WO2004029187A1 - Maschinelle geschirrspülmittellzusammensetzungen (mgsm) mit speziell konfektionierten bleichaktvatoren (iii) - Google Patents
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- WO2004029187A1 WO2004029187A1 PCT/EP2003/010073 EP0310073W WO2004029187A1 WO 2004029187 A1 WO2004029187 A1 WO 2004029187A1 EP 0310073 W EP0310073 W EP 0310073W WO 2004029187 A1 WO2004029187 A1 WO 2004029187A1
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/39—Organic or inorganic per-compounds
- C11D3/3902—Organic or inorganic per-compounds combined with specific additives
- C11D3/3905—Bleach activators or bleach catalysts
- C11D3/3907—Organic compounds
- C11D3/3917—Nitrogen-containing compounds
- C11D3/3925—Nitriles; Isocyanates or quarternary ammonium nitriles
Definitions
- the present invention relates to portioned detergent or cleaning agent compositions which contain so-called nitrile quats as bleach activators.
- the invention relates to machine dishwashing detergents with the bleach activators mentioned.
- Detergent compositions for automatic dishwashing are described in a variety of forms and are represented on the market. Of particular importance are powdered or granular cleaners, liquids, gels etc. or compositions individually packaged in containers made of water-soluble film. Detergent tablets for machine dishwashing are of the greatest importance in the market because they are compact and easy to use.
- a disadvantage of the “tablet” form of supply is that the ingredients are naturally in very close contact with one another, which can lead to undesirable reactions and loss of active substance in the case of incompatible ingredients.
- degradation products can be colored or foul-smelling, so that the product is consumed by the consumer perceived as defective and will not be bought again.
- EP 458 396 also describes bleaching agent compositions which contain a peroxy bleaching agent and a peracid precursor with at least one group N + -CH 2 -CN or N + (CH 2 CN) 2 .
- the present invention was based on the object of providing bidding forms for washing or cleaning agents containing nitrile quat, in particular machine dishwashing detergents, which do not have the stability problems mentioned above.
- nitrile quats in washing or cleaning agents, in particular cleaning agents for automatic dishwashing, succeeds if the nitrile quats - preferably in particle form with a certain particle size distribution and / or with a certain coating - in deep-drawn or cast or injection-molded containers made of water-soluble or water-dispersible material.
- the deep-drawn or cast or injection-molded containers enable the nitrile quats to be metered separately as an additive to detergents or cleaning agents while avoiding the stability problems described, these agents being able to contain only nitrile quats, optionally in combination with finishing aids, such as carrier or coating materials.
- the deep-drawn or cast or injection-molded containers also contain other active substances in addition to the nitrile quats, which can then be separated from the active substances which adversely affect the stability of the nitrile quats by compartmentalizing the deep-drawn or cast or injection-molded containers.
- the present invention relates in a first to a portioned detergent or cleaning agent composition in a deep-drawn or cast or injection-molded water-soluble or water-dispersible container, characterized in that the detergent or cleaning agent composition comprises at least one cationic nitrile of the formula (I) R 1
- R 1 is -H, -CH 3 , a C 2-24 alkyl or alkenyl radical, a substituted C 2-24 alkyl or alkenyl radical with at least one substituent from the group -CI, -Br, - OH, -NH 2 , -CN, an alkyl or alkenylaryl radical with a C 1-24 alkyl group, or for a substituted alkyl or alkenylaryl radical with a C ⁇ -24 alkyl group and at least one further substituent on the aromatic ring
- R 2 and R 3 are independently selected from -CH 2 -CN, -CH 3 , -CH 2 -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 3 , -CH (CH 3 ) -CH 3 , -CH 2 -OH , -CH 2 -CH 2 -OH, -CH (OH) -CH 3 , -CH 2 - CH 2 -CH 2 -OH, -CH 2
- the portioned washing or cleaning agent compositions according to the invention can contain the cationic nitriles of the general formula (I) in varying amounts, the amount depending on the intended use of the washing or cleaning agent compositions.
- detergents and cleaning agents for machine dishwashing usually contain less bleach activator than, for example, bleaches, which largely consist of bleach and bleach activator.
- Portioned detergent or cleaning agent compositions preferred in the context of the present invention are characterized in that they contain the cationic nitrile of the formula (I) in amounts of 0.1 to 20% by weight, preferably 0.25 to 15% by weight and in particular of 0.5 to 10 wt .-%, each based on the weight of the detergent or cleaning composition including the water-soluble or water-dispersible container.
- the portioned washing or cleaning agent compositions according to the invention contain the cationic nitrile of the formula (I) in a coarser form.
- at least 90% by weight of the particles of the cationic nitrite of the formula (I) have a particle size above 0.2 mm.
- the particles of the cationic nitrile not only have more than 90% by weight of particles with sizes above 0.2 mm, but also to a large extent contain coarser particles.
- Preferred detergent and cleaning agent compositions are characterized in that at least 40 % By weight, preferably at least 50% by weight and in particular at least 60% by weight, of the particles of the cationic nitrile of the formula (I) have a particle size above 0.4 mm.
- the proportion of particles with sizes above 200 ⁇ m should preferably be more than 90% by weight, based on the total of the particles of the cationic nitrile.
- the bleach activators used should in particular be free of too fine or dust components, that is to say particularly preferably contain no particles of less than 0.2 mm in diameter.
- the cationic nitriles are substantially free of particles with sizes below 0.2 mm.
- substantially free means contents below 2% by weight, preferably below 1% by weight and in particular below 0.5% by weight, in each case based on the totality of the particles.
- the cationic nitrile of the formula (I) has an average particle size above 400 ⁇ m, preferably above 500 ⁇ m, particularly preferably above 600 ⁇ m and in particular above 700 ⁇ m.
- Preferred detergent compositions in which the cationic nitrile (s) of the formula (I) contained in the deep-drawn or cast or injection-molded water-soluble or water-dispersible container are particulate preferably at least 90% by weight of the particles of the cationic nitrile of the formula (I) have a particle size above 0.2 mm, particularly preferably at least 40% by weight, preferably at least 50% by weight and in particular at least 60% by weight, of the particles of the cationic nitrile of the formula (I ) have a particle size above 0.4 mm and the cationic nitrile of the formula (I) particularly preferably has an average particle size above 400 ⁇ m, preferably above 500 ⁇ m, particularly preferably above 600 ⁇ m and in particular above 700 ⁇ m.
- General formula (I) includes a large number of cationic nitriles which can be used in the context of the present invention.
- the portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention particularly advantageously contain cationic nitriles in which R 1 is methyl, ethyl, propyl, isopropyl or an n-butyl, n-hexyl, n-octyl, n-decyl, n-dodecyl, n -Tetradecyl, n-hexadecyl or n-octadecyl radical.
- R 2 and R 3 are preferably selected from methyl, ethyl, propyl, isopropyl and hydroxyethyl, where one or both radicals can advantageously also be a cyanomethylene radical.
- the following table are Cationic nitriles of the formula (I) preferred according to the invention are characterized by their radicals R 1 , R 2 and R 3 :
- radicals R 1 to R 3 are identical, for example (CH 3 ) 3 N (+) CH 2 -CN X ' , (CH 3 CH 2 ) 3 N (+) CH 2 -CN X " , (CH 3 CH 2 CH 2 ) 3 N (+) CH 2 -CN X " , (CH 3 CH (CH 3 )) 3 N (+) CH 2 -CN X " , or (HO -CH 2 -CH 2 ) 3 N (+) CH 2 -CN X ' .
- Portioned detergent or cleaning agent compositions which, as the cationic nitrile of the formula (I), are a cationic nitrile of the formula (Ia)
- Portioned detergent or cleaning agent compositions which contain a cationic nitrile of the formula (I), preferably of the formula (Ia), particularly preferably of the formula (CH 3 ) 3 N (+) CH 2 -CN X " , where X " is an anion is from the group chloride, bromide, iodide, hydrogen sulfate, methosulfate, lauryl sulfate, dodecylbenzenesulfonate, p-toluenesulfonate (tosylate), Cumene sulfonate or xylene sulfonate or mixtures thereof is particularly preferred.
- the aforementioned cationic nitriles can be assembled in various ways before incorporation into the agents according to the invention. Examples of such assemblies are the use of solid carrier materials, onto which the cationic nitriles are “pulled”, or the coating of the nitriles or certain nitrile compounds.
- the cationic nitriles are used in combination with an inorganic carrier material. It can be applied to the support material in such a way that the support material is stirred into an aqueous solution of the cationic nitrile, as is obtained in the course of its production, and the aqueous solvent is removed in vacuo, if appropriate at elevated temperature. Alternatively, the dissolved cationic nitrile can also be sprayed onto the carrier material. The resulting product is then optionally dried.
- inorganic carrier materials containing silicon they preferably have an inner surface in the range from 10 m 2 / g to 500 m 2 / g, in particular 100 m 2 / g to 450 m 2 / g.
- Silicates, silicas, silica gels and clays and mixtures thereof are suitable, for example.
