Verbesserte Waschmittel und Geschiireiniger
Die Erfindung betrifft Gemische, enthaltend mindestens ein Polycarboxylat, mindestens ein Amin und mindestens eine Säure, diese enthaltende Wasch¬ mittel und ihre Verwendung als Inkrustationsinhibitoren in Waschmitteln und als Inkrustationsinhibitoren und Belagsinhibitoren in Geschirreinigern.
In der BE 773 260 sind Waschmittel beschrieben, die neben LAS und Tripolyphosphat als Weichspülkomponente N-Alkylpropandiamine enthalten, insbesondere N-Dodecylpropan-l ,3-diamin, N-Cocopropan-l,3-diamin, oder N- Talgfettpropan-1 ,3-diamin.
In der EP-A-0 173 398 sind Detergenszusammensetzungen beschrieben, die ein Gemisch aus langkettigen primären oder sekundären Aminen und Cellula- se als die wesentlichen TextilweichmachungsinhaltsstofFe enthalten. Als Amin kann Talgfettamin verwendet werden. Die Zusammensetzungen können Alkalimetallphosphate und Polycarboxylate neben LAS und Natriumtriphosphat enthalten.
In der WO 86/07603 sind Waschmittel für niedere Waschtemperaturen beschrieben, die Etheramine, Amidoamine, Glucamin oder Morpholinderivate, sowie Polycarbonsäuren enthalten können.
In der GB-A-2 172 910 sind Detergenszusammensetzungen beschrieben, die Textilweichmachungseigenschaften aufweisen. Hierfür werden bestimmte primäre, sekundäre oder tertiäre Amine mit einem langkettigen Hydrocarbyl- rest verwendet, insbesondere N,N-D_methyllaurylamin oder N-Dimethylcoco- amin, die mit einer Brönstedt-Säure als Dispergiermittel gemischt sein kön¬ nen. Als Säuren werden anorganische Säuren, wie auch organische Säuren, wie polymere Carbonsäuren, aufgeführt. Bevorzugt sind Monocarbonsäuren. Die Zusammensetzungen enthalten LAS und Natriumtripolyphosphat.
In DE-A-195 32 717 sind Waschmittel beschrieben, die modifizierte Polya- sparaginsäuren als Inkrustationsinhibitoren enthalten. Die Polyasparaginsäuren sind Polykondensate von Asparaginsäure, bestimmten Aminen und Phosphor enthaltenden Säuren.
In der WO 95/33035 sind Detergenszusammensetzungen beschrieben, die insbesondere wirksam sind zur Entfernung von fett-/ölartigem Schmutz von Substraten wie Textilerzeugnissen oder Geschirr. Eine Detergenszusammen- setzung enthält 0,5 Gew.-% 1-Hexylamin, 9,0 Gew.-% C12_i6-Fettsäure und 6,0 Gew.-% wasserfreie Citronensäure sowie 10,0 Gew.-% Oleoylsarkosinat.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Inkrustationsinhibitoren für Waschmittel und Geschirreiniger bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe ist es, Inkrustationsinhibitoren für phosphatreduzierte oder phosphatfreie Waschmittel und Geschirreiniger bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe ist es, Inkrustationsinhibitoren enthaltende Waschmittel und Geschirreiniger bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Inkrustationsinhibitoren für Waschmittel und Geschirreiniger, die gegenüber den Asparaginsäurepolykondensaten einfacher herzustellen sind und eine bessere Wirkung aufweisen.
Eine weitere Aufgabe ist es, Belagsinhibitoren für Geschirreinigungsmittel bereitzustellen
Eine weitere Aufgabe ist es, Belagsinhibitoren enthaltende Geschirreinigungs- mittel bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung von Belagsinhibitoren für Ge¬ schirreinigungsmittel, die gegenüber herkömmlichen Polycarboxylaten eine bessere Wirkung aufweisen.
Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Gemisch, enthaltend
(a) 0,1 bis 99 Gew.-% mindestens eines Polycarboxylats mit mindestens 3 Carboxylgruppen , (b) 0, 1 bis 99 Gew.-% mindestens eines Amins mit einem pKs-Wert größer 9, und
(c) 0,1 bis 99 Gew.-% mindestens einer Säure, ausgewählt aus Mineralsäu¬ ren und organischen Säuren mit einer oder zwei Carboxylgruppen und maximal 10 C- Atomen,
mit der Maßgabe, daß das Gemisch weniger als 24 Gew.-% Triphosphate enthält und die Gesamtmenge der InhaltsstofFe 100 Gew.-% ergibt, und die Verwendung dieses Gemisches in Waschmittel- oder Geschirreinigerformulie- rungen.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß Gemische, enthaltend
(a) 0,1 bis 99, vorzugsweise 30 bis 97, insbesondere 50 bis 95 Gew.-% mindestens eines Polycarboxylats mit mindestens 3 Carboxylgruppen, (b) 0, 1 bis 99, vorzugsweise 0,5 bis 50, insbesondere 1 bis 25 Gew.-% mindestens eines Amins mit einem pKs-Wert größer 9, vorzugsweise von 9,5 bis 12, und (c) 0,1 bis 99, vorzugsweise 0,3 bis 50, insbesondere 0,5 bis 40 Gew.-% mindestens einer Säure, ausgewählt aus Mineralsäuren und organischen Säuren mit einer oder zwei Carboxylgruppen und maximal 10 C- Ato¬ men,
mit der Maßgabe, daß das Gemisch weniger als 24 Gew.-%, bevorzugt maximal 20 Gew.-% Triphosphate enthält und die Gesamtmenge der Inhalts- Stoffe 100 Gew.-% ergibt, die gegenüber reinen Polycarboxylaten, wie sie beispielsweise in DE-A-195 32 717 beschrieben sind, verbesserte inkru- stationsinhibierende und belagsinhibierende Eigenschaften aufweisen.
Zunächst werden die Komponenten (a), (b) und (c) der erfindungsgemäßen Gemische beschrieben.
Komponente (a)
Erfindungsgemäß verwendbare Polycarboxylate weisen mindestens drei Car- boxylgruppen im Molekül auf. Diese erfindungsgemäßen Polycarboxylate können monomere Verbindungen sein oder polymere Verbindungen, die eine Molekulargewichtsverteilung aufweisen. Es können sowohl natürlich vorkom¬ mende als auch synthetisch hergestellte Polycarboxylate eingesetzt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsfoπn werden solche Polycarboxylate eingesetzt, die biologisch abbaubar sind oder in Kläranlagen eliminierbar
sind. Gemäß einer Ausfu irungsform der Erfindung betragen die Gewichts¬ mittel der Molekulargewichte der Polycarboxylate 100 bis 300.000, vorzugs¬ weise 800 bis 500.000, insbesondere 800 bis 200.000.
Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung werden niedermolekulare Carboxylate mit 3 bis 10 Carboxylgruppen eingesetzt. Als niedermolekulare Polycarboxylate eignen sich beispielsweise Citronensäure, Isocitronensäure, Aconitsäure, Butantetracarbonsäure, Saccharosetricarbonsäure, Nitrilotriessig- säure, Ethylendiamintetraessigsäure, Isoserindiessigsäure, /3-Alanindiessigsäure, Diethylentriammpentaessigsäure, Hydroxyethyldiamintriessigsäure, Propylendi- amintetraess igsäure , Methy lglycindiessigsäure , Cyclohexanhexacarbonsäure , Alkylglycindiessigsäuren mit 2 bis 24 C-Atomen im Alkylrest. Gemäß einer Ausfühningsform der Erfindung enthalten die Carboxylate keine aromatischen Reste.
Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung verwendbare Polycarboxylate sind beispielsweise Proteine, die Asparaginsäure oder Glutaminsäure enthal¬ ten, wie Casein, Gelatine, Weizenproteine, Sojaproteine, Erbsenproteine, Polyasparaginsäure, Polyglutaminsäure, Polycokondensate der Asparaginsäure und/oder Carbonsäuren. Gemäß einer Ausführungsfoπn der Erfindung ist es vorteilhaft, das Molgewicht der Proteine zu erniedrigen, vorzugsweise auf ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 800 bis 200.000, indem man sie beispielsweise oxidativ, reduktiv oder hydrolytisch behandelt. Die hydro¬ lytische Behandlung kann mit Hilfe von Enzymen, Säuren oder Basen erfolgen.
