Verwendung von Citronensäurederivaten in Wasch- und Reinigungsmitteln
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Citronensäurederivaten als Inkrustationsinhibitoren in Wasch- und Reinigungsmitteln, sowie anderen Formulierungen.
Eine C16-substituierte Citronensäure, die Agaricinsäure, ist sowohl aus natürlichen Quellen wie auch synthetisch erhältlich. Agaricinsäure kommt in der Natur im Lärchenschwamm, Polyporus officinalis, vor. α-Tetradecyl-ci- tronensäure (Norcaperatic acid) kommt in der Natur in Polyporus fibrillosus vor. Synthetisch sind diese Citronensäurederivate beispielsweise über den Oxobernsteinsäurediethylester zugänglich, wie auch durch Kondensation von Fettsäureestera und Oxalsäurediethylester. Auch fermentative Verfahren zur Herstellung von Agaricinsäure sind bekannt.
Die Verwendung von Polycarbonsäurederivaten in Waschmitteln ist bekannt. In der DE-Al 24 11 479 ist eine Reinigungsmittelmischimg beschrieben, in der die körperbildenden Mittel durch das Salz eines Esters einer Carbonsäure ersetzt sind. Als verwendbar werden Umsetzungsprodukte aus Maleinsäureanhydrid mit Citronensäure, Weinsäure, Äpfelsäure, wie auch von Citronensäure mit Bernsteinsäureanhydrid oder Phthalsäureanhydrid beschrieben.
In der DE-Al 37 22 342 ist eine textilkonditionierende Zusammensetzung beschrieben, die die Textilien weich und antistatisch macht, ohne die Reinigung zu beeinträchtigen. Die Zusammensetzung enthält 0,5 bis 15 Gew.-% eines multifunktionellen Carbonsäurekomplexes eines tertiären Amins, wobei die Carbonsäure ausgewählt ist aus Citronensäure und Di- und Tricarbonsäu-
ren mit 21 bis 54 Kohlenstofϊatomen. Ein Beispiel ist dimerisierte Oleinsäure. Als Amin wird vorzugsweise Methyldi-(hydrierter)-talgamin verwendet.
In der EP-A1-0 514 992 sind wässrige flüssige Emulsionen beschrieben, die als Weichmacher und Antistatikmittel für gewaschene Textilien verwendbar sind. Es wird ein Komplex eines tertiären Amins mit einer multifunktionel- len Carbonsäure eingesetzt, wobei die Carbonsäure beispielsweise Citronensäure ist. Weitere verwendbare Säuren sind 5 (oder 6)-Carboxy-4-hexyl-2- cyclohexen-1-octansäure und dimerisierte oder trimerisierte Ölsäure.
In der EP-A2-0 402 971 sind Bleichkraftverstärkerteilchen beschrieben, die Detergensformulierungen einverleibt werden können. Das Additiv besteht aus einem Vorläufer, einem Stabilisierungsmittel und einem Dispergiermittel. Der Vorläufer ist ein quarternisierter Ammonium- oder Phosphonium-substituierter Carbonsäureester. Das Stabilisierungsmittel ist eine feste anorganische Säure oder eine C4- oder höhere organische Säure mit mindestens einer Carboxyl- gruppe. Beispiele sind C^ bis C22-Fettsäuren, Citronensäure, Polyacrylsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure. Das Additiv kann neben einer Peroxidverbindung, einem Gerüststoff und einem oberflächenaktiven Stoff in Bleichdeter- genszusammensetzungen verwendet werden.
