeolithkatalysators
(saurer Mordenit-Katalysator ZeocatTM FM-8/25H)
in einen Glasautoklav-Liner gegeben. Der Glas-Liner ist im Innern
eines rüttelnden
Edelstahlautoklaven eingeschlossen. Der Autoklav wird zweimal mit 1.7241
kNm–2 (250
psig) N2 gespült und anschließend bis
zu 6.895 kNm–2 (1.000 psig)
N2 gefüllt.
Unter Mischbewegungen wird die Mischung über Nacht 14–15 Stunden
auf 170°C
erhitzt. Anschließend
wird sie abgekühlt
und aus dem Autoklaven genommen. Die Reaktionsmischung wird gefiltert,
um den Katalysator zu entfernen, und durch Abdestillieren des Benzols,
das getrocknet und recycelt wird, konzentriert. Man erhält eine
klare, farblose oder nahezu farblose leicht verzweigte Olefinmischung.
-
50
g der leicht verzweigten Olefinmischung, die durch Dehydrierung
der Grignard-Alkoholmischung
erhalten wird (siehe oben), werden zusammen mit 150 ml Benzol und
10 g eines formselektiven Zeolithkatalysators (saurer Mordenit-Katalysator
ZeocatTM FM-8/25H) in einen Glasautoklav-Liner
gegeben. Der Glas-Liner ist im Innern eines rüttelnden Edelstahlautoklaven
eingeschlossen. Der Autoklav wird zweimal mit 1.724 kNm–2 (250
psig) N2 gespült und anschließend bis
zu 6.895 kNm–2 (1.000
psig) N2 gefüllt. Unter Mischbewegungen wird
die Mischung über
Nacht 14–15
Stunden auf 195°C
erhitzt. Anschließend
wird sie abgekühlt
und aus dem Autoklaven genommen. Die Reaktionsmischung wird gefiltert,
um den Katalysator zu entfernen, und durch Abdestillieren des Benzols,
das getrocknet und recycelt wird, konzentriert. Man erhält ein klares,
farbloses oder nahezu farbloses flüssiges Produkt. Das Produkt
wird unter Vakuum 133 Nm–2 bis 667 Nm–2 (1–5 mmHg)
destilliert, und man man behält
die Fraktion aus 95°C
bis 135°C
zurück.
-
Die
zurückbehaltene
Fraktion, d. h. die klare, farblose oder nahezu farblose Flüssigkeit,
wird anschließend
mit einem molaren Äquivalent
von SO3 sulfoniert, und das daraus resultierende
Produkt wird mit Natriummethoxid in Methanol neutralisiert und das
Methanol verdampft, um ein verbessertes Alkylbenzolsulfonattensidsystem
zu erhalten.
-
Härtetoleranztest
-
Die
Alkylarylsulfonattensidsysteme der vorliegenden Erfindung weisen
nicht mehr als 40%, vorzugsweise nicht mehr als 20%, bevorzugter
nicht mehr als 10% Gewichtsverlust auf, gemessen durch den Härtetoleranztest.
Dieser Test gestaltet sich im Einzelnen wie folgt:
-
Härtetoleranztest – Alle eingesetzten
Glaswaren werden gründlich
gereinigt und getrocknet. Die verwendeten Probenkonzentrationen
basieren auf der wasserfreien Form des Alkylarylsulfonattensidsystems
der vorliegenden Erfindung. Das Experiment wird bei 22 ± 1°C durchgeführt.
-
Es
werden 20 g Tensidlösung,
die 4.00 ppm des Natriumsalzes des Alkylarylsulfonattensidsystems, für das die
Härtetoleranz
ermittelt werden soll, 5.00 ppm Natriumtripolyphosphat, 3.20 ppm
Natriumcarbonat und 5.29 ppm Natriumsulfat enthält, hergestellt, indem jede
Komponente in vollentsalztem Wasser zu den angegebenen Konzentrationen
gelöst
wird. Die 20 g Tensidlösung
werden 180 g einer Härtelösung von
4,7677 mmol/L (27,8 grain per gallon), Molverhältnis 3 : 1 Ca++ :
Mg++ (die aus den entsprechenden Sulfatsalzen
hergestellt wird) hinzugefügt.
Die daraus resultierende Testlösung
von 200 g wird 30 Sekunden lang kräftig geschüttelt und darf anschließend ruhen.
Nach 40 Minuten werden 10 ml aliquoter Teil der Testlösung durch
einen Gelman Acrodisk Spritzenfilter mit 0,1 μM (VWR Scientific, Kat. Nr.
28143-309) gefiltert. Die ersten 2 ml des Filtrats werden entsorgt,
während
die restlichen 8 ml zu Analysezwecken aufgefangen werden. Die Tensidkonzentration
(in ppm) im aufgefangenen Filtrat, Csurf,
wird anschließend
quantitativ mithilfe einer geeigneten Analysetechnik ermittelt,
z. B. einer Zweiphasentitration wie die internationale Standardmethode
ISO 2271, die in „Introduction
To Surfactant Analysis";
Cullum, D. C., Ed.; Blackie Academic and Professional, Glasgow,
1994; S. 59–64
beschrieben wird.
-
Das
Härtetoleranzergebnis
in diesem Test wird in % Verlust des getesteten Tensidsystems gemäß der folgenden
Formel ausgedrückt:
% Verlust = ([450 ppm – Csurf(ppm)]
: 450 ppm) × 100% Beispiel
- A
- ein kommerzielles,
lineares C11-8-Alkylbenzolsulfonat, hergestellt
mittels HF-Prozess.
- B
- ein Alkylarylsulfonattensidsystem
dieser Erfindung, z. B. hergestellt gemäß Beispiel 5, das mindestens die
folgenden Tensidisomere mit aufgelöster Kristallinität enthält:
-
-
Reinigungszusammensetzungen
-
Die
Tensidzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können in
einer breiten Palette von Reinigungsmittelzusammensetzungen für Endverbraucher
verwendet werden, einschließlich
Pulver. Flüssigkeiten,
Granulate, Gele, Pasten, Tabletten, Säckchen, Riegel, Typen, die
in zweigeteilten Behältern
geliefert werden, Sprüh-
oder Schaumreiniger sowie andere homogene oder mehrphasige Reinigungsmittelformen
für den Endverbraucher.
Sie können
per Hand und/oder in einheitlichen oder frei veränderbaren Dosierungen oder
mit automatischen Dosiervorrichtungen verwendet werden, sind geeignet
für Geräte wie Waschmaschinen
oder Geschirrspülmaschinen
oder können
in verschiedenen Einrichtungen eingesetzt werden, einschließlich für die persönliche Reinigung
in öffentlichen
Einrichtungen, zur Flaschenreinigung, zur Reinigung von Operationsbesteck
oder zur Reinigung elektronischer Komponenten. Sie können einen
großen
Bereich von pH-Werten, z. B. von 2 bis 12 oder noch höher, und
von Alkalitätsreserven
besitzen, einschließlich
sehr hohe Alkalitätsreserven
wie für
das Freimachen von Abflüssen,
wobei einige 10 g NaOH-Äquivalent
pro 100 g Formulierung vorhanden sein können, die von 1–10 g NaOH-Äquivalent
und den milden oder alkaliarmen flüssigen Handreinigern bis hin
zu den sauren Reinigern für
harte Oberflächen
reichen. Hierzu gehören
Reinigungsmittel sowohl mit starker als auch mit schwacher Schaumentwicklung.
-
Verbraucherprodukt-Reinigungszusammensetzungen
sind beschrieben in "Surfactant
Science Series" Marcel
Dekker, New York, Bände
1–67 und
höhere.
Flüssige
Zusammensetzungen sind insbesondere beschrieben im Detail im Band
67, "Liquid Detergents", Ed. Kuo-Yann Lai,
1997, ISBN 0-8247-9391-9. Klassischere Formulierungen, insbesondere
granuläre
Typen, sind beschrieben in "Detergent
Manufacture including Zeolite Builders and Other New Materials", Ed. M. Sittig,
Noyes Data Corporation, 1979. Siehe ebenso Kirk Othmer's Encyclopedia of
Chemical Technology.
-
Verbraucherprodukt-Reinigungszusammensetzungen
umfassen hierin, ohne darauf beschränkt zu sein:
-
Flüssige Feinwaschmittel
(Light Duty Liquid Detergents – LDL):
Diese Zusammensetzungen umfassen LDL-Zusammensetzungen mit die Tensidleistung
verbessernden Magnesiumionen (siehe beispielsweise WO 97100930 A;
GB 2,292,562 A;
US 5,376,310 ;
US 5,269,974 ;
US 5,230,823 ;
US 4,923,635 ;
US 4,681,704 ;
US 4,316,824 ;
US 4,133,779 ) und/oder organischen
Diaminen und/oder verschiedenen Schaumstabilisatoren und/oder Schaumverstärkern, wie
Aminoxiden (siehe beispielsweise
US
4,133,779 ) und/oder Hautanfühl-Modifiziermitteln vom Typ
Tensid, Feuchthaltemittel und/oder Enzym einschließlich Proteasen;
und/oder antimikrobiellen Mitteln; wobei umfassendere Patentauflistungen
in Surfactant Science Series, Band 67, Seiten 240–248 angegeben
sind.
-
Flüssige Universalwaschmittel
(Heavy Duty Liquid Detergents – HDL):
Diese Zusammensetzungen beinhalten sowohl die sogenannten "strukturierten" oder Mehrphasen
(siehe beispielsweise
US 4,452,717 ;
US 4,526,709 ;
US 4,530,780 ;
US 4,618,446 ;
US 4,793,943 ;
US 4,659,497 ;
US 4,871,467 ;
US 4,891,147 ;
US 5,006,273 ;
US 5,021,195 ;
US 5,147,576 ;
US 5,160,655 ) als auch die "nicht-strukturierten" oder isotropen flüssigen Typen
und können
im allgemeinen wässrig
oder nicht wässrig
sein (siehe beispielsweise
EP
738,778 A ; WO 97/00937 A; WO 97/00936 A;
EP 752,466 A ;
DE 196 23 623 A ; WO 6/10073
A; WO 96/10072 A;
US 4,647,393 ;
US 4,648,983 ;
US 4,655,954 ;
US 4,661,280 ;
EP 225,654 ;
US 4,690,771 ;
US 4,744,916 ;
US 4,753,750 ;
US 4,950,424 ;
US 5,004,556 ;
US 5,102,574 ; WO 94/23009; und können auch
mit Bleichmittel sein (siehe beispielsweise
US 4,470,919 ;
US 5,250,212 ;
EP 564,250 ;
US 5,264,143 ;
US 5,275,753 ;
US 5,288,746 ; WO 94/11483;
EP 598,170 ;
EP 598,973 ;
EP 619,368 ;
US 5,431,848 ;
US 5,445,756 ) und/oder Enzymen (siehe beispielsweise
US 3,944,470 ;
US 4,111,855 ;
US 4,261,868 ;
US 4,287,082 ;
US 4,305,837 ;
US 4,404,115 ;
US 4,462,922 ;
US 4,529,5225 ;
US 4,537,706 ;
US 4,537,707 ;
US 4,670,179 ;
US 4,842,758 ;
US 4,900,4475 ;
US 4,908,150 ;
US 5,082,585 ;
US 5,156,773 ; WO 92/19709; EP 538,534;
EP 538,535 ;
EP 538,536 ; WO 94/04542; US 5,269,960;
EP 633,311 ;
US 5,422,030 ;
US 5,431,842 ;
US 5,442,100 ) oder ohne Bleichmittel
und/oder Enzyme. Weitere Patente, welche flüssige Universalwaschmittel
betreffen, sind zusammengefasst oder aufgelistet in Surfactant Science
Series, Band 67, Seiten 309–324.
-
Granulare
Universalwaschmittel (Heavy Duty Granular Detergents – HDG):
Diese Zusammensetzungen beinhalten sowohl die so genannten „kompakten" oder agglomerierten
oder anderweitig nicht sprühgetrockneten
Typen sowie die so genannten „lockeren" oder sprühgetrockneten
Typen. Es sind phosphatierte wie auch nichtphosphatierte Typen einbezogen.
Bei diesen Waschmitteln kann es sich um die häufiger vorkommenden Arten auf
der Basis anionischen Tenside oder um die so genannten „hochnichtionogenen
Tensidarten", in
denen im Allgemeinen das nichtionogene Tensid in oder an einem Absorptionsmittel
wie Zeolithen oder anderen porösen
anorganischen Salzen gehalten wird, handeln. Die Herstellung von
HDGs wird beispielsweise in
EP
753,571 A ; WO 96/38531 A;
US
5,576,285 ;
US 5,573,697 ;
WO 96/34082 A;
US 5,569,645 ;
EP 739,977 A ;
US 5,565,422 ;
EP 737,739 A ; WO 96/27655
A;
US 5,554,587 ; WO
96/25482 A; WO 96/23048 A; WO 96/22352 A;
EP 709,449 A ; WO 96/09370
A;
US 5,496,487 ;
US 5,489,392 und
EP 694,608 A offenbart.
-
„Softergents" (STW): Bei diesen
Zusammensetzungen handelt es sich um die verschiedenen granularen
oder flüssigen
(siehe z. B.
EP 753,569
A ;
US 4,140,641 ;
US 4,639,321 ;
US 4,751,008 ;
EP 315,126 ;
US 4,844,821 ;
US 4,844,824 ;
US 4,873,001 ;
US 4,911,852 ;
US 5,017,296 ;
EP 422,787 ) Produkttypen mit Weichmach-Effekt
während
des Waschvorgangs, die im Allgemeinen organische (z. B. quaternäre) oder
anorganische (z. B. Clay) Weichmacher besitzen können.
-
Hartflächenreiniger
(Hard Surface Cleaners – HSC):
Bei diesen Zusammensetzungen handelt es sich um Allzweckreiniger
wie Cremereiniger und flüssige
Allzweckreiniger, Sprühallzweckreiniger,
einschließlich Glas-
und Fliesenreiniger, und Bleichmittel-Sprühreiniger
sowie Badreiniger, einschließlich
Arten zur Schimmelentfernung und mit Bleichmittel sowie antimikrobielle,
saure, neutrale und basische Arten. Siehe z. B.
EP 743,280 A ;
EP 743,279 A . Saure Reiniger
beinhalten die in WO 96/34938 A genannten.
-
Seifenriegel
(Bar Soaps – BS&HW): Bei diesen
Zusammensetzungen handelt es sich um Seifen für die persönliche Reinigung sowie um so
genannte Waschseifen (siehe z. B. WO 96/35772 A), einschließlich die Typen
auf Syndet- und Seifenbasis und die Typen mit Weichmacher (siehe
US 5,500,137 oder WO 96/01889 A).
Diese Zusammensetzungen können
diejenigen beinhalten, die durch übliche Seifenherstellungstechniken wie
Strangpressen und/oder unkonventionellere Techniken wie Formgießen, Absorption
des Tensids in eine poröse
Trägersubstanz
o. ä. hergestellt
werden. Andere Seifenriegel (siehe z. B. BR 9502668; WO 96/04361 A;
WO 96/04360 A;
US 5,540,852 )
sind ebenfalls einbezogen. Weitere Handwaschmittel werden in GB 2,292,155
A und WO 96/01306 A beschrieben.
-
Shampoos
und Conditioner (S&C):
(siehe z. B. WO 96/37594 A; WO 96/17917 A; WO 96/17590 A; WO 96/17591
A). Bei diesen Zusammensetzungen handelt es sich im Allgemeinen
sowohl um einfache Shampoos als auch um die so genannten „Two-in-One"-Produkte oder die Produkte „mit Conditioner".
-
Flüssige Seifen
(Liquid Soaps – LS):
Bei diesen Zusammensetzungen handelt es sich sowohl um die so genannten „antibakteriellen" und konventionellen
Arten als auch um die Produkte mit oder ohne Hautconditioner. Sie
beinhalten Ausführungen,
die für
die Verwendung in Pumpspendern geeignet sind, und Ausführungen,
die durch andere Vorrichtungen, z. B. als Wandausführung, wie
sie in öffentlichen
Einrichtungen verwendet werden, benutzt werden.
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Weichspüler (Fabric
Softeners – FS):
Bei diesen Zusammensetzungen handelt es sich sowohl um die konventionellen
flüssigen
Arten und flüssigen
Konzentrate (siehe z. B.
EP
754,749 A ; WO 96/21715 A;
US 5,531,910 ;
EP 705,900 A ;
US 5,500,138 ) sowie um im
Trockner hinzugefügte
oder substratgetragenen Produkte (siehe z. B.
US 5,562,847 ;
US 5,559,088 ;
EP 704,522 A ). Andere Weichspüler beinhalten
feste Produkte (siehe z. B.
US
5,505,866 ).
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Spezialreiniger
(Special Purpose Cleaners – SPC)
einschließlich
Home Dry Cleaning-Systeme (siehe z. B. WO 96/30583 A; WO 96/30472
A; WO 96/30471 A;
US 5,547,476 ;
WO 96/37652 A), Produkte zur Bleichvorbehandlung für schmutzige
Wäsche
(siehe
EP 751,210 A ),
Produkte zur Gewebepflegevorbehandlung (siehe z. B.
EP 752,469 A ), flüssige Feinwaschmittel,
insbesondere die Vielzahl an stark schäumenden Produkten; Klarspülmittel
zum Geschirrspülen,
flüssige
Bleichmittel einschließlich
Chlor- und Sauerstoffbleiche und Desinfektionsmittel, Mundwasser,
Zahnreiniger (siehe z. B. WO 96/19563 A; WO 96/19562 A), Auto- oder
Teppichreiniger oder -shampoos (siehe z. B.
EP 751,213 A ; WO 96/15308
A), Haarspülungen,
Duschgels, Schaumbäder
und Reiniger für
die persönliche
Pflege (siehe z. B. WO 96/37595 A; WO 96/37592 A; WO 96/37591 A; WO
96/37589 A; WO 96/37588 A; GB 2,297,975 A; GB 2,297,762 A; GB 2,297,761
A; WO 96/17916 A; WO 96/12468 A) und Metallreiniger sowie Reinigungshilfsstoffe
wie Bleichadditive und „Fleckenstift" oder andere Vorbehandlungsarten
einschließlich
Spezialschaumreiniger (siehe z. B.
