DE102023109600A1

DE102023109600A1 - Anionische Soil Release Polyester und deren Verwendung

Info

Publication number: DE102023109600A1
Application number: DE102023109600.1A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2023-04-17
Filing date: 2023-04-17
Publication date: 2024-10-17

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Feststoffpartikel umfassend mindestens einen anionischen aromatischen Polyester enthaltend die Komponenten
a) mindestens eine Struktureinheit der Formel (I)

b) mindestens eine Struktureinheit der Formel (IIa) und/oder (IIb)

-(-CH₂-CH₂-O-)_c-(-CHR⁵-CHR⁶-O)_d-R⁷ (IIa)

-(-CHR⁵-CHR⁶-O-)_d-(-CH₂-CH₂-O)_c-R⁷ (IIb)

c) mindestens eine Struktureinheit der Formel (III)

d) ein oder mehrere Diole
e) eine Struktureinheit der Formel (IV)

f) optional eine Struktureinheit der Formel (V) mit der Maßgabe, dass das Verhältnis der Gesamtzahl der Struktureinheiten gemäß Formel (I) zur Gesamtzahl der Struktureinheiten gemäß Formel (IV) größer 1 ist.

Description

Die Erfindung betrifft Feststoffpartikel enthaltend isosorbidhaltige Polyester anionischer Natur und deren Verwendung sowohl in festen als auch in flüssigen Zusammensetzungen.
Der Einsatz von Polyestern in Waschmitteln zur Verbesserung der Schmutzablösung von Textilien, zur Reduzierung der Wiederanschmutzung, zum Schutz der Fasern bei mechanischer Belastung und zum Ausrüsten der Gewebe mit einem Antiknittereffekt ist bekannt.
In US 4,702,857 A werden Polyester aus Ethylenglykol, 1,2-Propylenglykol oder Mischungen daraus, aromatischen Dicarbonsäuren und sulfonierten, aromatischen Dicarbonsäuren mit langkettigen nichtionischen Endgruppen mit mindestens 12 Glykoleinheiten und mit einer Methylgruppe verkappt beschrieben.
EP 1 966 273 A1 beschreibt anionische Polyester enthaltend Terephthalat- und Sulfoterephthalateinheiten, Struktureinheiten, abgeleitet von Diolen, sowie kurzkettige nichtionische Endgruppen.
In US 4,721,580 A werden Polyester mit Terephthalat-Einheiten und sulfohaltigen Endgruppen, insbesondere sulfoethoxylierte Endgruppen MO₃S(CH₂CH₂O)_n-H, offenbart.
US 5,182,043 A beansprucht Polyester mit Sulfobenzoylgruppen.
In EP 2 431 456 A1 werden nichtionische und anionische Polyester beschrieben, die ein Strukturelement, abgeleitet von hydrierten und zweifach dehydratisierten Aldo- und Ketohexosen, insbesondere von Isosorbid, enthalten. Am Beispiel wird gezeigt, dass bei Zugabe eines nichtionischen Polyesters zu einem Flüssigwaschmittel unmittelbar beim
Start des maschinellen Waschprozesses eine gute Primärwaschleistung erreicht wird. Flüssigwaschmittel enthaltend diese Polyester sind nicht beschrieben.
In WO 2018/103895 A1 werden fest, anionische Polyester, enthaltend Isosorbid beschrieben und deren gute Performance im Hinblick auf Primärwaschwirkung und Soil Release Effekt ausgelobt.
EP 3 5485 94 B1 lobt anionische Polyester, enthaltend eine Struktureinheit, abgeleitet von Isosorbid aus, die sowohl für die Einarbeitung in feste als auch in flüssige Wasch- und Reinigungsmittel geeignet sind und eine gute Performance hinsichtlich Primärwaschwirkung und Soil Release Effekt zeigen.
Alle Polyester des Standes der Technik sind im Hinblick auf Waschleistung und Soil Release Effekten gegenüber unterschiedlichen Anschmutzungen nicht vollumfänglich befriedigend
Ausgehend von den Nachteilen des Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Polyester bereitzustellen, die sowohl für die Einarbeitung in feste als auch in flüssige Wasch- und Reinigungsmittel geeignet sind. Die Polyester sollen auch bei tieferen Waschtemperaturen von 40 °C und darunter löslich sein, lagerstabil und nicht hydrolyseempfindlich sein und eine ausgezeichnete Performance hinsichtlich Primärwaschwirkung und Soil Release Effekt gegenüber unterschiedlichen Anschmutzungen bei reduzierten Einsatzmengen von 1 Gew.-% und darunter, bezogen auf die festen Wasch- und Reinigungsmittel zeigen.
Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch Feststoffpartikel gelöst, umfassend mindestens einen anionischen aromatischen Polyester enthaltend die Komponenten

a) mindestens eine Struktureinheit der Formel (I)
b) mindestens eine Struktureinheit der Formel (IIa) und/oder (IIb) -(-CH₂-CH₂-O-)_c-(-CHR⁵-CHR⁶-O)_d-R⁷ (IIa) -(-CHR⁵-CHR⁶-O-)_d-(-CH₂-CH₂-O)_c-R⁷ (IIb)
c) mindestens eine Struktureinheit der Formel (III)
d) ein oder mehrere Diole
e) eine Struktureinheit der Formel (IV)
f) optional eine Struktureinheit der Formel (V) 1/n Mⁿ⁺ SO₃- -(-CH₂-CH₂ -O -)_e ^- (V) worin
- R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander jeweils für Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe steht,
- R⁷ für eine C₁-C₁₈-n-Alkylgruppe oder C₃-C₁₈-iso-Alkylgruppe steht,
- a und b unabhängig für eine Zahl von 1 bis 10 stehen,
- c und d unabhängig für eine Zahl von 1 bis 100 stehen,
- die Summe aus c und d größer oder gleich 17 ist,
- e für die Zahl 1 bis 10 steht und
- 1/n Mⁿ⁺ für ein Äquivalent eines Kations mit der Ladungszahl n steht, mit n = 1, 2 oder 3,