Als Polycarboxylate können auch polymere Zuckersäuren, wie Pectinsäure, oxidierte Polysaccharide, wie oxidierte Stärke, oxidierte Maltodextrine oder oxidierte Cellulose eingesetzt werden. Der Grad der Oxidation kann unter- schiedlich sein. Beispielsweise kann bei Stärke nur die primäre CH2OH-
Gruppe in C6-Position zur Carbonsäuregruppe unter Bildung von Monocar- boxystärke oxidiert sein. Die Oxidation kann aber auch unter Diolspaltung zwischen C2 und C3 zur Dialdehydstärke und Weiteroxidation zur Dicarbox- ystärke oder unter Oxidation aller drei Kohlenstof atome in Position C6, C2 und C3 bis zur Tricarboxystärke eintreten. Alle derartigen oxidierten Poly- saccharide sind einsetzbar, vorzugsweise mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 800 bis 500.000. Die Polysaccharide können auch verethert oder verestert sein. Die Veretherung kann mit Chloressigsäure erfolgen. Beispiele sind Carboxymethylstärke oder Carboxymethylcellulose. Beispiele für veresterte Stärke sind saure Citronensäureester der Stärke, die hergestellt werden, indem Stärke mit überschüssiger Citronensäure verestert wird.
Es können auch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung Polyester eingesetzt werden, die durch Veresterung von Polyolen wie Ethylenglykol, Polyethylenglykol, Polyalkylenglykolen, Glycerin, Mannit, Sorbit, Polyvinylal- kohol mit Citronensäure, Weinsäure oder Äpfelsäure oder Butantetracarbon¬ säure hergestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendbare synthetische Polycarboxylate werden vorteilhaft durch radikalische Polymerisation von ungesättigten Monomeren hergestellt. Als Monomere werden beispielsweise eingesetzt: Acrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Methacrylsäure, Itaconsäure, Aconitsäure, Vinylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure, Zimtsäure, Acrylsäureester, wie Methacrylat, Butylacrylat, Ethylhexylacrylat, Oleylacry- lat, Stearylacrylat, Talgfettalkoholacrylat, Maleinsäuremono- und -dialkylester, wie Maleinsäuremono- und -dimethylester, Maleinsäuremono- und -diethyl- ester, Maleinsäuremono- und -diisopropylester, Maleinsäuremono- und -di- butylester, Maleinsäuremono- und -distearylester. Neben den ungesättigten Carbonsäuren können auch bis zu 90% andere Monomere wie Vinylacetat,
Vinylpropionat, Vinylsulfonsäure, Vinylstearat, Styrol, Olefine wie Ethylen, Propylen, Buten, Isobuten, Diisobuten, Hexen, Octen, Octadecen, C20/C24- Olefin, Cyclopenten, Cyclopentadien, Cyclohexen, Butadien, Vinylether, wie Methylvinylether, Isobutylether, Butandiolmonovinylether-Ethoxylate, Allylalko- hol-Ethoxylate oder Furan enthalten sein. Die Herstellung der Polycarbox¬ ylate erfolgt nach bekannten Methoden der radikalischen Polymerisation in Form einer Lösungspolymerisation oder Fällungspolymerisation in Wasser, Polyalkylenglykolen, nichtionischen Tensiden, Aceton, Toluol, o-Xylol, Isopropanol oder anderen organischen Lösemitteln. Als Radikalstarter werden alle üblicherweise verwendeten Initiatoren verwendet. Falls niedermolekulare Polymere erwünscht sind, kann auch in Gegenwart von Reglern polymerisiert werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Polycar¬ boxylate in der Natrium- oder Kaliumsalzform eingesetzt. Dies gilt besonders für Copolymere des Maleinsäureanhydrids, die in Wasser und anderen Lösemitteln meist unlöslich sind. In der hydrolysierten Alkalimetallsalzform sind sie dann meist in Wasser löslich oder zumindest dispergierbar.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eignen sich auch Pfropfpolyme¬ risate aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Vinylsulfonsäure, Methal- lylsulfonsäure, Methacrylsäure und Glucose, Polysacchariden, wie Stärke oder Stärkehydrolysaten, Proteinen, Proteinhydrolysaten oder Polyalkylenglykolen. Beispiele sind Pfropfpolymere aus Acrylsäure und Maleinsäure auf Matrod- extrine, Pfropfpolymere aus Maleinsäure und Stärke, Pfropfpolymere aus Acrylsäure und Casein, Pfropfpolymere aus Acrylsäure, Methylmethacrylat und Gelatine.
Typische erfindungsgemäß einsetzbare Polycarboxylate sind Polyacrylsäuren mit Molgewichten zwischen 1.000 und 250.000, Copolymere aus Acrylsäure und Maleinsäure im Verhältnis 70/30 mit Molgewicht 70.000, Copolymere aus Acrylsäure und Maleinsäure im Verhältnis 40/60 mit Molgewicht 40.000,
Copolymere aus Maleinsäure und Isobuten mit Molgewicht 4.000, Copolyme¬ re aus Maleinsäure und Diisobuten mit Molgewicht 12.000, Copolymere aus Maleinsäure und Styrol mit Molgewicht 20.000, Copolymere aus Maleinsäure und C20/C24-Olefin mit Molgewicht 15.000, Polyvinylsulfonsäure mit Mol- gewicht 1.000, Polymaleinsäure mit Molgewicht 1.000, Polyasparaginsäuren mit Molgewichten zwischen 1.000 und 50.000, Terpolymere aus Acrylsäure, Maleinsäure und Vinylacetat mit Molgewicht 40.000, Pfropfpolymerisate aus Acrylsäure und Maleinsäure auf Matrodextrine mit Molgewicht 40.000, Pfropfpolymere aus Acrylsäure und Polyethylenglykolen mit Molgewicht 60.000, Pfropfpolymere aus Acrylsäure und Maleinsäure und Polyethylen¬ glykolen mit Molgewicht 20.000.
Gemäß einer Ausführungsform enthalten die Polycarboxylate keine aromati¬ schen Reste.
Komponente (b)
Als Komponente (b) der erfindungsgemäßen Gemische wird mindestens ein Amin mit einem pK__-Wert größer 9, vorzugsweise 9,5 bis 12 eingesetzt.
Gemäß einer Ausführungsform enthalten die Amine nur aliphatische, cycloali- phatische und/oder araliphatische Reste. Unter araliphatischen Resten sind solche zu verstehen, bei denen aromatische Reste über Alkylengruppen mit dem AminstickstofFatom verbunden sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung haben die verwendbaren Amine die allgemeine Formel (II)
R5NR9-[(CR7R8)m-NH]n-R6 (II)
wobei n einen ganzzahligen Wert von 0 bis 20 und m einen ganzzahligen Wert von 1 bis 4 hat, der Rest R5 ein ^Q-, vorzugsweise Cj.2o-, ins¬ besondere C i.jo- Alkylrest, C2_30-, vorzugsweise C2.20-, insbesondere C2_10- Alkenylrest ist und jeder der Reste R6, R7, R8 und R9 unabhängig vonein¬ ander ein Wasserstoffatom ist oder wie für den Rest R5 definiert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hat n den Wert null, der Rest R51 ist ein C6.20-Alkyl- oder Alkenylrest, der Rest R6 ein C -Alkylrest oder C2_4 -Alkenylrest und der Rest R9 ein Wasserstoffatom oder ein Cl_4- Alkylrest oder C2^-Alkenylrest.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Amin bei der Verwendung in einem Waschmittel einen pKj-Wert auf, der größer ist als der um 1 verminderte pH-Wert, vorzugsweise größer ist als der pH-Wert, besonders bevorzugt um mindestens 0,5 größer ist als der pH- Wert der 1 gew.-%igen Waschflotte des Waschmittels. Dabei bedeutet der pK_.Wert den Wert der korrespondierenden Säure des Amins, das heißt des protonierten Amins, und ist gleich 14-pKB des Amins.