In T. Fuji, J. Jpn. Oil Chem. Soc. 1993, 42, 7, 493-500 sind Untersuchungen zur Detergenswirkung von Natriumsalzen von Agaricinsäure beschrieben. Neben der oberflächenaktiven Wirkung von Natriumsalzen von Agaricinsäure wird auch die Calciumbindefähigkeit untersucht. Die Calciumbindefähigkeit von Agaricinsäure ist dabei bei basischen pH- Werten höher als bei sauren pH-Werten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Inkrustationsin- hibitoren, insbesondere für Wasch- und Reinigungsmittel.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Inkrustationsinhibitoren, die Builder-Eigenschaften aufweisen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Cobuildern, die mit Buildern vorteilhafte Wirkungen zeigen und die benötigte Menge an Buildern erheblich vermindern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Builders, Cobuilders, bzw. Inkrustationsinhibitors, der gegenüber marktüblichen Male- insäure/Acrylsäure-Copolymeren (z.B. Sokalan CP 5 der BASF AG, Ludwigshafen) und Citronensäure-Trinatrium-Salz verbesserte Wirkung zeigt, insbesondere in bezug auf die Gewebeablagerung und den Ascheanteil.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Builders, Cobuilders, bzw. Inkrustationsinhibitors, der aus Wasser sehr gut eliminierbar ist und sehr gut biologisch abbaubar ist.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
wobei R" Wasserstoff ist und R und R' unabhängig voneinander verzweigte oder unverzweigte aliphatische C^g-Reste sind, die eine oder mehrere Doppel- und/oder Dreifachbindungen enthalten können,
die Reste durch ein oder mehrere nicht benachbarte Sauerstoffatome, NH- Gruppen und/oder N-Cj-4-Alkylgruppen unterbrochen sein können,
und die Reste R und R' substituiert sein können durch eine oder mehrere Hydroxylgruppen, primäre Aminogruppen und/oder sekundäre C -Alkylami- nogruppen,
oder wobei die Reste R und R" Wasserstoffatome sind und der Rest R' die vorstehende Bedeutung hat,
oder wobei die Reste R" die vorstehend für R' angegebene Bedeutung hat und R und R' Wasserstoffatome sind,
oder deren Alkalisalze als Inkrustationsinhibitor und/oder (Co)-Builder verwendbar sind, insbesondere in Wasch- und Reinigungsmitteln und die vorstehenden Aufgaben lösen.
Gemäß einer Ausführungsform ist R" ein wie für R' definierter Rest, und R und R' sind Wasserstoffatome. Es handelt sich somit um Ether der Citronensäure.
Im folgenden ist R" Wasserstoff und R und R' haben die angegebene Bedeutung.
Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung ist einer der Reste R und R' ein Wasserstoffatom.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind R und R' unabhängig voneinander C6_2o-, vorzugsweise C8.18-Reste, die 0 bis 4, vorzugsweise 1 bis 3 C-C-Doppelbindungen und keine C-C-Dreifachbindungen aufweisen und vorzugsweise unverzweigt sind, oder der Rest R ist ein Wasserstoffatom und der Rest R' hat die vorstehende Bedeutung.
Vorzugsweise ist R ein Wasserstoffatom und R' ein linearer, unsubstituierter C16-Rest, der eine C-C-Doppelbindung in C^g-Position aufweist. R' kann zusätzlich in C10 ι rPosition und gegebenenfalls zusätzlich in C13 14-Position eine bzw. zwei weitere C-C-Doppelbindungen aufweisen.
Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung sind die Reste R und/oder R' verzweigte oder unverzweigte C^g-Alkylreste, vorzugsweise C6.20-, besonders bevorzugt C8.18-, insbesondere C16-Alkylreste. Vorzugsweise sind die Reste R bzw. R' unverzweigt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens einer der Reste R und R' ein C4.28-Alkylrest, vorzugsweise C6.20-Alkylrest, insbesondere C8_ 18-Alkylrest, der durch ein oder mehrere nicht benachbarte Sauerstoffatome, NH-Gruppen und/oder NCj^-Alkyl-Gruppen unterbrochen ist. Dabei sind ge- maß einer Ausfuhrungsform der Erfindung Verzweigungen innerhalb dieser Kohlenstoffkette bzw. Kohlenstoffketten möglich.
Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung weist mindestens einer der Reste R bzw. R' als Substituenten Hydroxylgruppen, primäre Aminogruppen und/oder sekundäre C -Aminogruppen auf. Vorzugsweise weist mindestens einer der Reste R bzw. R' mindestens eine Hydroxylgruppe auf, insbesondere in C^-, C7-, C8- oder C10-Position bezogen auf den Rest R bzw. R'.
Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung sind die Reste R und R' frei von C-C-Doppel- und C-C-Dreifochbindungen.
Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung sind die Reste R bzw. R' frei von N-H-Bindungen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist mindestens einer der Reste R und R' in der Kohlenstoffkette eine Unterbrechung durch ein Sauerstoffatom auf.
Liegen Verzweigungen oder Alkylreste an Stickstoffatomen vor, so haben die kürzeren Reste in der Verzweigung bzw. am Stickstoffatom vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome und sind insbesondere Methyl-, Ethyl-, n-Propyl, i- Propyl, n-Butyl-, oder tert.-Butylreste.
Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung liegen in den Resten R und/- oder R' insgesamt nicht mehr als 4 Heteroatome, vorzugsweise nicht mehr als 2 Heteroatome vor, wie Sauerstoff- oder Stickstoffatome.
Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung weisen die Reste R bzw. R' maximal jeweils eine Verzweigung auf.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Reste R und R' identische verzweigte oder unverzweigte C4.28-Reste, die eine oder mehrere Doppel- und/oder Dreifachbindungen enthalten können.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beträgt die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in den Resten R und R' 4 bis 40, vorzugsweise 10 bis 30, insbesondere 10 bis 20.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Rest R ein Wasserstoffatom und der Rest R' ein linearer, nicht substituierter C4.28-, vorzugweise Cö-20"' besonders bevorzugt C8.18-, insbesondere etwa C16-Alkylrest.
Die Verbindungen der Formel (I) können als freie Säuren oder als Alkalisal- ze verwendet werden, insbesondere als Natrium- oder Kaliumsalze oder de-
ren Gemische. Eine, zwei oder alle Säuregruppen können dabei in der Salzform vorliegen.
Die vorstehend aufgeführten Verbindungen an sich sowie Verfahren zu ihrer Herstellung an sich sind bekannt.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen eine sehr gute Wirksamkeit als Inkrustationsinhibitor, als Builder und als Cobuilder.
Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen als Cobuilder kann die Menge der eingesetzten Builder stark vermindert werden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind als Inkrustationsinhibitor, Builder und/oder Cobuilder in einer Vielzahl von Formulierungen verwendbar.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Verbindungen vorzugsweise in Wasch- und/oder Reinigungsmitteln oder Waschhilfsmitteln verwendet, insbesondere für Textilwaschmittel. Dabei kann die Verbindung in einer Menge von 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 30 Gew- , insbesondere 1 bis 15 Gew.-% einem Wasch- und Reinigungsmittel einverleibt werden.
Die Waschmittel können pulverföπnig 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 USA und in Japan gebräuchlich sind, findet man beispielsweise in Chemical and Engin. News, Band 67, 35 (1989) tabellarisch dargestellt. Weitere Angaben
über die Zusammensetzung von Wasch- und Reinigungsmitteln können UU- manns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Verlag Chemie, Weinheim 1983, 4. Auflage, Seiten 63 bis 160, entnommen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Waschmittel phosphatreduziert oder phosphatfrei.
Unter phosphatreduzierten Waschmitteln sollen solche Formulierungen verstanden werden, die höchstens 25 Gew.-% Phosphat enthalten, berechnet als Pentanatriumtriphosphat. Bei den Waschmitteln kann es sich um Vollwaschmittel oder um Spezialwaschmittel handeln. Als Tenside kommen sowohl anionische als auch nichtionische Tenside oder Mischungen aus anionischen und nichtionischen Tensiden in Betracht. Der Tensidgehalt der Waschmittel beträgt vorzugsweise 8 bis 30 Gew.-%.
Geeignete anionische Tenside sind beispielsweise Fettalkoholsulfate von Fettalkoholen mit 8 bis 22, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, z.B. C9- bis Cι rAlkoholsulfate, C12- bis C13-Alkoholsulfate, Cetylsulfat, Myri- stylsulfat, Palmitylsulfat, Stearylsulfat und Talgfettalkoholsulfat.
Weitere geeignete anionische Tenside sind sulfatierte, ethoxylierte C8- bis C22-Alkohole bzw. deren lösliche Salze. Verbindungen dieser Art werden beispielsweise dadurch hergestellt, daß man zunächst einen C8- bis C^-, vorzugsweise einen C10- bis Cι8-Alkohol alkoxyliert und das Alkoxylie- rungsprodukt anschließend sulfatiert. Für die Alkoxylierung verwendet man vorzugsweise Ethylenoxid, wobei man pro Mol Fettalkohol 1 bis 50, vorzugsweise 2 bis 20 Mol, besonders bevorzugt 2 bis 5 Mol Ethylenoxid einsetzt. Die Alkoxylierung der Alkohole kann jedoch auch mit Propylenoxid allein und gegebenenfalls Butylenoxid durchgeführt werden. Geeignet sind außerdem solche alkoxylierte C8- bis C22-Alkohole, die Ethylenoxid und Pro-
pylenoxid oder Ethylenoxid und Butylenoxid enthalten. Die alkoxylierten C8- bis C22- Alkohole können die Ethylenoxid-, Propylenoxid- und Butylenoxidein- heiten in Form von Blöcken oder in statistischer Verteilung enthalten.