Die Struktureinheiten (I) bis (V) sind so angeordnet, dass keine O-O Bindung zustande kommt.
Die vorstehende Aufgabe wird in weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung durch eine feste Zubereitung, enthaltend die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel, durch eine flüssige Zubereitung, enthaltend die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel, sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zur Herstellung eines festen Wasch- und Reinigungsmittels und die Verwendung der erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zur Herstellung eines flüssigen Wasch- und Reinigungsmittels gelöst.
Die vorliegende Erfindung hat allgemein den Vorteil, dass die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel sich durch eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Primärwaschleistung, insbesondere gegenüber fettigen und öligen Anschmutzungen, und einen guten Soil Release Effekt auszeichnen. Die Feststoffpartikel sind nicht hygroskopisch und auch in flüssiger Zusammensetzung hydrolysestabil und können in Tensid-haltigen flüssigen Zusammensetzungen bei einem pH von 6 bis 8 als stabile Suspension dargeboten werden.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel nach Anspruch 1 zeichnen sich zunächst durch eine ausgezeichnete Primärwaschwirkung und einen guten Soil Release Effekt gegenüber unterschiedlichen Anschmutzungen, aus.
Der Begriff „Soil Release“ wird in der vorliegenden Erfindung für eine erleichterte Entfernung von Schmutz bzw. dessen erleichterte Auswaschbarkeit verwendet.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel sind ferner nicht hygroskopisch und auch in flüssiger Zusammensetzung hydrolysestabil und können in Tensid-haltigen flüssigen Zusammensetzungen bei einem pH von 6 bis 8 als stabile Suspension dargeboten werden.
In Bezug auf den Stand der Technik WO 2018/103895 A1 bestand für die vorliegende Erfindung die Herausforderung darin, feste Polyester mit verbesserter Soil Release Wirkung und verbesserter Primärwaschleistung bereitzustellen, die in Form von Feststoffpartikel sowohl in feste Waschmittel wie auch in kochkonzentrierte Flüssigwaschmittel eingearbeitet werden können und deren Wirkung auch bei Temperaturen von 40°C und darunter zur Entfaltung kommen. Mit einer verbesserten Primärwaschleistung der Polyester kann der Einsatz von Tensiden reduziert und ein gleich gutes Waschergebnis erzielt werden.
Diese Herausforderung wurde mit den erfindungsgemäßen Feststoffpartikeln gelöst. Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel haben bei einer Temperatur von 20 °C einen festen Aggregatszustand und behalten somit das Volumen und die Form bei.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zeichnen sich weiter dadurch aus, dass sie nicht klebrig sind und nicht agglomerieren, beispielsweise infolge von elektrostatischer Aufladung infolge von Reibung mit Festkomponenten.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik ist die Primärwaschwirkung der erfindungsgemäßen Feststoffpartikel. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Feststoffpartikel in Wasch- und Reinigungsmitteln werden bei reduziertem Tensideinsatz, insbesondere bei einem Tensideinsatz ≤ 15 Gew.-%, vorzugsweise ≤ 12 Gew.--%, insbesondere bevorzugt ≤ 10 Gew.-%, an einem oder mehreren Tensiden, bezogen auf fertige Wach- und Reinigungsmittel hervorragende Waschergebnisse erzielt.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zeichnen sich durch ein hervorragendes Dispergiervermögen aus. Flüssigwaschmittel, enthaltend die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel, zeigen keine Tendenz zur Niederschlagsbildung. Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel sind daher vorteilhaft für stabile Flüssigformulierungen geeignet.
Der erfindungsgemäße anionische aromatische Polyester kann insbesondere erhalten werden durch Polykondensation von Terephthalsäurester, Isosorbid, Alkylpolyglykolalkohol, Ethylenglycol, 1,2-Propylenglycol, optional Butylenglycol, und einem oder mehreren Monomeren ausgewählt aus 5-Sulfoisophthalsäureester und Metallsalze der Isethionsäure und höherer Homologen M⁺O₃S(CH₂CH₂O)_nH^-, die gegebenenfalls mit weiteren Inhaltsstoffen in Form von Feststoffpartikel in feste Wasch- und Reinigungsmittel als auch in flüssige Waschmittel als suspendierte Feststoffpartikel eingearbeitet werden können.
Als Diole der Komponente d) kommen in Betracht: Ethylenglykol, 1,2-Propylenglykol und Butylenglykol. Anionische aromatische Polyester, enthaltend Struktureinheiten der Monomeren Ethylenglykol, 1,2-Propylenglykol und Butylenglykol, besonders bevorzugt Struktureinheiten von Ethylenglykol, 1,2-Propylenglykol und Mischungen daraus zeichnen sich durch ein gesteigertes Dispergiervermögen aus und wirken der Vergrauung der Wäsche entgegen.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel können einen mittleren Partikeldurchmesser X_50,3 von 0,05 mm bis 2 mm, bevorzugt 0,08 mm bis 1,8 mm, besonders bevorzugt 0,1 mm bis 1,5 mm, aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel mit diesen mittleren Partikeldurchmessern X_50,3 zeichnen sich dadurch aus, dass diese als Feststoffpartikel in flüssigen, tensidhaltigen Zusammensetzungen als stabile, homogene Suspension dargeboten werden können, die keine Tendenz zum Aufschwimmen der Feststoffpartikel oder zum Sedimentieren zeigen und erst beim Verdünnen der Suspension in Wasser in Lösung gehen.
Bei dem mittleren Partikeldurchmesser X_50,3 handelt es sich um das Volumenmittel der Partikel, gemessen nach Lagerung der Feststoffpartikel im Klimaschrank für 24 Stunden bei 30 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit. Die Ermittlung der Teilchengrößen erfolgte durch Laser-Diffraktometrie unter Anwendung der Norm ISO13320 (2009). Die Laser-Diffraktometrie beruht auf dem Effekt, dass Partikel, die durch einen Laserstrahl gehen, das Licht in einem Winkel streuen, der in direktem Zusammenhang mit ihrer Größe steht. Mit abnehmender Partikelgröße nimmt der beobachtete Streuwinkel logarithmisch zu. Auch die Intensität der Lichtstreuung ist von der Partikelgröße abhängig; sie nimmt mit dem Partikelvolumen ab. Große Partikel streuen das Licht demzufolge mit hoher Intensität in engeren Winkeln, während kleine Partikel das Licht in breiteren Winkeln, allerdings mit geringer Intensität streuen. Die Partikelgrößenverteilung wird berechnet, indem das Streumuster einer Probe mit einem optischen Modell verglichen wird.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel können ferner, bezogen auf das Gewicht der Feststoffpartikel, eine Gesamtmenge von 5 Gew.-% bis 100 Gew.-%, bevorzugt 20 Gew.-% bis 99,99 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 Gew.-% bis 99,90 Gew.-% des mindestens einen anionischen aromatischen Polyesters umfassen. Die bevorzugten erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zeichnen sich dadurch aus, dass diese keinen nennenswerten Feinstaubanteil haben, homogen in feste und in flüssige Zubereitungen eingearbeitet werden können und auch nach längeren Lagerzeiten keine Tendenz zum Absinken oder Aufschwimmen der Feststoffpartikel beobachtet wird.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Feststoffpartikel enthält der mindestens eine anionische aromatische Polyester ferner g) eine polyfunktionelle Einheit. Diese polyfunktionelle Einheit kann als Vernetzer ausgebildet sein. Als polyfunktionelle Einheit in Betracht kommen beispielsweise Glycerin, Pentaerythrit, Trimethylolethan, 1,2,3-Hexantriol, Sorbit oder Mannit. Ebenso in Betracht kommen mehrwertige aromatische Carbonsäuren, vorzugsweise Benzol-1,2,3-tricarbonsäure (Hemimellithsäure), Benzol-1,2,4-tricarbonsäure (Trimellithsäure) und Benzol-1,3,5-tricarbonsäure (Trimesithsäure).
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen anionischen aromatischen Polyester, bei dem R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ der Struktureinheiten (I), (IIa), (IIb) und (IV) unabhängig voneinander jeweils für Wasserstoff oder für Methyl und R⁷ für Methyl stehen.
Diese Polyester zeichnen sich durch besonders gute Löslichkeit und Hydrolysestabilität aus.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen anionischen aromatischen Polyester, bei dem R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ der Struktureinheiten (I), (IIa), (IIb) und (IV) für Wasserstoff steht und R⁷ für Methyl steht.