- the carrier material is preferably free of zeolites.
- Silica gels are colloidal silicas with elastic to firm consistency and a largely loose pore structure, which results in a high fluid absorption capacity. They can be produced by the action of mineral acids on water glass. Clays are naturally occurring crystalline or amorphous silicates of aluminum, iron, magnesium, calcium, potassium and sodium, for example kaolin, talc, pyrophyllite, attapulgite, sepiolite, montmorillionite and bauxite. The use of aluminum silicate as a carrier material or as a component of a carrier material mixture is also possible.
- the carrier material preferably has particle sizes in the range from 100 ⁇ m to 1.5 mm.
- the cationic nitriles prepared in this way preferably have a carrier material content of 10 to 50% by weight.
- the cationic nitrile which is made up in particulate form with the aid of the silicon-containing carrier material, can additionally be an organic material with a melting point above 40 ° C., in particular contain and / or be coated with a nonionic surfactant. This can have a positive effect on the disintegration properties of the corresponding particle in aqueous systems and / or its storage stability.
- portioned detergent or cleaning agent compositions are preferred in which the cationic nitrile (s) of the formula (I) is / are particulate, the cationic nitrile (s) preferably having an inorganic carrier material is made up with a carrier material from the group of silicon-containing substances, particularly preferably the alkali silicates, the silicas, the silica gels or the clays, and / or the phosphates, particularly preferably the alkali phosphates, the carrier material preferably having an inner surface of 12 m 2 / g to 480 m 2 / g, in particular from 80 m 2 / g to 440 m 2 / g.
- the carrier material preferably having an inner surface of 12 m 2 / g to 480 m 2 / g, in particular from 80 m 2 / g to 440 m 2 / g.
- the nitrile quats are present in compounded form in the presence of a polymer which has at least one acid functionality, that is to say has at least one monomer which is characterized by an acid functionality.
- a further preferred subject of the present application is therefore a portioned washing or cleaning agent composition according to the invention which contains the cationic nitrile in the form of a compound which in turn i) at least one cationic nitrile of the formula (I)
- R 1 represents -H, -CH 3 , a C 2-24 alkyl or alkenyl radical, a substituted C 2 .
- 24 - alkyl or alkenyl radical with at least one substituent from the group -CI, -Br, - OH, -NH 2 , -CN, an alkyl or alkenylaryl radical with a C 1-24 alkyl group, or for a substituted alkyl or alkenylaryl radical having a C 1-2 alkyl group and at least one further substituent on the aromatic ring
- R 2 and R 3 are selected independently of one another from -CH 2 -CN, -CH 3 , -CH 2 -CH 3 , -CH 2 -CH 2 - CH 3 , -CH (CH 3 ) -CH 3 , -CH 2 -OH, -CH 2 -CH 2 -OH, -CH (OH) -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 2
- Has acid functionality characterized in that the proportion by weight of the polymer in the total weight of the compound is between 5 and 99.99% by weight.
- a corresponding compound can contain several cationic nitriles with different structures.
- Compounds according to the invention which contain two, three, four or five different cationic nitriles of the formula (I) are technically feasible and preferred in the context of the present application.
- the proportion by weight of the cationic nitriles in the total weight of the preferred compound can vary, the proportion by weight of the cationic nitrile being up to 60% by weight. In the context of the present application, however, those compounds are preferred which have a weight fraction of cationic nitrile between 0.01 to 40% by weight, preferably from 0.1 to 32% by weight, preferably from 0.2 to 28% by weight. %, particularly preferably from 0.5 to 24% by weight and in particular from 1.0 to 20% by weight, in each case based on the total weight of the compound.
- the preferred compounds also contain at least one polymer which has at least one acid functionality.
- the proportion by weight of the polymer with the acid functionality is, based on the total weight, preferably more than 7% by weight, preferably more than 14% by weight, particularly preferably more than 20% by weight, very particularly preferably more than 25% by weight. -% and in particular more than 29 wt .-%.
- Compounds according to the invention particularly preferably have a proportion by weight of polymer of between 15 and 99% by weight, preferably between 25 and 97% by weight, preferably between 35 and 95% by weight, particularly preferably between 45 and 92% by weight and in particular between 50 and 89% by weight, based in each case on the total weight of the compound.
- polymers containing acid groups can be used as polymers.
- the polymers can be in non-neutralized, partially neutralized, or fully neutralized form. However, the use of partially neutralized or completely neutralized acids is preferred.
- Preferred polymers have at least one monomer from the group of carboxylic acids, sulfonic acids and / or phosphonic acids.
- the group of polymers which have at least one monomer from the group of the carboxylic acids includes, for example, the polycarboxylates, but also acid-modified polysaccharides such as carboxymethyl cellulose.
- Polycarboxylates / polycarboxylic acids, polymeric polycarboxylates, polyaspartic acid, polyacetals and dextrins are also particularly suitable as polymers.
- Polymeric polycarboxylates are, for example, the alkali metal salts of polyacrylic acid or polymethacrylic acid, for example those with a relative molecular weight of 500 to 70,000 g / mol.
- the compounds preferred according to the invention particularly preferably contain polymers which, as a monomer, comprise an ethylenically unsaturated, monomeric carboxylic acid of the general formula II
- R 1 to R 3 independently of one another are -H -CH 3 , a straight-chain or branched saturated alkyl radical having 2 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched, mono- or polyunsaturated alkenyl radical having 2 to 12 carbon atoms, with -NH 2 , -OH or - COOH substituted alkyl or alkenyl radicals as defined above or represents -COOH or - COOR 4 , where R 4 is a saturated or unsaturated, straight-chain or branched hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms.
- amphoteric copolymers which, as a monomer unit, in addition to an ethylenically unsaturated carboxylic acid, also the at least one ethylenically unsaturated monomer unit of the general formula III
- R 1 to R 4 independently of one another are -H -CH 3 , a straight-chain or branched saturated alkyl radical having 2 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched, mono- or polyunsaturated alkenyl radical having 2 to 12 carbon atoms, with -NH 2 , -OH or - COOH substituted alkyl or alkenyl radicals as defined above, a heteroatomic group with at least one positively ended group, a quaternized nitrogen atom or at least one amine group with a positive charge in the pH range between 2 and 11 or for -COOH or -COOR 5 , where R 5 is a saturated or unsaturated, straight-chain or branched hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms.
- amphoteric polymers contain derivatives of diallylamine, especially dimethyldiallylammonium salt and / or as monomer units
- Methacrylamidopropyl (trimethyl) ammonium salt preferably in the form of the chloride, bromide, iodide, hydroxide, phosphate, sulfate, hydrosulfate, ethyl sulffasts, methyl sulfate, mesylate, tosylate, formate or acetate in combination with monomer units from the group of the ethylenically unsaturated carboxylic acids.
- Particularly preferred polymers contain at least one monomer from the group of the sulfonic acids.
- Copolymers of unsaturated carboxylic acids, monomers containing sulfonic acid groups and optionally other ionic or nonionic monomers can be used with particular preference as polymers containing sulfonic acid groups.
- R 1 to R 3 independently of one another are -H -CH 3 , a straight-chain or branched saturated alkyl radical having 2 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched, mono- or polyunsaturated alkenyl radical having 2 to 12 carbon atoms, with -NH 2 , -OH or - COOH substituted alkyl or alkenyl radicals as defined above or represents -COOH or - COOR 4 , where R 4 is a saturated or unsaturated, straight-chain or branched hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms.
- Preferred among these monomers are those of the formulas Va, Vb and / or Vc,
- H 2 C CH-X-S0 3 H (Va),
- H 2 C C (CH 3 ) -X-S0 3 H (Vb),
- Suitable ionic or nonionic monomers are, in particular, ethylenically unsaturated compounds.
- the content of monomers of group iii) in the polymers used according to the invention is preferably less than 20% by weight, based on the Polymer.
- Polymers to be used with particular preference consist only of monomers of groups i) and ii).
- copolymers are made of
- R 1 to R 3 independently of one another are -H -CH 3 , a straight-chain or branched saturated alkyl radical having 2 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched, mono- or polyunsaturated alkenyl radical having 2 to 12 carbon atoms, with -NH 2 , -OH or - COOH substituted alkyl or alkenyl radicals as defined above or represents -COOH or - COOR 4 , where R 4 is a saturated or unsaturated, straight-chain or branched hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms,
- Particularly preferred copolymers consist of
- H 2 C CH-X-S0 3 H (Va),
- H 2 C C (CH 3 ) -X-S0 3 H (Vb),
- the copolymers can contain the monomers from groups i) and ii) and, if appropriate, iii) in varying amounts, it being possible for all representatives from group i) to be combined with all representatives from group ii) and all representatives from group iii).
- Particularly preferred polymers have certain structural units, which are described below.