Weitere geeignete anionische Tenside sind Alkylsulfonate wie C8- bis C24-, vorzugsweise C10- bis C18-Alkansulfonate sowie Seifen, wie beispielsweise die Salze von C8- bis C24-Carbonsäuren.
Weitere geeignete anionische Tenside sind C9- bis C20-linear-Alkylbenzolsul- fonate (LAS). Vorzugsweise werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in LAS-ar en Waschmittelformulierungen mit weniger als 4% LAS, 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 z.B. Hydroxy- ethylammonium-, Di(hydroxyethyl)ammonium- und Tri(hydroxyethyl)ammoni- umsalze.
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 vorstehend 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 50, 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 Alkylpolyglucoside mit 8 bis 22, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette. Diese Verbindungen enthalten 1 bis 20, vorzugsweise 1,1 bis 5 Glucosideinheiten. Eine andere Klasse nichtionischer Tenside sind N-Alkylglucamide der allge- meinen Strukturen
wobei A ein C6- bis C22-Alkyl, B ein H oder C bis C4-Alkyl und D ein Polyhydroxyalkanyl-Rest mit 5 bis 12 C- Atomen und mindestens 3 Hydroxy- gruppen ist. Vorzugweise steht A für C10- bis C18-Alkyl-, B für CH3- und D für einen C5- oder C6-Rest. Beispielsweise erhält man derartige Verbindungen durch die Acylierung von reduzierend aminierten Zuckern mit Säurechloriden von C10-C18-Carbonsäuren.
Weitere bevorzugt in Betracht kommende Tenside sind die aus der WO-A 95/11225 bekannten endgruppenverschlossenen Fettsäureamidalkoxylate der allgemeinen Formel
R1-CO-NH-(CH2)n-O-(AO)x-R2 in der
R1 einen C5- bis C21-Alkyl- oder -Alkenylrest bezeichnet, R2 eine Cr bis C -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-Butyl- triglykolamin 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.
Die pulver- oder granulatförmigen Waschmittel sowie gegebenenfalls auch strukturierte Flüssigwaschmittel können außerdem einen oder mehrere anorganische Builder enthalten. Als anorganische Buildersubstanzen eignen sich alle üblichen anorganischen Builder wie Alumosilikate, Silikate, Carbonate und Phosphate.
Geeignete anorganische Builder sind z.B. Alumosilikate mit ionenaustauschenden Eigenschaften wie z.B. Zeolithe. Verschiedene Typen von Zeolithen 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 z.B. amorphe oder kristalline Silikate wie z.B. amorphe Disilikate, kristalline Disilikate wie das Schichtsilikat SKS-6 (Hersteller Hoechst AG). Die Silikate können in Form ihrer Al- kali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze eingesetzt werden. Vorzugsweise werden Na-, Li- und Mg-Carbonate bzw. Hydrogencarbonate, insbesondere Na- triumcarbonat und/oder Natriumhydrogencarbonat 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 eingearbeitet werden. In pulver- oder granulatförmigen Waschmitteln werden sie in Mengen von 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 20 bis 50 Gew.-% zugesetzt. In strukturierten (mehrphasigen) Flüssigwaschmitteln werden anorganische Builder in Mengen bis zu 40 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 20 Gew.- zugesetzt. Sie werden in den flüssigen Formulierungsbestandteilen suspendiert.
In pulver- oder granulatförmigen sowie in flüssigen Waschmittelformulierun- gen sind organische Cobuilder gemäß einer Ausführungsform in Mengen von 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 30 Gew.-%, insbesondere in Mengen von 1 bis 15 Gew.-% zusammen mit anorganischen Buildern enthalten. Die Cobuilder sind dabei zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig die erfindungsgemäßen Verbindungen.
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.
Geeignete Bleichmittel sind Perborate und Percarbonat im Form ihrer Alkaliinsbesondere 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-l,10-di- persäure. Beispiel für ein anorganisches Persäuresalz ist Kaliumperoxomono- sulfat (Oxon).