EP 753,560 A ;
EP 753,559 A ;
EP 753,558 A ;
EP 753,557 A ;
EP 753,556 A ) und Anti-Sunfade-Behandlungen
(siehe WO 96/03486 A; WO 96/03481 A; WO 96/03369 A) gehören ebenfalls
dazu.
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Reinigungsmittel
mit anhaltendem Duftstoff (siehe z. B.
US 5,500,154 ; WO 96/02490) erfreuen
sich immer größerer Beliebtheit.
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Wasch- oder Reinigungszusatzstoffe
und -verfahren
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Im
Allgemeinen versteht man unter einem Wasch- oder Reinigungszusatz
jeden Stoff, der erforderlich ist, um eine Zusammensetzung, die
nur die unbedingt notwendigen Inhaltsstoffe enthält, in eine Zusammensetzung
umzuwandeln, die für
Wasch- und Reinigungszwecke geeignet ist. Zusatzstoffe sind in der
Regel Stabilisatoren, Verdünnungsmittel,
Struktursubstanzen, Mittel mit ästhetischer
Wirkung wie Färbemittel, „Properfumes" und Duftstoffe sowie
Substanzen mit einer unabhängigen
oder abhängigen
Reinigungsfunktion. In den bevorzugten Ausführungsformen sind Wasch- oder
Reinigungszusätze
in Fachkreisen leicht erkennbar als absolut charakteristisch für Wasch- oder Reinigungsprodukte,
insbesondere für
Wasch- und Reinigungsprodukte, die für die direkte Verwendung durch
den Endverbraucher in einer häuslichen
Umgebung bestimmt sind.
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Obwohl
nicht unbedingt erforderlich für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung in ihrer weitesten Definition,
sind mehrere dieser herkömmlichen
Zusatzstoffe, die nachstehend erläutert werden, für den Gebrauch in
den Fertigwasch- und Reinigungszusammensetzungen geeignet und lassen
sich unter Umständen
wünschenswerterweise
in bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung einbauen, beispielsweise zur Unterstützung oder
Verbesserung der Reinigungsleistung, zur Behandlung des zu reinigenden
Substrats oder zur Modifizierung der Ästhetik der Reinigungszusammensetzung,
wie dies der Fall bei Duftstoffen, Färbemitteln, Farbstoffen o. ä. ist. Die
genaue Natur dieser zusätzlichen
Komponenten und der Grad ihrer Integration hängt von der physikalischen
Form der Zusammensetzung sowie der Art der Reinigung, für die sie
verwendet werden soll ab.
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Bei
Verwendung mit einem Bleichmittel sollten die Zusatzstoffe vorzugsweise über eine
gute Stabilität damit
verfügen.
Bestimmte bevorzugte, hier genannte Reinigungszusammensetzungen
sollten gemäß den gesetzlichen
Anforderungen borfrei und/oder phosphatfrei sein. Der Gehalt an
Zusatzstoffen bewegt sich zwischen 0,00001 Gew.-% und 99,9 Gew.-%
und beträgt
normalerweise 70 Gew.-% bis 95 Gew.-% der Zusammensetzungen. Der
Verwendungsgrad der Gesamtzusammensetzungen kann, abhängig von
der beabsichtigten Anwendung, stark variieren und beispielsweise
von einigen ppm in einer Lösung
bis zur so genannten „Direktanwendung" der unverdünnten Reinigungszusammensetzung
auf der zu reinigenden Fläche
reichen.
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Verbreitete
Zusatzstoffe sind Aufbaustoffe, Tenside, Enzyme, Polymere, Bleichmittel,
Bleichaktivatoren, katalytische Substanzen u. ä. ohne die bereits hier definierten
Stoffe als Teil der essenzielle Komponente der erfinderischen Zusammensetzungen.
Andere hier genannte Zusatzstoffe können diverse aktive Inhaltsstoffe
oder Spezialsubstanzen wie Dispersionspolymere (z. B. von BASF oder
Rohm & Haas),
Farbsprenkel, Silberpflege-, Antibeschlag- und/oder Antikorrosionsmittel,
Farbstoffe, Füllstoffe,
Germizide, Alkalitätsquellen, hydrotrope
Verbindungen, Antioxidanzien, enzymstabilisierende Mittel, „Properfumes", Duftstoffe, Lösungsvermittler.
Trägersubstanzen,
Verarbeitungshilfsmittel, Pigmente und für flüssige Formulierungen Lösungsmittel, die
nachstehend ausführlich
beschrieben werden.
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In
der Regel erfordern die hier genannten Wasch- oder Reinigungszusammensetzungen
wie Waschmittel, Waschmitteladditive, Hartflächenreiniger, synthetische
Seifen und Seifenriegel auf Seifenbasis, Veichspüler und Gewebebehandlungsflüssigkeiten,
Feststoffe und Behandlungsprodukte aller Art mehrere Zusatzstoffe,
auch wenn bestimmte einfach formulierte Produkte wie Bleichadditive
unter Umständen
nur z. B. ein Sauerstoffbleichmittel und ein Tensid gemäß Beschreibung
hierin benötigen.
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Reinigende
Tenside – Die
Fertigzusammensetzungen enthalten wünschenswerterweise ein zusätzliches
Reinigungstensid. Reinigende Tenside werden ausführlich in U.S. 3,929,678, 30.
Dez. 197 Laughlin, et al und in U.S. 4,29,217, 31. März 1981,
Murphy, in der Reihe „Surfactant
Science", Marcel
Dekker, Inc., New York and Basel, in „Handbook of Surfactants". M. R. Porter, Chapman
and Hall, 2nd Ed., 1994, in „Surfactants in
Consumer Products",
Ed. J. Falbe, Springer-Verlag, 1987 sowie in zahlreichen Patenten,
die sich auf Waschmittel beziehen und Procter & Gamble wie auch anderen Herstellern
von Waschmitteln und Endverbraucherprodukten übertragen wurden.
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Das
hier besprochene reinigende Tensid enthält daher anionische, nonionische,
zwitterionische oder amphoterische Tensidarten, die bekannt für ihre Verwendung
als Reinigungssubstanzen für
die Textilwäsche sind.
Allerdings beinhaltet es keine völlig
schaumfreien oder völlig
unlöslichen
Tenside (auch wenn diese als optionale Zusatzstoffe verwendet werden
können).
Beispiele für
den Tensidtyp, der optional für
die vorliegenden Zwecke in Frage kommt, sind relativ selten verglichen
mit Reinigungstensiden, es kann sich jedoch z. B. um die häufig vorkommenden
Weichspülersubstanzen
wie Dioctadecyldimethylammoniumchlorid handeln.
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Die
im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung geeigneten reinigenden
Tenside mit einem Vorkommen von normalerweise 1 Gew.-% bis 55 Gew.-%
beinhalten zweckmäßigerweise:
(1) konventionelle Alkylbenzolsulfonate; (2) Olefinsulfonate, einschließlich α-Olefinsulfonate
und aus Fettsäuren
und Fettestern derivierte Sulfonate; (3) Alkyl- oder Alkenylsulfosuccinate,
einschließlich
die Diester- und Halbestertypen sowie Sulfosuccinamate und andere
Sulfonat-/Carboxylat-Tensidtypen wie die aus ethoxylierten Alkoholen
und Alkanolamiden derivierten Sulfosuccinate; (4) Paraffin oder
Alkansulfonat- und
Alkyl- oder Alkenylcarboxysulfonattypen, einschließlich das
Produkt aus der Hinzufügung
von Bisulfit zu alpha-Olefinen; (5) Alkylnaphthalinsulfonate; (6)
Alkylisethionate und Alkoxypropansulfonate sowie Fettisethionatester,
Fettester von ethoxylierten Isethionat- und anderen Estersulfonaten
wie das Ester von 3-Hydroxypropansulfonat
oder AVANEL S-Typen; (7) Benzol-, Cumol-, Toluol-, Xylol- und Naphthalinsulfonate,
nützlich
insbesondere wegen ihrer hydrotropen Eigenschaften; (8) Alkylethersulfonate;
(9) Alkylamidsulfonate; (10) α-Sulfo-Fettsäuresalze
oder -ester und innere Sulfo-Fettsäureester; (11) Alkylglycerolsulfonate;
(12) Ligninsulfonate; (13) Petroleumsulfonate, auch als schwere
Alkylatsulfonate bekannt; (14) Diphenyloxiddisulfonate; (15) lineare
oder verzweigte Alkylsulfate oder Alkenylsulfate; (16) Alkyl- oder
Alkylphenolalkoxylatsulfate und wie korrespondierenden Polyalkoxylate,
auch als Alkylethersulfate bekannt, sowie die Alkenylalkoxysulfate
oder Alkenylpolyalkoxysulfate; (17) Alkylamidsulfate oder Alkenylamidsulfate,
einschließlich
sulfatierte Alkanolamide und ihre Alkoxylate und Polyalkoxylate; (18)
sulfatierte Öle,
sulfatierte Alkylglycerole, sulfatierte Alkylpolyglycoside oder
sulfatierte Zuckertenside: (19) Alkylalkoxycarboxylate und Alkylpolyalkoxycarboxylate,
einschließlich
Galacturonsäuresalze;
(20) Alkylestercarboxylate und Alkenylestercarboxylate; (21) Alkyl-
oder Alkenylcarboxylate, insbesondere konventionelle Seifen und α,ω-Dicarboxylate,
einschließlich
auch die Alkyl- und Alkenylsuccinate; (22) Alkyl- oder Alkenylamidalkoxy-
und -polyalkoxycarboxylate; (23) Alkyl- und Alkenylamidocarboxylat-Tensidtypen,
einschließlich
die Sarcosinate, Tauride, Glycinate, Aminopropionate und Iminopropionate;
(24) Ammoniumseifen, auch als Fettsäurecyanamide bekannt; (25)
Alkylpolyamincarboxylate; (26) Tenside auf Phosphorbasis, einschließlich Alkyl-
oder Alkenylphosphatester, Alkyletherphosphate einschließlich ihre
alkoxylierten Derivate, Phosphatidsäuresalze, Alkylphosphonsäuresalze,
Alkyldi(polyoxyalkylenalkanol)phosphate, amphoterische Phosphate wie
Lecithine, und Phosphat/Carboxylat-, Phosphat/Sulfat- und Phosphat/Sulfonat-Typen;
(27) nonionische Tenside vom Typ Pluronic und Tetronic; (28) die
so genannten EO/PO-Copolymere, einschließlich die Diblock- und Triblock-EPE-
und -PEP-Typen; (29) Fettsäurepolyglycolester;
(30) capped und non-capped Alkyl- oder Alkylphenolethoxylate, -propoxylate
und -butoxylate einschließlich
Fettalkoholpolyethylenglycolether; (31) Fettalkohole, insbesondere
wenn sinnvoll als Tenside zur Modifizierung der Viskosität oder vorhanden
als nicht in Reaktion getretene Komponenten anderer Tenside; (32)
N-Alkylpolyhydroxy-Fettsäureamide,
insbesondere die Alkyl-N-Alkylglucamide; (33) nichtionische, aus
Mono- oder Polysacchariden derivierte Tenside oder Sorbitan, insbesondere
die Alkylpolyglycoside, sowie Saccharosefettsäureester; (34) Ethylenglycol-,
Propylenglycol-, Glycerol- und Polyglycerylester und ihre Alkoxylate,
insbesondere Glycerolether und die Fettsäure/Glycerolmonoester und -diester;
(35) Aldobionamidtenside; (36) nonionische Alkylsuccinimid-Tensidtypen;
(37) Acetylenalkoholtenside wie die SURFYNOLE; (38) Alkanolamidtenside
und ihre alkoxylierten Derivate einschließlich Fettsäurealkanolamide und Fettsäurealkanolamidpolyglycolether;
(39) Alkylpyrrolidone; (40) Alkylaminoxide, einschließlich alkoxylatierte
oder polyalkoxylierte Aminoxide und aus Zucker derivierte Aminoxide;
(41) Alkylphosphanoxide; (42) Sulfoxidtenside; (43) amphoterische
Sulfonate, insbesondere Sulfobetaine; (44) Amphotere vom Typ Betain,
einschließlich
Aminocarboxylat-derivierte Typen; (45) amphoterische Sulfate wie
die Alkylammoniumpolyethoxysulfate; (46) Fett- und Petroleum-derivierte
Alkylamine und Aminsalze; (47) Alkylimidazoline; (48) Alkylamidoamine
und ihre Alkoxylat- und Polyalkoxylatderivate; und (49) konventionelle
kationische Tenside, einschließlich
wasserlösliche
Alkyltrimethylammoniumsalze. Darüber
hinaus sind auch weniger nützliche
Tensidtypen enthalten, z. B.: (50) Alkylamidoaminoxide, Carboxylate
und quaternäre
Salze; (51) aus Zucker derivierte Tenside, die nach einem der vorstehend
genannten, konventionelleren Nichtzuckertypen modelliert sind; (52)
Fluortenside: (53) Biotenside; (54) Organosilikontenside; (55) Geminitenside
außer den
vorstehend genannten Diphenyloxiddisulfonaten, einschließlich die
aus Glukose derivierten; (56) Polmertenside einschließlich Amphopolycarboxyglycinate;
und (57) Bolaformtenside.
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Bezüglich der
vorstehend genannten konventionellen Alkylbenzolsulfonate, insbesondere
für im
Wesentlichen lineare Typen einschließlich die, die mittels AlCl3- oder HF-Alkylierung hergestellt werden,
reichen die geeigneten Kettenlängen
von C10 bis C14. Diese linearen Alkylbenzolsulfonattenside können in
den Fertigzusammensetzungen entweder aufgrund separater Herstellung
und durch Einmischung oder infolge des Vorhandenseins in einem oder
mehreren Präkursoren
der essenziellen Tenside mit aufgelöster Kristallinität vorkommen.
Die Verhältnisse
des linearen und des Alkylbenzolsulfonats mit aufgelöster Kristallinität der vorliegenden
Erfindung können
von 100 : 1 bis 1 : 100 variieren; typischer bei Verwendung von
Alkylbenzolsulfonaten, mindestens 0,1 Gewichtsfraktion, vorzugsweise
mindestens 0,25 Gewichtsfraktion, ist das Tensid mit aufgelöster Kristallinität der vorliegenden
Erfindung.
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Bei
den obigen reinigenden Tensiden bewegt sich die Hydrophob-Kettenlänge im Allgemeinen
zwischen C8 und C20,
wobei Kettenlängen
von C8-C18 häufig bevorzugt
werden, insbesondere für
Waschanwendungen in kaltem Wasser. Die Wahl der Kettenlängen und
der Grad der Alkoxylierung für
konventionelle Zwecke werden in den Standardtexten aufgezeigt. Wenn
das reinigende Tensid ein Salz ist, kann jedes kompatible Kation
vorhanden sein, einschließlich
H (d. h. es ist möglich,
die Säure-
oder teilweise Säureform
eines potenziell sauren Tensids zu verwenden), Na, K, Mg, Ammonium
oder Alkanolammonium oder Kombinationen von Kationen. Gewöhnlich werden
Mischungen aus reinigenden Tensiden mit unterschiedlichen Ladungen
bevorzugt, insbesondere anionisch/kationische, anionisch/nichtionische,
anionisch/nichtionisch/kationische, anionisch/nichtionisch/amphoterische,
nichtionisch/kationische und nichtionisch/amphoterische Mischungen.
Darüber
hinaus kann jedes einzelne reinigende Tensid substituiert werden,
häufig
mit den gewünschten
Ergebnissen für
Kaltwäsche,
durch Mischungen ansonsten ähnlicher
reinigender Tenside, die sich hinsichtlich Kettenlänge, Ungesättigtheits-
oder Verzweigtheitsgrad, Alkoxylierungsgrad (insbesondere Ethoxylierung),
Einbau von Substituenten wie Ethersauerstoffatome in den Hydrophoben
oder Kombinationen davon unterscheiden.
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Bevorzugt
unter den oben genannten reinigenden Tensiden werden: lineare Säure-, Natrium-
und Ammonium-C9-C20-Alkylbenzolsulfonate,
insbesondere lineare sekundäre
Natrium-Alkyl-C10-C15-Benzolsulfonate (1);
Olefinsulfonatsalze, (2), d. h. eine Substanz, die durch reagierende
Olefine hergestellt wird, insbesondere C10-C20-α-Olefine,
mit Schwefeltrioxid und der anschließenden Neutralisierung und
Hydrolisierung des Reaktionsprodukts; Natrium- und Ammonium-C7-C12-Dialkylsulfosuccinate,
(3); Alkanmonosulfonate, (4), z. B. die, die durch reagierende C8-C20-α-Olefine
mit Natriumbisulfit und die, die durch reagierende Paraffine mit
SO2 und Cl2 deriviert
und anschließend
mit einer Base hydrolysiert werden, um ein Random-Sulfonat zu bilden; α-Sulfo-Fettsäuresalze
oder -ester, (10); Natriumalkylglycerolsulfonate, (11), insbesondere
die Ether der höheren
Alkohole, die aus Talg oder Kokosnussöl deriviert sind, und der synthetischen
Alkohole, die aus Petroleum deriviert sind; Alkyl- oder Alkenylsulfate,
(15), die primär
oder sekundär,
gesättigt
oder ungesättigt,
verzweigt oder nicht verzweigt sein können. Diese Verbindungen können, wenn
sie verzweigt sind, zufällig
oder regelmäßig sein.