- compounds according to the invention are preferred which are characterized in that they contain one or more copolymers which have structural units of the formula VI
- polymers are produced by copolymerization of acrylic acid with an acrylic acid derivative containing sulfonic acid groups. If the acrylic acid derivative containing sulfonic acid groups is copolymerized with methacrylic acid, another polymer is obtained, the use of which in the washing or cleaning agent compositions according to the invention is also preferred and is characterized in that the preferred compounds contain one or more copolymers which have structural units of the formula X. - [CH 2 -C (CH 3 ) COOH] m - [CH 2 -CHC (0) -Y-S0 3 H] p - (VII),
- acrylic acid and / or methacrylic acid can also be copolymerized with methacrylic acid derivatives containing sulfonic acid groups, as a result of which the structural units in the molecule are changed.
- Compounds according to the invention which contain one or more copolymers which have structural units of the formula VIII
- washing or cleaning agent compositions which are preferred according to the invention and which are characterized in that they contain one or more copolymers, the structural units of the formula X, are obtained - [HOOCCH-CHCOOH] m - [CH 2 -CHC (0) -Y-S0 3 H] p - (X),
- the sulfonic acid groups can be wholly or partly in neutralized form, ie that the acidic hydrogen atom of the sulfonic acid group in some or all Sulfonic acid groups can be exchanged for metal ions, preferably alkali metal ions and in particular for sodium ions.
- metal ions preferably alkali metal ions and in particular for sodium ions.
- Corresponding compounds which are characterized in that the sulfonic acid groups in the copolymer are partially or completely neutralized are preferred according to the invention.
- the monomer distribution of the copolymers used in the compounds preferred according to the invention is preferably 5 to 95% by weight i) or ii), particularly preferably 50 to 90% by weight, in the case of copolymers which contain only monomers from groups i) and ii). -% monomer from group i) and 10 to 50 wt .-% monomer from group ii), each based on the polymer.
- terpolymers those which contain 20 to 85% by weight of monomer from group i), 10 to 60% by weight of monomer from group ii) and 5 to 30% by weight of monomer from group iii) are particularly preferred ,
- the molar mass of the above-described sulfo copolymers used in the compounds preferred according to the invention can be varied in order to adapt the properties of the polymers to the intended use.
- Preferred agents according to the invention are characterized in that the copolymers have molar masses of from 2000 to 200,000 gmol "1 , preferably from 4000 to 25,000 gmol " 1 and in particular from 5000 to 15,000 gmol '1 .
- Further particularly preferred polymers contain at least one monomer from the group of the carboxylic acids and furthermore at least one monomer from the group of the phosphonic acids.
- the proportion by weight of the cationic nitrile in the total weight of the compounds preferred according to the invention is preferably less than the proportion by weight of the polymer.
- the ratio of the proportion by weight of the cationic nitrile to the proportion by weight of the polymer is between 1: 1 and 1:40, preferably between 1: 1, 5 and 1:36, preferably between 1: 2 and 1:32, particularly preferably between 1: 3 and 1:28 and in particular between 1: 4 and 1:24.
- the compounds preferred according to the invention are in coarser form.
- Preferred compounds are characterized in that they contain at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight, preferably at least 70% by weight, particularly preferably at least 80% by weight and in particular at least 90% by weight of the particles of the compound have a particle size above 0.2 mm, preferably above 0.3 mm and particularly preferably above 0.4 mm.
- the proportion of particles with sizes above 200 ⁇ m should preferably be more than 90% by weight, based on the total number of particles in the compound.
- the compounds should, in particular, be free of particles that are too fine or dust, that is to say particularly preferably contain no particles of less than 0.2 mm in diameter.
- Particularly preferred compounds are substantially free of particles with sizes below 0.2 mm.
- “substantially free” means contents below 2% by weight, preferably below 1% by weight and in particular below 0.5% by weight, in each case based on the totality of the particles.
- the particles of the compound have an average particle size above 400 ⁇ m, preferably above 500 ⁇ m, particularly preferably above 600 ⁇ m and in particular above 700 ⁇ m.
- the bulk density of compounds preferred according to the invention is between 0.8 and 2.0 g / cm 3, preferably between 0.00, 99 and 11, 99 and // cm 33 , particularly preferably between 1.0 and 1.8 g / cm 3 and in particular between 1.2 and 1.8 g / cm 3
- the water content of compounds preferred according to the invention is low and is below 10% by weight, preferably below 10% by weight, preferably below 9% by weight, particularly preferably between 1 and 9% by weight and in particular between 3 and 9% by weight. -%. This low water content has a particularly advantageous effect on the storage stability of the compounds.
- Compounds preferred according to the invention are characterized in that the compound has a layer structure of a polymer-containing core, a nitrile-containing first layer and optionally a further polymer-containing second layer.
- the cationic nitriles described above can, optionally in combination with a carrier material and / or polymer, have a coating, water-soluble or water-dispersible coatings being preferred.
- a coating of the cationic nitriles serves in particular to increase the stability of these compounds against moisture, which can diffuse into the interior of the deep-drawn or cast or injection-molded container, for example, when stored for a long time through the water-soluble or water-dispersible materials.
- a preferred method for coating the cationic nitriles or nitrile compounds with is the fluidized bed coating method, in which bleach activators of the formula (I) are present in solid, in particular powdery form, optionally in a mixture with binder and / or solid filler or as prefabricated granules, with simultaneous drying in one Fluidized bed apparatus sprayed with an acidic aqueous coating solution.
- all devices with which coatings can be produced from an aqueous solution are also suitable for applying the coating to the cationic nitriles or nitrile compounds.
- larger objects can be sprayed directly with spray nozzles, preferably two-substance nozzles, with simultaneous or subsequent drying.
- Smaller objects can be sprayed in drum coaters, such as those commonly used in pharmacy, or coating pans.
- the weight fraction of the water-soluble or water-dispersible coating in the total weight of the particulate coated cationic nitrile / nitriles in the portioned washing or cleaning agent compositions according to the invention is preferably 0.8 to 24% by weight, particularly preferably 1.2 to 19% by weight and in particular 1, 6 to 14 wt .-%.
- the coating material is at least partially selected from a polymer or polymer mixture, the polymer or at least 50% by weight of the polymer mixture being selected from
- polyvinylpyrrolidones a1) polyvinylpyrrolidones, a2) vinylpyrrolidone / vinyl ester copolymers, a3) cellulose ethers a4) polyvinyl alcohol a5) polyalkylene glycol, in particular polyethylene glycol and / or polypropylene glycol
- Ethylene, vinylbenzene, vinymethyl ether, acrylamide and their water-soluble salts d10) Terpolymers from vinyl acetate, crotonic acid and vinyl esters of a saturated aliphatic monocarboxylic acid branched in the ⁇ -position
- Polyquaternium 1 ⁇ and Polyquaternium 27 indicated polymers.
- inorganic salts are also suitable for coating the cationic nitriles or nitrile compounds.
- the coating material is preferably at least partially from the group of water-soluble or water-dispersible inorganic salts, preferably from the group of sulfates, chlorides, phosphates and phosphonates, in particular the alkali metal and alkaline earth metal salts and here in turn the sodium, potassium and / or magnesium salts are particularly preferred.
- a third group of preferred coating materials are meltable substances or substance mixtures, in particular substances or substance mixtures with a melting point above 40 ° C., such as fats and / or triglycerides and / or fatty acids and / or fatty alcohols and / or waxes and / or parrafins.
- Fat (s) or triglyceride (s) is the name for compounds of glycerol in which the three hydroxyl groups of the glycerol are esterified by carboxylic acids.
- the naturally occurring fats are triglycerides, which usually contain different fatty acids in the same glycerin molecule.
- synthetic triglycerides in which only one fatty acid is bound are also accessible (e.g. tripalmitin, triolein or tristearin).
- Natural and / or synthetic fats and / or mixtures of the two are preferred as coating material or part of the coating of cationic nitrides in the context of the present invention.
- fatty acids Aliphatic saturated or unsaturated, carboxylic acids with a branched or unbranched carbon chain are referred to as fatty acids in the present application.
- Preferred coating materials or coating components are therefore capric acid and / or undecanoic acid and / or lauric acid and / or tridecanoic acid and / or myristic acid and / or pentadecanoic acid and / or palmitic acid and / or margaric acid and / or stearic acid and / or nonadecanoic acid and / or arachic acid and / or Erucic acid and / or elaeosteraric acid.
- Fatty alcohol is a collective name for the linear, saturated or unsaturated primary alcohols with 6 to 22 carbon atoms that can be obtained by reducing the triglycerides, fatty acids or fatty acid esters.
- the fatty alcohols can be saturated or unsaturated depending on the manufacturing process.
- Myristyl alcohol and / or 1-pentadecanol and / or cetyl alcohol and / or 1-heptadecanl and / or stearyl alcohol and / or erucyl alcohol and / or 1-nonadecanol and / or arachidyl alcohol and / or 1-heneicosanol and / or behenyl alcohol and / or erucyl alcohol and / or brassidyl alcohol are preferred components of the coating of cationic nitrias in the context of the present invention. It has also proven to be advantageous if the portioned detergent or cleaning agent compositions contain waxes as coating material or as part of the coating.