Geeignete Bleichaktivatoren sind z.B. :
Acylamine wie Tetraacetylethylendiamin, Tetraacetylglycoluril, N,N'-Di- acetyl-N,N'dimethylharnstoff und l,5-Diacety-2,4-diαxohexahydro-l,3,5- triazin. acylierte Lactame wie beispielsweise Acetylcaprolactam, Octanoylcapro- iactam und Benzoylcaprolactam substituierte Phenolester von Carbonsäuren wie z.B. Na-acetoxybenzol- sulfonat, Na-octanoyloxybenzolsulfonat und Na-nonaoyloxybenzolsulfonat - acylierte Zucker wie z.B. Pentaacetylglucose
Anthranilderivate wie z.B. 2-Methylaπthranil oder 2-Phenylanthranil
Enolester wie z.B. Isopropenylacetat
Oximester wie z.B. O-Acetylacetonoxim
Carbonsäureanhydride, wie z.B. Phthalsäureanhydrid oder Essigsäurean- hydrid.
Vorzugsweise werden Tetraacetylethylendiamin und Na-nonanoyloxybenzolsul- fonate als Bleichaktivatoren eingesetzt. Die Bleichaktivatoren werden Vollwaschmitteln 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, vgl. z.B. 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.
Die Waschmittel enthalten vorzugweise ein Enzymsystem. Dabei handelt es sich um üblicherweise in Waschmitteln eingesetzte Proteasen, Lipasen, Amy- lasen 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 z.B. Savinase und Esperase (Hersteller Novo Nordisk). Eine geeignete Lipase ist z.B. Li- polase (Hersteller Novo Nordisk). Eine geeignete Cellulase ist z.B. Celluzym (Hersteller Novo Nordisk).
Die Waschmittel enthalten als sonstige übliche Bestandteile vorzugsweise Soil release Polymere und/oder Vergrauungsinhibitoren. Dabei handelt es sich z.B. um Polyester aus Polyethylenoxiden mit Ethy lenglykol und/oder Propy- lenglykol und aromatischen Dicarbonsäuren oder aromatischen und aliphati- schen Dicarbonsäuren. Polyester aus einseitig endgruppenverschlossenen Polyethylenoxiden mit zwei- und/oder mehrwertigen Alkoholen und Dicarbonsäuren. Derartige Polyester sind bekannt, vgl. beispielsweise 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, vgl. 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 modifizierten Cellulosen wie z.B. Me- thylcellulose, Hydroxypropylcellulose oder Carboxymethylcellulose.
Vergrauungsinhibitoren und Soil release Polymere sind in den Waschmittelformulierungen 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 Pfropfpolymeren von Vinylacetat auf Polyethylenoxid der Molmasse 2500 - 8000 im Gewichtsverhältnis 1,2:1 bis 3,0:1, sowie handelsübliche Polyethylentereph- thalat/polyoxyethylenterephthalate der Molmasse 3000 bis 25000 aus Poly- ethylenoxiden der Molmasse 750 bis 5000 mit Terephthalsäure und Ethylenoxid und einem Molverhältnis von Polyethylenterephthalat zu Polyoxyethylen- terephthalat von 8: 1 bis 1:1 und die aus der DE-A-44 03 866 bekannten Blockpolykondensate, die Blöcke aus (a) Ester-Einheiten aus Polyalkylen- glykolen einer Molmasse von 500 bis 7500 und aliphatischen Dicarbonsäuren und/oder Monohydroxymonocarbonsäuren und (b) Ester-Einheiten aus aromatischen Dicarbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen enthalten. Diese amphi- philen Blockcopolymerisate haben Molmassen von 1500 bis 25000.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Waschmittel ein Wasch- mittel, enthaltend
0,1 bis 40 Gew.- einer Verbindung der Formel (I), 5 bis 30 Gew.-% mindestens eines anionischen und/oder nichtionischen Tensids, - 5 bis 50 Gew.-% mindestens eines anorganischen Builders,
5 bis 30 Gew.-% mindestens eines anorganischen Bleichmittels, 0,1 bis 15 Gew.-% mindestens eines Bleichaktivators, 0,2 bis 2,0 Gew.-% Enzyme,
wobei die Gesamtmenge der Inhaltsstoffe des Waschmittels 100 Gew.-% ergibt.