Die auf diese Weise gebildeten anionischen aromatischen Polyester zeichnen sich durch eine bessere Granulierbarkeit und eine geringere Klebrigkeit aus.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen anionischen aromatischen Polyester, bei dem die zahlenmittlere Summe der Struktureinheiten gemäß Formel (I) für eine Zahl von 3 bis 10 und die zahlenmittlere Summe der Struktureinheiten gemäß Formel (IV) für eine Zahl von 0,5 bis 2 stehen.
Außerordentlich bevorzugt steht die zahlenmittlere Summe der Struktureinheiten gemäß Formel (I) für eine Zahl 5 bis 7 und die zahlenmittlere Summe der Struktureinheiten gemäß Formel (IV) für 0,5 bis 1.
Die auf diese Weise gebildeten anionischen aromatischen Polyester zeichnen sich durch eine feste Konsistenz und zur Herstellung von Feststoffpartikel vorteilhaftes plastisches Verhalten aus. Darüber hinaus zeigen sie eine verbesserte Soil Release Wirkung und eine verbesserte Primärwaschwirkung.
Unter „Primärwaschwirkung“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine hohe spezifische Waschwirkung gegenüber fettigen, öligen Anschmutzungen und Pigmentschmutz verstanden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen anionischen aromatischen Polyester, bei dem R⁵ und R⁶ für Wasserstoff, R⁷ für Methyl, der Index c und der Index d der Struktureinheiten gemäß Formel (IIa) und Formel (IIb) unabhängig voneinander jeweils für eine Zahl von 5 bis 100, vorzugsweise von 25 bis 90, besonders bevorzugt von 50 bis 80 und außerordentlich bevorzugt von 61 bis 75, stehen.
Diese in den erfindungsgemäßen Feststoffpartikeln enthaltenen anionischen aromatischen Polyester zeichnen sich durch eine feste, nicht klebrige Konsistenz mit hoher Soil Release Wirkung, guter Hydrolysestabilität und verbesserter Löslichkeit in Wasser aus. Es wird eine signifikante Wirkung gegenüber Vergrauung von Polyester-/ Polyestermischgewebe erreicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen anionischen aromatischen Polyester, bei dem R⁵ und R⁶ für Wasserstoff, R⁷ für Methyl, und die Summe von c und d der Struktureinheiten (Ila) und (IIb) für eine Zahl von 20 bis 200, vorzugsweise 60 bis 180, besonders bevorzugt von 100 bis 160 und außerordentlich bevorzugt von 122 bis 150, stehen.
Diese anionischen aromatischen Polyester mit sehr langkettigen Methylpolyethylenglykol Endgruppen zeigen eine hervorragende Primärwaschleistung und Soil Release Wirkung.
Durch die Verwendung dieser Polyester in Waschmittel kann der Anteil an Tensiden, beispielsweise an sekundären Alkansulfonaten (SAS), an linearen Alkylbenzolsulfonaten (LAS) oder Fettsäureethoxylate bei gleichem Waschergebnis reduziert werden. Der Eintrag von Tensiden in die Umwelt lässt sich somit minimieren.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen anionischen aromatischen Polyester, bei dem der Polyester im Zahlenmittel 3 bis 16, bevorzugt 4 bis 12 und außerordentlich bevorzugt 5 bis 8 Terephthalateinheiten, abgeleitet von den Struktureinheiten (I) und (IV) enthält.
Diese Feststoffpartikel zeigen verbesserte Soil Release Eigenschaften.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen anionischen aromatischen Polyester, bei dem das zahlenmittlere Verhältnis der Summe der Terephthalateinheiten, abgeleitet von den Struktureinheiten (I) und (IV), zu den Isosorbideinheiten 2 zu 1 bis 30 zu 1, bevorzugt 3 zu 1 bis 20 zu 1, besonders bevorzugt 4 zu 1 bis 12 zu 1, außerordentlich bevorzugt 6 zu 1 bis 8 zu 1 beträgt.
Diese Feststoffpartikel zeichnen sich durch einen verbesserten Soil Release Effekt aus.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen anionischen aromatischen Polyester, der eine oder mehrere Struktureinheiten der Formel (IIa) und/oder (IIb) und eine Endgruppe der Struktureinheit (V) enthält, wobei der Index _e für die Zahl 1 steht. Diese Feststoffpartikel zeichnen sich durch eine sehr gute Wasserlöslichkeit bei Temperaturen unterhalb von 40 °C, bevorzugt bei 30 °C und unterhalb von 30 °C, besonders bevorzugt bei 25 °C und unterhalb von 25 °C aus.
Die Feststoffpartikel lösen sich vollständig auf, ohne weißliche Niederschläge auf dunkler Wäsche zu bilden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen anionischen aromatischen Polyester, der Struktureinheiten der Komponente d), abgeleitet von Ethylenglykol und 1,2-Propylenglykol ohne weitere Struktureinheit, abgeleitet von einem Diol enthält.
Diese anionischen aromatischen Polyester zeichnen sich dadurch aus, dass die im Herstellverfahren erhaltene Schmelze nicht zu hochviskos ist und fließfähig bleibt. Die nach dem Abkühlen erhaltenen Polyester sind fest, aber nicht spröde und hart und können zu einheitlichen Partikeln verarbeitet werden. Die Polyester haben Erweichungspunkte oberhalb von 40 °C, bevorzugt einen Erweichungspunkt zwischen 50 °C und 200 °C, besonders bevorzugt zwischen 60 °C und 150 °C.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen anionischen aromatischen Polyester, der Struktureinheiten der Komponente d), abgeleitet von Ethylenglykol und 1,2-Propylenglykol ohne weitere Struktureinheit, abgeleitet von einem Diol der Komponente d) enthält, wobei das Verhältnis von Ethylenglycol zu 1,2-Propylenglycol < 0,5 ist, bevorzugt 0.01 bis 0,49, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,4 beträgt.
Diese anionischen aromatischen Polyester zeichnen sich durch einen verbesserten Soil Release Effekt, eine verbesserte Formulierbarkeit in Wasch- und Reinigungsmittel durch größere physikalische Stabilität und geringe Tendenz zur Kristallinität aus.
Die in den Feststoffpartikeln enthaltenen vorstehend beschriebenen anionischen aromatischen Polyester werden, wie in WO 2018/103895 A1 beschrieben, durch Polymerisation der Monomere a) Terephthalsäuredimethylester, aus denen sich die Struktureinheit der Formel (I), b) Alkylpolyalkylenglykolen, vorzugsweise Polyethylenglycolmonomethylether aus denen sich die Struktureinheiten der Formel (IIa) und (IIb) ableiten, c) Isosorbid aus dem sich die Struktureinheit der Formel (III) ableitet, d) einem oder mehreren Diolen, bevorzugt Ethylenglycol und 1,2-Propylenglycol aus denen sich die entsprechenden Struktureinheiten ableiten, e) 5-Sulfoisophthalsäuredimethylester, aus denen sich die Struktureinheit der Formel (IV) ableiten und gegebenenfalls Metallsalze der Isethionsäure und höheren Homologen M⁺O₃S(CH₂CH₂O)_nH^-, und gegebenenfalls Vernetzer, erhalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen anionischen aromatischen Polyester, bei dem das Molverhältnis der eingesetzten Menge an Ethylenglycol und/oder 1,2-Propylenglycol zu dem eingesetzten Isosorbid größer oder gleich 1, vorzugsweise 2 bis 250, besonders bevorzugt 10 bis 100 ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen anionischen aromatischen Polyester, bei dem Verhältnis der Gesamtzahl der Struktureinheiten, abgeleitet von den Diolen ausgewählt aus Ethylenglycool und 1,2-Propylenglycol zur Gesamtzahl der Struktureinheiten gemäß der Formel (III) größer oder gleich 1, vorzugsweise 2 bis 200 ist.
Die in den Feststoffpartikeln enthaltenen vorstehend beschriebenen anionischen aromatischen Polyester können optional weitere Struktureinheiten, beispielsweise abgeleitet von Polyethylenglykol mit mittleren Molmassen von 100 g/mol bis 8.000 g/mol enthalten. Diese anionischen aromatischen Polyester zeichnen sich durch eine größere Plastifizierbarkeit und geringere Sprödigkeit aus.
Die in den Feststoffpartikeln enthaltenen vorstehend beschriebenen anionischen aromatischen Polyester können optional weitere Struktureinheiten enthalten, die sich von Monomeren ableiten, die zur Polykondensation geeignet sind, beispielsweise 1,4-Cyclohexandicarbonsäure oder dessen Salz. Diese anionischen aromatischen Polyester zeichnen sich durch eine bessere Löslichkeit in Wasser aus.
In einer ebenso bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen vorstehend beschriebenen anionischen aromatischen Polyester, der aus Struktureinheiten der Komponenten a) bis f) besteht. Diese anionischen aromatischen Polyester zeichnen sich durch eine sehr gute Wasserlöslichkeit bei Temperaturen von 30 °C und < 30 °C aus.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Feststoffpartikel den mindestens einen vorstehend beschriebenen anionischen aromatischen Polyester, bei dem das zahlenmittlere Molekulargewicht des einen anionischen aromatischen Polyesters 3.000 g/mol bis 16.000 g/mol, bevorzugt 5.000 g/mol bis 15.000 g/mol, besonders bevorzugt 10.000 g/mol bis 14.000 g/mol, außerordentlich bevorzugt 11.000 g/mol bis 13.500 g/mol, beträgt. Das zahlenmittlere Molekulargewicht wird mittels Größenausschlusschromatographie in wässriger Lösung unter Verwendung einer Kalibrierung mit Hilfe eng verteilter Polyacrylsäure-Na-Salz-Standards bestimmt.