Als Komponente (b) werden bevorzugt einwertige oder mehrwertige Amine, vorzugsweise mit mindestens 4 C-Atomen eingesetzt. Die Amine können primär, sekundär oder tertiär sein. Die Amine können hydrophil oder hydrophob sein. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind Komponente (b) primäre Amine mit vorzugsweise 3 bis 20, insbesondere 4 bis 10 C-Atomen, wie Butylamin, tert.-Butylamin, sec.-Butylamin, Ethylhexylamin, 2-Methylheptyla- min, Octylamin, 2-Ethylhexylamin, Nonylamin, Decylamin, 2-Propylheptyla- min, Undecylamin, Cetylamin, Tridecylamin, Isotridecylamin, Fettamine, wie Oleylamin, Stearylamin, Octadecylamin, Talgfettamin, hydriertes Talgfettamin, Amine auf Basis von Kokosfettsäuren, Polyisobutenamin, Polypropylenamin,
Alkylpolyethylenoxidamine, die durch Aminierung von Alkylpolyglykolen hergestellt werden können. Mehrwertige primäre Amine sind beispielsweise 1,6-Diaminohexan, 1,8-Diaminooctan, 1,3-Diaminopropan, Isophorondiamin, Polyoxyalkylendiamine, wie Polyethylenoxiddiamin, Polypropylenoxiddiamin, Polybutylenoxiddiamin, Polytetrahydrofurandiamin, Co(polyethylenoxid/Propy- lenoxid)amine, die durch Aminierung von Polyalkylenoxiden hergestellt werden können, sowie aminierte alkoxylierte Fettalkohole und Oxoalkohole, wie aminierte Umsetzungsprodukte aus einem C16/C18-Oxoalkohol und 7 mol Ethylenoxid, das anschließend aminiert worden ist. Diese Amintypen können als Etheramine bezeichnet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind Komponente (b) sekundäre Dialkylamine mit vorzugsweise 5 bis 40, insbesondere 8 bis 36 C-Atomen, wie N,N-Dibutylamin, N,N-Dihexylamin, N.N-Diisopentylamin, N,N-Dipenty- lamin, N,N-Diethylhexylamin, N,N-Ditalgfettamin, hydriertes N,N-Ditalgfetta- min, N,N-Distearylamin, N,N-Dioley lamin, gemischte sekundäre Amine wie N-Methyl-N-octylamin, N-Methyl-N-stearylamin, N-Methyl-N-talgfettamin, hydriertes N-Methyl-N-talgfettamin, N-Methyl-N-decylamin, N-Methyl-N- octylamin, N-Methyl-N-ethylhexylamin, Alkanolamine, oder Umsetzungs- produkte aus primären und sekundären Aminen mit 1 bis 100 mol, vorzugs¬ weise 1 bis 20 mol, insbesondere 1 bis 15 mol Ethylenoxid und/oder Propylenoxid, wie Umsetzungsprodukte von Isotridecy lamin mit 7 mol Ethylenoxid, Umsetzungsprodukte aus N-Methyl-N-talgfettamin mit 10 mol Ethylenoxid und 3 mol Propylenoxid, aus Talgfettamin mit 1 mol Ethylen- oxid, Oleylamin mit 3 mol Ethylenoxid, aus Talgfettamin mit 3 mol Ethy¬ lenoxid und 1 mol Propylenoxid, aus hydriertem Talgfettamin mit 2 mol Ethylenoxid, aus Steary lamin mit 1 mol Ethylenoxid. Es können auch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung Umsetzungsprodukte von primären und sekundären Aminen mit anderen Epoxiden, wie ein- und mehrwertigen Glycidylether, wie Butyl-glycidylether, Ethylhexyl-glycidylether,
C12/C1 -A_kohol-glycidylether, C13/C15-Alkohol-glycidylether, 1 ,4-Butandiol- diglycidy lether, 1,6-Hexandiol-diglycidy lether, Phenyl-glycidy lether, o-Kresyl- glycidylether, Polypropylenglycidylether eingesetzt werden. Als Epoxide können erfindungsgemäß auch langkettige Epoxide verwendet werden, bei- spielsweise epoxidiertes Ricinusöl, oder Alkyloxirane, die durch Epoxidierung von Olefinen hergestellt werden können, wie Propyloxiran, Decyloxiran, Dodecyloxiran, Octadecyloxiran.
Es können auch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung tertiäre Amine eingesetzt werden, vorzugsweise mit 6 bis 60, insbesondere 9 bis 54 C- Atomen. Beispiele sind Tributylamin, Trioctylamin, Tridecylamin, Tridodecyl- amin, Dimethyldodecylamin, Dimethyllaury lamin, Dimethylkokosfettamin, Dimethylcetylamin, Dimethylstearylamin, Dimethyloctadecylamin, Methyldioc- tylamin, Methyldidecylamin, Methyldikokosölamin, Methylditalgfettamin, hydriertes Methylditalgfettamin, Methyldioctadecylamin, Dimethyl-C12/C14- amin, N,N-Dimethylcyclohexylamin.
Es können auch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mehrwertige Amine eingesetzt werden, die neben primären Aminogruppen auch sekundäre oder tertiäre Aminogruppen besitzen, vorzugsweise mit 3 bis 60, insbeson¬ dere 4 bis 40 C-Atomen, beispielsweise Alkylaminoalkylamine wie 2-Ethyla- mino-ethylamin, Talgfettamino-propylamin, hydriertes Talgfettamino-propyl- amin, Kokosölamino-propylamin, Oleylamino-propylamin (beispielsweise kommerziell erhältlich als Duomeen der Fa. Akzo), 3-Isopropylamino- propylamin, oder Dialkyl-immoalkylamine wie 3-Methyltalgfettamino-propyl- amin, 3-Ditalgfettamino-propy lamin, 2-Dimethylamino-ethylamin, 1-Diethyl- amino-4-aminopentan, Dimethylaminopropylamin.
Es können auch gemäß einer Ausführungsfoπn der Erfindung oligomere oder polymere Amine eingesetzt werden, die beispielsweise sekundäre Amino-
gruppen aufweisen, vorzugsweise mit einem Gewichtsmittel des Molekularge¬ wichts von 100 bis 250.000, insbesondere von 200 bis 100.000. Beispiele sind Diethylentriamin, Triethylentetramin, Polyethylenimin, Polyvinylamin, Copolymere aus Vinylamin und Vinylformamid, Alkylaminopolyalkylenamine, wie N-Talgfett-tripropylentetramin, oder Dialkylaminopolyalkylenamine, wie N , N-Ditalgfett-dipropy lentriamin .
Weiterhin können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung Amidoamine eingesetzt werden, vorzugsweise mit einem Gewichtsmittel des Molekularge- wichts von 200 bis 100.000, insbesondere 250 bis 80.000, die durch Kon¬ densieren von ein- und mehrwertigen Carbonsäuren und mindestens zweiwer¬ tigen Aminen hergestellt werden können und mindestens eine basische Aminogruppe enthalten, beispielsweise ein Kondensationsprodukt aus 1 mol Stearinsäure und 1 mol Hexamethylendiamin, ein Kondensationsprodukt aus 1 mol Ölsäure und 1 mol Ethylendiamin, ein Kondensationsprodukt aus 1 mol C10/C12-Fettsäure und 1 mol Isophorondiamin, ein Kondensationsprodukt aus 1 mol Adipinsäure und 2 mol Hexamethylendiamin, ein Kondensations¬ produkt aus 1 mol Phthalsäure und 2 mol Ethylendiamin, ein Kondensa¬ tionsprodukt aus 1 mol Ölsäure und 1 mol Ethylendiamin, ein Kondensa- tionsprodukt aus 2 mol Adipinsäure und 3 mol Hexamethylendiamin, ein Kondensationsprodukt aus 3 mol Terephthalsäure und 2 mol Butylendiamin, ein Kondensationsprodukt aus 4 mol Adipinsäure und 3 mol Hexamethylendi¬ amin.
Als Amine können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auch Estera- mine eingesetzt werden, vorzugsweise mit einem Gewichtsmittel des Moleku¬ largewichts von 200 bis 100.000, insbesondere 300 bis 10.000, die durch Veresterung von Alkanolaminen mit Carbonsäuren hergestellt werden können, beispielsweise Ester aus Stearinsäure und Ethanolamin, Ester aus Ölsäure und N,N-Dimemyl-ethanolamin, Ester aus Taigfettsäure und Diethanolamin,
Ester aus Kokosfettsäure und Triethanolamin, Ester aus Phthalsäure und Ethanolamin.
Es können auch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung N-Alkyl-, N- Alkenyl- oder N-Hydroxyalkylglucamine oder -morpholine mit bis zu 30 Kohlenstoffatomen eingesetzt werden.
Vorzugsweise ist das Amin mindestens eines aus Aminen mit mindestens vier Kohlenstoffatomen, vorzugsweise aus Talgfettamin, hydriertem Talgfetta- min, Octylamin, 2-Ethylhexylamin, Nonylamin, Decylamin, 2-Propylheptyla- min, Undecylamin, Dodecylamin, Tridecylamin, Cetylamin, Stearylamin, Palmitylamin, Oleylamin, Kokosfettamin, mono-α-verzweigten sekundären Aminen, bis-α-verzweigten sekundären Aminen der allgemeinen Formel (I) R4R3HC-HN-CHR1R2 (I), wobei die Reste R1, R2, R3 und R4 unabhängig voneinander gegebenenfalls substituierte Cj.20-Alkylreste sind.
Komponente (c)
Komponente (c) des erfindungsgemäßen Gemisches ist mindestens eine Säure, ausgewählt aus Mineralsäuren und organischen Säuren mit einer oder zwei Carboxylgruppen, die gemäß einer Ausführungsform keine aromatischen Reste enthalten.
Bevorzugt sind dabei Phosphor enthaltende Säuren.
Als Komponente (c) können gesättigte oder ungesättigte organische Säuren mit ein oder zwei Carbonsäuregruppen und vorzugsweise bis zu 15 C-
Atomen, insbesondere bis zu 10 C-Atomen, wie Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Caprinsäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Mal-
einsäure, Fumarsäure, Sebacinsäure, Äpfelsäure, Milchsäure, Glykolsäure, Weinsäure, Glyoxylsäure, sowie Mineralsäuren eingesetzt werden.