Sekundäre
Verbindungen besitzen vorzugsweise die Formel CH3(CH2)x(CHOSO3 –M+)
CH3 oder CH3(CH2)y(CHOSO3 –M+)
CH2CH3, worin x
und (y + 1) ganze Zahlen mit einem Wert von mindestens 7, vorzugsweise
von mindestens 9, sind, und M ein wasserlösliches Kation, vorzugsweise
Natrium, darstellt. Bei ungesättigten
Verbindungen werden Sulfate wie Oleylsulfat bevorzugt, während die
Natrium- und Ammoniumalkylsulfate, insbesondere die, die durch die
Sulfatierung von C8-C18-Alkoholen
entstehen, die beispielsweise aus Talg oder Kokosnussöl hergestellt
werden, ebenfalls geeignet sind; bevorzugt werden auch die Alkyl- oder Alkenylethersulfate,
(16), insbesondere die Ethoxysulfate mit einer Ethoxylierung von
0,5 Mol oder höher,
vorzugsweise 0,5–8;
die Alkylethercarboxylate, (19), insbesondere die EO-1-5-Ethoxycarboxylate;
Seifen oder Fettsäuren
(21), vorzugsweise die wasserlöslicheren
Typen; Tenside vom Typ Aminosäure,
(23), z. B. Sarcosinate, insbesondere Oleylsarcosinat; Phosphatester,
(26); Alkyl- oder Alkylphenolethoxylate, -propoaxylate und -butoxylate,
(30), insbesondere die Ethoxylate „AE", einschließlich die so genannten „narrow
peaked" Alkylethoxylate
und C6-C12-Alkylphenolalkoxylate
sowie die Produkte aus aliphatischen primären oder sekundären linearen
oder verzweigten C8-C18-Alkoholen
mit Ethylenoxid, im Allgemeinen 2–30 EO; N-Alkylpolyhydroxy-Fettsäureamide,
insbesondere die C12-C18-N-Methylglucamide,
(32), siehe WO 9206154, und N-Alkoxypolyhydroxy-Fettsäureamide,
z. B. C10-C18-N-(3-Methoxypropyl)Glucamid,
während
N-Propyl-bis N-Hexyl-C12-C18-Glucamide
für geringe
Schaumbildung verwendet werden können;
Alkylpolyglycoside, (33); Aminoxide, (40), vorzugsweise Alkyldimethylamin-N-Oxide
und ihre Dihydrate; Sulfobetaine oder "Sultaine", (43); Betaine (44); und Geminitenside.
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Der
für die
vorliegende Erfindung geeignete Gehalt an anionischen reinigenden
Tensiden bewegt sich im Bereich von 1 Gew.-% bis 50 Gew.-% oder
höher,
vorzugsweise 2 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bevorzugter 5 Gew.-% bis 20
Gew.-% der Reinigungszusammensetzung.
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Der
für die
vorliegende Erfindung geeignete Gehalt an nichtionischen reinigenden
Tensiden bewegt sich im Bereich von 1% bis 40%, vorzugsweise 2%
bis 30%, bevorzugter 5% bis 20%.
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Die
gewünschten
Gewichtsverhältnisse
von anionischen : nichtionischen Tensiden in Kombination betragen
1,0 : 9,0 bis 1,0 : 0,25, vorzugsweise 1,0 : 1,5 bis 1,0 : 0,4.
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Der
für die
vorliegende Erfindung geeignete Gehalt an kationischen reinigenden
Tensiden bewegt sich im Bereich von 0,1% bis 20%, vorzugsweise 1%
bis 15%, obwohl auch ein wesentlich höherer Anteil, z. B. bis zu
30% oder mehr, unter Umständen
sinnvoll sein kann, insbesondere in nichtionischen : kationischen
(d. h. beschränkten
oder anionisch freien) Formulierungen.
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Vorhandene
amphoterische oder zwitterionische reinigende Tenside sind in der
Regel sinnvoll mit einem Gehalt zwischen 0,1 Gew.-% und 20 Gew.-%
der Reinigungszusammensetzung. Häufig
wird der Gehalt auf 5% oder weniger begrenzt, insbesondere wenn
die amphoterische Ausführung
kostspielig ist.
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Reinigende
Enzyme – In
den vorliegenden Reinigungszusammensetzungen sind vorzugsweise Enzyme
enthalten, die eine Vielzahl von Zwecken erfüllen sollen, einschließlich die
Entfernung von Flecken auf Protein-, Carbohydrat- oder Triglyceridbasis
aus Substraten, die Verhinderung von Verfärbungen bei der Textilwäsche sowie
die Gewebewiederherstellung. Kürzliche
Enzymoffenbarungen in Waschmitteln, die im Zusammenhang mit der
vorliegende Erfindung nützlich
sind, beinhalten Bleichmittel/Amylase/Protease-Kombinationen (
EP 755,999 A ;
EP 756,001 A ;
EP 756,000 A ), Chondriotinase
(
EP 747,469 A );
Protease-Varianten
(WO 96/28566 A; WO 96/28557 A; WO 96/28556 A; WO 96/25489 A), Xylanase
(
EP 709,452 A );
Keratinase (
EP 747,470
A ). Lipase (GB 2,297,979 A; WO 96/16153 A; WO 96/12004
A;
EP 698,659 A ;
WO 96/16154 A), Cellulase (GB 2,29,269 A: WO 96/27649 A; GB 2,303,147
A) und Thermitase (WO 96/28558 A). Allgemeiner beinhalten geeignete
Enzyme Proteasen, Amylasen, Lipasen, Cellulasen, Peroxidasen, Xylanasen,
Keratinasen, Chondriotinasen, Thermitasen, Cutinasen und Mischungen
davon jeder geeigneten Herkunft, z. B. aus Gemüse und Hefe sowie tierischen,
bakteriellen oder fungalen Ursprungs. Die bevorzugte Wahl wird von
Faktoren wie pH-Aktivität
und/oder Stabilitätsoptima,
Thermostabilität
und Beständigkeit
gegenüber
aktiven Detergenzien, Aufbaustoffen u. ä. bestimmt In dieser Hinsicht
werden bakterielle oder fungale Enzyme bevorzugt, z. B. bakterielle
Amylasen und Proteasen und fungale Cellulasen. Geeignete Enzyme
werden auch in den US-Patenten 5,677,272, 5,679,630, 5,703,027,
5,703,034, 5,705,464, 5,707,950, 5,707,951, 5,710,115, 5,710,116, 5,710,118,
5,710,119 und 5,721,202 beschrieben.
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Unter
dem Begriff „reinigendes
Enzym", der hier
verwendet wird, wird jedes Enzym mit einer reinigenden, Flecken
entfernenden oder anderweitig vorteilhaften Wirkung in einer Reinigungszusammensetzung
für die
Textilwäsche,
die Reinigung von harten Oberflächen oder
die persönliche
Pflege verstanden. Bevorzugte reinigende Enzyme sind Hydrolasen
wie Proteasen. Amylasen und Lipasen. Bevorzugte Enzyme für die Textilwäsche sind
u. a. Cellulasen, Lipasen und Peroxidasen. Besonders bevorzugt werden
Amylasen und/oder Proteasen, einschließlich sowohl derzeit im Handel
erhältliche
Typen als auch verbesserte Typen, die obwohl mehr und mehr bleichmittelkompatibel
durch sukzessive Verbesserungen, noch immer zu einem gewissen Grad
zur Bleichmitteldeaktivierung neigen.
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Enzyme
werden normalerweise in einer Menge in Reinigungs- oder Reinigungsadditivzusammensetzungen
eingebau, die ausreicht, um eine „reinigungseffektive Menge" zu liefern. Der
Begriff „reinigungseffektive
Menge" bezieht sich
auf jede Menge, die in der Lage ist, eine reinigende, Flecken entfernende,
Schmutz entfernende, bleichende, desodorierende oder die Frische
verbessernde Wirkung auf Substrate wie Gewebe, Geschirr u. ä. zu produzieren.
In der Praxis enthalten derzeit im Handel erhältliche Präparate normalerweise Mengen
bis zu 5 mg, häufiger
0,01 mg bis 3 mg, aktives Enzym pro Gramm der Reinigungszusammensetzung. Bei
anderer Angabe umfassen die hier genannten Zusammensetzungen in
der Regel 0,001 Gew.-% bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 Gew.-% bis
1 Gew.-% eines kommerziellen Enzympräparats. Proteaseenzyme finden
sich für
gewöhnlich
in diesen kommerziellen Präparaten
in einer Menge, die ausreicht, um 0,005 bis 0,1 Anson-Aktivitätseinheiten
(AU) pro Gramm Zusammensetzung zu liefern. Für bestimmte Detergenzien mag
es wünschenswert
sein, den Gehalt des kommerziellen Präparats an aktiven Enzymen zu
erhöhen,
um die Gesamtmenge von nicht katalytisch aktiven Substanzen zu minimieren
und dadurch Fleckenentfernung/Filmüberzug oder andere Endergebnisse
zu verbessern. In hochkonzentrierten Reinigungsformulierungen kann
auch ein höherer
aktiver Gehalt wünschenswert
sein.
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Geeignete
Beispiele für
Proteasen sind die Subtilisine, die aus bestimmten Stämmen von
B. subtilis und B. licheniformis erhalten werden. Eine geeignete
Protease erhält
man aus einem Stamm von Bacillus mit maximaler Aktivität über den
gesamten pH-Bereich von 8–12,
entwickelt und vertrieben als ESPERASE
® von Novo
Industries A/S in Dänemark,
im Folgenden „Novo" genannt. Die Herstellung
dieses Enzyms sowie analoger Enzyme wird in GB 1,243,784 an Novo
beschrieben. Andere geeignete Proteasen sind ALCALASE
® und SAVINASE
® von
Novo sowie MAXATASE
® von International Bio-Synthetics,
Inc., Niederlande wie auch Protease A, die in
EP 130,756 A , 9. Januar 1985
offenbart wurde, und Protease B, die in
EP 303,761 A , 28. April 1987
und in
EP 130,756 A ,
9. Januar 1985 offenbart wurde. Siehe auch eine Protease mit hohem
pH-Wert aus Bacillus sp. NCIMB 40338, beschrieben in WO 9318140
A an Novo. Enzymatische Detergenzien, die Protease, ein oder mehrere
andere Enzyme und einen reversiblen Protease-Inhibitor umfassen,
werden in WO 9203529 A an Novo beschrieben. Andere bevorzugte Proteasen
werden in WO 9510591 A an Procter & Gamble genannt. Auf Wunsch ist eine
Protease mit verringerter Adsorption und erhöhter Hydrolyse wie in WO 9507791
an Procter & Gamble
beschrieben verfügbar.
Eine rekombinierte tripsinähnliche
Protease für
Detergenzien, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung
geeignet ist, wird in WO 9425583 an Novo beschrieben.
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Detaillierter
ist eine besonders bevorzugte Protease, „Protease D" genannt, eine Carbonylhydrolase-Variante
mit einer Aminosäuresequenz,
die nicht in der Natur vorkommt und die aus einer Präkursor-Carbonylhydrolase
deriviert wird, indem eine andere Aminosäure für eine Vielzahl von Aminosäurerückständen an einer
Position in besagtem Carbonylhydrolase-Äquivalent an Position +76 substituiert
wird, vorzugsweise auch in Kombination mit einer oder mehreren Aminosäurerückstandspositionen
die gleichbedeutend mit denen sind, die aus der Gruppe, bestehend
aus +99, +101, +103, +104, +107. +123, +27. +105, +109, +126, +128,
+135, +156, +166, +195, +197, +204, +206, +210. +216, +217, +218,
+222, +260, +265 und/oder +274 entsprechend der Nummerierung von
Bacillus amyloliquefaciens subtilisin, ausgewählt wurden (siehe Beschreibung
in WO 95/10615. veröffentlicht
am 20. April 20 1995 von Genencor International).
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Geeignete
Proteasen werden auch in PCT-Publikationen beschrieben: WO 95/30010,
veröffentlicht am
9. November 1995 von The Procter & Gamble
Company; WO 95/30011, veröffentlicht
am 9. November 1995 von The Procter & Gamble Company; WO 95/29979, veröffentlicht
am 9. November 1995 von The Procter & Gamble Company.
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Amylasen,
die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind,
sind beispielsweise α-Amylasen,
die in GB 1,296,839 an Novo beschrieben werden, RAPIDASE®,
International Bio-Synthetics, Inc. und TERMAMYL®, Novo.
FUNGAMYL® von
Novo ist besonders zweckmäßig. Die
Entwicklung von Enzymen für
verbesserte Stabilität,
z. B. Oxidationsbeständigkeit,
ist bekannt. Siehe zum Beispiel J. Biological Chem., Vol. 260, Nr.
11. Juni 1985, S. 6518–6521.
Bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Zusammensetzungen können sich Amylasen bedienen,
die eine verbesserte Stabilität
in Detergenzien, insbesondere eine verbesserte Oxidationsbeständigkeit,
besitzen, die gegen einen Referenzpunkt von TERMAMYL® – mit kommerzieller
Verwendung 1993 – gemessen
wird. Die hier bevorzugten Amylasen sind alle „stabilitätsverbessert" und zeichnen sich
mindestens durch eine messbare Verbesserung einer oder mehrerer
der folgenden Eigenschaften aus: Oxidationsbeständigkeit, z. B. gegenüber Wasserstoffperoxid/Tetraacetylethylendiamin
in Pufferlösung
mit einem pH-Wert von 9–10,
thermische Beständigkeit,
z. B. bei einer üblichen
Waschtemperatur von 60°C,
oder Alkalibeständigkeit,
z. B. bei einem pH-Wert von 8 bis 11, gemessen gegen die oben genannte Referenzamylase.
Die Stabilität
kann mithilfe einer der auf dem Fachgebiet offenbarten technischen
Prüfungen ermittelt
werden. Siehe zum Beispiel die Referenzen, die in WO 940297 offenbart
werden. Stabilitätsverbesserte
Amylasen sind von Novo oder von Genencor International erhältlich.
Einer Klasse im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung besonders
bevorzugter Amylasen ist gemeinsam, dass sie mittels Site-directed-Mutagenese aus einer
oder mehreren der Bacillus-Amylasen, insbesondere der Bacillus-α-Amylasen, deriviert
werden, und zwar ungeachtet dessen, ob eine, zwei oder mehr Amylasestämme die
unmittelbaren Präkursoren
sind. Amylasen mit verbesserter Oxidationsbeständigkeit gegenüber der
oben genannten Referenzamylase werden zur Verwendung bevorzugt,
insbesondere in bleichenden, bevorzugter sauerstoffbleichenden,
im Unterschied zu chlorbleichenden, hier beschriebenen Reinigungszusammensetzungen.
Diese bevorzugten Amylasen beinhalten (a) eine Amylase gemäß der vorstehend
integrierten WO 9402597, Novo, 3. Feb. 1994, weiter veranschaulicht
durch eine Mutante, in der eine Substitution stattfindet mittels
Alanin oder Threonin, vorzugsweise Threonin, des Methioninrückstands,
der sich in Position 197 der B. licheniformis alpha-Amylase befindet,
bekannt als TERMAMYL®, oder die Veränderung
der homologen Position einer ähnlichen
Ausgangsamylase wie B. amyloliquefaciens, B. subtilis oder B. stearothermophilus;
(b) Amylasen mit verbesserter Stabilität, die von Genencor International
in einem Papier mit dem Titel „Oxidatively
Resistant alpha-Amylases" beschrieben
wurde, das auf dem 207. American Chemical Society National Meeting
vom 13.–17.
März 1994
von C. Mitchinson vorgestellt wurde. Darin hieß es, dass Bleichmittel in
Maschinengeschirrspülmitteln
alpha-Amylasen deaktivieren, dass jedoch von Genencor Amylasen mit
verbesserter Oxidationsbeständigkeit
aus B. licheniformis NCIB8061 hergestellt wurden. Methionin (Met)
wurde als der wahrscheinlichste Rückstand, der modifiziert wird,
ermittelt. Met wurde nacheinander in den Positionen 8, 15, 197,
256, 304, 366 und 438 substituiert, was zu spezifischen Mutanten
führte,
wobei M197L und M197T besonders wichtig sind und M197T die am stabilsten
ausgeprägte
Variante darstellt. Die Stabilität
wurde in CASCADE® und SUNLIGHT® gemessen;
(c) im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte
Amylasen sind Amylasevarianten mit einer zusätzlichen Modifikation in der
Ausgangssubstanz, die in WO 9510603 A beschrieben werden und vom
Patentinhaber, Novo, als DURAMYL® erhältlich sind.
Andere besonders bevorzugte Amylasen mit verbesserter Oxidationsbeständigkeit
sind die in WO 9418314 an Genencor International und in WO 9402597
an Novo beschriebenen Amylasen. Es kann jede andere Amylase mit
verbesserter Oxidationsbeständigkeit
verwendet werden, z. B. Formen, die durch Site-directed-Mutagenese
aus bekannten schimärischen,
hybriden oder einfachen Mutantgrundformen verfügbarer Amylasen deriviert sind.
Es sind weitere bevorzugte Enzymmodifikationen erhältlich.
Siehe WO 9509909 A an Novo.
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Andere
Amylaseenzyme werden in WO 95/26397 und in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung
von Novo Nordisk PCT/DK96/0005 (WO-A-96/23873) beschrieben. Spezifische
Amylaseenzyme zur Verwendung in den Reinigungszusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung sind α-Amylasen,
die sich durch eine spezifische Aktivität auszeichnen, die mindestens
25% höher
ist als die spezifische Aktivität
von Termamyl® in
einem Temperaturbereich von 25°C
bis 55°C
und bei einem pH-Wert zwischen 8 und 10, gemessen mit dem Phadebas® α-Amylase-Aktivitätsversuch.
(Dieser Phadebas® α-Amylase-Aktivitätsversuch wird auf den Seiten 9–10, WO
95/26397 beschrieben.) Ebenfalls hier einbezogen werden α-Amylasen,
die mindestens zu 80% homolog mit den Aminosäurensequenzen in den SEQ ID-Listen
in den Referenzen sind. Diese Enzyme werden vorzugsweise in Waschmittelzusammensetzungen
mit einem Anteil von 0,00018% bis 0,060% Reinenzym bezogen auf das
Gewicht der gesamten Zusammensetzung, vorzugsweise von 0,00024%
bis 0,048% Reinenzym bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung
eingebaut.