- Preferred waxes have a melting range that is between approximately 45 ° C. and approximately 75 ° C. In the present case, this means that the melting range occurs within the specified temperature interval and does not indicate the width of the melting range. Waxes with such a melting range are on the one hand dimensionally stable at room temperature, but melt at temperatures of 30 ° C. to 90 ° C. which are typical for machine dishwashing and are therefore more readily water-dispersible at these temperatures.
- 'Waxing' is understood to mean a number of natural or artificially obtained substances which generally melt above 40 ° C without decomposition and which are relatively low-viscosity and non-stringy just above the melting point. They have a strongly temperature-dependent consistency and solubility.
- the waxes are divided into three groups according to their origin, natural waxes, chemically modified waxes and synthetic waxes.
- the natural waxes include, for example, vegetable waxes such as candelilla wax, carnauba wax, Japanese wax, esparto grass wax, cork wax, guaruma wax, rice germ oil wax, sugar cane wax, ouricury wax, or montan wax, animal waxes such as beeswax, shellac wax, walnut, lanolin (wool wax), or broom wax, mineral wax or ozokerite (earth wax), or petrochemical waxes such as petrolatum, paraffin waxes or micro waxes.
- vegetable waxes such as candelilla wax, carnauba wax, Japanese wax, esparto grass wax, cork wax, guaruma wax, rice germ oil wax, sugar cane wax, ouricury wax, or montan wax
- animal waxes such as beeswax, shellac wax, walnut, lanolin (wool wax), or broom wax, mineral wax or ozokerite (earth wax), or
- the chemically modified waxes include hard waxes such as montan ester waxes, Sassol waxes or hydrogenated jojoba waxes.
- Synthetic waxes are generally understood to mean polyalkylene waxes or polyalkylene glycol waxes. Compounds from other classes of material which meet the stated softening point requirements can also be used as meltable or softenable substances for the masses hardening by cooling. As suitable synthetic compounds have, for example, higher esters of phthalic acid, in particular dicyclohexyl, which is commercially available under the name Unimoll 66 ® (Bayer AG), proved. Are also suitable Synthetic waxes of lower carboxylic acids and fatty alcohols, such as dimyristyl tartrate, sold under the name Cosmacol ® ETLP (Condea).
- esters from lower alcohols with fatty acids from native sources can also be used.
- Tegin ® 90 Goldschmidt
- Shellac for example shellac-KPS-Dreiring-SP (Kalkhoff GmbH), can also be used according to the invention as a coating material.
- wax alcohols are also included in the waxes in the context of the present invention, for example.
- Wax alcohols are higher molecular weight, water-insoluble fatty alcohols with usually about 22 to 40 carbon atoms.
- the wax alcohols occur, for example, in the form of wax esters of higher molecular fatty acids (wax acids) as the main component of many natural waxes.
- wax alcohols are lignoceryl alcohol (1-tetracosanol), cetyl alcohol, myristyl alcohol or melissyl alcohol.
- the coating of the present invention the solid particles coated can optionally also contain wool wax alcohols which are understood to be triterpenoid and steroid alcohols, for example lanolin understood, which is obtainable for example under the trade name Argowax ® (Pamentier & Co).
- wax alcohols ie fatty alcohols with approx. 24-36 carbon atoms, which are the main constituent of many natural waxes in the form of wax esters of higher molecular weight fatty acids (wax acids).
- wax alcohols are lignoceryl alcohol, ceryl alcohol, myricyl alcohol or melissyl alcohol.
- preferred portioned detergent or cleaning agent compositions are accordingly characterized in that the coating material is at least partially selected from the group of meltable substances, preferably from the group of fats and / or triglycerides and / or fatty acids and / or fatty alcohols and / or waxes and / or Parrafins, and / or from the group of anionic surfactants.
- the abovementioned processes for packaging the nitrile quats give bulk weights for the process products, some of which differ significantly from the bulk weights of the pure substances.
- Ready-made cationic nitriles with a bulk density in the range between 320 and 960 g / l, preferably in the range from 360 to 860 g / l and in particular in the range from 410 to 790 g / l have been found to be suitable for incorporating the made-up nitrile quats into the detergent or cleaning agent compositions proven to be particularly advantageous, since the comparatively low bulk density facilitates the volumetric metering of the nitrile quats during production, and at the same time improves the visual perception of these active substances by the consumer in the end product (for example: bleach booster).
- nitrile quats described above can be in liquid, gel-like, pasty or solid preparation form (preferably in particulate preparation according to the above Details) are placed in a deep-drawn or cast or injection-molded water-soluble or water-dispersible container.
- the deep-drawn or cast or injection-molded water-soluble or water-disposable container can have any shape, in particular concave, convex, biconcave, biconvex, cubic, tetragonal, orthorhombic, cylindrical, spherical, segment-like, disc-shaped, tetrahedral, pyramidal, dodecahedral, octahedral, octahedral, octahedral, octahedral, octahedral, octahedral, octahedral, octahedral, octahedral, octahedral, octahedral, dodecahedral, octahedral, octahedral ellipsoidal, pentagonal, hexagonal and octagonal prismatic and rhombohedral shapes are preferred.
- the deep-drawn or cast or injection-molded containers can also have compartments.
- Portioned detergent or cleaning agent compositions in which the deep-drawn or cast or injection-molded water-soluble or water-dispersible container has at least two separate compartments are particularly preferred in the context of the present invention.
- containers with two compartments already allow the nitrile quats to be separated from other ingredients, it may be advisable for optical or recipe reasons to divide the deep-drawn or molded or injection-molded container into more than two compartments.
- Deep-drawn or cast or injection-molded water-soluble or water-dispersible containers with three, four, five, six, seven, eight, nine, ten, eleven, twelve or more compartments are therefore further particularly preferred embodiments within the scope of the present invention.
- the water-soluble or water-dispersible container has two or more compartments, it is preferred within the scope of the present invention, in order to avoid the disadvantageous interactions between cationic nitrile and one or more constituents of the portioned detergent or cleaning agent composition, that at least one of the compartments contains no ( e) contains cationic / cationic nitrile (s) of the formula (I).
- the portioned detergents or cleaning agents or detergent components contained in the compartment (s) may be liquids or dispersions or solids.
- the following table shows exemplary distributions of such liquids, dispersions and solids to a container according to the invention with two (entries 1 to 6) and three compartments:
- the cationic nitriles contained in the agents according to the invention can be part of the solid (s), the dispersion (s) and / or the solution (s). However, the cationic nitriles are preferably part of the solid (s) and / or the dispersion (s).
- liquids are referred to as single-phase substances or substance mixtures which have a viscosity (Brookfield viscometer LVT-II at 20 rpm and 20 ° C., spindle 3) of 500 to 100,000 mPas, preferably of 1000 to Have 50,000 mPas, particularly preferably from 1200 to 10,000 mPas and in particular from 1300 to 5000 mPas.
- Viscosity Brookfield viscometer LVT-II at 20 rpm and 20 ° C., spindle 3
- 500 to 100,000 mPas preferably of 1000 to Have 50,000 mPas, particularly preferably from 1200 to 10,000 mPas and in particular from 1300 to 5000 mPas.
- non-aqueous solvents In addition to water, as one of the most common solvents, such liquids can also contain other non-aqueous solvents as a liquid matrix. These non-aqueous solvents originate, for example, from the groups of the mono-alcohols, diols, triols or polyols, the ethers, esters and / or amides. Non-aqueous are particularly preferred Solvents which are water soluble, with "water-soluble" in the solvent • the meaning of the present application are solvents that are completely at room temperature with water, ie without miscibility gap, miscible.
- Non-aqueous solvents which can be used in the agents according to the invention preferably come from the group of mono- or polyhydric alcohols, alkanolamines or glycol ethers, provided that they are miscible with water in the concentration range indicated.
- the solvents are preferably selected from ethanol, n- or i-propanol, butanols, glycol, propane or butanediol, glycerol, diglycol, propyl or butyl diglycol, hexylene glycol, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol propyl ether, etheylene glycol mononon-butyl ether, diethylene glycol methyl ether -ethylene glycol ethyl ether, propylene glycol methyl, ethyl or propyl ether, dipropylene glycol methyl or ethyl ether, methoxy, ethoxy or butoxytrigly
- a portioned liquid detergent or cleaning agent composition which is particularly preferred in the context of the present invention is characterized in that it particularly preferably comprises non-aqueous solvents in amounts of 0.1 to 70% by weight, preferably 0.5 to 60% by weight from 1 to 50% by weight, very particularly preferably from 2 to 40% by weight and in particular from 2.5 to 30% by weight, in each case based on the total composition, preferred (s) non-aqueous (s ) Solvent is / are selected from the group of the nonionic surfactants which are liquid at room temperature, the polyethylene glycols and polypropylene glycols, glycerol, glycerol carbonate, triacetin, ethylene glycol, propylene glycol, propylene carbonate, hexylene glycol, ethanol and n-propanol and / or isopropanol.