Diese anionischen aromatischen Polyester zeichnen sich durch eine verbesserte Soil Release Wirkung, eine verbesserte gute Primärwaschleistung und eine bessere Wasserlöslichkeit im Vergleich zu anionischen aromatischen Polyestern aus, die sich zwar von den gleichen Monomeren ableiten, jedoch zahlenmittlere Molekulargewichte unterhalb von 3.000 g/mol aufweisen.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung leiten sich die Terephthalteinheiten der erfindungsgemäßen Polyester von rezykliertem Polyethylenterephthalat Kunststoff, beispielsweise PET-Flaschen ab. Damit leisten die erfindungsgemäßen Polyester einen wertvollen Beitrag für Umweltschutz und Nachhaltigkeit.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel können in einer Ausführungsform einen oder mehrere der vorstehend beschriebenen anionischen aromatischen Polyester zu 100 % ohne weitere Inhaltsstoffe enthalten. Diese Feststoffpartikel können in einfacher Weise nach gängigen Methoden hergestellt und den Herstellern von Wasch- und Reinigungsmittel zur Verfügung gestellt werden.
Die vorstehend beschriebenen anionischen aromatischen Polyester haben eine beige bis gelbliche Farbe und können aus ästhetischen Gründen gefärbt werden, entweder durch Vermischen der Polyester mit Pigmenten oder Farbstoffen oder durch Zugabe eines Pigmentes oder Farbstoffes während der Synthese des Polyesters wie in EP 2 552 994 A1 beschrieben.
In vorteilhafter Weise können die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zusätzlich zu mindestens einem der vorstehend beschriebenen anionischen aromatischen Polyester mindestens einen nichtionischen, aromatischen Polyester enthalten oder auch als eine Mischung aus den erfindungsgemäßen Feststoffpartikel mit mindestens einem nichtionischen, aromatischen Polyester dargeboten werden. Geeignete Polyester sind beispielsweise in DE 198 26 356 A1 , WO 2006/045396 A1 , EP 2 431 456 A1 , WO 2014/019658 A1 oder in WO 2014/029468 A1 beschrieben.
Bei den erfindungsgemäßen Feststoffpartikeln, enthaltend mindestens einen der vorstehend genannten anionischen aromatischen Polyestern können in einer bevorzugten Ausführungsform diese anionischen aromatischen Polyester in einer Polymermatrix eingearbeitet sein. Die Polymermatrix kann eine oder mehrere Polymere umfassen, die ausgewählt sind aus einem nichtionischen, aromatischen Polyester und/oder einem Polymer ausgewählt aus Cellulose, insbesondere Methylcellulose, Carboxymethylcellulose oder Hydroxyethylcellulose, Polyethylenglykole, beispielsweise PEG 6000, (Meth)arylsäurepolymere und -copolymere, Polymere und Copolymere der 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, Alginate, Agar, Carrageenan, Pectin, Gelatine und Gellan Guar. Diese erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zeichnen sich durch eine gute Abriebfestigkeit aus und können in flüssigen Zusammensetzungen als stabile Suspensionen vorliegen. Sie zeichnen sich bei der Verwendung zum Reinigen harter Oberflächen durch ein sehr gutes Ablaufverhalten aus und wirken der Vergrauung der weißen Wäsche entgegen.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt das Gewichtsverhältnis des einen oder der mehreren vorstehend genannten anionischen Polyester zur Polymermatrix 99 zu 1 bis 10 zu 90, bevorzugt 95 zu 1 bis 20 zu 80, besonders bevorzugt 90 zu 1 bis 30 zu 70, bezogen auf die Trockenmasse des anionischen Polyesters und der Polymermatrix inclusive Vernetzer.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind daher Feststoffpartikel, die mindestens einen der vorstehend beschriebenen anionischen aromatischen Polyester und mindestens ein weiteres Polymer, ausgewählt aus einem nichtionischen, aromatischen Polyester, Cellulose, insbesondere Methylcellulose, Carboxymethylcellulose oder Hydroxyethylcellulose, Polyethylenglykole, (Meth)arylsäurepolymere und -copolymere, Polymere und Copolymere der 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, Alginate, Agar, Carrageenan, Pectin und/ oder Guar enthalten.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel enthalten vorzugsweise 0,1 Gew.-% bis 95,0 Gew.-% und besonders bevorzugt 1,0 Gew.-% bis 80 Gew.-% eines oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Polymere, bezogen auf das Gesamtgewicht der erfindungsgemäßen Feststoffpartikel.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zeichnen sich dadurch aus, dass diese eine Löslichkeit von 50 % bis 100 % bei Temperaturen von 20 °C aufweisen und eine Auflösegeschwindigkeit von 0,07 g/min bis 0,14 g/min bei 20 °C zeigen, wenn 0,7 g dieser Feststoffpartikel in 750 ml Wasser aufgelöst werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform können die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel Inhaltsstoffe enthalten, ausgewählt aus einem oder mehreren Plastifizierhilfsstoff, Enzym, Enzymstabilisator, Bleichmittel, Bleichaktivator, Bleichkatalysator, Komplexbildner für Schwermetalle, Vergrauungsinhibitor, Farbübertragungsinhibitor, Schauminhibitor, optischer Aufheller, Riechstoff und anionischem Salz. Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zeichnen sich durch eine hohe Lagerstabilität und stärkere Effektivität der Inhaltsstoffe aus.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel, enthalten vorzugsweise 0,1 Gew.-% bis 95,0 Gew.-% und besonders bevorzugt 1,0 Gew.-% bis 80 Gew.-% eines oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Inhaltsstoffe, bezogen auf das Gesamtgewicht der erfindungsgemäßen Feststoffpartikel.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel mindestens einen Plastifizierhilfsstoff, ausgewählt aus Triethylcitrat, Triacetin, 1,2-Propylenglykol, Glyzerin, 2-Methyl-1,3-propylenglykol, Wasser oder Mischungen aus diesen. Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zeichnen sich durch eine besonders gute Abriebfestigkeit aus.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel, enthalten vorzugsweise 0,1 Gew.-% bis 50,0 Gew.-% und besonders bevorzugt 1,0 Gew.-% bis 30 Gew.-% eines oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Inhaltsstoffe, bezogen auf das Gesamtgewicht der erfindungsgemäßen Feststoffpartikel.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel einen Bleichkatalysator, vorzugsweise ein [bis (N, N'N''- Trimethyl-1,4,7-triazacyclononan)-trioxo-di-mangan (IV)] Salz, eines Salzes von N, N'N'' - Trimethyl-1,4,7-triazacyclononan, beispielsweise N, N'N'' - Trimethyl-1,4,7-triazacyclononylchlorid, vorzugsweise in den Gewichtsmengen 0,1 Gew.-% bis 50,0 Gew.-% und besonders bevorzugt 1,0 Gew.-% bis 30 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der erfindungsgemäßen Feststoffpartikel. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel einen Bleichkatalysator in Form sehr kleiner Partikel, wie in EP 3 181 677 A1 beschrieben. Diese erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zeichnen sich durch eine gute Lagerstabilität, eine bessere Dosierbarkeit, eine gleichmäßigere Verteilung des Katalysators in der Endformulierung, und eine verbesserte Wirkung des Bleichkatalysators aus.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel einen Bleichkatalysator und/ oder ein oder mehrere Enzyme, wie in EP 3 180 429 A1 beschrieben, und zeichnen sich durch ein sehr hohes Reinigungsvermögen und große Sicherheit aus. Diese erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zeichnen sich durch eine verbesserte Reinigungswirkung auch bei sehr geringer Dosierung des Bleichkatalysators und/oder der Enzyme aus und zeigen keine Farb- und Faserschädigungen der gereinigten Textilien und harten Oberflächen.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel weisen vorzugsweise Schüttgewichte von 200 g/l bis 800 g/l auf und sind geeignet, um in feste Zusammensetzungen homogen eingearbeitet werden zu können. Feste Zusammensetzungen enthaltend die erfindungsgemäßen Partikel zeigen keine Tendenz zur Entmischung in den festen Zusammensetzungen.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel sind ebenfalls geeignet, um in flüssige, strukturierte Tensid-haltige Zusammensetzungen, die vorzugsweise Fließgrenzen bei 25 °C im Bereich von 0,01 Pa bis 10 Pa, besonders bevorzugt 0,3 Pa bis 3 Pa, aufweisen, eingearbeitet werden zu können. Unter Fließgrenze wird in der Rheologie diejenige Schubspannung (Pascal) verstanden, unterhalb derer sich eine Zusammensetzung elastisch verformt und oberhalb derer eine irreversible, zeitabhängige, plastische Verformung, also ein Fließen stattfindet.
Vorzugsweise haben die Tensid-haltigen Zusammensetzungen folgende Zusammensetzung, wobei sich die Gewichtsprozente auf die flüssige Zusammensetzung als solche ohne den Gewichtsanteil der Feststoffpartikel bezieht:

5 Gew.-% bis 60 Gew.-%, bevorzugt 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% eines oder mehrerer anionischen Tenside, bevorzugt Sulfonate, Sulfate und Carboxylate, insbesondere C_9-13-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, sek. C_14-17-Alkansulfonate, Estersulfonate, C_12-C18-Alkansulfonate, Alkylsulfate, Fettalkoholethersulfate, Carboxylate der Laurin-, Myristin-, Palmitin, Stearin-, Eruca- und Behensäure und Mischungen daraus,
2 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bevorzugt 5 Gew.-% bis 28 Gew.-% eines oder mehrerer nichtionischer Tenside, bevorzugt alkoxylierte Fettalkohole mit einem Alkoxylierungsgrad von mindestens 4, besonders bevorzugt C₈-C₁₈-Fettalkohole mit 4 bis 12 Ethoxyeinheiten oder 4 bis 12 Ethoxy-/Propoxyeinheiten, Fettsäureamide, alkoxylierte Fettsäureamide, alkoxylierte Fettsäurealkylester, Polyhydroxyfettsäureamide, Aminoxide, Alkylpolyglycodide und Mischungen daraus,
0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-% eines anorganischen Salzes, bevorzugt NaCl, KCl, Na₂SO₄, Na₂CO₃, K₂SO₄, K₂CO₃, Na₂CO₃, KHCO₃, CaCl₂, MgCl₂ und Mischungen daraus.