Ein typisches pulver- oder granulatförmiges Vollwaschmittel kann beispielsweise 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 anorganischen Builders, - 5 bis 30, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-% eines anorganischen Bleichmittels,
0,1 bis 15, vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-% eines Bleichaktivators, 0 bis 1, vorzugsweise bis höchstens 0,5 Gew.-% eines Bleichkatalysators, - 0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 2,5 Gew.-% eines Farbüber- tragungsinhibitors auf Basis von wasserlöslichen Homopolymerisaten von N-Vinylpyrrolidon oder N-Vinylimidazol, wasserlöslichen Copolymerisa- ten aus N-Vinylimidazol und N-Vinylpyrrolidon mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 500, vorzugsweise bis zu 250 μm, wobei diese Copolyme- risate 0,01 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-% N,N'-Divinylethylen- harnstoff als Vernetzer enthalten. Weitere Farbübertragungsinhibitoren sind wasserlösliche und auch vernetzte Polymerisate von 4-Vinylpyridin- N-oxid, die durch Polymerisieren von 4-Vinylpyridin-N-oxid und anschließende Oxidation der Polymeren erhältlich sind, - 0,1 bis 40, vorzugsweise 0,5 bis 30, insbesondere 1 bis 15 Gew.-% mindestens einer erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung der Formel I als organische Cobuilder bzw. Inkrustationsinhibitoren, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Protease, 0,2 bis 1,0 Gew.-% Lipase, - 0,3 bis 1,5 Gew.-% eines Soil realease Polymers,
wobei die Gesamtmenge der Inhaltsstoffe 100 Gew.-% ergibt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Waschmittel ein Wasch- mittel, enthaltend
0, 1 bis 40 Gew.-% einer Verbindung der Formel (I)
3 bis 50 Gew.-% mindestens eines anionischen und/oder nichtionischen
Tensids,
10 bis 60 Gew.-% mindestens eines anorganischen Builders,
0,05 bis 5 Gew.-% eines Farbübertragungsinhibitors,
0,2 bis 2,0 Gew.-% Enzyme,
wobei die Gesamtmenge der Inhaltsstoffe des Waschmittels 100 Gew.-% ergibt.
In farbschonenden Spezialwaschmitteln (beispielsweise in sogenannten Color- waschmitteln) wird oft auf ein Bleichsystem vollständig oder teilweise verzichtet. Ein typischen 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 anorganischen Builders, - O bis 15, vorzugsweise 0 bis 5 Gew.-% eines anorganischen Bleichmittels,
0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 2,5 Gew.-% eines Farbübertragungsinhibitors, vgl. oben, 0,1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-% mindestens einer erfindungs- gemäßen Verbindung der Formel I als organischen Cobuilder,
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. eines Pfropfpolymerisats von Vinylacetat auf Polyethylenglykol,
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. Üb- licherweise 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, z.B. 550 bis 950 g/1, und zeigen einen Granulataufbau.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Waschmittel ein flüssi- ges Waschmittel, enthaltend,
0,1 bis 40 Gew.- einer Verbindung der Formel (I) 5 bis 60 Gew.-% mindestens eines anionischen und/oder nichtionischen Tensids, - 0,05 bis 5 Gew.-% eines Farbübertragungsinhibitors, wobei die Gesamtmenge der Inhaltsstoffe des Waschmittels 100 Gew.-% ergibt.
Die erfindungsgemäßen flüssigen Waschmitel 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 (vgl. oben),
0,1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-% mindestens einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel I als Cobuilder, 0 bis 1,0 Gew.-% Protease, 0 bis 1,0 Gew.-% Cellulase,
0 bis 1,5 Gew.-% eines Soil release Polymers und/oder Vergrauungs- inhibitors,
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 z.B. Komplexbildner, Phosphona- te, optische Aufheller, Farbstoffe, Parfümöle, Schaumdämpfer und Korrosionsinhibitoren enthalten sein.