- dispersion is referred to as dispersion, which, in addition to a continuous phase (dispersing agent), has at least one further finely divided phase (dispersed phase, dispersant).
- the dispersions thus include, for example, the emulsions, aerosols and suspensions.
- the cationic nitrile (s) is in solid, particulate form, preferably in combination with a carrier material or a coating, suspended in a continuous liquid phase, the same being true for the liquid phases, for example can be the aforementioned non-aqueous solvents, as well as water or mixtures of these non-aqueous solvents with water.
- liquid, water-free formulations with coated or uncoated nitrile quats suspended therein are used as dispersions.
- nitrile quats coated or uncoated nitrile quats suspended therein
- Such suspensions can contain, in addition to the nitrile quats mentioned and the dispersing agent, further washing or cleaning substances. Descriptions for some washing or cleaning-active substances preferred in the context of the present invention, such as surfactants, builders, etc., can be found further below in this description.
- Both the liquids described above and the suspensions described can additionally contain one or more thickeners.
- Detergents or cleaning agents preferred in the context of the present invention are characterized in that they additionally contain 0.01 to 5% by weight, preferably 0.02 to 4% by weight, particularly preferably 0.05 to 3% by weight and in particular 0.1 to 1.5% by weight, of a thickener, preferably a polymeric thickener, wherein the thickener is hydroxyethyl cellulose and / or hydroxypropyl cellulose and / or thickener from the group of the polysaccharides, preferably xanthan, the polyurethane or the modified Polyacrylates with particular preference for thickeners of the formula
- R 3 for H or a branched or unbranched C ⁇ .
- solids in particular refer to powders, agglomerates, compactates and castings.
- Portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention which contain a powder and / or an agglomerate and / or a compact and / or a casting as a solid are particularly preferred.
- Powder is a general term for a form of separation of solid substances and / or mixtures of substances, which can be achieved by grinding, i.e. grinding or crushing in the grinding bowl (pulverization), grinding in mills or as a result of atomization or freeze drying receives.
- grinding i.e. grinding or crushing in the grinding bowl (pulverization)
- grinding in mills or as a result of atomization or freeze drying receives.
- a particularly fine division is often called atomization or micronization; the corresponding powders are called micro powders.
- the powders are roughly divided into coarse, fine and. Very fine powder common; A more precise classification of powdered bulk goods is based on their bulk density and by sieve analysis. Powders preferred in the context of the present application, however, have lower particle sizes of 500 ⁇ m, preferably 600 ⁇ m and in particular 600 ⁇ m. Methods for determining the lower particle size are usually based on the aforementioned sieve analysis and are described in detail in the prior art.
- Powders can be compacted and agglomerated by extrusion, pressing, rolling, briquetting, pelleting and related processes.
- any of the methods known in the prior art for agglomeration of particulate mixtures is suitable for producing the solids contained in the agents according to the invention.
- agglomerates which are preferably used as solid (s) are, in addition to the granules, the compactates and extrudates.
- Granules Accumulations of granules are referred to as granules.
- a granulate is an asymmetrical aggregate of powder particles.
- Granulation processes are widely described in the prior art.
- Granules can be produced by wet granulation, by dry granulation or compacting and by melt solidification granulation.
- the most common granulation technique is wet granulation, since this technique is subject to the fewest restrictions and is the safest way to produce granules with favorable properties.
- Moist granulation is carried out by moistening the powder mixtures with solvents and / or solvent mixtures and / or solutions of binders and / or solutions of adhesives and is preferably carried out in mixers, fluidized beds or spray towers, it being possible for said mixers to be equipped, for example, with stirring and kneading tools.
- combinations of fluidized bed (s) and mixer (s) or combinations of different mixers can also be used for the granulation.
- the granulation takes place depending on the starting material and the desired product properties under the influence of low to high shear forces.
- the starting materials used can be, for example, melts (melt solidification) or, preferably aqueous, slurries (spray drying) solid substances which are sprayed at the top of a tower in a defined droplet size, freeze or dry in free fall, and on Bottom of the tower accumulate as granules.
- Melt solidification is generally particularly suitable for shaping low-melting substances that are stable in the melting temperature range (e.g. urea, ammonium nitrate and various formulations such as enzyme concentrates, pharmaceuticals, etc.), the corresponding granules are also referred to as prills.
- Spray drying is used particularly for the production of detergents or detergent components.
- extruder or perforated roller granulation in which powder mixtures optionally mixed with granulating liquid are plastically deformed when pressed by perforated disks (extrusion) or on perforated rollers.
- the products of extruder granulation are also called extrudates.
- Compactates can be produced, for example, using dry granulation techniques such as tableting or roller compaction.
- Compacting in tablet presses enables single-phase or multi-phase tablets or briquettes to be produced.
- the multi-phase tablets also include, for example, the coated tablets and the point tablets (bull-eye tablets).
- the briquettes like the slugs produced in compacting rollers, can be comminuted after the compacting by counter-rotating spiked rollers or beaten by sieves. The size of the particles obtained by compacting can vary.
- casting bodies are solid substance particles which are produced by solidification and / or crystallization from melts or solutions.
- the solidification and / or crystallization preferably takes place in prefabricated matrices.
- the casting bodies released from the dies after solidification can subsequently be used in their original size or, if appropriate, after comminution, as solids in the water-soluble containers according to the invention.
- portioned washing or cleaning agent compositions according to the invention are particularly preferred in which the washing or cleaning agent composition comprises at least one liquid and / or at least one dispersion and / or at least one solid.
- the portioned washing or cleaning agent composition according to the invention has at least one compartment which contains a liquid and at least one further compartment which contains a solid.
- the shapes of the compartments can also be freely selected within wide limits.
- the statements made above regarding the shape of the deep-drawn or cast or injection-molded container apply to the shape of the compartments, to which reference is made here to avoid repetition.
- the shape of the compartments must on the one hand adapt to the technical requirements, for example the size of the compartments should be adapted to the volume fraction of the liquid or solid agents contained in these compartments in order to avoid empty volumes.
- the compartmentalization of the water-soluble or water-dispersible containers naturally still offers a possibility for the optical upgrading of the overall product.
- compartmentalized, deep-drawn or cast or injection-molded water-soluble or water-dispersible containers are preferred which have a cuboid shape and in which the compartmentalization takes place symmetrically.
- Those containers are particularly preferred whose compartments have a C 2 symmetry, in particular in the direction of view of the top or bottom.
- containers with a rectangular or square base and circular compartments can be manufactured as well as round containers with octagonal compartments, whereby there are no limits to the variety of possible combinations.
- rectangular containers are preferred.
- the size of the compartment (s) in comparison to the entire container depends on the desired use of the agents according to the invention.
- the size of the compartments can vary depending on whether the compartment (s) should be filled with further active substance and whether a smaller or larger amount of active substance should be contained.
- portioned detergent and cleaning agent compositions according to the invention with two or more compartments are preferred, in which the volume of each compartment present is at least 2% by volume, preferably at least 5% by volume and in particular at least 10% by volume, particularly preferably between 15 to 90% by volume and very particularly between 20 and 60% by volume.
- the volume is calculated from the volume of the closed, compartmentalized container according to the invention.
- Preferred containers according to the invention have a film as the closure unit, which is bonded to the container in an adherent manner, for example by gluing, partial melting or by chemical reaction. It is possible to apply the film to all container surfaces and to bond them firmly, so that the film forms a coating, a "coating" of the entire container.
- preferred portioned detergent and cleaning agent compositions are characterized in that the film does not cover the entire Encloses container.
- the film be applied only to the container surfaces where it fulfills a function, i.e. serves to close compartments. Agents according to the invention in which the film only covers the surfaces of the container in which there are openings of the compartment (s) are therefore preferred.
- the compartment-closing film can of course also be a laminate of several differently composed films, the opening of different compartments can be released at certain times in the washing and cleaning cycle via different compositions of individual film layers.
- the film material or film thickness is preferably selected so that the closure unit of the deep-drawn or cast or injection-molded water-soluble or water-dispersible container has a dissolving behavior which differs from the dissolving behavior of the water-soluble or water-dispersible container.
- dissolution behavior refers in particular to the time at which water penetrates the film or the container wall after an inventive container has been introduced into an aqueous liquor.
- Particularly preferred are embodiments in which the films used are surrounded by surrounding water more quickly is penetrated as the container.
- Preferred water-soluble or water-dispersible materials are the polymers known from the prior art.
- portioned detergent or cleaning agent compositions are preferred in which the water-soluble or water-dispersible container and / or the water-soluble or water-dispersible closure unit made of a polymer with a molecular weight between 5000 and 500,000 Daltons, preferably between 7500 and 250,000 daltons and in particular between 10,000 and 100,000 daltons.
- Such preferred polymers can be synthetic or natural in origin. If polymers on a native or partial basis are used as film material, portioned detergent or cleaning agent compositions are preferred in which the water-soluble or water-dispersible container and / or the water-soluble or water-dispersible closure unit are one or more substances from the group carrageenan, guar, pectin, xanthan, Cellulose and its derivatives, starch and its derivatives and gelatin comprises or consists entirely of these substances.