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Im
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sind sowohl bakterielle
als auch fungale Cellulasen zweckmäßig, vorzugsweise mit einem
pH-Optimum zwischen 5 und 9,5. U.S. 4,435,307, Barbesgoard et al,
6. März
1984 offenbart geeignete fungale Cellulasen aus Humicola insolens
oder dem Humicola-Stamm DSM1800 oder einem Cellulase 212 produzierenden
Pilz, der zur Gattung Aeromonas gehört, sowie Cellulase, extrahiert
aus der Hepatopankreas eines Schalentiers, Dolabella Auricula Solander.
Geeignete Cellulasen werden auch in GB-A-2.075.028, GB-A-2.095.275
und DE-OS-22 47 832 offenbart. CAREZYME® und
CELLUZYME® (Novo)
sind besonders zweckmäßig. Siehe
auch WO 9117243 A an Novo.
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Geeignete
Lipaseenzyme für
Reinigungszwecke sind diejenigen, die von Mikroorganismen der Pseudomonas-Gruppe
wie Pseudomonas stutzeri ATCC 19.154 produziert werden, die in GB
1,372,034 offenbart werden. Siehe auch die Lipasen in der japanischen
Patentanmeldung 53,20487, die am 24. Feb. 1978 offen gelegt wurde.
Diese Lipase ist erhältlich
bei Amano Pharmaceutical Co. Ltd., Nagoya, Japan unter dem Handelsnamen
Lipase P „Amano" oder „Amano-P". Andere geeignete
kommerzielle Lipasen sind Amano-CES, Lipasen ex Chromobacter viscosum,
z. B. Chromobacter viscosum var. lipolyticum NRRLB 3673 von Toyo
Jozo Co., Tagata, Japan, Chromobacter viscosum-Lipasen von U.S. Biochemical Corp.,
U.S.A. und Disoynth Co., Niederlande sowie Lipasen ex Pseudomonas
gladioli. Das Enzym LIPOLASE
®, das aus Humicola lanuginosa deriviert
und kommerziell von Novo erhältlich
ist, siehe auch
EP 341,947 ,
ist eine bevorzugte Lipase für
die Verwendung der vorliegenden Erfindung. Lipase- und Amylasevarianten,
die gegenüber
Peroxidaseenzymen stabilisiert sind, werden in WO 9414951 A an Novo
beschrieben. Siehe auch WO 9205249 und RD 94359044.
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Cutinaseenzyme,
die für
die Verwendung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, werden
in WO 8809367 A an Genencor beschrieben.
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Peroxidaseenzyme
können
in Verbindung mit Sauerstoffquellen, z. B. Percarbonat, Perborat,
Wasserstoffperoxid usw., für „Lösungsbleichung" oder zur Verhinderung
der Übertragung
von Farbstoffen oder Pigmenten, die während des Waschvorgangs aus Substraten
gelöst
werden, auf andere Substrate in der Waschlösung. Bekannte Peroxidasen
sind Meerrettichperoxidase, Ligninase und Haloperoxidasen wie Chlor-
oder Bromperoxidase. Reinigungszusammensetzungen, die Peroxidase
enthalten, werden in WO 89099813 A, 19. Oktober 1989 an Novo und
in WO 8909813 A an Novo offenbart.
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Eine
Reihe von Enzymsubstanzen und Mitteln für ihren Einbau in synthetische
Waschmittelzusammensetzunen werden auch in WO 9307263 A und WO 9307260
A an Genencor International, WO 8908694 A an Novo und U.S. 3,553,139,
5. Januar 1971 an McCarty et al. offenbart. Des Weiteren werden
Enzyme in U.S. 4,101,457, Place et al, 18. Juli 1978 und in U.S.
4,507,219, Hughes, 26. März
1985 offenbart. Enzymsubstanzen, die für flüssige Waschmittelformulierungen
zweckmäßig sind,
und ihr Einbau in diese Formulierungen werden in U.S. 4,261,868,
Hora et al, 14. April 1981 offenbart. Enzyme zur Verwendung in Waschmitteln
können
mithilfe verschiedener Techniken stabilisiert werden. Techniken
zur Enzymstabilisierung werden in U.S. 3,600,319, 17. August 1971,
Gedge et al,
EP 199,405 und
EP 200,586, 29. Oktober 1986,
Venegas offenbart und durch Beispiele erläutert. Systeme zur Enzymstabilisierung
werden beispielsweise auch in U.S. 3,519,570 beschrieben. Ein zweckmäßiges Bacillus,
sp. AC13, das Proteasen, Xylanasen und Cellulasen liefert, ist in
WO 9401532 A an Novo beschrieben.
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Aufbaustoffe – In den
hier genannten Zusammensetzungen sind vorzugsweise Waschmittelaufbaustoffe
enthalten, um beispielsweise die Kontrolle der Mineralhärte, insbesondere
von Ca und/oder Mg, im Waschwasser oder die Entfernung und/oder
Suspension partikulärer
Verschmutzungen von Oberflächen
zu unterstützen
und in einigen Fällen
Alkalität
und/oder Pufferwirkung zu liefern. In festen Formulierungen dienen Aufbaustoffe
zuweilen als Absorptionsmittel für
Tenside. Alternativ können
bestimmte Zusammensetzungen mit vollkommen wasserlöslichen
Aufbaustoffen formuliert werden, und zwar organisch oder anorganisch,
je nach beabsichtigtem Gebrauch.
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Geeignete
Silicataufbaustoffe sind wasserlösliche
und wasserhaltige Feststofftypen, einschließlich die mit Ketten-, Schicht-
oder dreidimensionaler Struktur sowie amorph-feste Silicate oder
andere Typen, die beispielsweise besonders für die Verwendung in unstrukturiert-flüssigen Waschmitteln
angepasst sind. Bevorzugt werden Alkalimetallsilicate, insbesondere
die Flüssigkeiten
und Feststoffe mit einem SiO2 : Na2O-Verhältnis von
1,6 : 1 bis 3,2 : 1, einschließlich
feste wasserhaltige 2-Ratio-Silicate, die von PQ Corp. unter dem
Handelsnamen BRITESIL®, z. B. BRITESIL H2O,
vertrieben werden, sowie Schichtsilicate. z. B. die, die in U.S. 4,664,839,
12. Mai 1987. H. P. Rieck beschrieben werden. NaSKS-6, auch „SKS-6" abgekürzt, ist
ein kristallines, aluminumfreies δ-Na2SiO5-Morphologie-Schichtsilicat, das
von Hoechst vertrieben und insbesondere in granularen Waschmittelzusammensetzungen
bevorzugt wird. Siehe die Herstellungsmethoden in DE-A-34 17 649 und DE-A-37
42 043. Andere Schichtsilicate wie die mit der allgemeinen Formel
NaMSixO2x+1·yH2O, worin M Natrium oder Wasserstoff darstellt,
x eine Zahl zwischen 1,9 und 4, vorzugsweise 2, ist und y eine Zahl
zwischen 0 und 20, vorzugsweise 0, ist, können ebenfalls oder alternativ
im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Die Schichtsilicate von Hoechst beinhalten auch NaSKS-5, NaSKS-7
und NaSKS-11 als α-, β- und γ-Schichtsilicatformen.
Zudem können
weitere Silicate zweckdienlich sein, z. B. Magnesiumsilicat, das
als Crispening-Mittel in Granulaten, als Stabilisator für leichmittel
und als Komponente von Schaumkontrollsystemen dient.
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Für die vorliegende
Erfindung können
sich auch synthetisierte kristalline Ionenaustauschmaterialien oder
Hydrate davon eignen, die eine Kettenstruktur und eine Zusammensetzung
besitzen, die durch die folgende allgemeine Formel in einer Anhydridform
dargestellt wird: xM2O·ySiO2·zM'O, worin M Na und/oder
K und M' Ca und/oder
Mg darstellt, y/x eine Zahl zwischen 0,5 und 2,0 und z/x eine Zahl
zwischen 0,005 und 1,0 ist, wie in U.S. 5,427,711, Sakaguchi et
al, 27. Juni 1995 aufgezeigt wird.
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Aluminiumsilicataufbaustoffe
wie Zeolithe sind besonders zweckmäßig in granularen Detergenzien, können aber
auch in Flüssigkeiten,
Pasten oder Gele eingebaut werden. Geeignet für die vorliegenden Zwecke sind
die mit der empirischen Formel: [Mz(AlO2)z(SiO2)v]·xH2O, worin z und v ganze Zahlen mit einem
Wert von mindestens 6 sind, sich das Molverhältnis von z zu v im Bereich
von 1,0 bis 0,5 bewegt und x eine ganze Zahl zwischen 15 und 264
darstellt. Aluminiumsilicate können
kristallin oder amorph sein, natürlich
vorkommen oder synthetisch deriviert sein. Eine Herstellungsmethode
für Aluminiumsilicate
wird in U.S. 3,985,669, Krummel, et al, 12. Oktober 1976 beschrieben.
Bevorzugte synthetische kristalline Aluminiumsilicat-Ionenaustauschmaterialien
sind als Zeolith A, Zeolith P (B), Zeolith X und, soweit ein Unterschied
zu Zeolith P besteht, als das so genannte Zeolith MAP erhältlich.
Es können
natürliche
Typen, einschließlich
Clinoptilolit, Verwendung finden. Zeolith A besitzt die Formel:
Na12[(AlO2)12(SiO2)]·xH2O, worin x eine Zahl zwischen 20 und 30,
insbesondere 27, ist. Dehydrierte Zeolithe (x = 0–10) können ebenfalls
verwendet werden. Das Aluminiumsilicat besitzt vorzugsweise eine
Partikelgröße mit einem
Durchmesser von 0,1–10
Mikron.
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Waschmittelaufbaustoffe
an Stelle von oder zusätzlich
zu den vorstehend beschriebenen Silicaten und Aluminiumsilicaten
können
optional in die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eingebaut
werden, um beispielsweise die Kontrolle der Mineralhärte, insbesondere
von Ca und/oder Mg, im Waschwasser oder die Entfernung partikulärer Verschmutzungen
von Oberflächen
zu unterstützen.
Aufbaustoffe können durch
eine Vielzahl von Mechanismen wirken, einschließlich die Bildung löslicher
oder unlöslicher
Komplexe mit Härteionen,
durch Ionenaustausch sowie durch das Anbieten einer Oberfläche, die
vorteilhafter für
die Präzipitation
von Härteionen
ist als die Oberflächen
von zu reinigenden Artikeln. Der Gehalt an Aufbaustoffen kann je
nach Endanwendung und physikalischer Form der Zusammensetzung stark
variieren. Aufgebaute Detergenzien umfassen normalerweise mindestens
1% Aufbaustoff. Flüssige
Formulierungen umfassen für
gewöhnlich
5% bis 50%, eher 5% bis 35% Aufbaustoff. Granulare Formulierungen
umfassen in der Regel 10% bis 80%, eher 15% bis 50% Aufbaustoff
bezogen auf das Gewicht der Waschmittelzusammensetzung. Ein niedrigerer
oder höherer
Gehalt an Aufbaustoffen wird nicht ausgeschlossen. So können beispielsweise
bestimmte Waschmitteladditivformulierungen oder Formulierungen mit
einem hohen Tensidgehalt nicht-aufgebaut
sein.
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Geeignete
Aufbaustoffe im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung können aus
der Gruppe bestehend aus Phosphaten und Polyphosphaten, insbesondere
die Natriumsalze, Carbonate, Bicarbonate, Sesquicarbonate und Carbonatminerale
außer
Natriumcarbonat oder Sesquicarbonat, organische Mono-, Di-, Tri-
und Tetracarboxylate, insbesondere wasserlösliche nichttensidische Carboxylate
in Säure-,
Natrium-, Kalium- oder Alkanolammoniumsalzform, sowie oligomere
oder wasserlösliche
Polymercarboxylate mit niedrigerem Molekulargewicht, einschließlich aliphatische
und aromatische Typen, und Phytinsäure ausgewählt werden. Diese können ergänzt werden
durch Borate, z. B. zur pH- Pufferung,
oder durch Sulfate, insbesondere Natriumsulfat und andere Füllstoffe
oder Trägersubstanzen,
die unter Umständen
wichtig für
die Entwicklung stabiler Waschmittelzusammensetzungen sind, die
Tenside und/oder Aufbaustoffe enthalten.
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Es
können
Aufbaustoffmischungen, auch „Aufbaustoffsysteme" genannt, verwendet
werden, die normalerweise zwei oder mehr konventionelle Aufbaustoffe
umfassen, die optional durch Komplexbildner, pH-Puffer oder Füllstoffe
ergänzt
werden, auch wenn letztgenannte im Allgemeinen bei der Mengenbeschreibung
der hier genannten Substanzen separat gezählt werden. Im Hinblick auf
die relativen Mengen von Tensid und Aufbaustoff in den vorliegenden
Vaschmitteln werden bevorzugte Aufbaustoffsysteme in der Regel mit
einem Gewichtsverhältnis
von Tensid zu Aufbaustoff von 60 : 1 bis 1 : 60 formuliert. Bestimmte
bevorzugte Waschmittel besitzen diesbezüglich ein Gewichtsverhältnis von
0,90 : 1,0 bis 4,0 : 1,0, bevorzugter 0,95 : 1,0 bis 3,0 : 1,0.
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Vaschmittelaufbaustoffe,
die P enthalten und, sofern das Gesetz dies erlaubt, häufig bevorzugt
werden, enthalten u. a. die Alkalimetll-, Ammonium- und Alkanolammoniumsalze
von Polyphosphaten, die durch die Tripolyphosphate, Pyrophosphate,
glasartige polymere Metaphosphate und Phosphonate dargestellt werden.
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Geeignete
Carbonat-Aufbaustoffe sind Erdalkali- und Alkalimetallcarbonate,
die in der deutschen Patentanmeldung Nr. 2,321,001, die am 15. November
1973 veröffentlicht
wurde, offenbart werden, obwohl Natriumbicarbonat-, Natriumcarbonat-,
Natriumsesquicarbonat- und andere Carbonatminerale wie Trona oder andere
gut geeignete Mehrfachsalze von Natriumcarbonat und Kalziumcarbonat
wie die mit der Zusammensetzung 2Na2CO3·CaCO3,
wenn wasserfrei, und selbst Kalziumcarbonate einschließlich Calcit,
Aragonit und Vaterit, insbesondere Formen mit hochoberflächigen Bereichen
in Bezug auf das kompakte Calcit, sinnvoll sein können, beispielsweise
als „Samen" oder zur Verwendung
in synthetischen Waschmittelriegeln.
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Geeignete „organische
Waschmittelaufbaustoffe",
die hier zur Verwendung mit dem Alkylarylsulfonattensidsystem beschrieben
werden, sind Polycarboxylatverbindungen, einschließlich wasserlösliche nichttensidische
Dicarboxylate und Tricarboxylate. Normalerweise besitzen Aufbaustoff-Polycarboxylate
eine Vielzahl von Carboxylatgrupen, vorzugsweise mindestens 3 Carboxylate.
Carboxylat-Aufbaustoffe können
in Säure-, teilweise neutraler,
neutraler oder überbasischer
Form formuliert werden. In Salzform werden Alkalimetalle wie Natrium-,
Kalium- und Lithium- oder Alkanolammoniumsalze bevorzugt. Polycarboxylat-Aufbaustoffe
beinhalten die Etherpolycarboxylate wie Oxydisuccinat, siehe Berg,
U.S. 3,128,287, 7. April 1964 und Lamberti et al, U.S. 3,635,830,
18. Januar 1972, „TMS/TDS"-Aufbaustoffe von
U.S. 4,663,071, Bush et al, 5. Mai 1987 sowie andere Ethercarboxylate
einschließlich
cyclische und alicyclische Verbindungen wie die, die in den U.S.-Patenten
3,923,679; 3,835,163; 4,158,635; 4,120,874 und 4,102,903 beschrieben
werden.
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Andere
geeignete organische Waschmittelaufbaustoffe sind die Etherhydroxypolycarboxylate,
Copolymere von Maleinanhydrid mit Ethylen- oder Vinylmethylether,
1,3,5-Trihydroxybenzol-2,4,6-Trisulfonsäure, Carboxymethyloxysuccinsäure, die
verschiedenen Ammonium- und substituierten Ammoniumsalze von Poly-Essigsäuren wie
Ethylendiamintetra-Essigsäure
und Nitrilotri-Essigsäure
sowie Mellithsäure,
Bernsteinsäure,
Polymaleinsäure,
Benzol 1,3,5-Tricarboxylsäure, Carboxymethyloxy-Bernsteinsäure und
lösliche
Salze davon.
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Citrate,
z. B. Citronensäure
und lösliche
Salze davon, sind auf Grund der Verfügbarkeit aus erneuerbaren Ressourcen
und der biologischen Abbaubarkeit wichtige Carboxylat-Aufbaustoffe
beispielsweise für flüssige Universalwaschmittel.
Citrate können
auch in granularen Zusammensetzungen verwendet werden, insbesondere
in Verbindung mit Zeolith und/oder Schichtsilicaten. Oxydisuccinate
sind in solchen Zusammensetzungen und Kombinationen ebenfalls besonders
geeignet.
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Wenn
zulässig
und insbesondere der Formulierung von Riegeln, die für Handwäscheanwendungen bestimmt
sind, können
Alkalimetallphosphate wie Natriumtripolyphosphate, Natriumpyrophosphat
und Natriumorthophosphat verwendet werden. Phosphonat-Aufbaustoffe
wie Ethan-1-hydroxy-1,1-diphosphonat und andere bekannte Phosphonate,
z. B. die von U.S. 3,159,581; 3,213,030; 3,422,021; 3,400,148 und
3,422,137, können
ebenfalls verwendet werden und besitzen unter Umständen wünschenswerte
Antiscaling-Eigenschaften.