Beispiele für erfindungsgemäße Mineralsäuren sind Salzsäure, Schwefelsäure, Schweflige Säure, meta-Kieselsäure, Borsäure, Heteropolysäuren des Wol¬ frams oder Molybdäns, saure Ionenaustauscher, saure Silikate oder Alumosili- kate, Benzolsulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Naphthalinsulfonsäure. Bevorzugt werden Phosphor enthaltende Säuren eingesetzt. Beispiele sind Phosphorsäure, Diphosphorsäure, Triphosphorsäure, Polyphosphorsäure, Phosphorige Säure, Unterphosphorige Säure, Phosphonsäuren, primäre und sekundäre Phosphor¬ säureester, primäre und sekundäre Phosphorsäureamide, wie Phosphorsäure-2- ethyl-hexyl-, -oleyl- oder -ditalgfettamid sowie Phosphonsäuren wie Diethy- lentriaminpentamethy lenphosphonsäure .
Die erfindungsgemäßen Gemische, die die Komponenten (a), (b) und (c) enthalten, enthalten erfindungsgemäß weniger als 24 Gew.-%, bevorzugt maximal 20 Gew.-% Triphosphat, vorzugsweise maximal 10 Gew.-%, insbesondere maximal 5 Gew.-% Triphosphat. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Gemische im wesentlichen oder vollständig frei von Triphosphat.
Die erfindungsgemäßen Gemische, die die Komponenten (a), (b) und (c) enthalten, enthalten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung maximal 20 Gew.-% LAS, vorzugsweise maximal 10 Gew.-%, insbesondere maximal 5 Gew.-% LAS. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Gemi- sehe im wesentlichen oder vollständig frei von LAS.
Herstellung der Gemische
Zur Herstellung der Gemische können die Komponenten (a), (b) und (c) in beliebiger Reihenfolge gemischt werden. Die Herstellung der Gemische (abc) aus Polycarboxylat (a), Amin (b) und Säure (c) kann nach dem folgenden allgemeinen Schema erfolgen:
Die Herstellung der Gemische kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erfolgen, indem Amin (b) und Säure (c) zuerst bei 10 bis 150°C neutralisiert werden und das Neutralisationsprodukt (z.B. Alkylammonium- phosphat) zum Polycarboxylat zugemischt wird. Die Neutralisation von Aminen und Säuren kann in Substanz oder in einem Verdünnungsmittel erfolgen. Die Durchführung in Substanz wird beispielsweise in einem Ex¬ truder bei 20 bis 150 °C durchgeführt, indem beispielsweise gemäß einer Ausführungsform der Erfindung Phosphorsäure und geschmolzenes Talgfetta¬ min eindosiert werden. Das Alkylammoniumphosphat wird als Schmelze ausgetragen und kann in Form von Strängen oder Granulat konfektioniert werden. Als Verdünnungsmittel für die Neutralisation können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung Wasser, Aceton, Methanol, Ethanol, Glyce- rin, Tenside, nichtionische Tenside, wie Alkoxylierungsprodukte aus Oxo- oder Fettalkoholen, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Poly- alkylenglykole, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Polypropylenglykol, Copo-
lymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid, blockweise verknüpfte Polyethy- lenglykole und Polypropylenglykole verwendet werden.
Wenn Phosphorsäure als Komponente (c) eingesetzt wird, kann die Her- Stellung der Gemische gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vor¬ teilhafterweise erfolgen, indem Alkylamine und Phosphorsäuren zunächst bei 10 bis 150°C zur Neutralisationsreaktion gebracht werden und die salzartigen Neutralisationsprodukte dann auf bis zu 250°C erhitzt werden. Die getem¬ perten Alkylammoniumphosphate unterliegen bei Temperaturen zwischen 150 und 250°C zumindest teilweise unter Abspaltung von Wasser einer Um¬ wandlung in Alkylammoniumpolyphosphate und Alkylaminphosphorsäureamide (Komponente (d)). Die Kondensation kann in einem Verdünnungsmittel oder vorzugsweise in Substanz durchgeführt werden. Als Verdünnungsmittel eignen sich hochsiedende Verdünnungsmittel wie Glycerin, Tenside, nichtionische Tenside, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyalkylenglykole, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Polypropylenglykol, Copolymere aus Ethylenglykol und Propylenglykol, blockweise verknüpfte Polyethylenglykole und Polypropylenglykole. Als Reaktionsapparat kann ein Extruder, Kneter oder Schaufeltrockner verwendet werden. Die getemperten Addukte aus Alkylamin und Phosphorsäuren werden dann zum Polycarboxylat zugemischt.
Man kann auch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Isolierung des Umsetzungsproduktes aus Amin und Säure vermeiden, indem man das Polycarboxylat (a) in Form einer wäßrigen Lösung oder, falls die Polycar- boxylate (a) in Wasser nicht vollständig löslich sind, auch in Form einer Suspension zuerst mit Säuren (c) und dann mit Aminen (b) versetzt. Die Polycarboxylate können bei dieser Vorgehensweise in Form der Anhydride, Säureformen oder Alkalisalzformen eingesetzt werden. Werden die Polycar¬ boxylate in Form der Anhydride oder Säuren eingesetzt, so kann nach
Zugabe der Amine (b) und Säuren (c) eine Neutralisation mit Alkalien durchgeführt werden.
Die Herstellung der Gemische kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgen, indem die Polycarboxylate (a) in Form einer wäßrigen Lösung oder Suspension zuerst mit Aminen (b) und dann mit Säuren (c) versetzt werden. Die weitere Neutralisation kann wie vorstehend beschrieben erfolgen.
Entstehen bei der Polymerisation Anhydride der Polycarboxylate, so können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auch diese Anhydride mit den Komponenten (b) und (c) abgemischt werden. Anschließend kann die Hydro¬ lyse mit Alkalien und Überführung in eine wäßrige Lösung oder Suspension erfolgen.
Die Polycarboxylate werden üblicherweise in Waschmitteln in Form der Alkalisalze eingesetzt. Die Neutralisation der Polycarboxylate kann vor oder nach der Zumischung von Alkylamin und Phosphorsäure erfolgen. Meist werden dann die Mischungen bis zu einem pH-Wert neutralisiert, der zwischen 6 und 10 liegt.
Wenn die Polycarboxylate in fester Form erhältlich sind, so können auch die Polycarboxylatpulver oder -granulate mit den Salzen aus (b) und (c) abgemischt werden. Feste Polycarboxylate können in Form von Pulvern oder Granulaten anfallen. Beispielsweise kann eine Lösung eines Copolymeren aus Acrylsäure und Maleinsäure oder seines Salzes durch Sprühtrocknung oder Sprühgranulierung in ein festes Pulver überführt werden. Bei der Fällungs¬ polymerisation von Maleinsäureanhydrid und Isobuten in organischen Löse¬ mitteln entsteht ein festes Polycarboxylatpulver, das das Polycarboxylat in der Anhydridform enthält. Solche oder ähnlich hergestellte festen Polycarbox-
ylate können dann mit festen Addukten aus den Aminen (b) und Säuren (c) abgemischt werden. Die festen Addukte aus (b) und (c) erhält man beispiels¬ weise durch Umsetzung von Talgfettamin und Phosphorsäure im Extruder und anschließender Formgebung der Schmelze, oder indem die Amine (b) und die Säuren (c) in einem Verdünnungsmittel zur Neutralisation gebracht werden, in dem das Addukt aus (b) und (c) unlöslich ist und ausfällt. Beispielsweise kann man 2-Ethylhexylamin oder Talgfettamin und Phosphor¬ säure oder Polyphosphorsäure in Aceton oder Toluol zur Reaktion bringen, so daß das Addukt in Form eines Pulvers anfallt.
Die möglichen Vorgehensweisen werden nachstehend beispielhaft verdeutlicht: Maleinsäureanhydrid und Isobuten werden gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einem organischen Lösemittel radikalisch in Form einer Fäl¬ lungspolymerisation polymerisiert und das entstehende Polymer in der An- hydridform durch Filtration isoliert. Das Polymer wird in der Anhydridform als Aufschlämmung in Wasser zuerst mit Alkylammoniumphosphat versetzt und dann mit Natronlauge neutralisiert.
Man kann auch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das Polymere aus MSA mit Isobuten zuerst mit Natronlauge zu einer wäßrigen Natrium¬ salzlösung hydrolysieren und dann mit Alkylammoniumphosphat versetzen. Man kann die wäßrige Natriumsalzlösung des Maleinsäure/Isobutencopolymers auch zuerst mit Alkylamin und anschließend mit Phosphorsäure versetzen. Man kann aber auch zuerst Phosphorsäure und anschließend Talgfettamin zugeben. Mann kann auch zuerst ein Kondensationsprodukt aus Talgfettamin und Phosphorsäure bei 200 °C herstellen und dieses dann zu der wäßrigen Natriumsalzlösung des Copolymeren geben.
Mann kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine wäßrige Lösung aus Polyacrylsäure in der Säureform zuerst mit Alkylamin und dann mit Phosphorsäure versetzen.