- Carrageenan is an extract from North Atlantic red algae, which is one of the florid species, and is named after the Irish coastal town of Carragheen.
- the carrageenan precipitated from the hot water extract of the algae is a colorless to sand-colored powder with molar masses of 100,000-600,000 and a sulfate content of approx. 25%, which is very easily soluble in warm water.
- the yellow-forming / fraction consists of D-galactose-4-sulfate and 3,6-anhydro- ⁇ -D-galactose, which are alternately glycosidically linked in the 1,3 and 1,4 positions (In contrast, agar contains 3,6-anhydro- ⁇ -L-galactose).
- the non-gelling I fraction is composed of 1,3-glycosidically linked D-galactose-2-sulfate and 1,4-linked D-galactose-2,6-disulfate residues and is readily soluble in cold water.
- the i-carrageenan composed of D-galactose-4-sulfate in 1,3-bond and 3,6-anhydro- ⁇ -D-galactose-2-sulfate in 1,4-bond is both water-soluble and gel-forming.
- Other types of carrageenan are also designated with Greek letters: ⁇ , ß, ⁇ , ⁇ , v, ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ .
- the type of cations present K, NH 4 , Na, Mg, Ca
- Semi-synthetic products that contain only one type of ion and can also be used as film and / or container materials in the context of the present invention are also called Carrag (h) eenate.
- the guar also called guar flour, which can be used as film and / or container material in the context of the present invention, is an off-white powder which, by grinding the endosperm, is originally endemic in the Indian and Pakistani regions, but is now also available in other countries, for example in the south the United States, cultivated guar bean (Cyamopsis tetragonobolus) belonging to the legume family.
- the main component of the guar is up to approx. 85% by weight of the dry substance guaran (guar gum, cyamopsis gum); Minor components are proteins, lipids and cellulose.
- Guaran itself is a polygalactomannan, ie a polysaccharide, the linear chain of which is unsubstituted (see formula II) and substituted in the C6 position with a galactose residue (see formula (III)) mannose units in ⁇ -D- (1-4 ) Link is established.
- the ratio of 11: 111 is approximately 2: 1; contrary to original assumptions, the Il units are not strictly alternating, but are arranged in pairs or triplets in the polygalactomannan molecule.
- Data on the molar mass of guaran vary significantly with values of approx. 2.2-10 5 - 2.2-10 6 g / mol depending on the degree of purity of the polysaccharide - the high value was determined on a highly purified product - and correspond to approx. 1350 -13500 sugar units / macromolecule. Guaran is insoluble in most organic solvents.
- the pectins that can also be used as film and / or container material are high-molecular glycosidic plant substances that are very common in fruits, roots and leaves.
- the pectins consist essentially of chains of 1,4- ⁇ -glycoside. connected galacturonic acid units, the acid groups of which are 20-60% esterified with methanol, a distinction being made between highly esterified (> 50%) and low-esterified pectins ( ⁇ 50%).
- the pectins have a sheet structure and are thus in the middle of starch and cellulose molecules. Your macromolecules still contain some glucose, galactose, xylose and arabinose and have weakly acidic properties.
- Fruit pectin contains 95%, beet pectin up to 65% galacturonic acid.
- the molar masses of the various pectins vary between 10,000 and 500,000.
- the structural properties are also strongly dependent on the degree of polymerization; For example, the dried fruit pectins form asbestos-like fibers, while the flax pectins, on the other hand, form fine, granular powders.
- the pectins are produced by extraction with dilute acids, predominantly from the inner parts of citrus fruit peel, fruit residues or sugar beet pulp.
- Xanthan can also be used according to the invention as a film and / or container material.
- Xanthan is a microbial anionic heteropolysaccharide that is produced by Xanthomonas campestris and some other species under aerobic conditions and has a molecular weight of 2 to 15 million Daltons.
- Xanthan is formed from a chain with ß-1, 4-bound glucose (cellulose) with side chains.
- the structure of the subgroups consists of glucose, mannose, glucuronic acid, acetate and pyruvate, the number of pyruvate units determining the viscosity of the xanthan.
- Xanthan can be described by the following formula:
- celluloses and their derivatives are also suitable as film materials.
- Pure cellulose has the formal gross composition (C 6 H 10 ⁇ 5 ) n and, viewed formally, is a ß-1,4 polyacetal of cellobiose, which in turn is made up of two molecules of glucose.
- Suitable celluloses consist of approximately 500 to 5000 glucose units and consequently have average molecular weights of 50,000 to 500,000.
- Cellulose derivatives which can be obtained from cellulose by polymer-analogous reactions can also be used as film material based on cellulose in the context of the present invention.
- Such chemically modified celluloses include, for example, products from esterifications or etherifications in which hydroxy hydrogen atoms have been substituted.
- celluloses in which the hydroxyl groups have been replaced by functional groups which are not bound via an oxygen atom can also be used as cellulose derivatives.
- the group of cellulose derivatives includes, for example, alkali celluloses, carboxymethyl cellulose (CMC), cellulose esters and ethers and aminocelluloses.
- starch and starch derivatives can also be used as film and / or container materials.
- Suitable nonionic organic film and / or container materials are dextrins, for example oligomers or polymers of carbohydrates, which can be obtained by partial hydrolysis of starches.
- the hydrolysis can be carried out by customary, for example acid or enzyme-catalyzed, processes. They are preferably hydrolysis products with average molar masses in the range from 400 to 500,000 g / mol.
- DE dextrose equivalent
- oxidized derivatives of such dextrins are their reaction products with oxidizing agents which are capable of oxidizing at least one alcohol function of the saccharide ring to the carboxylic acid function.
- Starch can also be used as film and / or container material for the detergent and cleaning agent compositions according to the invention.
- Starch is a homoglycan, with the glucose units linked ⁇ -glycosidically.
- Starch is made up of two components of different molecular weights: approx. 20-30% straight-chain amylose (MW. Approx. 50,000-150,000) and 70-80% branched-chain amylopectin (MW. Approx. 300,000-2,000,000), it also contains small amounts of lipids, phosphoric acid and cations.
- starch derivatives which can be obtained from starch by polymer-analogous reactions are also suitable as film materials in the context of the present invention.
- Such chemically modified starches include, for example, products from esterifications or etherifications in which hydroxyl hydrogen atoms have been substituted.
- Starches in which the hydroxyl groups have been replaced by functional groups which are not bound via an oxygen atom can also be used as starch derivatives.
- the group of starch derivatives includes, for example, alkali starches, carboxymethyl starch (CMS), starch esters and starches and amino starches.
- gelatin is of outstanding importance as a film and / or container material.
- Gelatin is a polypeptide (molecular weight: approx. 15,000-> 250,000 g / mol), which is obtained primarily by hydrolysis of the collagen contained in the skin and bones of animals under acidic or alkaline conditions.
- the amino acid composition of the gelatin largely corresponds to that of the collagen from which it was obtained and varies depending on its provenance.
- the use of gelatin as a water-soluble coating material is extremely widespread, especially in the pharmaceutical industry in the form of hard or soft gelatin capsules.
- polymers which can be used as film and / or container materials are synthetic polymers which are preferably water-swellable and / or water-soluble. Such synthetic-based polymers can be “tailor-made” for the desired permeability during storage and dissolution of the film.
- Particularly preferred portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention are characterized in that the deep-drawn or cast or injection-molded water-soluble or water-dispersible container and / or the water-soluble or water-dispersible closure unit comprises a polymer or polymer mixture, the polymer or at least 50% by weight of the polymer mixture being selected from
- polyvinylpyrrolidones a1) polyvinylpyrrolidones, a2) vinylpyrrolidone / vinyl ester copolymers, a3) cellulose ethers a4) polyvinyl alcohol a5) Polyalkylene glycol, in particular polyethylene glycol and / or polypropylene glycol
- Ethylene, vinylbenzene, vinymethyl ether, acrylamide and their water-soluble salts d10) Terpolymers from vinyl acetate, crotonic acid and vinyl esters of a saturated aliphatic monocarboxylic acid branched in the ⁇ -position
- Polyquaternium 16 and Polyquaternium 27 indicated polymers.
- Water-soluble polymers in the sense of the invention are those polymers which are more than 2.5% by weight soluble in water at room temperature.
- the films and / or containers of the portioned detergent and cleaning agent compositions according to the invention can be produced from individual polymers mentioned above, but it is also possible to use mixtures or multilayered layers composed of the polymers.
- the polymers are described in more detail below.
- Water-soluble polymers preferred according to the invention are nonionic. Suitable nonionic polymers are for example:
- Polyvinylpyrrolidones as, for example, sold under the name Luviskol ® (BASF). Polyvinylpyrrolidones are preferred nonionic polymers in the context of the invention.
- Polyvinylpyrrolidones [poly (1-vinyl-2-pyrrolidinone)], abbreviation PVP, are polymers of the general formula (IV)
- polyvinylpyrrolidones which are produced by free-radical polymerization of 1-vinylpyrrolidone by solution or suspension polymerization using free-radical formers (peroxides, azo compounds) as initiators.