Die flüssige, Tensid-haltige Zusammensetzung kann weitere für flüssige Wasch- und Reinigungsmittel übliche Komponenten, wie Enzyme, Enzymstabilisatoren, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibitoren, Optische Aufheller, Trübungs- und Farbmittel, Duftstoffe, Schauminhibitoren, Antioxidantien, Biozide und Konservierungsmittel enthalten.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zeichnen sich weiter dadurch aus, dass sie in flüssigen Zusammensetzungen mit hohen Tensidkonzentrationen > 25 Gew.-% bezogen auf die flüssige Zusammensetzung und einem Wasseranteil von < 50 Gew.-%, bevorzugt < 40 Gew.-%, besonders bevorzugt < 25 Gew.-%, bezogen auf den Gewichtsanteil der flüssigen Zusammensetzung als solche ohne Feststoffpartikel stabil sind und über mehrere Wochen als homogene Suspension in der flüssigen Zusammensetzung vorliegen.
Insbesondere erfindungsgemäße Feststoffpartikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser X_50,3 von 0,05 mm bis 2 mm zeichnen sich dadurch aus, dass diese als Feststoffpartikel in flüssigen, Tensid-haltigen Zusammensetzungen als stabile, homogene Suspension dargeboten werden können, die keine Tendenz zum Aufschwimmen der Feststoffpartikel oder zum Sedimentieren zeigen und erst beim Verdünnen der Suspension in Wasser in Lösung gehen.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung enthalten die Feststoffpartikel ferner die Komponente h) Wasser in den Gewichtsmengen 0 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffpartikel. Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zeichnen sich durch eine außerordentliche Hydrolysestabilität aus und sind auch nach einer Lagerung bei -30°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60& stabil und rieselfähig.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zeichnen sich ferner durch eine ausgezeichnete Hydrolysestabilität in Gegenwart von Wasser aus.
Die vorstehenden Ausführungen und Bevorzugungen im Hinblick auf die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel gelten für die nachstehend beschriebenen Zubereitungen und Verwendungen entsprechend. Ebenso gelten die nachstehenden Ausführungen und Bevorzugungen im Hinblick auf die Zubereitungen und Verwendungen für die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel entsprechend.
Zwei weitere Aspekte der Erfindung betreffen feste Zusammensetzungen und flüssige Zusammensetzungen, jeweils enthaltend die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Feststoffpartikel.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel eignen sich zur Herstellung sowohl von festen als auch von flüssigen Wasch- und Reinigungsmittel.
Es hat sich für eine flüssige Zubereitung enthaltend die vorstehend beschriebenen Feststoffpartikel als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese ferner einen oder mehrere nichtionische Soil Release Polymere enthält.
Unter „nichtionischen Soil Release Polymere“ werden im Sinne der vorliegenden Erfindung Polymere verstanden, die Struktureinheiten, abgeleitet von der Terephthalsäure bzw. deren Salze, Ethylenglycol, gegebenenfalls Propylenglycol, weiteren Diolen, Polypropylenglycol mit gewichtsmittleren Molekulargewichten von 200 g/mol bis 6000 g/mol enthalten, wobei diese Polymere mit nichtionischen Gruppen endverschlossen sein können, vorzugsweise mit Methylalkoxygruppen.
Geeignete nichtionische Soil Release Polymere sind beispielsweise in DE 198 26 356 A1 und EP 2 431 456 A1 beschrieben. Bevorzugte nichtionische Soil Release Polymere sind solche, die durch Polykondensation von 40 Mo-I% bis 52 Mol-%, vorzugsweise 45 Mol-% bis 50 Mol-% eines Terephthalats oder dessen Ester, 10 Mol% bis 40 Mol-%, vorzugsweise 20 Mol-% bis 53 mol-% Ethylenglycol und/oder Propylenglycol, 3 Mol-% bis 20 Mol-%, vorzugsweise 10 Mol-% bis 15 Mol-% Polyethylenglykol, und 0,5 Mol-% bis 10 Mol-%, vorzugsweise 1 Mol-% bis 7,5 mol-% eines wasserlöslichen Anlagerungsproduktes von 5 Mol bis 80 Mol eines Alkenoxids an 1 Mol C₁-C₂₄.-Alkohole, C₆-C₁₈-Alkylphenole oder C₆-C_24-Alkylamine enthalten.
Sehr bevorzugt sind nichtionischen Soil Release Polymere, die derzeit unter den Handelsnamen TexCare®SRN 100, TexCare®SRN 170, TexCare®SRN 240, TexCare®SRN 300 und TexCare®SRN 325 von Clariant und Repel-O-Tex®SRP-6 von Rhodia verfügbar sind.
Die Strukturen dieser nichtionische Soil Release Polymere sind in den Schriften WO 2006/045396 A1 , WO 2012/136427 A1 , WO 2018/108382 A1 , WO 2014/029468 A1 und WO 2013/092051 A1 beschrieben.
Durch das Zusammenwirken der erfindungsgemäßen anionischen aromatischen Polyester mit den nichtionischen Soil Release Polymeren wird eine verstärkte Wirkung des Soil Release Effektes erreicht,
Die vorstehenden Ausführungen und Bevorzugungen im Hinblick auf die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel gelten für die nachstehend beschriebenen Zubereitungen und Verwendungen entsprechend. Ebenso gelten die nachstehenden Ausführungen und Bevorzugungen im Hinblick auf die Zubereitungen und Verwendungen für die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel entsprechend.
Zwei weitere Aspekte der Erfindung betreffen feste Zusammensetzungen und flüssige Zusammensetzungen, jeweils enthaltend die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Feststoffpartikel.
Die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel eignen sich zur Herstellung sowohl von festen als auch von flüssigem Wasch- und Reinigungsmittel. Die erfindungsgemäß verwendeten Feststoffpartikel in Wasch- und Reinigungsmitteln zeichnen sich durch eine verbesserte Primärwaschwirkung aus im Vergleich zu Wasch- und Reinigungsmitteln, enthaltend analoge Feststoffpartikel, die anionische aromatische Polyester mit Struktureinheiten des Isosorbids und Struktureinheiten gemäß der Formel (IIa) und/oder (IIb) enthalten, wobei die Summe aus c und d kleiner 17 ist.
Zwei weitere Aspekte der Erfindung betreffen die Verwendung der erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zur Herstellung eines festen Wasch- und Reinigungsmittels und die Verwendung der erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zur Herstellung eines flüssigen Wasch- und Reinigungsmittels.
Die Wasch-, Pflege- und Reinigungsmittelformulierungen, in denen die erfindungsgemäßen anionischen aromatischen Polyester eingesetzt werden können, können pulver-, granulatförmig, tablettenförmig, pastenförmig/pastös, gelförmig oder flüssig sein oder auch in Mehrkammersystemen in Form von Pouches (Beuteln) dargeboten werden.
Beispiele hierfür sind Vollwaschmittel, Feinwaschmittel, Colorwaschmittel, Wollwaschmittel, Gardinenwaschmittel, Baukastenwaschmittel, Waschtabletten, sog. „bar soaps“ (klassische Seifenstücke), Fleckensalze, Wäschestärken und Wäschesteifen und Bügelhilfen.
Die erfindungsgemäßen anionischen aromatischen Polyester können auch in Haushaltsreinigungsmitteln, beispielsweise in Allzweckreinigern, oder in Geschirrspülmitteln, in Teppichreinigungsmitteln und Imprägniermitteln, in Reinigungs- und Pflegemitteln für Böden und andere harte Oberflächen, z.B. aus Kunststoff, Keramik, Glas oder mit Nanotechnologie beschichtete Oberflächen eingearbeitet werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft Wasch- und Reinigungsmittel enthaltend die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel.
Beispiele für technische Reinigungsmittel sind Kunststoffreinigungs- und Pflegemittel, etwa für Gehäuse und Autoarmaturen, sowie Reinigungs- und Pflegemittel für lackierte Oberflächen wie etwa Autokarosserien.
Die festen und flüssigen Wasch- und Reinigungsmittel, enthaltend die erfindungsgemäßen Feststoffpartikel, enthalten vorzugsweise mindestens 0,01 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,1 Gew.-% und 10 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,2 Gew.-% bis 3 Gew.-% eines oder mehrerer der vorstehend beschriebenen anionischen aromatischen Polyester, bezogen auf das Gesamtgewicht des Wasch- und Reinigungsmittels.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder anderweitig dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Die Synthese der vorstehend beschriebenen anionischen aromatischen Polyester erfolgte nach an sich bekannten Verfahren, indem die unter a) bis e) und optional f) und g) genannten sowie gegebenenfalls weitere Komponenten unter Zusatz eines Katalysators zunächst bei Normaldruck auf Temperaturen von 160 °C bis etwa 220 °C unter Verwendung einer inerten Atmosphäre erhitzt wurden. Dann wurden die erforderlichen Molekulargewichte im Vakuum bei Temperaturen von 160 °C bis etwa 220 °C durch Abdestillieren überstöchiometrischer Mengen der eingesetzten Glykole aufgebaut. Für die Reaktion eignen sich die bekannten Umesterungs- und Kondensationskatalysatoren des Standes der Technik, wie beispielsweise Titantetraisopropylat, Dibutylzinnoxid, Alkali- oder Erdalkalimetallalkoholate oder Antimontrioxid / Calciumacetat. Für weitere Informationen zu der Durchführung des Verfahrens wird Bezug genommen auf EP 1 966 273 A1 .
Bevorzugt sind anionische aromatische Polyester, die während der Synthese beim Abkühlen zu einer Schmelze erstarren oder durch Aufbringen auf eine Schuppenwalze oder auf ein Laufband bei 40 °C bis 80 °C, bevorzugt 45 °C bis 55 °C, zu Schuppen oder Flakes verfestigt werden. Dieses Grobgut kann beispielsweise im Walzenstuhl und/oder in der Siebmühle vermahlen werden, der sich eine Siebung anschließen kann. Die Granulierung kann auch in der Weise erfolgen, dass die Polyester nach der Erstarrung zu Pulver mit Partikelgrößen < 400 µm vermahlen werden und anschließend zu Feststoffpartikeln mit einem mittleren Partikeldurchmesser X_50,3 von 0,05 mm bis 2 mm, bevorzugt 0,1 mm bis 1,5 mm, besonders bevorzugt 0,5 mm bis 1,2 mm kompaktiert oder agglomeriert werden. Die so erhaltenen Feststoffpartikel können mit einer Coatingschicht umhüllt sein, um ein Agglomerieren der Feststoffpartikel zu verhindern. Die Coatingschicht kann aus einem oder mehreren Polymeren bestehen, beispielsweise aus Polyethylenglykol 6.000 oder alkoxylierten Fettalkoholen, beispielsweise C_16/18-Fettalkoholethoxylaten mit > 20 EO-Einheiten, bevorzugt 25 bis 100 EO-Einheiten. Die Coatingschicht kann beispielsweise auch aus Na₂SO₄ oder TiO₂ bestehen.
Beispiele
Beispiel 1: Polyester 1
In einem 4-I Vierhalskolben mit KPG-Rührer, Innenthermometer, Gaseinleitungsrohr und Destillierbrücke wurden 14,61 g Isosorbid, 62,07 g Ethylenglykol, 304,4 g Propylenglycol, 5000,0 g PEG-5000-monomethylether, 970,9 g Terephthalsäuredimethylester und 236,98 g 5-Sulfoisophthalsäuredimethylester-Na-Salz vorgelegt und das Reaktionsgemisch anschließend durch Einleitung von N₂ inertisiert. Im Gegenstrom wurde anschließend 4 g Titantetraisopropylat und 2,2 g Natriumacetat zur Reaktionsmischung hinzugegeben. Das Gemisch wurde am Ölbad langsam aufgeheizt, wobei ab etwa 120 °C bis 150 °C Innentemperatur die festen Komponenten anfingen aufzuschmelzen. Unter Rühren wurde nun innerhalb von 1 Stunde auf 215 °C erhitzt. Im Laufe von 2 Stunden wurde die Innentemperatur auf 215 °C gehalten, bis die gemäß Stöchiometrie freigesetzte Menge an Methanol abdestilliert war. Danach wurde die Ölbadtemperatur auf ca. 220 °C gesteigert und bei einem Vakuum von 5 mbar innerhalb von 2 Stunden die Kondensation durch Abdestillieren der überschüssigen Alkoholmenge vervollständigt. Anschließend wurde mit N₂ belüftet, die Schmelze auf Bleche ausgetragen und die erstarrte Schmelze mit einer Schuppenwalze zu Flakes und dann in einer Hammermühle zu einem Pulver mit Partikelgrößen von maximal 50 µm vermahlen und mit einem Extruder zu Feststoffpartikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser X_50,3 von 1,2 mm kompaktiert.
Beispiel 2 und 3, sowie Vergleichsbeispiele V-1 und V-2