Man kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Lösung aus Polyacrylsäuren zuerst mit Natronlauge neutralisieren und dann mit Talgfetta- min-Phosphorsäuresalz versetzen.
Die erfindungsgemäßen Gemische (abc) können klar in Wasser löslich sein. Es können sich aber auch Suspensionen ergeben, wenn eine oder mehrere Komponenten der Mischung (abc) nicht in Wasser löslich ist. In diesen Fällen kann es hilfreich sein, durch intensives Rühren oder Scheren eine möglichst feinteilige Suspension zu erzeugen. Dies kann mit Hilfe einer Dispergier- und Homogenisiermaschine, eines Intensivmischers, mit Schneid- messern ausgestatteten schnellrotierenden Rührorgans, Kalanders oder unter Einwirkung von Ultraschall erreicht werden.
Die erfindungsgemäßen Gemische können in Waschmitteln verwendet werden, insbesondere als Inkrustationsinhibitor oder Scale-Inhibitor. Sie können zudem in Geschirreinigerformulierungen verwendet werden, insbesondere als Inkru¬ stationsinhibitor oder Belagsinhibitor.
Waschmittelformulierungen
Die Erfindung betrifft auch Waschmittelformulierungen, enthaltend mindestens ein Tensid und ein Gemisch aus
(a) mindestens einem Polycarboxylat mit mindestens drei Carboxylgruppen,
(b) mindestens einem Amin, dessen pKs-Wert größer ist als der um 1 verminderte pH- Wert einer 1 gew. -% igen Waschflotte des Waschmittels,
(c) mindestens einer Säure, ausgewählt aus Mineralsäuren und organischen Säuren mit einer oder zwei Carboxylgruppen und maximal 10 C-Ato¬ men,
und gegebenenfalls sonstige übliche Bestandteile, mit der Maßgabe, daß das Waschmittel weniger als 24 Gew.-% Triphosphat enthält.
Weiterhin betrifft die Erfindung Waschmittel enthaltend mindestens ein Tensid und ein erfindungsgemäßes Gemisch und gegebenenfalls sonstige übliche Bestandteile.
Gemäß einer Ausführungsform enthalten die Waschmittel 0,01 bis 40, vorzugsweise 0,1 bis 30, insbesondere 0,5 bis 20 Gew.-% der Komponente (a), 0,01 bis 20, vorzugsweise 0,03 bis 10, insbesondere 0,05 bis 5 Gew.- % der Komponente (b), und 0,01 bis 20, vorzugsweise 0,02 bis 10, ins¬ besondere 0,03 bis 8 Gew.-% der Komponente (c).
Die Gemische aus (a), (b) und (c) werden gemäß einer Ausführungsform in einer Menge von 0,1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-% in Wasch- mittelformulierungen eingesetzt.
Die Waschmittel können pulverförmig sein oder auch in flüssiger Einstellung vorliegen. Die Zusammensetzung der Wasch- und Reinigungsmittel kann sehr unterschiedlich sein. Wasch- und Reinigungsmittelformulierungen enthalten üblicherweise 2 bis 50 Gew.-% Tenside und gegebenenfalls Builder. Diese Angaben gelten sowohl für flüssige als auch für pulverförmige Waschmittel. Wasch- und Reinigungsmittelformulierungen, die in Europa, in den U.S.A. und in Japan gebräuchlich sind, findet man beispielsweise in Chemical and Engn. News, Band 67, 35 (1989) tabellarisch dargestellt. Weitere Angaben über die Zusammensetzung von Wasch- und Reimgungsmitteln können
Ulimanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Verlag Chemie, Weinheim 1983, 4. Auflage, Seiten 63 bis 160, entnommen werden.
Unter phosphatreduzierten Waschmitteln sollen solche Formulierungen ver- standen werden, die höchstens 25 Gew.-% Phosphat enthalten, berechnet als Pentanatriumtriphosphat. Bei den Waschmitteln kann es sich um Vollwasch¬ mittel oder um Spezialwaschmittel handeln. Als Tenside kommen sowohl anionische als auch nichtionische oder Mischungen aus anionischen und nichtionischen Tensiden in Betracht. Der Tensidgehalt der Waschmittel beträgt vorzugsweise 8 bis 30 Gew.-%.
Tenside
Geeignete anionische Tenside sind beispielsweise Fettalkoholsulfate von Fettalkoholen mit 8 bis 22, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie C9- bis Ci j-Alkoholsufate, C12- bis C13- Alkoholsulfate, Cetylsulfat, Myri- stylsulfat, Palmitylsulfat, Stearylsulfat und Talgfettalkoholsufat.
Weitere geeignete anionische Tenside sind sulfatierte, ethoxylierte C8- bis C22-Alkohole oder deren lösliche Salze. Verbindungen dieser Art werden beispielsweise dadurch hergestellt, daß man zunächst einen C8- bis C22-, vorzugsweise einen C10- bis C18-Alkohol alkoxyliert und das Alkoxylierungs- produkt anschließend sulfatiert. Für die Alkoxylierung verwendet man vor- zugsweise Ethylenoxid, wobei man pro Mol Fettalkohol 2 bis 50, vorzugs¬ weise 3 bis 20 mol Ethylenoxid einsetzt. Die Alkoxylierung der Alkohole kann jedoch auch mit Propylenoxid allein und gegebenenfalls Butylenoxid durchgeführt werden. Geeignet sind außerdem solche alkoxylierten C8- bis C22-Alkohole, die Ethylenoxid und Propylenoxid oder Ethylenoxid und Butylenoxid enthalten. Die alkoxylierten C8- bis C22-Alkohole können die
Ethylenoxid-, Propylenoxid- und Butylenoxideinheiten in Form von Blöcken oder in statistischer Verteilung enthalten.
Weitere geeignete anionische Tenside sind Alkylsulfonate wie C8- bis C24-, vorzugsweise C10-C18-Alkansulfonate sowie Seifen, wie die Salze von C8- bis C2 -Carbonsäuren.
Weitere geeignete anionische Tenside sind N-Acylsarkosinate mit aliphati- schen gesättigten oder ungesättigten C8- bis C25-Acylresten, vorzugsweise C,0- bis C^-Acylresten, wie N-Oleoylsarkosinat.
Weitere geeignete anionische Tenside sind C9- bis C20-linear-AlkylbenzoI- sulfonate (LAS). Vorzugsweise werden die erfindungsgemäßen Polymeren in LAS-armen Waschmittelformulierungen mit weniger als 4%, besonders bevorzugt in LAS-freien Formulierungen eingesetzt.
Die anionischen Tenside werden dem Waschmittel vorzugsweise in Form von
Salzen zugegeben. Geeignete Kationen in diesen Salzen sind Alkalimetallsalze wie Natrium-, Kalium-, Lithium- und Ammoniumsalze, wie Hydroxyethylam- monium-, Di(hydroxyethyl)ammonium- und Tri(hydroxyethyl)-ammoniumsalze.
Als nichtionische Tenside eignen sich beispielsweise alkoxylierte C8- bis C22-Alkohole. Die Alkoxylierung kann mit Ethylenoxid, Propylenoxid und/ oder Butylenoxid durchgeführt werden. Als Tensid einsetzbar sind hierbei sämtliche alkoxylierten Alkohole, die mindestens zwei Moleküle eines vor¬ stehend genannten Alkylenoxids addiert enthalten. Auch hierbei kommen Blockpolymerisate von Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid in Betracht oder Anlagerungsprodukte, die die genannten Alkylenoxide in statistischer Verteilung enthalten. Pro Mol Alkohol verwendet man 2 bis 5, vorzugsweise 3 bis 20 mol mindestens eines Alkylenoxids. Vorzugsweise
setzt man als Alkylenoxid Ethylenoxid ein. Die Alkohole haben vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatome.
Eine andere Klasse nichtionischer Tenside sind Al ylpolyglucoside mit 8 bis 22, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette. Diese Verbindungen enthalten durchschnittlich 1 bis 20, vorzugsweise 1,1 bis 5 Glucosideinheiten.
Eine andere Klasse nichtionischer Tenside sind N-Alkylglucamide der all- gemeinen Strukturen (III) bzw. (IV)
A-C-N-C (III) A-N-C-C (IV)
II I I II O B B O
wobei A ein C6- bis C22-Alkyl-, B ein H oder Cr bis C4-Alkyl- und C ein Polyhydroxyalkanyl-Rest mit 5 bis 12 C-Atomen und mindestens 3 Hydroxygruppen ist. Vorzugsweise steht A für C10- bis C18-Alkyl-, B für CH3- und C für einen C5- oder C6-Rest. Beispielsweise erhält man derartige Verbindungen durch die Acylierung von reduzierend aminierten Zuckern mit Säurechloriden von C10-C18-Carbonsäuren. Die Waschmittelformulierungen enthalten vorzugsweise mit 3 bis 12 mol Ethylenoxid ethoxylierte Cι0-C16-Alkohole, besonders bevorzugt ethoxylierte Fettalkohole als nichtioni¬ sche Tenside.