- the ionic polymerization of the monomer only provides products with low molecular weights.
- Commercial polyvinylpyrrolidones have molar masses in the range from approx. 2500-750000 g / mol, which are characterized by the K values and, depending on the K value, have glass transition temperatures of 130-175 °. They are presented as white, hygroscopic powders or as aqueous ones. Solutions offered. Polyvinylpyrrolidones are readily soluble in water and a variety of organic solvents (alcohols, ketones, glacial acetic acid, chlorinated hydrocarbons, phenols, etc.).
- Vinylpyrrolidone / Vinylester copolymers as are marketed, for example under the trademark Luviskol ® (BASF).
- Luviskol ® VA 64 and Luviskol ® VA 73, each Vinylpyrrolidon ⁇ / inylacetat-copolymers are particularly preferred nonionic polymers.
- the vinyl ester polymers are polymers accessible from vinyl esters with the grouping of the formula (V)
- the vinyl esters are polymerized by free radicals using various processes (solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization,
- Copolymers of vinyl acetate with vinyl pyrrolidone contain monomer units of the formulas (IV) and (V)
- Cellulose ethers such as hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl cellulose and
- Methylhydroxypropylcellulose such as are for example sold under the trademark Culminal® ® and Benecel ® (AQUALON).
- Cellulose ethers can be described by the following general formula
- R represents H or an alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl or alkylaryl radical.
- at least one R in the formula is -CH 2 CH 2 CH 2 -OH or -CH 2 CH 2 -OH.
- Cellulose ethers are produced industrially by etherification of alkali cellulose (eg with ethylene oxide). Cellulose ethers are characterized by the average degree of substitution DS or the molar degree of substitution MS, which indicate how many hydroxyl groups of an anhydroglucose unit of the cellulose have reacted with the etherification reagent or how much mol of the etherification reagent were added to an anhydroglucose unit on average.
- Hydroxyethyl celluloses are soluble in water from a DS of approx. 0.6 or an MS of approx. 1. Commercially available hydroxyethyl or hydroxypropyl celluloses have degrees of substitution in the range of 0.65-1.35 (DS) and 1.5-3 (MS). Hydroxyethyl and propyl celluloses are marketed as yellowish white, odorless and tasteless powders in widely differing degrees of polymerization. Hydroxyethyl and propyl celluloses are soluble in cold and hot water and in some (water-containing) organic solvents, but insoluble in most (water-free) organic solvents; their aqueous solutions are relatively insensitive to changes in pH or electrolyte addition.
- Polyvinyl alcohols are polymers of the general structure
- polyvinyl alcohols are prepared in solution via polymer-analogous reactions by hydrolysis, but technically in particular by alkaline-catalyzed transesterification of polyvinyl acetates with alcohols (preferably methanol). These technical processes also make PVAL accessible which contain a predeterminable residual proportion of acetate groups.
- PVAL eg Mowiol ® types from Hoechst
- PVAL eg Mowiol ® types from Hoechst
- the water solubility of PVAL can be reduced by post-treatment with aldehydes (acetalization), by complexing with Ni or Cu salts or by treatment with dichromates, boric acid, borax and thus adjust to the desired values.
- amphopolymers includes amphoteric polymers, ie polymers which contain both free amino groups and free -COOH or S0 3 H groups in the molecule and are capable of forming internal salts, zwitterionic polymers which contain quaternary ammo- nium groups and -COO " - or -S0 3 " groups, and summarized such polymers that contain -COOH or S0 3 H groups and quaternary ammonium groups.
- amphopolymer suitable is that available under the name Amphomer ® acrylic resin which is a copolymer of tert-butylaminoethyl methacrylate, N- (1, 1, 3,3- tetramethylbutyl) -acrylamide and two or more monomers from the group of acrylic acid, Methacrylic acid and its simple esters.
- preferred amphopolymers are composed of unsaturated carboxylic acids (e.g. acrylic and methacrylic acid), cationically derivatized unsaturated carboxylic acids (e.g.
- acrylamidopropyl-trimethyl-ammonium chloride and optionally further ionic or nonionic monomers, as described, for example, in German Offenlegungsschrift 39 29 973 and the one cited therein State of the art can be seen.
- amphoteric polymers are for example those available under the names Amphomer ® and Amphomer ® LV-71 (DELFT NATIONAL) octylacrylamide / methyl methacrylate / tert-butylaminoethyl methacrylate / 2-hydroxypropyl methacrylate copolymers.
- Acrylamidopropyltrimethylammonium chloride / acrylic acid or methacrylic acid copolymers and their alkali and ammonium salts are preferred zwitterionic polymers.
- Further suitable zwitterionic polymers are methacroylethylbetaine / methacrylate copolymers, which are available under the name Amersette® ® (AMERCHOL).
- Anionic polymers suitable according to the invention include a .:
- Vinyl acetate / crotonic acid copolymers such as are commercially available for example under the names Resyn ® (National Starch), Luviset ® (BASF) and Gafset ® (GAF).
- these polymers also have monomer units of the general formula (VI):
- Vinylpyrrolidone / vinyl acrylate copolymers obtainable for example under the trade name Luviflex ® (BASF).
- a preferred polymer is that available under the name Luviflex VBM-35 ® (BASF) vinylpyrrolidone / acrylate terpolymers.
- Acrylic acid / ethyl acrylate / N-tert-butyl acrylamide terpolymers which are sold, for example, under the name Ultrahold ® strong (BASF). Graft polymers of vinyl esters, esters of acrylic acid or methacrylic acid, alone or in a mixture, copolymerized with crotonic acid, acrylic acid or methacrylic acid with polyalkylene oxides and / or polyalkylene glycols
- Such grafted polymers of vinyl esters, esters of acrylic acid or methacrylic acid, alone or in a mixture with other copolymerizable compounds on polyalkylene glycols are obtained by polymerization in the heat in a homogeneous phase by the polyalkylene glycols being converted into the monomers of the vinyl esters, esters of acrylic acid or methacrylic acid Presented by radical generator.
- Suitable vinyl esters are, for example, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate and as esters of acrylic acid or methacrylic acid, those which are used with low molecular weight aliphatic alcohols, in particular ethanol, propanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl 1-propanol, 2-methyl-2-propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2,2-dimethyl-1-propanol, 3-methyl-1-butanol; 3-methyl-2-butanol, 2-methyl-2-butanol, 2-methyl-1-butanol, 1-hexanol, are available.
- Polyalkylene glycols in particular include polyethylene glycols and polypropylene glycols.
- Polymers of ethylene glycol which have the general formula VII
- n can take values between 1 (ethylene glycol) and several thousand.
- polyethylene glycols There are various nomenclatures for polyethylene glycols that can lead to confusion.
- the specification of the average relative molecular weight following the specification "PEG” is customary in technical terms, so that "PEG 200" characterizes a polyethylene glycol with a relative molecular weight of approximately 190 to approximately 210.
- a different nomenclature is used for cosmetic ingredients, in which the abbreviation PEG is provided with a hyphen and immediately after the hyphen is followed by a number which corresponds to the number n in the formula VII mentioned above.
- polyethylene glycols are, for example, under the trade name Carbowax ® PEG 200 (Union Carbide), Emkapol ® 200 (ICI Americas), Lipoxol ® 200 MED (Huls America), polyglycol ® E-200 (Dow Chemical), Alkapol ® PEG 300 (Rhone - Poulenc), Lutrol ® E300 (BASF) and the corresponding trade names with higher numbers.
- Polypropylene glycols (PPG) are polymers of propylene glycol that have the general formula VIII
- n can take values between 1 (propylene glycol) and several thousand.
- the vinyl acetate copolymers grafted onto polyethylene glycols and the polymers of vinyl acetate and crotonic acid grafted onto polyethylene glycols can be used.
- the polyethylene glycol used has a molecular weight between 200 and several million, preferably between 300 and 30,000.
- the nonionic monomers can be of very different types and the following are preferred: vinyl acetate, vinyl stearate, vinyl laurate, vinyl propionate, allyl stearate, allyl laurate, diethyl maleate, allyl acetate, methyl methacrylate, cetyl vinyl ether, stearyl vinyl ether and 1-hexene.
- the non-ionic monomers can likewise be of very different types, of which crotonic acid, allyloxyacetic acid, vinyl acetic acid, maleic acid, acrylic acid and methacrylic acid are particularly preferably contained in the graft polymers.
- Ethylene glycol dimethacrylate, diallyl phthalate, ortho-, meta- and para-divinylbenzene, tetraallyloxyethane and polyallylsucrose with 2 to 5 allyl groups per molecule of saccharin are preferably used as crosslinkers.
- the grafted and crosslinked copolymers described above are preferably formed from: i) 5 to 85% by weight of at least one monomer of the nonionic type, ii) 3 to 80% by weight of at least one monomer of the ionic type, iii) 2 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight, of polyethylene glycol and iv) 0.1 to ⁇ % by weight of a crosslinking agent, the percentage of the crosslinking agent being formed by the ratio of the total weights of i), ii) and iii) is.