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Bestimmte
reinigende Tenside oder ihre kurzkettigen Homologe haben auch Aufbaustoffwirkung.
Für eindeutige
Formelerklärungszwecke
werden diese Substanzen, wenn sie Tensidfähigkeit besitzen, als reinigende
Tenside zusammengefasst. Bevorzugte Typen für Aufbaustofffunktionen werden
dargestellt durch: 3,3-dicarboxy-4-oxa-1,6-hexanedioate und die
verwandten Verbindungen, die in U.S. 4,566,984, Bush, 28. Januar
1986 offenbart werden. Bernstoffsäure-Aufbaustoffe beinhalten
die C5-C20-Alkyl-
und Alkenyl-Bernstoffsäuren und
Salze davon. Zu den Succinct-Aufbaustoffen gehören auch: Laurylsuccinat, Myristylsuccinat,
Palmitylsuccinat, 2-Dodecenylsuccinat (bevorzugt), 2-Pentadecenylsuccinat
u. ä. Laurylsuccinate
werden in der europäischen
Patentanmeldung 86200690.5/0,200,263, die am 5. November 1986 veröffentlicht
wurde, beschrieben. Fettsäuren,
z. B. C12-C18-Monocarboxylsäuren, können ebenfalls
als Tensid/Aufbaustoff-Substanzen
allein oder in Verbindung mit den vorstehend genannten Aufbaustoffen,
insbesondere Citrat und/oder die Succinat-Aufbaustoffe, in die Zusammensetzungen
eingebaut werden, um eine zusätzliche
Aufbaustoffaktivität
zu erzielen. Andere geeignete Polycarboxylate werden in U.S. 4,144,226,
Crutchfield et al, 13. März
1979 und in U.S. 3,308,067, Diehl, 7. März 1967 offenbart. Siehe auch
Diehl, U.S. 3,723,322.
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Andere
Typen von anorganischen Aufbaustoffsubstanzen, die Verwendung finden
können,
besitzen die Formel (Mx)iCay(CO3)z,
worin x und i ganze Zahlen zwischen 1 und 15 sind, y eine ganze
Zahl zwischen 1 und 10 und z eine ganze Zahl zwischen 2 und 25 ist,
Mi Kationen darstellt, von denen mindestens
eines wasserlöslich
ist, und die Gleichung Σi = 1–15(xi multipliziert
mit der Valenz von Mi) + 2y = 2z erfüllt ist,
so dass die Formel eine neutrale oder „ausgewogene" Ladung besitzt.
Diese Aufbaustoffe werden hier als „Mineralaufbaustoffe" bezeichnet. Beispiele
für diese
Aufbaustoffe, ihre Verwendung und ihre Herstellung finden sich im US-Patent
5,707,959. Eine weitere geeignete Klasse von anorganischen Aufbaustoffen
stellen die Magnesiumsilicate dar; siehe WO 97/0179.
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Sauerstoffbleichmittel
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Bevorzugte
Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen als einige
oder alle Wasch- oder Reinigungszusatzstoffe ein „Sauerstoffbleichmittel". Bei den Sauerstoffbleichmitteln,
die in der vorliegenden Erfindung zweckmäßig sind, kann es sich um jedes
der Oxidationsmittel handeln, die bekannt sind im Zusammenhang mit
Waschanwendungen, Reinigungsanwendungen für harte Oberflächen, Maschinengeschirrspülen oder
Zahnreinigung. Es werden Sauerstoffbleichmittel oder Mischungen
davon bevorzugt, auch wenn andere Oxidationsbleichmittel wie Sauerstoff,
ein enzymatisches Wasserstoffperoxid produzierendes System oder
Hypohalite wie Chlorbleichmittel ebenfalls Verwendung finden können.
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Häufig eingesetzte
Sauerstoffbleichmittel vom Typ Persauerstoff sind Wasserstoffperoxid,
anorganische Peroxohydrate, organische Peroxohydrate und die organischen
Peroxysäuren,
einschließlich
hydrophile und hydrophobe Mono- oder Diperoxysäuren. Hierbei kann es sich
um Peroxycarboxylsäuren,
Peroxyimidsäuren,
Amidoperoxycarboxylsäuren
oder ihre Salze einschließlich
die Calcium-, Magnesium- oder Mischkationensalze handeln. Persäuren verschiedener
Arten können
sowohl in freier Form als auch als Präkursoren, bekannt als „Bleichaktivatoren" oder „Bleichpromotoren", verwendet werden,
die in Kombination mit einer Wasserstoffperoxidquelle perhydrolisieren,
um die korrespondierende Persäure
freizusetzen.
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Im
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sind als Sauerstoffbleichmittel
ebenfalls geeignet die anorganischen Peroxide wie Na2O2, Superoxide wie KO2,
organische Hydroperoxide wie Cumol-Hydroperoxid und t-Butyl-Hydroperoxid
und die anorganischen Peroxosäuren
und ihre Salze wie die Peroxoschwefelsäuresalze, insbesondere die
Kaliumsalze der Peroxoschwefelsäure
und, bevorzugter, der Peroxomonoschwefelsäure einschließlich die
kommerzielle Tripelsalzform, die von DuPont als OXONE vertrieben
wird, sowie alle äquivalenten,
im Handel erhältlichen
Formen wie CUROX von Akzo oder CAROAT von Degussa. Bestimmte organische
Peroxide wie Dibenzoylperoxid können
zweckmäßig sein,
insbesondere als Additive anstatt als primäres Sauerstoffbleichmittel.
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Gemischte
Sauerstoffbleichsysteme sind im Allgemeinen zweckmäßig, da
es sich um Mischungen aus Sauerstoffbleichmitteln mit den bekannten
Bleichaktivatoren, organischen Katalysatoren, enzymatischen Katalysatoren
und Mischungen davon handelt. Darüber hinaus können solche
Mischungen des Weiteren Weißmacher,
Photobleichmittel und Farbstoffübertragungsinhibitoren
von auf dem Fachgebiet wohlbekannten Typen beinhalten.
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Bevorzugte
Sauerstoffbleichmittel sind die Peroxohydrate, auch als Peroxyhydrate
oder Peroxohydrate bekannt. Hierbei handelt es sich um organische
oder, häufiger,
anorganische Salze, die in der Lage sind, ohne Weiteres Wasserstoffperoxid
freizusetzen. Peroxohydrate sind die geläufigsten Beispiele für „Wasserstoffperoxidquelle"-Substanzen und umfassen
die Perborate, Percarbonate, Perphosphate und Persilicate. Geeignete
Peroxohydrate sind Natriumcarbonat-Peroxyhydrat und äquivalente
kommerzielle „Percarbonat"-Bleichmittel sowie
die so genannten Natriumperborathydrate, von denen „Tetrahydrat" und „Monohydrat" bevorzugt werden.
Natriumpyrophosphat-Peroxyhydrat kann jedoch ebenfalls verwendet
werden. Viele dieser Peroxohydrate sind in verarbeiteten Formen
mit Beschichtungen wie Silicat- und/oder Borat- und/oder Wachssubstanzen
und/oder Tensiden erhältlich
oder besitzen Partikelgeometrien wie kompakte Kugeln, die die Lagerstabilität verbessern.
Mittels organischer Peroxohydrate kann Harnstoff-Peroxyhydrat im
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ebenfalls zweckmäßig sein.
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Percarbonat-Bleichmittel
enthalten beispielsweise trockene Partikel mit einer durchschnittlichen
Partikelgröße zwischen
500 Mikrometer und 1.000 Mikrometer, wobei nicht mehr als 10 Gew.-%
der Partikel kleiner als 200 Mikrometer und nicht mehr als 10 Gew.-%
der Partikel größer als
etwa 120 Mikrometer sind. Percarbonate und Perborate sind im Handel
gut erhältlich,
zum Beispiel von FMC, Solvay und Tokai Denka.
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Organische
Percarboxylsäuren,
die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung als Sauerstoffbleichmittel
geeignet sind, beinhalten Magnesiummonoperoxyphthalat-Hexahydrat,
das von Interox erhältlich ist,
m-Chlorperbenzoesäure und
ihre Salze, 4-nonylamin-4-oxoperoxybuttersäure und Diperoxydodecandisäure und
ihre Salze. Diese Bleichmittel werden in U.S. 4,483,781, der U.S.-Patentanmeldung
740,446, Burns et al, eingereicht am 3. Juni 198, in EP-A 133,354,
veröffentlicht
am 20. Februar 1985, und in U.S. 4,412,934 offenbart. Organische
Percarboxylsäuren,
die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung zweckmäßig sind,
enthalten eine, zwei oder mehr Peroxygruppen und können aliphatisch
oder aromatisch sein. Zu den besonders bevorzugen Sauerstoffbleichmitteln
gehört
auch auch die 6-nonylamino-6-oxoperoxy-Capronsäure (NAPAA),
die in U.S. 4,634,551 beschrieben wird.
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Eine
ausführliche
und umfassende Liste geeigneter Sauerstoffbleichmittel, einschließlich anorganische
Peroxohydrate, organische Peroxohydrate und die organischen Peroxysäuren, einschließlich hydrophile und
hydrophobe Mono- oder Diperoxysäsuren,
Peroxycarboxylsäuren,
Peroxyimidsäuren,
Amidoperoxycarboxylsäuren
oder ihre Salze einschließlich
die Calcium-, Magnesium- oder Mischkationsalze, liefern die US-Patente 5,622,646
und 5,686,014.
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Weitere
im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung geeignete Persäuren und
Bleichaktivatoren finden sieh in der Familie der Imidopersäuren und
Imido-Bleichaktivatoren. Hierbei handelt es sich um die Phthaloylimidoperoxy-Capronsäure und
verwandte Arylimido-substituierte
und Acyloxy-Stickstoff-Derivate. Verzeichnisse dieser Verbindungen,
Präparate
und ihrer Integration in Waschmittelzusammensetzungen einschließlich Granulate
und Flüssigkeiten
bieten U.S. 5,487,818; U.S. 5,470,988, U.S. 5,466,825; U.S. 5,419,846;
U.S. 5,415,796; U.S. 5,391,324; U.S. 5,328,634; U.S. 5,310,934;
U.S. 5,279,757; U.S. 5,246,620; U.S. 5,245,075; U.S. 5,294,362;
U.S. 5,423,998; U.S. 5,208,340; U.S. 5,132,431 und U.S. 5,087385.
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Zweckmäßige Diperoxysäuren sind
beispielsweise 1,12-Diperoxydodecanedinsäure (DPDA), 1,9-Diperoxyazelainsäure, Diperoxybrassylsäur, Diperoxysebacinsäure und
Diperoxyisophthalsäure,
2-decyldiperoxybutan-1,4-dioische Säure und 4,4'-sulphonylbisperoxybenzoesäure.
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Allgemeiner
gefasst basieren die Begriffe „hydrophil" und „hydrophob", die hier in Verbindung
mit Sauerstoffbleichmitteln, insbesondere den Persäuren, und
mit Bleichaktivatoren verwendet werden, in erster Linie darauf,
ob ein bestimmtes Sauerstoffbleichmittel wirksam unechte Farbstoffe
in Lösung
bleicht und dadurch das Vergrauen und Verfärben des Gewebes verhindert
und/oder hydrophilere Flecken wie Tee, Wein und Grapefruitsaft entfernt – in diesem
Fall wird der Begriff „hydrophil" verwendet. Wenn
das Sauerstoffbleichmittel oder der Bleichaktivator eine starke
Flecken entfernende, die Weiße
verbessernde oder reinigende Wirkung auf „Schmuddelschmutz", fettige, karotenoide
oder andere hydrophobe Verschmutzungen besitzt, wird der Begriff „hydrophob" verwendet.
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Diese
Begriffe sind auch anwendbar, wenn sie sich auf Persäuren oder
Bleichaktivatoren beziehen, die in Verbindung mit einer Wasserstoffperoxidquelle
verwendet werden. Die aktuellen kommerziellen Bezugspunkte für die hydrophile
Leistung von Sauerstoffbleichsystemen sind: TAED oder Peressigsäure für den Vergleich
von hydrophiler Bleichung. NOBS oder NAPAA sind die entsprechenden
Bezugspunkte für
hydrophobe Bleichung. Die Begriffe „hydrophil", „hydrophob" und „hydrotrop" in Bezug auf Sauerstoffbleichmittel
einschließlich
Persäuren
und hier ausgedehnt auf Bleichaktivatoren wurden auch etwas enger
gefasst in der Literatur verwendet. Siehe insbesondere Kirk Othmer's Encyclopedia of
Chemical Technology, Vol. 4., S. 284–285. Diese Referenz liefert
eine chromatographische Verweilzeit und eine Reihe von Kriterien
auf der Basis kritischer Mizellenkonzentrationen und ist hilfreich
bei der Identifizierung und/oder Charakterisierung bevorzugter Unterklassen
von hydrophoben, hydrophilen und hydrotropen Sauerstoffbleichmitteln
und Bleichaktivatoren, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden können.
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Bleichaktivatoren
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Im
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung zweckmäßige Bleichaktivatoren
sind Amide, Imide, Ester und Anhydride. Gewöhnlich ist mindestens eine
substituierte oder unsubstituierte Acyl-Einheit vorhanden, covalent
ebunden an eine Austrittsgruppe wie in der Struktur R-C(O)-L. In
einer bevorzugten Anwendungsweise werden Bleichaktivatoren mit einer
Wasserstoffperoxidquelle wie den Perboraten oder Percarbonaten in
einem einzigen Produkt kombiniert. Praktischerweise führt das
Einzelprodukt zur In-situ-Produktion in wässriger Lösung (d. h. während des
Waschvorgangs) der Percarboxylsäure,
die dem Bleichaktivator entspricht. Das Produkt selbst kann wasserhaltig
sein, z. B. ein Pulver, vorausgesetzt, dass das Wasser in Menge und
Mobilität
kontrolliert wird, so dass die Lagerstabilität akzeptabel ist. Alternativ
kann es sich bei dem Produkt auch um einen wasserfreien Feststoff
und eine Flüssigkeit
handeln. In einem anderen Modus ist der Bleichaktivator oder die
Sauerstoffbleiche in einem Vorbehandlunsprodukt, z. B. einem Fleckenstift,
eingebaut; verschmutzte, vorbehandelte Substrate können dann
weiteren Behandlungen, beispielsweise einer Wasserstoffperoxidquelle,
unterzogen werden. Im Hinblick auf die obige Bleichaktivatorstruktur
RC(O)L handelt es sich bei dem Atom in der Austrittsgruppe, das
sich mit der Persäure
bildenden Acyl-Einheit R(C)O- verbindet, in der Regel um O oder
N. Bleichaktivatoren können
Persäure
bildende Einheiten ohne Ladung oder mit positiver oder negativer
Ladung und/oder Austrittsgruppen ohne Ladung oder mit positiver
oder negativer Ladung besitzen. Es können eine oder mehrere Persäure bildende
Einheiten oder Austrittsgruppen vorhanden sein. Siehe z. B. U.S.
5,595,967, U.S. 5,561,235, U.S. 5,560,862 oder das Bis-(peroxy-carbon)-System
von U.S. 5,534,179. Mischungen aus geeigneten Bleichaktivatoren
sind ebenfalls möglich.
Bleichaktivatoren können
mit elektronenabgebenden oder elektronenspendenden Einheiten entweder
in der Austrittsgruppe oder in der/den Persäure bildenden Einheit/Einheiten
substituiert werden, wodurch sich ihre Reaktivität ändert und sie mehr oder weniger
geeignet für
bestimmte pH-Werte oder Waschsituationen gemacht werden. So verbessern
beispielsweise elektronenziehende Gruppen wie NO2 die
Wirksamkeit von Bleichaktivatoren, die zur Verwendung in Waschsituationen
mit einem milden pH-Wert (z. B. von ca. 7,5 bis ca. 9,5) bestimmt
sind.
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Eine
ausführliche
und umfassende Offenbarung geeigneter Bleichaktivatoren und Austrittsgruppen
sowie eine Anleitung zur Bestimmung geeigneter Aktivatoren finden
sich in den US-Patenten 5,686,014 und 5,622,646.
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Kationische
Bleichaktivatoren beinhalten quaternäre Carbamat-, quaternäre Carbonat-,
quaternäre Ester-
und quaternäre
Amidtypen, die eine Reihe von kationischen Peroxyimid-, Peroxycarbon-
oder Peroxycarboxylsäuren
für die
Wäsche
liefern. Eine analoge, jedoch nichtkationische Palette an Bleichaktivatoren steht
zur Verfügung,
wenn quaternäre
Derivate nicht erwünscht
sind. Detaillierter ausgedrückt
beinhalten kationische Aktivatoren quaternäre Ammonium-substituierte Aktivatoren
von WO 96-06915, U.S. 4,75,015 und 4,397,757, EP-A-284292, EP-A-331,229
und EP-A-03520. Ebenfalls zweckmäßig sind
kationische Nitrile, die in EP-A-303,520 sowie in der europäischen Patentspezifikation
458,396 und 464,880 offenbart werden. Weitere Nitriltypen besitzen
elektronenziehende Substituenten, die in U.S. 5,591,378 beschrieben
sind.
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Weitere
Offenbarungen von Bleichaktivatoren enthalten GB 836,988; 864,798;
907,356; 1,003,310 und 1,519,351; das deutsche Patent 3,337,921;
EP-A-0185522; EP-A-0174132;
EP-A-0120591; die U.S.-Patente Nr. 1,246,339; 3,332,882; 4,128,494;
4,412,934 und 4,675,393. Das Phenolsulfonatester von Alkanoylaminosäuren wird
in U.S. 5,523,434 offenbart. Geeignete Bleichaktivatoren sind alle
acetylierten Diamintypen, und zwar unabhängig davon ob sie von ihrem
Wesen her hydrophil oder hydrophob sind.