Die Herstellung erfolgte in der gleichen Herstellweise wie für Polyester 1 beschrieben, wobei die in Tabelle 1 genannten Komponenten in den angegebenen Mengen umgesetzt wurden. Tabelle 1: Einsatzmengen der Komponenten zur Herstellung der Polyester 2 und 3, sowie der Vergleichspolyester Polyesters V-1 und V-2

Polyester	DMT	5-SIM	Isosorbid	EG	PG	MPEG	MPEG
	[g]	[g]	[g]	[g]	[g]	[g]	Typ [g/mol]
2	970,9	237,1	19,73	124,16	304,4	6000	6000
3	970,9	296,2	10,0	62,07	380,5	4000	5500
V-1	970,9	237,1	19,73	124,16	304,4	150	200
V-2	970,9	1481,15	19,73	124,16	380,5	750	750
DMT	Dimethyltherephthalsäureester
5-SIM	5-Sulfoisophthalsäuredimethylester, Natriumsalz
EG	Ethylenglykol
PG	1,2-Propylenglykol
MPEG	Methoxypolyethylenglycolen mit mittleren Molekulargewichten 200, 750 und 5500 6000 g/mol

Der erfindungsgemäß im Feststoffpartikel enthaltene Polyester 2 wurde auf seinen Soil Release Effekt hin mit dem „Dirty Motor Oil Test“ untersucht und mit einem analogen Polyester V-1 verglichen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass sich die Struktureinheiten der Komponente b) von Methoxypolyethylenglycol mit durchschnittlichem Molekulargewicht von 200 g/mol (MPEG 200) ableiten
Soil Release Test:
Der Polyester 2 und der Vergleichspolyester V-1 wurden mit dem „Dirty Motor Oil Test“ auf ihren Soil Release Effekt hin geprüft.
Dazu wurden die Polyester 2 bzw. Polyester V-1 in einer Konzentration von 1 % (Polyester), bezogen auf das verwendete Testwaschmittel, den jeweiligen Waschlaugen zugesetzt. Mit diesen Waschlaugen wurde weißes Polyestergewebe Testex PES 730 (Testfabrics Inc., USA) vorgewaschen. Die so vorbehandelten Gewebe wurden getrocknet und anschließend mit Motorenaltöl angeschmutzt. Nach einer Einwirkzeit von 1 Stunde wurden die angeschmutzten Gewebeprüflinge unter den gleichen Waschbedingungen mit dem Testwaschmittel unter Zusatz der Polyester 2 bzw. V-1 nachgewaschen. Anschließend wurden die Remissionswerte (Weißgrade) der Testgewebe bestimmt.

Als Testwaschmittel wurde für den „Dirty Motor Oil Test“ das Standardwaschpulver IEC-B der Wäschereiforschung Krefeld verwendet. IEC-B Waschpulver (phosphathaltig, ohne Bleichmittel)

Alkylbenzolsulfonat, Na-Salz	8,0 Gew.-%
C_12-18-Alcoholethoxylate mit 14 EO	2,9 Gew.-%
Seife	3,5 Gew.- %
Natriumtripolyphosphat	43,8 Gew.-%
Natriumsilikat	7,5 Gew.-%
Magnesiumsilikat	1,9 Gew.-%
Carboxymethylcellulose	1,2 Gew.-%
EDTA	0,2 Gew.-%
Optischer Aufheller	0,2 Gew.-%
Natriumsulfat	21,0 Gew.-%
Wasser	ad 100 Gew.-%

Der „Dirty Motor Oil“ Test und die Tests für die Primärwaschwirkung wurden nach folgenden Waschbedingungen durchgeführt:

Waschbedingungen:

Waschmaschine: Miele W Classic

Wasserhärte: 15°dH

Flottenverhältnis: 1 : 40

Waschtemperatur: 40 °C

Waschzeit: 30 Min.