Weitere, bevorzugt in Betracht kommende Tenside sind die aus der WO 95/11225 bekannten endgruppenverschlossenen Fettsäureamidalkoxylate der allgemeinen Formel (V)
R1-CO-NH-(CH2)n-O-(AO)x-R2 (V)
in der
R1 einen C5- bis C21-Alkyl- oder -Alkenylrest bezeichnet,
R2 eine C bis C4-Alkylgruppe bedeutet, A für C2- bis C4-Alkylen steht, n die Zahl 2 oder 3 bezeichnet und x einen Wert von 1 bis 6 hat.
Beispiele für solche Verbindungen sind die Umsetzungsprodukte von n-Butylt- riglykolamin der Formel H2N-(CH2-CH2-O)3-C4H9 mit Dodecansäuremethyle- ster oder die Reaktionsprodukte von Ethyltetraglykolamin der Formel H2N-(CH2-CH2-O)4-C2H5 mit einem handelsüblichen Gemisch von gesättigten C8- bis C18-Fettsäuremethylestern.
Builder
Die pulver- oder granulatförmigen Waschmittel sowie gegebenenfalls auch strukturierte Flüssigwaschmittel enthalten außerdem einen oder mehrere anorgamsche Builder. Als anorgamsche Buildersubstanzen eignen sich alle üblichen anorganischen Builder wie Alumosilikate, Silikate, Carbonate und Phosphate.
Geeignete anorganische Builder sind beispielsweise Alumosilikate mit ionen- austauschenden Eigenschaften, wie Zeolithe. Verschiedene Typen von Zeolit- hen sind geeignet, insbesondere Zeolith A, X, B,P, MAP und HS in ihrer Na-Form oder in Formen, in denen Na teilweise gegen andere Kationen wie Li, K, Ca, Mg oder Ammonium ausgetauscht sind. Geeignete Zeolithe sind beispielsweise beschrieben in EP-A-0 038 591, EP-A-0 021 491, EP-A-0
087 035, US 4 604 224, GB-A-2 013 259, EP-A-0 522 726, EP-A-0 384 070 und WO 94/24251.
Weitere geeignete anorganische Builder sind beispielsweise amorphe oder kristalline Silikate, wie amorphe Disilikate, kristalline Disilikate, wie das Schichtsilikat SKS-6 (Hersteller Hoechst AG). Die Silikate können in Form ihrer Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze eingesetzt werden. Vorzugs¬ weise werden Na-, Li- und Mg-Silikate eingesetzt.
Weitere geeignete anorganische Buildersubstanzen sind Carbonate und Hydro- gencarbonate. Diese können in Form ihrer Alkali-, Erdalkali- oder Ammoni¬ umsalze eingesetzt werden. Vorzugsweise werden Na-, Li- und Mg-Carbonate bzw. -Hydrogencarbonate, insbesondere Natriumcarbonat und/oder Natriumhy- drogencarbonat eingesetzt.
Die anorganischen Builder können in den Waschmitteln in Mengen von 0 bis 60 Gew.-% zusammen mit gegebenenfalls zu verwendenden organischen Cobuildern enthalten sein. Die anorganischen Builder können entweder allein oder in beliebigen Kombinationen miteinander in das Waschmittel einge- arbeitet werden. In pulver- oder granulatförmigen Waschmitteln werden sie in Mengen von 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 20 bis 50 Gew.-% eingesetzt. In strukturierten (mehrphasigen) Flüssigwaschmitteln werden anorganische Builder in Mengen von bis zu 40 Gew.-%, vorzugs¬ weise bis zu 20 Gew.-% eingesetzt. Sie werden in den flüssigen Formulie- rungsbestandteilen suspendiert.
In pulver- oder granulatförmigen sowie in flüssigen Waschmittelformulie¬ rungen sind organische Cobuilder in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 1 bis 15 Gew.-% zusammen mit anorganischen Buildern enthalten. Die pulver- oder granulatförmigen Vollwaschmittel können
außerdem als sonstige übliche Bestandteile ein Bleichsystem, bestehend aus mindestens einem Bleichmittel, gegebenenfalls in Kombination mit einem Bleichaktivator und/oder einem Bleichkatalysator enthalten.
Bleichmittel
Geeignete Bleichmittel sind Perborate und Percarbonat in Form ihrer Alkali-, insbesondere ihrer Na-Salze. Sie sind in Mengen von 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-% in den Formulierungen enthalten. Weitere geeignete Bleichmittel sind anorganische und organische Persäuren in Form ihrer Alkali- oder Magnesiumsalze oder teilweise auch in Form der freien Säuren. Beispiele für geeignete organische Percarbonsäuren bzw. -Salze sind z.B. Mg-Monoterephthalat, Phthalimidopercapronsäure und Dodecan-1,10- dipersäure. Ein Beispiel für ein anorganisches Persäuresalz ist Kaliumperoxo- monosulfat (Oxon).
Geeignete Bleichaktivatoren sind beispielsweise
- Acylamine, wie Tetraacetylethylendiamin, Tetraacetylglycoluril, N,N'-Diacetyl-N,N'-dimethylharnstoff und l,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahy- dro-l,3,5-triazin
acylierte Lactame, wie Acetylcaprolactam, Octanoylcaprolactam und Benzoylcaprolactam
substituierte Phenolester von Carbonsäuren, wie Na-acetoxybenzolsulfo- nat, Na-octanoyloxybenzolsulfonat und Na-nonanoyloxybenzolsulfonat
- acylierte Zucker, wie Pentaacetylglucose
Anthranilderivate, wie 2-Methylanthranil oder 2-Phenylanthranil
Enolester, wie Isopropenylacetat
- Oximester, wie O-Acetylacetonoxim
Carbonsäureanhydride, wie Phthalsäureanhydrid oder Essigsäureanhydrid.
Vorzugsweise werden Tetraacetylethylendiamin und Na-nonanoyloxy-benzol- sulfonate als Bleichaktivatoren eingesetzt. Die Bleichaktivatoren werden Voll¬ waschmitteln in Mengen von 0, 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 1,0 bis 8,0 Gew.-%, besonders bevorzugt in Mengen von 1,5 bis 6,0 Gew.-% zugesetzt.
Geeignete Bleichkatalysatoren sind quaternisierte Imine und Sulfonimine, wie sie in US 5 360 568, US 5 360 569 und EP-A-0 453 003 beschrieben sind, und Mn-Komplexe, siehe WO 94/21777. Falls Bleichkatalysatoren in den Waschmittelformulierungen eingesetzt werden, sind sie darin in Mengen bis zu 1,5 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 0,5 Gew.-%, im Falle der sehr aktiven Mangankomplexe in Mengen bis zu 0,1 Gew. % enthalten.
Enzyme
Die Waschmittel enthalten vorzugsweise ein Enzymsystem. Dabei handelt es sich um üblicherweise in Waschmitteln eingesetzte Proteasen, Lipasen, Amylasen sowie Cellulasen. Das Enzymsystem kann auf ein einzelnes der Enzyme beschränkt sein oder eine Kombination verschiedener Enzyme beinhalten. Von den handelsüblichen Enzymen werden den Waschmitteln in der Regel Mengen von 0,1 bis 1,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 1,0 Gew.-% des konfektionierten Enzyms zugesetzt. Geeignete Proteasen sind beispielsweise Savinase und Esperase (Hersteller Novo Nordisk). Eine ge¬ eignete Lipase ist beispielsweise Lipolase (Hersteller Novo Nordisk). Eine geeignete Cellulase ist beispielsweise Celluzym (Hersteller Novo Nordisk).
Sonstige übliche Bestandteile
Die Waschmittel enthalten als sonstige übliche Bestandteile vorzugsweise Soil release Polymere und/oder Vergrauungsinhibitoren. Dabei handelt es sich bei¬ spielsweise um Polyester aus Polyethylenoxiden mit Ethylenglykol und/oder Propylenglykol und aromatischen Dicarbonsäuren oder aromatischen und aliphatischen Dicarbonsäuren, oder Polyester aus einseitig endgruppenver- schlossenen Polyethylenoxiden mit zwei- und/oder mehrwertigen Alkoholen und Dicarbonsäuren. Derartige Polyester sind bekannt, siehe US 3 557 039, GB-A-1 154 730, EP-A-0 185 427, EP-A-0 241 984, EP-A-0 241 985, EP-A-0 272 033 und US 5 142 020.
Weitere geeignete Soil release Polymere sind amphiphile Pfropf- oder Copo¬ lymere von Vinyl- und/oder Acrylester auf Polyalkylenoxiden, siehe US 4 746 456, US 4 846 995, DE-A-3 711 299, US 4 904 408, US 4 846 994
und US 4 849 126 oder modifizierte Cellulosen, wie Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose oder Carboxymethylcellulose.