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Von
den oben genannten Klassen von Bleichpräkursoren sind die bevorzugten
Klassen die Ester, einschließlich
Acylphenolsulfonate, Acylalkylphenolsulfonate oder Acyloxybenzolsulfonate
(OBS-Austrittsgruppe), die Acylamide und die quaternären Ammonium-substituierten
Persäurepräkursoren
einschließlich
die kationischen Nitrile.
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Die
bevorzugten Bleichaktivatoren sind N,N,N'N'-Tetraacetylethylendiamin
(TAED) oder jeder ihrer nahen Verwandten einschließlich die
Triacetyl- oder andere unsymmetrische Derivate. TAED und die acetylierten Kohlenhydrate
wie Glucosepentaacetat und Tetraacetylxylose sind bevorzugte hydrophile
Bleichaktivatoren. Abhängig
von der Anwendung besitzt Acetyltriethylcitrat, eine Flüssigkeit,
ebenfalls eine gewisse Eignung, genauso wie Phenylbenzoat.
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Bevorzugte
hydrophobe Bleichaktivatoren sind Natriumnonanoyloxybenzolsulfonat
(MOBS oder SNOBS), N-(Alkanoyl)Aminoalkanoyloxybenzolsulfonate wie
4-[N-(Nonanoyl)Aminohexanoyloxy]-Benzolsulfonat
oder (NACA-OBS), die im US-Patent 5,534,642 und in EPA 0 355 384
A1 beschrieben werde, substituierte Amidtypen, die im Folgenden
ausführlich
behandelt werden, wie Aktivatoren, die mit NAPAA verwandt sind,
und Aktivatoren, die mit bestimmten Imidopersäure-Bleichmitteln verwandt
sind. Eine Beschreibung findet sich beispielsweise im U.S.-Patent
5,061,807, ausgestellt am 29. Oktober 1991 und erteilt an die Hoechst Aktiengesellschaft
in Frankfurt, und in der offen gelegten japanischen Patentanmeldung
(Kokai) Nr. 4-28799.
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Eine
weitere Gruppe von Persäuren
und Bleichaktivatoren im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht
sich auf die, die von acyclischen Imidoperoxycarboxylsäuren und
Salzen davon (siehe US-Patent 5415796) und cyclischen Imidoperoxycarboxylsäuren und
Salzen davon (siehe die US-Patente 5,061,807, 5,132,431, 5,654,269,
5,246,620, 5,419,864 und 5,438,147) ableitbar sind.
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Andere
geeignete Bleichaktivatoren sind Natrium-4-Benzoyloxybenzolsulfonat
(SSOBS), Natrium-1-methyl-2-benzoyloxybenzol-4-sulfonat, Natrium-4-methyl-3-benzoyloxybenzoat
(SPCC), Trimethylammnoniumtoluyloxybenzolsulfonat oder Natrium 3,5,5-Trimethylhexanoyloxybenzolsulfonat
(STHOBS).
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Bleichaktivatoren
können
in einer Menge von bis zu 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1–10 Gew.-%
der Zusammensetzung verwendet werden, auch wenn ein höherer Gehalt,
40% oder mehr, beispielsweise in hoch konzentrierten Bleichadditivprodukten
oder Formen, die für
geräteautomatisiert
Dosierung bestimmt sind, ebenfalls akzeptabel ist.
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Besonders
bevorzugte Bleichaktivatoren, die sich im Zusammenhang mit der vorliegenden
Erfindung eignen, sind Amid-substituiert. Eine ausführliche
und umfassende Offenbarung dieser Aktivatoren findet sich in den
US-Patenten 5,686,014 und 5,622,646.
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Andere
zweckmäßige Aktivatoren,
die in U.S. 4,966,723 offenbart werden, sind vom Typ Benzoxazin, z.
B. ein C6H4-Ring,
an den in den 1,2-Positionen eine Einheit -C(O)OC(R1)=N-
annelliert ist. Ein besonders bevorzugter Aktivator vom Typ Benzoxazin
ist:
-
-
Je
nach Aktivator und genauer Anwendung können gute Bleichergebnisse
mit Bleichsystemen erzielt werden, die einen pH-Wert während des
Gebrauchs zwischen 6 und 13, vorzugsweise 9,0 und 10,5, besitzen. In
der Regel werden beispielsweise Aktivatoren mit elektronenziehenden
Einheiten für
fast neutrale oder subneutrale pH-Bereiche verwendet. Zur Sicherstellung
eines solchen pH-Werts können
Laugen und Puffersubstanzen eingesetzt werden.
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Acyllactam-Aktivatoren
sind im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung äußerst zweckmäßig, insbesondere
die Acylcaprolactame (siehe z. B. WO 94-28102 A) und die Acylvalerolactame
(siehe U.S. 5,503,639). Siehe auch U.S. 4,545,784, das Acylcaprolactame
offenbart, einschließlich
Benzoylcaprolactam, das in Natriumperborat adsorbiert wird. In bestimmten
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung werden NOBS, Lactam-Aktivatoren, Imid-Aktivatoren
oder Amid-funktionale Aktivatoren, insbesondere die hydrophoberen
Derivate, wünschenswerterweise
mit hydrophilen Aktivatoren wie TAED kombiniert, wobei sich das
Gewichtsverhältnis
von hydrophobem Aktivator zu TAED im Bereich von 1 : 5 bis 5 : 1,
vorzugsweise 1 : 1, bewegt. Andere geeignete Lactam-Aktivatoren
sind alpha-modifiziert, siehe WO 96-22350 A1, 25. Juli 1996. Lactam-Aktivatoren, insbesondere
die hydrophoberen Typen, werden wünschenswerterweise in Kombination
mit TAED verwendet, wobei sich das Gewichtsverhältnis von Amidoderivierten
oder Caprolactam-Aktivatoren zu TAED für gewöhnlich zwischen 1 : 5 und 5
: 1, vorzugsweise 1 : 1, bewegt. Siehe auch die Bleichaktivatoren mit
cyclischer Amidin-Austrittsgruppe,
die in U.S. 5,552,556 offenbart werden.
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Einige
Beispiele für
weitere Aktivatoren, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung
zweckmäßig sind,
finden sich in U.S. 4,915,854. U.S. 4,412,934 und 4,634,551. Der
hydrophobe Aktivator Nonanoyloxybenzolsulfonat (NOBS) und der hydrophile
Aktivator Tetraacetylethylendiamin (TAED) sind typisch, und Mischungen
davon können
ebenfalls verwendet werden.
-
Weitere
hier geeignete Aktivatoren werden in U.S. 5,545,349 genannt.
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Übergangsmetall-Bleichkatalysatoren
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Auf
Wunsch können
die bleichenden Verbindungen mittels einer Manganverbindung katalysiert
werden. Diese Verbindungen sind wohlbekannt auf dem Fachgebiet und
beinhalten beispielsweise die Katalysatoren auf Manganbasis, die
in U.S. Pat. 5,246,621, U.S. Pat. 5,244,594; U.S. Pat. 5,194,416;
U.S. Pat. 5,114,606 und den europäischen Patentanmeldungsveröffentlichungen
Nr. 549,271 A1, 549,272 A1, 544,440 A2 und 544,490 A1 offenbart
werden. Bevorzugte Beispiele für
diese Katalysatoren sind MnIV 2(u-O)3(1,4,7-Trimethyl-1,4,7-Triazacyclononan)2(PF6)2,
MnIII 2(u-O)1(u-OAc)2(1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononan)2(ClO4)2, MnIV4(u-O)6(1,4,7-triazacyclononan)4(ClO4)4,
MnIII-MnIV 4(u-O)1(u-OAc)2(1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononan)2(ClO4)3,
MnIV(1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononan)-(OCH3)3(PF6)
und Mischungen davon. Andere Bleichkatalysatoren auf Metallbasis
werden in den U.S.-Patenten 4,430,243, 5,114,611 5,622,646 und 5,686,014
offenbart. Der Gebrauch von Mangan mit verschiedenen komplexen Liganden
zur Verbesserung der Bleichleistung wird auch in den folgenden US-Patenten
behandelt: 4,728,455; 5,284,944; 5,246,612; 5,256,779; 5,280,117;
5,274,147; 5,153,161 und 5,227,084.
-
Es
sind Kobalt-Bleichkatalysatoren bekannt, die im Zusammenhang mit
der vorliegenden Erfindung geeignet sind und beispielsweise in M.
L. Tobe, „Base
Hydrolysis of Transition-Metal Complexes", Adv. Inorg. Bioinorg. Mech., (1983),
2, S. 1–94
beschrieben werden. Der am meisten bevorzugte und hier geeignete
Kobaltkatalysator beinhaltet Kobaltpentaaminacetatsalze mit der
Formel [Co(NH3)5OAc]Ty, worin „OAc" eine Acetateinheit darstellt und „Ty" ein
Anion ist, und insbesondere Kobaltpentaaminacetatchlorid, [Co(NH3)5OAc]Cl2 sowie [Co(NH3)5OAc](OAc)2, [Co(NH3)5OAc](PF6)2, [Co(NH3)5OAc](SO4), [Co(NH3)5OAc](BF4)2 und [Co(NH3)5OAc](NO3)2 (hier „PAC"). Diese Kobaltkatalysatoren werden
ohne Weiteres mit bekannten Verfahren hergestellt, die zum Beispiel
im Tobe-Artikel und den darin zitierten Verweisen sowie im U.S.-Patent
4,810,410 an Diakun et al., ausgestellt am 7. März 1989, erläutert werden.
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Die
hier genannten Zusammensetzung können
geeigneterweise als Bleichkatalysator auch die Klasse von Übergangsmetallkomplexen
eines makropolycyclischen starren Ligands enthalten. Der Begriff „makropolycyclischer
starrer Ligand" wird
manchmal auch mit „MRL" abgekürzt. Ein
zweckmäßiger MRL
ist [MnByclamCl2], wobei „Bcyclam" (5,12-dimethyl-1,5,8,12-tetraazabicyclo[6.6.2]hexadecan)
ist. Die verwendete Menge ist eine katalytisch wirksame Menge, geeigneterweise
1 ppb oder mehr, z. B. bis zu 99,9%, eher 0,001 ppm oder mehr, vorzugsweise
0,05 ppm bis 500 ppm (worin „ppb" die Teile pro Milliarde
auf das Gewicht bezogen und „ppm" die Teile pro Million
auf das Gewicht bezogen bezeichnet).
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Praktischerweise
und ohne Einschränkung
können
die hier beschriebenen Zusammensetzungen und Reinigungsprozesse
angepasst werden um mindestens ein Teil pro 100 Millionen der aktiven
Bleichkatalysatorart im wässrigen
Waschmedium zur Verfügung
zu stellen, und liefern vorzugsweise 0,01 ppm bis 25 ppm, bevorzugter
0,05 ppm bis 10 ppm und am meisten bevorzugt 0,1 ppm bis 5 ppm der
Bleichkatalysatorart in der Waschflüssigkeit. Um diese Werte in
der Waschflüssigkeit
eines automatischen Waschprozesses zu erreichen, umfassen hier typische
Zusammensetzungen 0,0005% bis 02%, bevorzugter 0,004% bis 0,08%,
des Bleichkatalysators, insbesondere Mangan- oder Kobaltkatalysatoren,
bezogen auf das Gewicht der Reinigunszusammensetzungen.
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Enzymatische Wasserstoffperoxidquellen
-
Abweichend
von den oben erläuterten
Bleichaktivatoren ist ein anderes geeignetes, Wasserstoffperoxid
erzeugendes System eine Kombination aus einer C1-C4-Alkanoloxidase und einem C1-C4-Alkanol, insbesondere eine Kombination
aus Methanoloxidase (MOX) und Ethanol. Diese Kombinationen werden
in WO 94/03003 offenbart. Andere enzymatische Substanzen im Hinblick
auf Bleichung wie Peroxidasen, Haloperoxidasen, Oxidasen, Superoxiddismutasen,
Catalasen und ihre Enhancer oder, allgemeiner, Inhibitoren können als
optionale Inhaltsstoffe in den Fertigzusammensetzungen verwendet
werden.
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Sauerstoffüberträger und
Präkursoren
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Im
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ebenfalls zweckmäßig sind
die bekannten organischen Bleichkatalysatoren, Sauerstoffüberträger oder
Präkursoren
dafür.
Diese umfassen die Verbindungen selbst und/oder ihre Präkursoren,
z. B. jedes geeignete Keton für
die Herstellung von Dioxiranen und/oder jedes der Heteroatom enthaltenden
Analogone von Dioxiran-Präkursoren
oder Dioxiranen wie Sulfonimine R
1R
2C=NSO
2R
3 (siehe
EP 446 982 A , veröffentlicht
1991) und Sulfonyloxaziridine (siehe
EP 446,981 A , veröffentlicht 1991). Bevorzugte
Beispiele für
diese Substanzen sind hydrophile oder hydrophobe Ketone, die insbesondere
in Verbindung mit Monoperoxysulfaten verwendet werden, um Dioxirane
in situ zu produzieren und/oder die Imine, die in U.S. 5,576,282
und den darin angegebenen Verweisen beschrieben werden. Sauerstoffbleichmittel,
die vorzugsweise in Verbindung mit diesen Sauerstoffüberträgern oder
Präkursoren
verwendet werden, beinhalten Percarboxylsäuren und -salze, Percarbonsäuren und
-salze, Peroxymono-Schwefelsäure
und -salze und Mischungen davon. Siehe auch U.S. 5,360,568; U.S.
5,360,569; U.S. 5,370,826 und
US
5,442,066 .
-
Obwohl
Sauerstoffbleichsysteme und/oder ihre Präkursoren unter Umständen während der
Lagerung in Anwesenheit von Feuchtigkeit. Luft (Sauerstoff und/oder
Kohlendioxid) und Spurenmetallen (insbesondere Rost oder einfache
Salze oder kolloidale Oxide der Übergangsmetalle)
und unter Lichteinfluss anfällig
für Zersetzung
sind, kann die Stabilität
durch Hinzufügen
von gewöhnlichen
Maskierungsmitteln (Komplexbildnern) und/oder polymeren Dispergiermitteln
und/oder einer geringen Menge an Antioxidanzien zum Bleichsystem oder
Produkt verbessert werden. Siehe z. B. U.S. 5,545,349. Antioxidanzien
werden häufig
Waschmittelinhaltsstoffen beigefügt,
die von Enzymen bis Tenside reichen. Ihr Vorhandensein ist nicht
notwendigerweise inkonsistent mit der Verwendung eines Oxidationsbleichmittels.
So kann beispielsweise die Einbringung einer Phasengrenze zur Stabilisierung
einer offensichtlich inkompatiblen Kombination eines Enzyms und
eines Antioxidans auf der einen Seite und eines Sauerstoffbleichmittels
auf der anderen Seite genutzt werden. Dennoch können allgemein bekannte Substanzen
Verwendung als Antioxidanzien finden (siehe z. B. die US-Patente 5686014,
5622646, 5055218, 4853143, 4539130 und 4483778). Bevorzugte Antioxidanzien
sind 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxytoluol, 2,5-di-tertbutylhydroquinon
und D,L-alpha-tocopherol.
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Soil-Release-Polymere – Die Zusamnmensetzungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
optional ein oder mehrere Soil-Release-Polymere umfassen. Charakteristisch
für Soil- Release-Polymere
ist, dass sie sowohl über
hydrophile Segmente verfügen,
um die Oberfläche
von hydrophoben Fasern wie Polyester und Nylon zu hydrophilieren,
als auch über
hdrophobe Segmente, um sich auf hydrophoben Fasern abzulagern und
dort bis zum Abschluss des Waschvorgangs haften zu bleiben und so
als Anker für
die hydrophilen Segmente zu dienen. Dadurch ist es möglich, dass
Flecken, die nach der Behandlung mit dem Soil-Release-Polymer auftreten,
einfacher bei späteren
Waschdurchgängen
entfernt werden können.
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Bei
Verwendung umfassen die Soil-Release-Polymere im Allgemeinen 0,01
Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugter
0,2 Gew.-% bis 3 Gew.-% der Zusammensetzung.
-
In
der nachstehend aufgeführten
Literatur werden Soil-Release-Polymere beschrieben, die sich für die vorlienende
Erfindung eignen. U.S. 5,691,298 Gosselink et al., ausgestellt am
25. November 1997; U.S. 5,599,782 Pan et al, ausgestellt am 4. Februar
1997; U.S. 5,415,807 Gosselink et al., ausgestellt am 16. Mai 1995;
U.S. 5,182,043 Morrall et al., ausgestellt am 26. Januar 1993; U.S.
4,956,447 Gosselink et al., ausgestellt am 11. September 1990; U.S.
4,976,879 Maldonado et al., ausgestellt am 11. Dezember 1990; U.S. 4,968,451
Scheibel et al., ausgestellt am 6. November 1990; U.S. 4,925,577
Borcher, Sr. et al., ausgestellt am 15. Mai 1990; U.S. 4,861,512
Gosselink, ausgestellt am 29. August 1989; U.S. 4,877,896 Maldonada
et al., ausgestellt am 31. Oktober 1989; U.S. 4,702,857 Gosselink
et al., ausgestellt am 27. Oktober 1987; U.S. 4,711,730 Gosselink
et al., ausgestellt an 8. Dezember 1987; U.S. 4,721,580 Gosselink,
ausgestellt am 26. Januar 1988; U.S. 4,000,093 Nicol et al., ausgestellt
am 28. Dezember 1976; U.S. 3,959,230 Hayes, ausgestellt am 25. Mai
1976; U.S. 3,893,929 Basadur, ausgestellt am 8. Juli 1975; und die
europäische
Patentanmeldung 0 219 048, veröffentlicht
am 22. April 1987 von Kud et al.
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Weitere
geeignete Soil-Release-Polymere werden in U.S. 4,201,824 Voilland
et al.; U.S. 4,240,918 Lagasse et al.; U.S. 4,525,524 Tung et al.;
U.S. 4,579,681 Ruppert et al.; U.S, 4,220,918; U.S. 4,787,989;
EP 279,134 A , 1988
an Rhone-Poulenc Chemie;
EP
457,205 A an BASF (1991) und
DE
23 35 044 an Unilever N. V., 1974 beschrieben.