Waschmittelkonzentration: 6 g/l
In Tabelle 2 sind die Testresultate zusammengefasst, die nach dem Soil Release Test erhalten wurden. Tabelle 2: Soil Release Effekt des Polyesters 2 gemäß Tabelle 1 im Vergleich zum Polyester V-1 in dem Waschpulver IEC-B, sowie das Vergleichsergebnis des Soil Release Tests für das Polyestergewebe Testex PES 730 ohne Vorbehandlung mit Polyester 2 bzw. V-1

IEC-B Remission [%]

ohne Zusatz 14,5

+ 1% Polyester V-1 62,5

+ 1% Polyester 2 77. 0
Primärwaschvermögen:
Der Polyester 2 und der Vergleichspolyester V-1 wurden mit einer Mehrfachwäsche von Testschmutzgeweben auf ihre Primärwaschwirkung hin untersucht.
Dazu wurde Polyestertestschmutzgewebe wfk 20C (Wäschereiforschungsanstalt Krefeld) viermal mit dem Testwaschmittel IEC-B ohne und mit einem Zusatz von je 1 % Polyester gewaschen. Nach jeder Wäsche werden die Remissionswerte (Weißgrade) bestimmt.
In Tabelle 3 sind die Testresultate zusammengefasst, die nach den Tests für die Primärwaschwirkung erhalten wurden. Tabelle 3: Primärwaschwirkung des Polyesters 2 gemäß Tabelle 1 im Vergleich zum Polyester V-1 in dem Waschpulver IEC-B an Polyester/ Baumwolle WFK 20 C

1x 2x 3x 4x

IEC-B ohne Zusatz 43,6 46,9 49,1 50,4

1% Polyester 2 53,5 65,4 73,1 79,8

1% Polyester V-1 48,2 61,5 66,2 72,8
Die Testergebnisse der Tabelle 2 zeigen, dass durch Zugabe von erfindungsgemäßen Feststoffpartikel zu einem Waschmittel zum Reinigen von Textilien am Beispiel eines Polyestergewebes eine signifikante Verbesserung der Remissionswerte (des Weißgrades) erzielt wird im Vergleich zu einem anionischen aromatischen Polyester (V-1) der eine vergleichsweise kurzkettige Endgruppe , abgeleitet von MPEG 200 im Vergleich zum erfindungsgemäßen Polyester 2 mit langkettiger Endgruppe, abgeleitet von MPEG 6000 enthält.
Die Testergebnisse der Tabelle 3 belegen eine deutlich verbessertes Primärwaschwirkung am Beispiel eines Baumwoll-/Polyester Mischgewebes.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4702857 A [0003]
EP 1966273 A1 [0004, 0106]
US 4721580 A [0005]
US 5182043 A [0006]
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WO 2018103895 A1 [0009, 0020, 0055]
EP 3548594 B1 [0010]
EP 2552994 A1 [0065]
DE 19826356 A1 [0066, 0091]
WO 2006045396 A1 [0066, 0093]
WO 2014019658 A1 [0066]
WO 2014029468 A1 [0066, 0093]
EP 3181677 A1 [0076]
EP 3180429 A1 [0077]
WO 2012136427 A1 [0093]
WO 2018108382 A1 [0093]
WO 2013092051 A1 [0093]

Claims

Feststoffpartikel umfassend mindestens einen anionischen aromatischen Polyester enthaltend die Komponenten a) mindestens eine Struktureinheit der Formel (I)
b) mindestens eine Struktureinheit der Formel (IIa) und/oder (IIb) -(-CH₂-CH₂-O-)_c-(-CHR⁵-CHR⁶-O)_d-R⁷ (IIa) c) mindestens eine Struktureinheit der Formel (III)
d) ein oder mehrere Diole e) eine Struktureinheit der Formel (IV)
f) optional eine Struktureinheit der Formel (V) 1/n Mⁿ⁺ SO₃- -(-CH₂-CH₂ -O -)_e ^- (V) worin R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander jeweils für Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe steht, R⁷ für eine C₁-C₁₈-n-Alkylgruppe oder C₃-C₁₈-iso-Alkylgruppe steht, a und b unabhängig voneinander für eine Zahl von 1 bis 10 stehen, c und d unabhängig für eine Zahl von 1 bis 100 steht, die Summe aus c und d größer oder gleich 17 ist e für die Zahl 1 bis 10 steht und 1/n Mⁿ⁺ für ein Äquivalent eines Kations mit der Ladungszahl n steht, mit n = 1, 2 oder 3, mit der Maßgabe, dass das Verhältnis der Gesamtzahl der Struktureinheiten gemäß Formel (I) zur Gesamtzahl der Struktureinheiten gemäß Formel (IV) größer 1 ist.
Feststoffpartikel nach Anspruch 1, wobei bei dem mindestens einen anionischen aromatischen Polyester R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ der Struktureinheiten der Formeln (I), (Ila), (IIb) und (IV) unabhängig voneinander jeweils für Wasserstoff oder für Methyl und R⁷ für Methyl stehen.
Feststoffpartikel nach Anspruch 1 oder 2, wobei bei dem mindestens einen anionischen aromatischen Polyester die zahlenmittlere Summe der Struktureinheiten gemäß Formel (I) für eine Zahl von 3 bis 10 und die zahlenmittlere Summe der Struktureinheiten gemäß Formel (IV) für eine Zahl von 0,5 bis 2 stehen.
Feststoffpartikel nach Anspruch 1 bis 3, wobei bei dem mindestens einen anionischen aromatischen Polyester der Index c und der Index d der Struktureinheiten gemäß Formel (IIa) und Formel (IIb) unabhängig voneinander jeweils für eine Zahl von 25 bis 90 stehen.
Feststoffpartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei bei dem mindestens einen anionischen aromatischen Polyester R⁵ und R⁶ für Wasserstoff, R⁷ für Methyl, und die Summe von c und d der Struktureinheiten (IIa) und (IIb) für eine Zahl von 122 bis 150 steht.
Feststoffpartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der mindestens eine anionische aromatische Polyester Struktureinheiten der Komponente d), abgeleitet von Ethylenglykol und 1,2-Propylenglykol ohne weitere Struktureinheit, abgeleitet von einem Diol der Komponente d) enthält, wobei das Verhältnis von Ethylenglycol zu 1,2-Propylenglycol 0.01 bis 0,49 betragen kann.
Feste Zubereitung, enthaltend Feststoffpartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Flüssige Zubereitung, enthaltend Feststoffpartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in suspendierter Form.
Verwendung von Feststoffpartikeln nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung eines festen Wasch- und Reinigungsmittels.
Verwendung von Feststoffpartikeln nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung eines flüssigen Wasch- und Reinigungsmittels.