Die Prozentangaben in den Beispielen bedeuten Gew.-%, sofern nichts anderes daraus hervorgeht, und ergeben insgesamt 100 Gew.-% für die Inhalts- Stoffe der fertigen Formulierung.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Waschen oder Reinigen von Gegenständen oder Textilien, wobei man die Gegenstände oder Textilien mit einer wäßrigen, vorzugsweise 0,2 bis 10 Gew.-%igen Waschflotte eines Waschmittels, wie es vorstehend beschrieben ist, behandelt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen
Verbindungen in Waschhilfsmitteln verwendet. Gemäß einer Ausführungsform werden sie dabei in Waschkraftverstärkern zur Behandlung starker örtlich be- grenzter Fettverschmutzungen verwendet. Die Waschkraftverstärker sind dabei
tensidreich eingestellte Produkte, deren Schwerpunkteinsatz pflegeleichte Textilien sind, bei denen bestimmte niedrige Waschtemperaturen nicht überschritten werden sollen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäβen Verbindungen in Einweichmitteln für stark verschmutzte Wäsche verwendet. Die Einweichmittel sind dabei beispielsweise stark alkalisch eingestellte Waschhilfsmittel auf der Basis von Anion/Niotensidmischungen, die hartnäckigen und fest anhaftenden Schmutz auflockern.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in Nachbehandlungsmitteln verwendet, die nach dem eigentlichen Waschprozess eingesetzt werden. Beispiele dafür sind Avivagemittel, Tumblerhilfsmittel, Formspüler, Sprühstärken, Bügelhilfen und andere Stei- fungsmittel.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in der Lebensmittelindustrie in Öl/Wasser/Emulsionen, wie Mayonnaise oder Soßen oder Wasser/Öl/Emulsionen, wie Margarine und ähn- lichem eingesetzt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in der Landwirtschaft in Düngemitteln oder Pflanzenschutzformulierungen eingesetzt. Dabei verhindern sie unter anderem in Dünger, wie Kunstdünger und Salzen, die als Pulver, Granulat oder Prills vorliegen, die Bildung von Agglomeraten.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäβen
Verbindungen in der Textilindustrie bei der Herstellung synthetischer Fasern eingesetzt. Sie werden dabei beispielsweise in Vorbehandlungsmitteln für
Fasern, bei der Herstellung von Reyon-Fasern, bei Spinnpräparationen und beim Textilschmälzen, in Färbereihilfsmitteln, Avivagen, Hydrophobierungsmitteln, Hilfsmitteln für den Druck, Antistatika und Beflockungs- und Be- schichtungsmitteln eingesetzt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in Kosmetika, wie kosmetischen Pflegemitteln und kosmetischen Reinigungsmitteln eingesetzt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Verbindungen in der Zellstoff- und Papierindustrie eingesetzt, beispielsweise zur Harzentfernung bei der Zellstoffgewinnung und Papierherstellung, bei der Pigmentdis- pergierung und Schaumbekämpfung bei der Herstellung von Papier und Papierstrich, in Papierleimungsmitteln, in Mitteln zur Reinigung von Maschi- nen, Sieben und Filzen, bei der Regenerierung von Altpapier, der Faserrückgewinnung und Naßverfestigung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in der Lederindustrie eingesetzt bei der Vorbehandlung des Leders, der Gerbung des Leders sowie der Nachbehandlung des nassen oder trockenen Leders bzw. bei der Pflege des Leders.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in der Photoindustrie eingesetzt, beispielsweise in Begießhilfs- mittein, Antistatika, Gleitmitteln, Emulgier- und Dispergiermitteln zur Herstellung von Wirkstoffemulsionen, -dispersionen und Latices sowie in Zusätzen zu Verarbeitungsbädern.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Verbindungen eingesetzt zur Korrosionsinhibierung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Verbindungen eingesetzt in technischen Reinigungsmittelformulierungen, wie Kettengleitmitteln für Transportbänder von Flaschenbefüllungs- und Reinigungsanlagen, Allzweckreinigern, hochalkalischen Reinigern, Hochdruckreinigern, wäßrigen Kaltreinigern, alkalischen Entrostern, alkalischen Tauchentfet- tern, Autowaschmitteln für Bürsten- und Hochdruckwäsche, Dampfstrahlreinigern und Passivierungsmitteln für Stahl.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.
Beispiel 1
Agaricinsäure (R=H, R' =C16-Alkylrest, linear) weist die folgenden Eigenschaften auf:
Die chemisch reine Säure schmilzt konstant und glatt bei 142 °C (unkorri- giert) und kristallisiert aus Ethanol in großen, perlmuttglänzenden Blättchen.