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Clay-Schmutzentfernungsmittel/Schmutzträger – Die Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung können
optional auch wasserlösliche
ethoxylierte Amine enthalten, die Clay- Schmutzentfernungs- und Schmutztrageeigenschaften
besitzen. Granulare Waschmittelzusammensetzungen mit diesen Verbindungen enthalten
in der Regel 0.01 Gew.-% bis 10.0 Gew.-% der wasserlöslichen
ethoxylierten Amine; flüssige
Waschmittelzusammensetzungen enthalten für gewöhnlich 0,01% bis 5%.
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Ein
bevorzugtes Soil-Release- und Schmutztragemittel ist ethoxyliertes
Tetraethylenpentamin. Beispiele für ethoxylierte Amine werden
im U.S.-Patent 4,597,898, VanderMeer, ausgestellt am 1. Juli 1986,
beschrieben. Eine weitere Gruppe bevorzugter Clay-Schmutzentfernungsmittel
und Schmutzträger
sind die kationischen Verbindungen, die in der europäischen Patentanmeldung
111,965, Oh and Gosselink, veröffentlicht am
27. Juni 1984, offenbart werden. Andere Clay-Schmutzentfernungsmittel/Schmutzträger, die
Verwendung finden können,
sind die ethoxylierten Aminpolymere, die in der europäischen Patentanmeldung
111,984, Gosselink, veröffentlicht
am 27. Juni 1984, offenbart werden, die zwitterionischen Polymere,
die in der europäischen
Patentanmeldung 112,592, Gosselink, veröffentlicht am 4. Juli 1984,
offenbart werden, und die Aminoxide, die im U.S.-Patent 4,548,744,
Connor, ausgestellt am 22. Oktober 1985, offenbart werden. Weitere Clay-Schmutzentfernungsmittel
und/oder Schmutzträger,
die auf dem Fachgebiet bekannt sind, können ebenfalls in den hier
genannten Zusammensetzungen verwendet werden. Siehe das U.S.-Patent
4,891,160, VanderMeer, ausgestellt am 2. Januar 1990, und WO 95132272,
veröffentlicht
am 30. November 199. Ein anderer Typ des bevorzugten Schmutzträgers beinhaltet
die Carboxymethylcellulose (CMC)Substanzen. Diese Substanzen sind
in Fachkreisen wohlbekannt.
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Polymere
Dispergiermittel – Polymere
Dispergiermittel können
vorteilhaft in Mengen von 0,1 Gew.-% bis 7 Gew.-% in den hier genannten
Zusammensetzungen verwendet werden, insbesondere in Anwesenheit von
Zeolith und/oder Schichtsilikat-Aufbaustoffen. Geeignete polymere
Dispergiermittel sind polymere Polycarboxylate und Polyethylenglycole,
obwohl auch andere auf dem Fachgebiet bekannte polymere Dispergiermittel
Verwendung finden können.
Man glaubt, auch wenn man keine theoretische Einschränkung beabsichtigt,
dass polymere Dispergiermittel die Gesamtleistung von Waschmittelaufbaustoffen
durch Hemmung des Kristallwachstums, partikuläre Soil-Release, Peptisierung
und Verhinderung der Schmutzanlagerung verbessern, wenn sie in Kombination
mit anderen Aufbaustoffen (einschließlich Polycarboxylate mit niedrigerem
Molekulargewicht) eingesetzt werden.
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Polymere
Polycarboxylat-Substanzen lassen sich durch Polymerisierung oder
Copolymerisierung geeigneter ungesättigter, vorzugsweise in ihrer
Säureformn,
herstellen. Ungesättigte
monomere Säuren,
die polymerisiert werden können,
um geeignete polymere Polycarboxylate zu bilden, sind Acrylsäure, Maleinsäure (oder
Maleinanhydrid), Fumarsäure,
Itaconsäure,
Aconitsäure,
Mesaconsäure,
Citraconsäure
und Methylenmalonsäure.
Das Vorhandensein in den hier genannten polymeren Polycarboxylaten
oder monomeren Segmenten, die keine Carboxylat-Radikale wie Vinylmethylether,
Styrol, Ethylen usw. enthalten, ist geeignet, vorausgesetzt, dass
diese Segmente nicht mehr als 40 Gew.-% darstellen.
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Besonders
geeignete polymere Polycarboxylate können aus Acrylsäure deriviert
werden. Bei diesen Polymeren auf Acrylsäurebasis, die im Zusammenhang
mit der vorliegenden Erfindung zweckmäßig sind, handelt es sich um
die wasserlöslichen
Salze der polymerisierten Acrylsäure.
Das durchschnittliche Molekulargewicht dieser Polymere in Säureform
bewegt sich vorzugsweise zwischen 2.000 und 10.000, bevorzugter
zwischen 4.000 und 7.000 und am meisten bevorzugt zwischen 4.000
und 5.000. Wasserlösliche
Salze dieser Acrylsäurepolymere
können
beispielsweise die Alkalimetall-, Ammonium- und substituierten Ammoniumsalze sein.
Lösliche
Polymere dieses Typs sind bekannte Substanzen. Die Verwendung von
Polyacrylaten dieses Typs in Waschmittelzusammensetzungen wurde
zum Beispiel in Diehl, U.S.-Patent 3,308,067, ausgestellt am 7.
März 1967,
offenbart.
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Copolymere
auf Acryl-/Malein-Basis können
ebenfalls als bevorzugte Komponente des Dispergiermittels/Schmutzträgers eingesetzt
werden. Diese Substanzen beinhalten die wasserlöslichen Salze von Copolymeren
der Acrylsäure
und Maleinsäure.
Das durchschnittliche Molekulargewicht dieser Copolymere in Säureform
bewegt sich vorzugsweise zwischen 2.000 und 100.000, bevorzugter
zwischen 5.000 und 75.000, am meisten bevorzugt zwischen 7.000 und
65.000. Das Verhältnis
von Acrylat- zu Maleatsegmenten in diesen Copolymeren beträgt im Allgemeinen
30 : 1 bis etwa 1 : 1, bevorzugter 10 : 1 bis 2 : 1. Wasserlösliche Salze
dieser Acrylsäure-/Maleinsäure-Copolymere
können
beispielsweise die Alkalimetall-, Ammonium- und substituierten Ammoniumsalze sein.
Lösliche
Acrylat-/Maleat-Copolymere dieses Typs sind bekannte Substanzen,
die beschrieben werden in der europäischen Patentanmeldung Nr.
66915, veröffentlicht
am 15. Dezember 1982, sowie in
EP
193,360 , veröffentlicht
am 3. September 1986, das auch Polymere beschreibt, die Hydroxypropylacrylat
umfassen. Weitere zweckmäßige Dispergiermittel
sind die Malein-/Acryl-/Vinylalkohol-Terpolymere. Diese Substanzen
werden auch in
EP 193,360 offenbart,
einschließlich
z. B. das 45/45/10 Terpolymer des Acryl-/Malein-/Vinylalkohols.
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Eine
andere polymere Substanz, die einbezogen werden kann, ist Polyethylenglycol
(PEG). PEG kann die Leistung des Dispergiermittels an den Tag legen
sowie als Clay-Schmutzentfernungsmittel/Schmutzträger fungieren.
Das typische Molekulargewicht für
diese Zwecke liegt zwischen 500 und 100.000, vorzugsweise zwischen
1.000 und 50.000, am meisten bevorzugt zwischen 1.500 und 10.000.
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Polyaspartat-
und Polyglutamat-Disgergiermittel können ebenfalls verwendet werden,
insbesondere in Verbindung mit Zeolith-Aufbaustoffen. Dispergiermittel
wie Polyaspartat besitzen vorzugsweise ein (durchschn.) Molekulargewicht
von 10.000.
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Andere
Polymertypen, die unter Umständen
aufgrund der biologischen Abbaubarkeit der verbesserten Bleichstabilität oder der
Reinigungszwecke wünschenswerter
sind, beinhalten verschiedene Terpolymere und hydrophob modifizierte
Copolymere, einschließlich
die, die von Rohm & Haas,
BASF Corp., Nippon Shokubai und anderen Herstellern für alle Arten
von Wasserbehandlungs-, Textilbehandlungs- oder Reinigungsanwendungen
vertrieben werden.
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Aufheller – Alle optischen
Aufheller oder andere aufhellende oder weiß machende Mittel, die auf
dem Fachgebiet bekannt sind, können
in Mengen von normalerweise 0,01 Gew.-% bis 1,2 Gew.-% in die hier
beschriebenen Waschmittelzusammensetzungen eingebaut werden, wenn
sie für
Gewebewasch- oder -behandlungsanwendungen konzipiert sind.
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Spezielle
Beispiele für
optische Aufheller, die in den vorliegenden Zusammensetzungen geeignet
sind, finden sich im U.S.-Patent 4,790,856, ausgestellt an Wixon
am 13. Dezember 1988. Diese Aufheller beinhalten die PHORWHITE-Serie
von Aufhellern von Verona. Andere Aufheller, die in dieser Referenz
offenbart werden, sind: Tinopal UNPA, Tinopal CBS und Tinopal 5BM,
erhältlich
von Ciba-Geigy, Arctic White CC und Arctic White CWD, die 2-(4-styryl-phenyl)-2H-naptho[1,2-d]triazole;
4,4'-bis-(1,2,3-triazol-2-yl)-stilbene;
4,4'-bis(styryl)bisphenyle
und die Aminocoumarine. Spezielle Beispiele für diese Aufheller sind 4-methyl-7-diethyl-aminocoumarin;
1,2-bis(benzimidazol-2-yl)ethylen;
1,3-diphenl-pyrazoline; 2,5-bis(benzoxazol-2-yl)thiophen; 2-styrylnaptho[1,2-d]oxazol; und 2-(stilben-4-yl)-2H-naphtho[1,2-d]triazol.
Siehe auch das U.S.-Patent 3,646,015, ausgestellt am 29. Februar
1972 an Hamilton.
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Farbstoffübertragunsinhibitoren – Die Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung können
auch eine oder mehrere Substanzen enthalten, die während des
Reinigungsprozesses wirksam die Übertragung von
Farbstoffen von einem Gewebe auf ein anderes verhindern. Im Allgemeinen
handelt es sich bei diesen Farbstoffübertragungsinhibitoren um Polyvinylpyrrolidonpolymere,
Polyamin-N-Oxidpolymere, Copolymere von N-Vinylpyrrolidon und N-Vinylimidazol,
Manganphthalocyanin, Peroxidasen und Mischungen davon. Bei Verwendung
umfassen diese Mittel in der Regel 0,01 Gew.-% bis 10 Gew.-% der
Zusammensetzung, vorzugsweise 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-% und bevorzugter
0,05 Gew.-% bis 2 Gew.-%.
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Chelatbildner – Die hier
beschriebenen Waschmittelzusammensetzungen können optional auch einen oder
mehrere Chelatbildner enthalten, insbesondere Chelatbildner für zufällige Übergangsmetalle.
Häufig
im Waschwasser vorkommende Chelatbildner beinhalten Eisen und/oder
Mangan in wasserlöslicher,
kolloidaler oder partikulärer
Form, die als Oxide oder Hydroxide assoziiert werden können, oder
finden sich zusammen mit Verschmutzungen wie Huminsubstanzen. Bevorzugt
als Komplexbildner werden diejenigen, die diese Übergangsmetalle wirksam kontrollieren,
einschließlich
insbesondere die Kontrolle der Ablagerung dieser Übergangsmetalle
oder ihrer Verbindungen auf Geweben und/oder die Kontrolle unerwünschter
Redoxreaktionen im Waschmedium und/oder an den Schnittstellen von
Gewebe oder Hartflächen.
Zu diesen Komplexbildnern gehören
diejenigen mit einem niedrigen Molekulargewicht sowie polymere Typen,
die normalerweise mindestens ein, vorzugsweise zwei oder mehr Donatorheteroatome
besitzen wie O oder N, und zur koordinativen Anlagerung an einem Übergangsmetall
in der Lage sind. Verbreitete Chelatbildner können aus der Gruppe bestehend
aus Aminocarboxylaten, Aminophosphonaten, polyfunktional substituierten
aromatischen Chelatbildnern und Mischungen davon ausgewählt werden.
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Bei
Verwendung umfassen Chelatbildner im Allgemeinen 0.001 Gew.-% bis
15 Gew.-% der hier beschriebenen Waschmittelzusammensetzungen. Bevorzugter
bei Verwendung umfassen Chelatbildner 0,01 Gew.-% bis 3,0 Gew.-%
dieser Zusammensetzungen.
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Antischaummittel – Verbindungen
zur Verringerung oder Unterdrückung
der Schaumbildung können
in die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eingebaut werden
wem dies für
den beabsichtigten Gebrauch erforderlich ist, insbesondere bei der
Textilwäsche
in Waschmaschinen. Bei anderen Zusammensetzungen, die für die Handwäsche entwickelt
wurden, kann eine starke Schaumbildung erwünscht sein, so dass sie diese
Inhaltsstoffe nicht enthalten. Antischaummittel können besonders
wichtig im so genannten „Hochkonzentrationsreinigungsprozess" sein, der in U.S.
4,489,455 und 4,489,574 beschrieben wird, sowie für europäische Frontlade-Waschmaschinen.
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Als
Antischaummittel lassen sich eine Vielzahl von Substanzen verwenden,
die auf dem Fachgebiet wohlbekannt sind. Siehe z. B. Kirk Othmer
Encyclopedia of Chemical Technology, Third Edition, Volume 7, S. 430–447 (Wiley,
1979).
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Die
hier beschriebenen Zusammensetzungen umfassen im Allgemeinen 0%
bis 10% Antischaummittel. Bei Verwendung als Antischaummittel sind
Monocarboxyl-Fettsäuren
und Salze davon normalerweise in Mengen von bis 5 Gew.-%, vorzugseise
0,5 Gew.-% bis 3 Gew.-%, der Waschmittelzusammensetzung vorhanden,
es können
jedoch auch größere Anteile
verwendet werden. Vorzugsweise werden 0,01% bis 1% Silicon Antischaummittel,
bevorzugter 0,25% bis 0,5%, verwendet. Diese Gewichtsprozentsätze beinhalten
alle Siliciumdioxide, die in Kombination mit Polyorganosiloxan verwendet
werden können,
sowie alle Antischaummittel-Zusatzstoffe, die eingesetzt werden
können.
Monostearylphosphat-Antischaummittel
werden im Allgemeinen in Mengen von 0,1 Gew.-% bis 2 Gew.-% der
Zusammensetzung verwendet. Kohlenwasserstoff-Antischaummittel werden
normalerweise in Mengen von 0,01% bis 5,0% eingesetzt, auch wenn
größere Mengen möglich sind.
Die Alkohol-Antischaummittel werden in der Regel mit 0,2 Gew.-%
bis 3 Gew.-% der fertigen Zusammensetzungen verwendet.
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Alkoxylierte
Polycarboxylate – Alkoxylierte
Polycarboxylate, die aus Polyacrylaten hergestellt werden, sind
im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung zweckmäßig, um
die Leistung der Fettentfernung zu erhöhen. Diese Substanzen werden
in WO 91/08281 und PCT 90/01815 auf S. 4 ff. beschrieben und hier
durch Verweis aufgenommen. Chemisch gesehen umfassen diese Substanzen
Polyacrylate mit einer Ethoxy-Seitenkette pro 7–8 Acrylat-Einheiten. Die Seitenketten
besitzen die Formel -(CH2CH2O)m(CH2)nCH3, worin m den Wert 2–3 und n den Wert 6–12 hat.
Die Seitenketten sind durch Ester mit der Polyacrylat-„Rückgratkette" verbunden, um eine „Kamm"-Polymerstruktur zu bilden. Das Molekulargewicht
kann variieren bewegt sich aber normalerweise zwischen 2.000 und
50.000. Diese alkoxylierten Polycarboxylate können 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%
der hier beschriebenen Zusammensetzungen umfassen.
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Textilweichmacher – Verschiedene
Textilweichmacher während
des Waschvorgangs, insbesondere die unfühlbaren smektischen Clays des
U.S.-Patents 4,062,647, Storm and Nirschl, ausgestellt am 13. Dezember
1977, sowie andere Weichmacher-Clays, die auf dem Fachgebiet bekannt
sind, können
optional und in Mengen von normalerweise etwa 0,5 Gew.-% bis etwa
10 Gew.-% in den vorliegenden Zusammensetzungen verwendet werden,
um gleichzeitig mit der Gewebereinigung einen Gewebeweichmachereffekt
zu liefern. Clay-Weichmacher
können
in Kombination mit Amin und kationischen Weichmachern verwendet
werden, die z. B. im U.S.-Patent 4,37,416. Crisp et al., 1. März 1983
und im U.S.-Patent 4,291,071, Harris et al., ausgestellt am 22.
September 1961, offenbart werden. Darüber hinaus können in
Verbindung mit den hier genannten Textilreinigungsmethoden bekannte
Textilweichmacher, einschließlich
biologisch abbaubare Typpen, bei der Vorbehandlung, in der Hauptwäsche, während des
Spülvorgangs
sowie im Trockner eingesetzt werden.
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Duftstoffe – Duftstoffe
und Duftinhaltsstoffe, die in den vorliegenden Zusammensetzungen
und Prozessen geeignet sind, umfassen eine Vielzahl von natürlichen
und synthetischen chemischen Inhaltsstoffen, einschließlich, ohne
jedoch darauf beschränkt
zu sein. Aldehyde, Ketone, Ester u. ä. Dazu gehören auch verschiedene natürliche Extrakte
und Essenzen, die komplexe Mischungen aus Inhaltsstoffen umfassen
können, z.
B. Orangenöl,
Zitronenöl,
Rosenextrakt, Lavendel, Moschus, Patchouli, balsamische Essenz,
Sandelholzöl, Pinienöl, Zeder
u. ä. Fertige
Duftstoffe umfassen in der Regel 0,01 Gew.-% bis 2 Gew.-% der hier
beschriebenen Waschmittelzusammensetzungen, und die einzelnen Duftinhaltsstoffe
können 0,0001%
bis 90% einer fertigen Duftstoffzusammensetzung umfassen.