Vergrauungsinhibitoren und Soil release Polymere sind in den Waschmittel- formulierungen zu 0 bis 2,5 Gew.-%, vorzugsweise zu 0,2 bis 1,5 Gew.-%, besonders bevorzugt zu 0,3 bis 1,2 Gew.-% enthalten. Bevorzugt eingesetzte Soil release Polymere sind die aus der US 4 746 456 bekannten Pfropfpoly- mere von Vinylacetat auf Polyethylenoxid der Molmasse 2.500 - 8.000 im Gewichtsverhältnis 1,2:1 bis 3,0: 1, sowie handelsübliche Polyethylenterepht- halat/Polyoxyethylenterephthalate der Molmasse 3.000 bis 25.000 aus Poly¬ ethylenoxiden der Molmasse 750 bis 5.000 mit Terephthalsäure und Ethylen¬ oxid und einem Molverhältnis von Polyethylentereph-thalat zu Polyoxyethy- lenterephthalat von 8:1 bis 1:1 und die aus der DE-A-44 03 866 bekannten Blockpolykondensate, die Blöcke aus Ester-Einheiten aus Polyalkylenglykolen einer Molmasse von 500 bis 7.500 und aliphatischen Dicarbonsäuren und/- oder Monohydroxymonocarbonsäuren und Blöcke aus Ester-Einheiten aus aromatischen Dicarbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen enthalten. Diese amphiphilen Blockcopolymerisate haben Molmassen von 1.500 bis 25.000.
Ein typisches pulver- oder granulatförmiges Vollwaschmittel kann beispiels¬ weise folgende Zusammensetzung aufweisen:
3 bis 50, vorzugsweise 8 bis 30 Gew.-% mindestens eines anionischen und/oder nichtionischen Tensids,
5 bis 50, vorzugsweise 15 bis 42,5 Gew.-% mindestens eines anorgani¬ schen Builders,
5 bis 30, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-% eines anorganischen Bleich- mittels,
0, 1 bis 15, vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-% eines Bleichaktivators,
0 bis 1 , vorzugsweise bis höchstens 0,5 Gew.-% eines Bleichkatalysa¬ tors,
0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 2,5 Gew.-% eines Farbübertragungsinhibitors auf Basis von wasserlöslichen Homopolymerisaten von N-Vinylpyrrolidon oder N-Vinylimidazol, was¬ serlöslichen Copolymerisaten aus N-Vinylimidazol und N-Vinylpyrroli- don, vernetzten Copolymerisaten aus N-Vinylimidazol und N-Vinylpyrro¬ lidon mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 500, vorzugsweise bis zu 250 μm, wobei diese Copolymerisate 0,01 bis 5, vorzugsweise 0, 1 bis 2 Gew.-% N,N'-Divinylethylenharnstoff als Vernetzer enthalten. Weitere Farbübertragungsinhibitoren sind wasserlösliche und auch vernetzte Polymerisate von 4-Vinylpyridin-N-oxid, die durch Polymerisieren von
4-Vinylpyridin und anschließende Oxidation der Polymeren erhältlich sind,
0, 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-% mindestens eines erfindungs- gemäßen Gemisches aus Komponenten (a), (b) und (c),
0,2 bis 1,0 Gew.-% Protease,
0,2 bis 1,0 Gew.-% Lipase,
0,3 bis 1,5 Gew.-% eines Soil release Polymers,
weniger als 24 Gew.-%, bevorzugt maximal 20 Gew.-% , vorzugsweise maximal 10 Gew.-%, insbesondere kein Triphosphat,
gemäß einer Ausführungsform maximal 20 Gew.-%, vorzugsweise maximal 10 Gew.-%, insbesondere kein LAS,
wobei die Gesamtmenge der Inhaltsstoffe 100 Gew.-% ergibt.
In farbschonenden Spezialwaschmitteln (beispielsweise in sogenannten Color- waschmitteln) wird oft auf ein Bleichsystem vollständig oder teilweise verzichtet. Ein typisches pulver- oder granulatförmiges Colorwaschmittel kann beispielsweise folgende Zusammensetzung aufweisen:
3 bis 50, vorzugsweise 8 bis 30 Gew.-% mindestens eines anionischen und/oder nichtionischen Tensids,
10 bis 60, vorzugsweise 20 bis 55 Gew.-% mindestens eines anorgani- sehen Builders,
0 bis 15, vorzugsweise 0 bis 5 Gew.-% eines anorganischen Bleich¬ mittels,
- 0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 2,5 Gew.-% eines Farbüber- tragungsinhibitors, siehe oben,
0,1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-% mindestens eines erfindungs- gemäβen Gemisches aus den Komponenten (a), (b) und (c),
0,2 bis 1,0 Gew.-% Protease,
0,2 bis 1,0 Gew.-% Cellulase,
0,2 bis 1,5 Gew.-% eines Soil release Polymers, z.B. einem Pfropfpolymerisats von Vinylacetat auf Polyethylenglykol,
weniger als 24 Gew.-%, vorzugsweise maximal 10 Gew.-%, insbesonde- re kein Triphosphat,
gemäß einer Ausführungsform maximal 20 Gew.-%, vorzugsweise maximal 10 Gew.-%, insbesondere kein LAS,
wobei die Gesamtmenge der Inhaltsstoffe 100 Gew.-% ergibt.
Die pulver- oder granulatförmigen Waschmittel können als sonstige übliche Bestandteile bis zu 60 Gew.-% an anorganischen Stellmitteln enthalten. Üblicherweise wird hierfür Natriumsulfat verwendet. Vorzugsweise sind die erfindungsgemäßen Waschmittel aber arm an Stellmitteln und enthalten bis zu 20 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 8 Gew.-% an Stellmitteln.
Die erfindungsgemäßen Waschmittel können unterschiedliche Schüttdichten im Bereich von 300 bis 950 g/1 besitzen. Moderne Kompaktwaschmittel besitzen in der Regel hohe Schüttdichten, wie 550 bis 950 g/1, und zeigen einen Granulataufbau.
Die erfindungsgemäßen flüssigen Waschmittel enthalten beispielsweise
- 5 bis 60, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-% mindestens eines anionischen und/oder nichtionischen Tensids,
0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 2,5 Gew.-% eines Farbübertragungsinhibitors (siehe oben),
0,1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-% mindestens eines oben beschriebenen erfindungsgemäßen Gemisches,
0 bis 1,0 Gew.-% Protease,
0 bis 1,0 Gew.-% Cellulase,
0 bis 1,5 Gew.-% eines Soil release Polymers und/oder Vergrauungsinhibitors ,
0 bis 60 Gew.-% Wasser,
0 bis 10 Gew.-% Alkohole, Glykole wie Ethylenglykol, Diethylenglykol oder Propylenglykol oder Glycerin,
wobei die Gesamtmenge der Inhaltsstoffe 100 Gew.-% ergibt.
Die Waschmittel können gegebenenfalls weitere übliche Zusätze enthalten. Als weitere Zusätze können gegebenenfalls beispielweise Komplexbildner, Phosphonate, optische Aufheller, Farbstoffe, Parfümöle, Schaumdämpfer und Korrosionsinhibitoren enthalten sein.
Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Gemische können die nachstehen¬ den Waschmittelformulierungen hergestellt werden. Die Zusammensetzungen A - M sind Kompaktwaschmittel, N und O sind Beispiele für Colorwasch¬ mittel, und die Formulierung P ist ein strukturiertes Flüssigwaschmittel. Die Abkürzungen haben folgende Bedeutung:
TAED: Tetraacetylethylendiamin
Soil release Additiv 1 : Polyethylenterephthalat/Polyoxyethylenterephthalat im Mol Verhältnis 3:2, Molmasse des einkonden¬ sierten Polyethylenglykols 4.000, Molmasse des Polyesters 10.000
Soil release Additiv 2: Pfropfpolymerisat von Vinylacetat auf Polyethy- lenglykol der Molmasse 8.000, Molmasse des Pfropfpolymerisats 24.000
EO: Ethylenoxid
Waschmittelzusammensetzungen A-P
(Fortsetzung der Tabelle)
(Fortsetzung der Tabelle)
(Fortsetzung der Tabelle)
Geschi-Teiniperformulierunpen
Die Gemische aus (a), (b) und (c), wie sie vorstehend beschrieben sind, werden gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Geschirreinigerformu¬ lierungen verwendet, insbesondere als Inkrustationsinhibitor und/oder Belag- sinhibitor.
Die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen der Mittel und Mengen gelten auch für die Geschirreinigerformulierungen.
Die Geschirreinigungsmittel können pulverförmig sein oder auch in flüssiger Einstellung vorliegen. Die Zusammensetzung der Geschirreinigungsmittel kann sehr unterschiedlich sein. Sie enthalten üblicherweise Natriumeitrat, Natrium- carbonat und Natriumdisilikat. Nachstehend sind Geschirreinigerformulierun¬ gen beispielhaft angeführt.