Unter Verwendung von der in Tabelle 2 angegebenen Cobuilder 1 wurden die in Tabelle 1 beschriebenen Waschmittelformulierungen hergestellt. Die Zusammensetzungen A-M sind Kompaktwaschmittel, N und O sind Beispiele für Colorwaschmittel und die Formulierung P ist ein strukturiertes Flüssigwaschmittel. Die Abkürzungen in Tabelle 1 haben folgende Bedeutung:
TAED: Tetraacetylethylendiamin
Soil release Additiv 1: Polyethylenterephthalat/Polyoxyethylenterephthalat im Mol Verhältnis 3:2, Molmasse des einkondensierten Polyethylenglykols 4000, Molmasse des Polyesters 10000
Soil release Additiv 2: Pfropfpolymerisat von Vinylacetat auf Polyethy- lenglykol der Molmasse 8000, Molmasse des Pfropfpolymerisats 24000 O: Ethylenoxid
TABELLE 1
BESTANDTEILE A B C D E F G H I J K L M N O P
Seife 2 2 1 0.5 2 0,5 0,6 1 2 2 2 2 1.5 2
Na-metasilikat 2 2 3.5 3 2 2 2 2 x 5,5 H20
Na-Silikat 8 2.5 4 0,5
Mg-SUikat 0,8 0.5
Zeolith A 18 24 36 35 15 30 36,5 25 20 36 24 36 36 55 25
10 Zeolith P 18 36
Schichtsilikat SKS 12 14 12 6 (Hoechst AG) amorphes Natrium- 12 12 disilikat
15
Natriumcarbonat 12 12 12 11 15 10,5 10 8 12 12 12 6
Natriumhydrogen- 9 6.5 carboαat
Natriumeitrat 5 7 4 -
20
BESTANDTEILE A B C D E F G H I J K L M N 0 P
opt. Aufheller 0,2 0,2 0.2 0,2 0,2 0.2 0.2 0,2 0.2
1 Farbübertra- 1.5 1 H gungsinhibitor
| Wasser 3,5 3.5 0.3 1 1 1 22,5 11 40.6
Zur Untersuchung der Cobuilderwirkung und Inkmstationsinhibitorwirkung wurde ein Waschmittel der vorstehenden Formulierung C verwendet, dem 5 Gew.-% Agaricinsäure-Trinatriumsalz einverleibt wurde.
Die Waschbedingungen waren wie folgt:
WASCHBEDINGUNGEN:
GERAT: Launder-o-meter der Fa. Atlas, Chicago ZAHL DER WASCHZYKLEN: 15
WASCHFLOTTE: 250 ml Flotte
WASCHDAUER: 30 min bei 60°C
WASCHMΠTELDOSIERUNG: 4,5 g/1
WASSERHÄRTE: 22,4° dH (4mmol Ca/1 ; Ca:Mg = 4: 1) PRÜFGEWEBE: 20 g Baumwolle-Nesselgewebe
Beispiele 2 bis 4
Als Vergleichssubstanzen wurden in Beispiel 2 kein Cobuilder verwendet, in Beispiel 3 Natriumeitrat und in Beispiel 4 ein Copolymer aus Acrylsäure und Maleinsäure im Verhältnis 70:30 mit einem mittleren Molekulargewicht von 70.000 (vertrieben von BASF unter dem Namen Sokalan CP 5).
Die oben beschriebenen Gewebe wurden verascht. Die Ergebnisse im Aschetest sind in der nachstehenden Tabelle 2 zusammengefaßt.
TABELLE 2
BEICOBUILDER GEHALT AN COBUILr ASCHE (%) SPIEL DER
IN WASCHMITTELFOR-
MULIERUNG (%)
1 erfindungsgemäße Agari5 1.48 cinsäure
2 ohne 0 4.53
3 Na-citrat 5 2.75 AS/MS 5 2.04
Wie aus der vorstehenden Tabelle hervorgeht, ist der Ascheanteil bei Ver- wendung von Agaricinsäure in der Waschmittelformulierung wesentlich geringer als bei der Verwendung der Vergleichscobuilder oder bei Verzicht auf einen Cobuilder.
Biologische Abbaubarkeit von Agaricinsäure.
Die biologische Abbaubarkeit von Agaricinsäure wurde mit Hilfe des Zahn- Wellens-Test (gemäß EG-Richtlinie 88/302/EWG, OECD 302B, ISO 9888- 1991) untersucht. Der DOC-Eliminierungsgrad beträgt nach 7 Tagen mehr als 90%, nach 3 Stunden (Adsorption) 10 bis 20%, so daß Agaricinsäure aus Wasser gut eliminierbar ist.
Im modifizierten Sturmtest (gemäß 92/69/EWG, Teil C. 4-C, OECD 301B, ISO 9439-1990) wird nach 28 Tagen ein Abbaugrad von 60 - 70% CO2/ ThCO2- ermittelt, der DOC-Abbaugrad beträgt nach 28 Tagen 90 - 100%.
Wie aus den vorstehenden Ergebnissen hervorgeht, sind die Verbindungen der allgemeinen Formel sehr gut geeignet als Builder, Cobuilder, bzw. Inkrustationsinhibitoren, insbesondere in modernen Textilwaschmittelformulie- rungen.