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Einige
Beispiele für
Duftinhaltsstoffe, die sich im Zusammenhang mit der vorliegenden
Erfindung eignen, sind: 7-acetyl-1,2,3,4,5,6,7,8-octahydro-1,1,6,7-tetramethylnaphthalen;
Iononmethyl; Ionongammamethyl; Methlcedrylon; Methyldihydrojasmonat;
Methyl 1,6,10-trimethyl-2,5,9-cyclododecatrien-1-yl keton; 7-acetyl-1,1,3,4,4,6-hexamethyltetralin;
4-acetyl-6-tert-butyl-1,1-dimethylindan; Para-Hydroxy-Phenyl-Butanon; Benzophenon;
Methylbeta-Naphthylketon; 6-acetyl-1,L,2,3,3,5-hexamethylindan; 5-acetyl-3-isopropyl-1,1,2,6-tetramethylindan;
1-dodecarial, 4-(4-hydroxy-4-methlpentyl)-3-cyclohexert-1-carboxaldehyd;
7-hydroxy-3,7-dimethyloctanal; 10-undecen-1-al; Iso-Hexenylcyclohexylcarboxaldehyd;
Formyltricyclodecan; Kondensationsprodukte von Hydroxycitronellal
und Methylanthranilat, Kondensationsprodukte von Hydroxycitronellal
und Indol, Kondensationsprodukte von Phenylacetaldehyd und Indol;
2-methyl-3-(paratert-butylphenyl)-propionaldehd;
Ethylvanillin; Heliotropin; Hexylzimtaldehyd; Amylzimtaldehyd; 2-methyl-2-(para-iso-propylphenyl)-propionaldehyd;
Coumarin; Decalactongamma; Cyclopentadecanolid; 16-hdroxy-9-hexadecansäurelacton;
1,3,4,6,7,8-hexahydro-4,6,6,7,8,8-hexamethylcyclopenta-gamma-2-benzopyran;
Beta-Naphtholmethylether;
Ambroxan; Dodecahydro-3a,6,6,9a-tetramethylnaphtho[2,1b]furan; cedrol,
5-(2,2,3-trimethylcyclopent-3-enyl)-3-methylpentan-2-ol; 2-ethyl-4-(2,2,3-trimethyl-3-cyclopenten-1-yl)-2-buten-1-ol;
Caryophyllenalkohol; Tricyclodecenylpropionat; Tricyclodecenylacetat;
Benzylsalicylat; Cedrylacetat und Para-(tertbutyl)Cyclohexylacetat.
-
Besonders
bevorzugt werden die Duftsubstanzen, die die größten Verbesserungen in fertigen
Produktzusammensetzungen, die Cellulasen enthalten, bewirken. Diese
Duftstoffe umfassen u. a.: Hexylzimtaldehyd; 2-methyl-3-(para-tertbutylphenyl)-propionaldehyd;
7-acetyl-1,2,3,4,5,6,7,8-octahydro-1,1,6,7-tetramethylnaphthalin;
Benzylsalicylat; 7-acetyl-1,1,3,4,4,6-hexamethyltetralin;
Para-Tert-Butyl-Cyclohexylacetat; Methyldihydrojasmonat; Beta-Naptholmethylether;
Methylbetanaphthylketon; 2-methyl-2-(para-iso-propylphenyl)-propionaldehyd; 1,3,4,6,7,8-hexahydro-4,6,6,7,8,8-hexamethyl-cyclopenta-gamma-2-benzopyran; Dodecahydro-3a,6,6,9atetramethylnaphtho[2,1b]furan;
Anisaldehyd; Coumarin; Cedrol; Vanillin; Cyclopentadecanolid; Tricyclodecenylacetat
und Tricyclodecenylpropionat.
-
Andere
Duftsubstanzen beinhalten essenzielle Öle, Resinoide und Harze aus
einer Vielzahl von Quellen, einschließlich, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein:
Perubalsam, Weihrauchresinoid, Styrax, Ladanharz, Muskat, Kassiaöl, Benzoeharz,
Koriander und Lavandin. Weitere Duftchemikalien sind Phenylethylalkohol,
Terpineol, Linalool, Linalylacetat, Geraniol, Nerol, 2-(1,1-Dimethlethyl)-Cyclohexanolacetat,
Benzlacetat und Eugenol. In den fertigen Duftstoffzusammensetzungen
können
Trägersubstanzen
wie Diethylphthalat verwendet werden.
-
Andere
Inhaltsstoffe – Eine
Vielzahl anderer Inhaltsstoffe, die zweckmäßig in Waschmittelzusammensetzungen
sind, können
in die hier beschriebenen Zusammensetzungen eingebaut werden, einschließlich andere
Aktivstoffe, Trägersubstanzen,
hydrotrope Verbindungen, Verarbeitungshilfsmittel, Farbstoffe oder
Pigmente, Lösungsmittel
für flüssige Formulierungen,
feste Füllstoffe
für Riegelzusammensetzungen
usw. Wenn eine starke Schaumbildung gewünscht wird, können Schaumverstärker wie
die C10-C16-Alkanolamide
in Mengen von normalerweise 1% bis 10% in die Zusammensetzungen
eingebaut werden. Die C10-C14-Monoetanol- und
Diethanolamide stellen eine typische Klasse dieser Schaumverstärker dar.
Der Einsatz solcher Schaumverstärker
mit stark schäumenden
Zusatztensiden wie den bereits erwähnten Aminoxiden. Betainen
und Sultainen ist ebenfalls von Vorteil. Auf Wunsch können wasserlösliche Magnesium-
und/oder Calciumsalze wie MgCl2, MgSO4, CaCl2, CaSO4 u. ä.
in Mengen von normalerweise 0,1% bis 2% hinzugefügt werden, um die Schaumbildung
zu unterstützen
und die Fettentfernung zu verbessern, insbesondere für flüssige Geschirrspülzwecke.
-
Verschiedene
reinigende Inhaltsstoffe, die in den vorliegenden Zusammensetzungen
verwendet werden, können
optional noch weiter stabilisiert werden, indem die Inhaltsstoffe
auf ein poröses
hydrophobes Substrat absorbiert werden und anschließend das
Substrat mit einer hydrophoben Schicht versehen wird. Vorzugsweise
wird der reinigende Inhaltsstoff mit einem Tensid beigemischt, bevor
er in das poröse
Substrat absorbiert wird. Während
des Gebrauchs wird der reinigende Inhaltsstoff aus dem Substrat
freigesetzt und in die wässrige Waschflüssigkeit
abgegeben, wo er seine beabsichtigte reinigende Funktion ausübt.
-
Flüssige Waschmittelzusammensetzungen
können
Wasser und andere Lösungsmittel
als Trägersubstanzen
enthalten. Es sind primäre
oder sekundäre
Alkohole mit niedrigem Molekulargewicht, für die Methanol, Ethanol, Propanol
und Isopropanol als Beispiel dienen, geeignet. Einwertige Alkohole
werden bevorzugt, um das Tensid löslich zu machen, allerdings
können
auch Polyole wie die, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome und 2 bis 6 Hydroxylgruppen
(z. B. 1,3-Propandiol, Ethylenglycol, Glycerin und 1,2-Propandiol)
enthalten, verwendet werden. Die Zusammensetzungen können 5%
bis 90%, normalerweise 10% bis 50% dieser Trägersubstanzen enthalten.
-
Die
hier beschriebenen Waschmittelzusammensetzungen werden vorzugsweise
so formuliert, dass während
des Gebrauchs in wässrigen
Reinigungsanwendungen das Waschwasser einen pH-Wert von 6,5 bis 11,
vorzugsweise 7,0 bis 10,5, bevorzugter 7,0 bis 9,5, besitzt. Der
pH-Wert für
flüssige
Geschirrspülmittelformulierungen
beträgt
vorzugsweise 6,8 bis 9,0. Waschmittelprodukte besitzen in der Regel
einen pH-Wert von 9–11.
Techniken zur Kontrolle des pH-Werts auf dem empfohlenen Niveau
beinhalten den Einsatz von Puffern, Launen. Säuren usw. und sind in Fachkreisen
wohlbekannt.
-
Form der Zusammensetzungen
-
Die
Zusammensetzungen gemäß der Erfindung
können
eine Vielzahl von physikalischen Formen annehmen und als Granulat,
Gel, Tablette und Riegel sowie in flüssiger Form auftreten. Die
Zusammensetzungen beinhalten die so genannten konzentrierten granularen
Waschmittelzusammensetzungen, die für den Gebrauch in einer Waschmaschine
und das Hinzufügen über eine
Dosiervorrichtung, die zusammen mit der verschmutzten Wäsche in
die Trommel der Maschine gegeben wird, angepasst sind.
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Die
durchschnittliche Partikelgröße der Komponenten
granularer Zusammensetzungen gemäß der Erfindung
sollte vorzugsweise so ausgeführt
sein, dass nicht mehr als 5% der Partikel im Durchmesser größer als
1,7 mm und nicht mehr als 5% der Partikel im Durchmesser kleiner
als 0,15 mm sind.
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Die „durchschnittliche
Partikelgröße" nach der vorliegenden
Definition wird ermittelt, indem eine Probe der Zusammensetzung
in eine Anzahl von Fraktionen (in der Regel 5 Fraktionen) auf einer
Tyler-Siebreihe gesiebt wird. Die dadurch erhaltenen Gewichtsfraktionert
werden anhand der Maschenweite der Siebe festgestellt. Als durchschnittliche
Partikelgröße wird
die Maschenweite genommen, durch die 50 Gew.-% der Probe fallen
würden.
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Bestimmte
bevorzugte granulare Waschmittelzusammensetzungen gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die hochdichten Typen, die heutzutage weit verbreitet
auf dem Maria sind. Sie besitzen für gewöhnlich ein Schüttgewicht
von mindestens 600 g/l, bevorzugter 650 g/l bis 1.200 g/l.
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Tensidagglomeratpartikel
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Eine
der bevorzugten Methoden zur Lieferung von Tensid in Endverbraucherprodukten
besteht darin, Tensidagglomeratpartikel herzustellen, die die Form
von Flocken, Prills, Marumes, Nudeln, Bändern, vorzugsweise jedoch
von Granulat, besitzen können.
Eine bevorzugte Art der Bearbeitung der Partikel ist die Agglomerierung
von Pulvern (z. B. Aluminiumsilicat, Carbonat) mit hochaktiven Tensidpasten,
und um die Partikelgröße der daraus
resultierenden Agglomerate innerhalb der angegebenen Grenzwerte
zu kontrollieren. Bei diesem Prozess wird eine effektive Menge an
Pulver mit einer hochaktiven Tensidpaste in einem oder mehreren
Agglomeratoren gemisch, z. B. in einem Pfannen-Agglomerator, einem Kneter oder bevorzugter
einem In-Line-Mischer wie die, die von Schugi (Holland) BV, 29 Chroomstraat
8211 AS, Lelystad, Niederlande, und Gebrüder Lödige Maschinenbau GmbH, D-4790
Paderborn 1, Elsenerstrasse 7–9,
Postfach 2050, Deutschland, hergestellt werden. Am meisten bevorzugt
wird ein Intensivmischer wie der Lödige CB (Handelsname) eingesetzt.
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Normalerweise
wird eine hochaktive Tensidpaste verwendet, die 50 Gew.-% bis 95
Gew.-%, vorzugsweise 70 Gew.-% bis 85 Gew.-% des Tensids umfasst.
Die Paste kann in den Agglomerator bei einer Temperatur gepumpt
werden, die hoch genug ist, um eine pumpbare Viskosität zu erhalten,
aber niedrig genug, um die Degradation der verwendeten anionischen
Tenside zu verhindern. Eine Betriebstemperatur der Paste von 50°C bis 80°C ist normal.
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Textilwaschmethode
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Die
hier genannten Maschinenwaschmethoden umfassen in der Regel die
Behandlung von verschmutzter Wäsche
mit einer wässrigen
Waschlösung
in einer Waschmaschine, in der eine wirksame Menge einer Maschinenwaschmittelzusammensetzung
gemäß der Erfindung
aufgelöst
oder dispergiert wurde. Unter einer wirksamen Menge der Waschmittelzusammensetzungen
werden hier 40 g bis 300 g des gelösten oder dispergierten Produkts
in einer Waschlösung
von 5 l bis 65 l verstanden, bei denen es sich um typische Produktdosierungen
und Waschlösunsmengen
handelt, die häufig
in konventionellen Maschinenwaschanwendungen vorkommen.
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Tenside
werden hier in Waschmittelzusammensetzungen, vorzugsweise in Kombination
mit anderen reinigenden Tensiden, in Mengen verwendet, mit denen
wirksam mindestens eine gerichtete Verbesserung der Reinigungsleistung
erzielt werden kann. Im Kontext einer Textilwaschmittelzusammensetzung
können
diese „Gebrauchsmenge" nicht nur abhängig von
der Art und dem Grad der Verschmutzungen und Flecken, sondern auch
von der Temperatur und Menge des Waschwassers sowie dem Typ der
Waschmaschine stark variieren.
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In
einem bevorzugten Verwendungsaspekt wird eine Dosiervorrichtung
in der Waschanwendung eingesetzt. Die Dosiervorrichtung wird mit
dem Waschmittel gefüllt
und führt
das Produkt vor Beginn des Waschzyklus direkt in die Trommel der
Waschmaschine ein. Ihre Kapazität
sollte so ausgelegt sein, dass sie so viel Waschmittel aufnehmen
kann wie normalerweise in einer Waschanwendung benötigt wird.
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Nachdem
die Waschmaschine mit Wäsche
beladen wurde, wird die Dosiervorrichtung mit dem Waschmittel in
die Trommel gegeben. Zu Beginn des Waschzyklus der Waschmaschine
wird Wasser in die Trommel eingeleitet, und die Trommel beginnt
sich regelmäßig zu drehen.
Die Ausführung
der Dosiervorrichtung sollte einerseits die Aufnahme des trockenen
Waschmittels und andererseits die Freisetzung dieses Produkts während des
Waschzyklus als Reaktion auf seine Bewegung, wenn sich die Trommel
dreht, und auch auf Grund seines Kontakts mit dem Waschwasser ermöglichen.
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Alternativ
kann die Dosiervorrichtung ein flexibler Behälter sein, z. B. ein Beutel
oder ein Säckchen. Bei
dem Beutel kann es sich um eine fasrige Konstruktion handeln, die
mit einem wasserundurchlässigen Schutzmaterial
beschichtet ist, damit der Inhalt im Innern des Beutels bleibt;
eine solche Konstruktion wird in der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung
Nr. 0018678 offenbart. Alternativ ist ein nicht wasserlösliches
synthetisches Polymermaterial möglich,
das an den Seiten geschlossen ist und in wässrigen Medien aufplatzt (siehe
die Offenbarungen in den veröffentlichten
europäischen
Patentanmeldungen Nr. 0011500, 0011501, 0011502 und 0011968. Eine
komfortable Form eines bei Wasserkontakt aufbrechenden Verschlusses
umfasst einen wasserlöslichen
Klebstoff, der auf einer Seite eines Säckchens aufgebracht ist und
diese verschließt;
das Säckchen
wird dabei aus einer wasserundurchlässigen Polymerfolie wie Polyethylen
oder Polypropylen gebildet.
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Beispiele
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In
den nachstehenden Beispielen kommen den Abkürzungen für die verschiedenen Inhaltsstoffe,
die für
die Zusammensetzungen verwendet werden, die folgenden Bedeutungen
zu.
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Wenn
nicht anders angegeben, sind die Inhaltsstoffe wasserfrei.
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In
den nachstehenden Beispielen verstehen sich alle Mengen in Gew.-%
der Zusammensetzung. Die Beispiele dienen der Veranschaulichung
der vorliegenden Erfindung, ohne jedoch ihren Umfang einzuschränken oder
anderweitig zu definieren. Alle hier verwendeten Komponenten, Prozentangaben
und Verhältnisse sind
in Gewichtsprozent ausgedrückt,
sofern nichts anderes angegeben ist.
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Beispiel 6
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Die
folgenden Waschmittelzusammensetzungen A bis D für die Handwäsche von verschmutzten Textilien
sind gemäß der Erfindung
hergestellt:
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Beispiel 7
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Die
folgenden Waschmittelzusammensetzungen E bis H für die Handwäsche von verschmutzten Textilien
sind gemäß der Erfindung
hergestellt:
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Beispiel 8
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Die
folgenden Waschmittelzusammensetzungen I bis L für die Handwäsche von verschmutzten Textilien
sind gemäß der Erfindung
hergestellt:
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Beispiel 9
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Die
folgenden Waschmittelzusammensetzungen A bis E sind gemäß der Erfindung
hergestellt:
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Beispiel 10
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Die
folgenden Waschmittelzusammensetzungen F bis K sind gemäß der Erfindung
hergestellt:
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Beispiel 11
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Die
folgenden Waschmittelzusammensetzungen L bis P sind gemäß der Erfindung
hergestellt:
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Beispiel 12
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Ein
nicht einschränkendes
Beispiel für
ein nichtwässriges
flüssiges
Waschmittel mit Bleichmittel wurde mit der folgenden Zusammensetzung
hergestellt:
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Die
daraus resultierende Zusammensetzung ist ein stabiles wasserfreies
flüssiges
Universalwaschmittel mit hervorragender Flecken- und Schmutzentfernungsleistung
in normalen Textilwaschanwendungen.
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Beispiel 13
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Die
folgenden Beispiele dienen der weiteren Veranschaulichung der vorliegenden
Erfindung hinsichtlich eines flüssigen
Handspülmittels.
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Beispiel 14
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Die
folgenden Beispiele dienen der weiteren Veranschaulichung der vorliegenden
Erfindung im Hinblick auf Shampoo-Formulierungen.
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