Geschirreinigerformulierungen A-P
(1) NTA, MGDA, EDDS, ADA
(2) HEDP, PBTC, ATMP
Nachstehend werden die erfindungsgemäßen Gemische, Waschmittel und Reinigungsmittel anhand von Beispielen näher erläutert. Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich Prozentangaben auf das Gewicht.
Beispiel 1
Herstellung von Talgfettamin-Phosphorsäure-Salz
535 g Talgfettamin werden in 1.500 ml Aceton gelöst und unter Rühren mit 261 g 75%iger Phosphorsäure versetzt. Der Niederschlag wird über eine Nutsche abgesaugt und getrocknet. Die Ausbeute beträgt 720 g. Das Salz besitzt wachsartige Konsistenz.
Beispiel 2
Herstellung von Talgfettamin-Phosphorsäure-Salz
In einem Becherglas werden 13,5 g Talgfettamin bei 60 °C aufgeschmolzen und unter Umrühren mit einem Spatel mit 6,5 g 75%iger Phosphorsäure versetzt. Dabei steigt die Temperatur der Paste an. Nach dem Abkühlen erhält man ein weiches Wachs, das sich leicht zerschneiden läßt.
Beispiel 3
20 g des in Beispiel 1 hergestellten Salzes werden in einen 100 ml Rund¬ kolben, der mit Stickstoff gespült wird, eingefüllt und für 4 Stunden auf 200 °C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird der wachsartige Inhalt zerkleinert und analytisch untersucht. Er besteht zu 1/3 aus Talgfettamin-Phosphorsäure- Salz und zu 2/3 aus einem Kondensationsprodukt aus Talgfettamin und Phosphorsäure.
Beispiel 4
Herstellung von Talgfettamin-Polyphosphorsäure-Salz
56 g Talgfettamin werden in 150 ml Toluol bei 70 °C gelöst und mit 16 g Polyphosphorsäure innerhalb 15 Minuten versetzt. Der entstehende Nieder- schlag wird abgesaugt und getrocknet.
Beispiel 5
13,7 g Talgfettamin werden bei 60 CC in 40 g Glycerin gelöst und mit 6,5 g 75%iger Phosphorsäure versetzt. Man erhält eine viskose Paste.
Beispiel 6 - 8
In einem Becherglas werden Talgfettamin, ein Umsetzungsprodukt aus einem C16/C18-Oxoalkohol mit 7 mol Ethylenoxid (nichtionisches Tensid) und Wasser gemäß Tabelle 1 bei 60 °C hergestellt und mit 75%iger Phosphor¬ säure versetzt. Man erhält viskose Pasten, die beim Abkühlen wachsartig weich erstarren.
Tabelle 1
Herstellung der Abmischungen
Beispiel 9
Wäßrige Lösungen von Polycarboxylaten in der Natriumform werden gemäß Tabelle 2 mit Talgfettamin-Phosphorsäure-Salz versetzt und mit Hilfe einer Dispergiermaschine (Ultra Turrax) möglichst feinteilig dispergiert. Es resultie¬ ren je nach Polymer klare Lösungen bis trübe Suspensionen.
Tabelle 2
Polymer Nr. 1: Copolymer aus Maleinsäure und Acrylsäure im Verhältnis 70:30 in Form des Natriumsalzes, 40%ig, Molgewicht 70.000
Polymer Nr. 2: Copolymer aus Maleinsäure und Diisobuten in Form des Natriumsalzes, 44% ig, Molgewicht 4.000
Polymer Nr. 3: Polyacrylsäure in Form des Natriumsalzes,
45% ig, Molgewicht 8.000
Polymer Nr. 4: Polyasparaginsäure, Natriumsalz, 42%ig, Mol¬ gewicht 30.000
S: trübe Lösung
L: klare Lösung
Beispiel 17
40 g eines Copolymeren aus Maleinsäureanhydrid und Isobuten mit Mol¬ gewicht 6.000 (das in der Anhydridform vorliegt) werden in 40 ml Wasser suspendiert und mit 4 g Talgfettamin-Phosphorsäure-Salz versetzt. Die Suspension wird mit 50 gew.-%iger Natronlauge neutralisiert, bis der pH- Wert der Lösung zwischen 7 und 8 liegt und das Polymer gelöst ist. Der Feststoffgehalt der Lösung beträgt 44%.
Beispiel 18
40 g des Polymeren aus Beispiel 17 werden als Aufschlämmung in 40 ml
Wasser mit 4 g Talgfettamin-Polyphosphorsäure-Salz versetzt und mit Na- tronlauge hydrolysiert. Der Feststoffgehalt der resultierenden Lösung beträgt
43%.
Beispiel 19
0,1 kg des Talgfettamin-Phosphorsäure-Salzes aus Beispiel 1 werden mit 0,9 kg eines pulverförmigen Copolymeren aus 70% Acrylsäure und 30% Mal¬ einsäure in der Natriumsalzform, das durch Sprühtrocknung einer wäßrigen Lösung hergestellt wurde, in einem Schaufelmischer gemischt. Man erhält ein gut rieselfähiges Pulver.
0,05 kg der Pulvermischung werden mit 0,95 kg eines pulverförmigen Waschmittels in einem Schaufelmischer gemischt, bis eine gleichmäßige Verteilung erreicht ist.
Das so erhaltene Pulverwaschmittel C hat dann folgende Zusammensetzung:
Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Gemische aus Beispiel 1 bis 8 wurden die in Tabelle 3 beschriebenen Waschmittelformulierungen unter Verwendung des Pulverwaschmittels C hergestellt.
Tabelle 3 enthält die Ergebnisse, die bei der Prüfung der inkrustations- inhibierenden Wirkung erzielt wurden. Die in der Tabelle beschriebenen Waschmittelformulierungen wurden dabei jeweils zum Waschen von Testge¬ webe aus Baumwolle verwendet. Die Zahl der Waschzyklen betrug 15. Nach dieser Art von Wäschen wurde der Aschegehalt des Gewebes ermittelt, indem man das Testgewebe jeweils veraschte.
Waschbedingungen
Gerät: Launder-o-meter der Fa. Atlas, Chicago
Zahl der Waschzyklen: 15
Waschflotte: 250 ml-Flotte
Waschdauer: 30 min bei 60 °C
Waschmitteldosierung: 4,5g/l
Wasserhärte: 22,4° dH (4 mmol Ca/1; Ca:Mg
= 4: 1)
Prüfgewebe: 20 g Baumwolle-Nesselgewebe
Tabelle 3
Inkrustationsinhibierung verschiedener Cobuilder bzw. Gemische
Aus den in Tabelle 3 angegebenen Ergebnissen wird deutlich, daß bei Ver¬ wendung der erfindungsgemäßen Gemische die Aschebildung von Testgewe¬ ben erheblich vermindert wird. Dies entspricht einer wesentlich verbesserten Inkrustationsinhibierung auf dem Gewebe.
Geschirreinigungsmittel
Das Geschirreimgungsmittel E wurde zusammengemischt und hat folgende
Zusammensetzung : Natriumeitrat * 2 H2O 20%
Natriumdisilikat amorph 24%
Natriumearbonat 40%
Natriumperborat * 1 H2O 7%
TAED 2% nichtionisches schaumarmes Tensid 2%
Belagsinhibitor 5 %
Beispiele für den Belagsinhibitor lauten:
a) Gemisch aus 10% Talgfettamin-Phosphorsäuresalz und 90%
Copolymer aus 70% Acrylsäure und 30% Maleinsäure in der Natriumform
b) Gemisch aus 10% Talgfettamin-Phosphorsäuresalz und 90% Copolymer aus 50% Maleinsäure und 59% Isobuten in der
Natriumform
c) Gemisch aus 10% Talgfettamin-Phosphorsäuresalz und 90% Polyacrylsäure (MW: 8000) in der Natriumform
d) Gemisch aus 10% Talgfettpolyaminphosphorsäurezusatz und 90% Polyacrylsäure
Die Prüfung auf belagsinhibierende Wirkung wird in der Weise durchgeführt, daß man 4 g der oben beschriebenen Geschirreinigerformulierung pro Liter
Trinkwasser von 10°dH verwendet. In einer Haushaltsgeschirrspülmaschine des Typs Miele G 590 SC werden 15 Waschzyklen mit einem Geschirr durchgeführt, das aus schwarzen Porzellantellern, Messern und Trinkgläsern bestand. Nach den 15 Waschzyklen wurde das Geschirr visuell beurteilt. Die Note 0 bedeutet, daß auch nach 15 Zyklen kein Belag auf dem Geschirr zu sehen ist, die Note 9 bedeutet dagegen einen sehr starken Belag. Die Noten 1-8 sind zwischen den Noten 0 und 9 liegende Abstufungen. Die Spülergeb¬ nisse sind in der Tabelle angegeben. Wie daraus ersichtlich sind die Gemi¬ sche aus Aminen und Phosphorsäure und Polycarboxylat bessere Belagsinhibi¬ toren als die üblicherweise verwendeten Polycarboxylate.
Tabelle 4
Geschirreinigungsmittel E