- copolymers obtained by copolymerization of at least one monomer of each of the following three groups: i) esters of unsaturated alcohols and short-chain saturated carboxylic acids and / or
- Esters of short-chain saturated alcohols and unsaturated carboxylic acids ii) unsaturated carboxylic acids, iii) esters of long-chain carboxylic acids and unsaturated alcohols and / or esters from the
- Short-chain carboxylic acids or alcohols are to be understood as meaning those with 1 to ⁇ carbon atoms, the carbon chains of these compounds optionally being interrupted by double-bonded hetero groups such as -O-, -NH-, -S_.
- terpolymers contain monomer units of the general formulas (V) and (VI) (see above) and monomer units of one or more allyl or methallyesters of the formula IX:
- R 3 is -H or -CH 3
- R 2 is -CH 3 or -CH (CH 3 ) 2
- R 1 is -CH 3 or a saturated straight-chain or branched C ⁇ -alkyl radical and the sum of the carbon atoms in the R 1 and R 2 are preferably 7, 6, 5, 4, 3 or 2.
- the above-mentioned terpolymers preferably result from the copolymerization of 7 to 12% by weight of crotonic acid, 65 to 86% by weight, preferably 71 to 83% by weight of vinyl acetate and 8 to 20% by weight, preferably 10 to 17% by weight .-% Allyl or Methallylester of formula IX.
- suitable film and / or container materials are polycarboxylates / polycarboxylic acids, polymeric polycarboxylates, polyaspartic acid, polyacetals and dextrins, which are described below.
- Usable organic film and / or container materials are, for example, the polycarboxylic acids which can be used in the form of their sodium salts but also in free form.
- Polymeric polycarboxylates are, for example, the alkali metal salts of polyacrylic acid or polymethacrylic acid, for example those with a relative molecular weight of 500 to 70,000 g / mol.
- the molecular weights given for polymeric polycarboxylates are weight-average molecular weights M w of the particular acid form, which were determined in principle by means of gel permeation chromatography (GPC), a UV detector being used.
- GPC gel permeation chromatography
- the measurement was carried out against an external polyacrylic acid standard, which provides realistic molecular weight values due to its structural relationship to the polymers investigated. This information differs significantly from the molecular weight information for which polystyrene sulfonic acids are used as standard.
- the molecular weights measured against polystyrene sulfonic acids are generally significantly higher than the molecular weights given in this document.
- Suitable polymers are, in particular, polyacrylates, which preferably have a molecular weight of 2,000 to 20,000 g / mol. Because of their superior solubility, this group can again the short-chain polyacrylates, which have molar masses from 2000 to 10000 g / mol, and particularly preferably from 3000 to 5000 g / mol, may be preferred.
- copolymeric polycarboxylates in particular those of acrylic acid with methacrylic acid and of acrylic acid or methacrylic acid with maleic acid.
- Copolymers of acrylic acid with maleic acid which contain 50 to 90% by weight of acrylic acid and 50 to 10% by weight of maleic acid have proven to be particularly suitable.
- Their relative molecular weight, based on free acids, is generally 2,000 to 70,000 g / mol, preferably 20,000 to 50,000 g / mol and in particular 30,000 to 40,000 g / mol.
- the polymers can also contain allylsulfonic acids, such as, for example, allyloxybenzenesulfonic acid and methallylsulfonic acid, as monomers.
- allylsulfonic acids such as, for example, allyloxybenzenesulfonic acid and methallylsulfonic acid, as monomers.
- Particularly preferred as film and / or container materials are also biodegradable polymers composed of more than two different monomer units, for example those which are salts of acrylic acid and maleic acid as monomers and vinyl alcohol or vinyl alcohol derivatives or which are salts of acrylic acid and 2 as monomers -Alkylallylsulfonic acid and sugar derivatives contain.
- copolymeric film and / or container materials are those which preferably have acrolein and acrylic acid / acrylic acid salts or acrolein and vinyl acetate as monomers.
- polymeric aminodicarboxylic acids their salts or their precursors.
- Polyaspartic acids or their salts and derivatives are particularly preferred.
- polyacetals which can be obtained by reacting dialdehydes with polyolcarboxylic acids which have 5 to 7 carbon atoms and at least 3 hydroxyl groups.
- Preferred polyacetals are obtained from dialdehydes such as glyoxal, glutaraldehyde, terephthalaldehyde and mixtures thereof and from polyol carboxylic acids such as gluconic acid and / or glucoheptonic acid.
- cationic polymers that can preferably be used as film and / or container materials are cationic polymers.
- the permanent cationic polymers are preferred among the cationic polymers.
- polymers which have a cationic group irrespective of the pH of the agent are referred to as “permanently cationic” usually polymers containing a quaternary nitrogen atom, for example in the form of an ammonium group.
- Preferred cationic polymers are, for example
- Celquat ® and Polymer JR ® are commercially available under the names Celquat ® and Polymer JR ® .
- the compounds Celquat ® H 100, Celquat ® L 200 and Polymer JR ® 400 are preferred quaternized cellulose derivatives.
- Polysiloxanes with quaternary groups such as, for example, the commercially available products Q2-7224 (manufacturer: Dow Corning; a stabilized trimethylsilylamodimethicone), Dow Corning® 929 emulsion (containing a hydroxylamino-modified silicone, which is also referred to as amodimethicone), SM -2059 (manufacturer: General Electric), SLM-55067 (manufacturer: Wacker) and Abil ® -Quat 3270 and 3272 (manufacturer: Th. Goldschmidt; di-quaternary polydimethylsiloxane, Quaternium-80),
- Cationic guar derivatives such as in particular the products sold under the trade names Cosmedia ® Guar and Jaguar ® ,
- Polymeric dimethyldiallylammonium salts and their copolymers with esters and amides of acrylic acid and methacrylic acid Under the names Merquat ® 100 (Poly (dimethyldiallylammonium chloride)) and Merquat ® 550 (dimethyldiallylammonium chloride-acrylamide copolymer) commercially available products are examples of such cationic polymers.
- Copolymers of vinylpyrrolidone with quaternized derivatives of dialkylaminoacrylate and methacrylate such as, for example, vinylpyrrolidone-dimethylaminomethacrylate copolymers quaternized with diethyl sulfate.
- vinylpyrrolidone-dimethylaminomethacrylate copolymers quaternized with diethyl sulfate Such compounds are commercially available under the names Gafquat ® 734 and Gafquat ® 755.
- Vinylpyrrolidone methoimidazolinium chloride copolymers as offered under the name Luviquat.RTM ®, quaternized polyvinyl alcohol
- Polyquaternium 2 Polyquaternium 17, Polyquaternium 1 ⁇ and Polyquaternium 27 known polymers with quaternary nitrogen atoms in the main polymer chain.
- the polymers mentioned are named according to the so-called INCI nomenclature, with detailed information in the CTFA International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, 5 th Edition, The Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Washington, 1997, to which express reference is made here becomes.
- Cationic polymers preferred according to the invention are quaternized cellulose derivatives and polymeric dimethyldiallylammonium salts and their copolymers.
- Cationic cellulose derivatives, in particular the commercial product Polymer ® JR 400, are very particularly preferred cationic polymers.
- Detergent compositions the film and / or container material is selected from the group (optionally acetalized) polyvinyl alcohol (PVAL) and / or PVAL copolymers, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, polyethylene glycol, gelatin, cellulose and their derivatives, in particular MC, HEC, HPC, HPMC and / or CMC, and / or copolymers and mixtures thereof.
- PVAL polyvinyl alcohol
- PVAL copolymers polyvinyl pyrrolidone
- polyethylene oxide polyethylene glycol
- gelatin cellulose and their derivatives
- plasticizers known to those skilled in the art can be added to the coverings to increase the flexibility of the material.
- polyvinyl alcohols are particularly preferred as water-soluble polymers.
- Polyvinyl alcohols (abbreviation PVAL, occasionally also PVOH) is the name for polymers of the general structure
- polyvinyl alcohols which are offered as white-yellowish powders or granules with degrees of polymerization in the range from approximately 100 to 2500 (molar masses from approximately 4000 to 100,000 g / mol), have degrees of hydrolysis of 9 ⁇ -99 or 67- ⁇ 9 mol%. . contain a residual content of acetyl groups.
- the manufacturers characterize the polyvinyl alcohols by stating the degree of polymerization of the starting polymer, the degree of hydrolysis, the saponification number and the solution viscosity.
- polyvinyl alcohols are soluble in water and a few strongly polar organic solvents (formamide, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide); They are not attacked by (chlorinated) hydrocarbons, esters, fats and oils.
- Polyvinyl alcohols are classified as toxicologically safe and are at least partially biodegradable. The water solubility can be reduced by post-treatment with aldehydes (acetalization), by complexing with Ni or Cu salts or by treatment with dichromates, boric acid or borax.
- Polyvinyl alcohol is largely impervious to gases such as oxygen, nitrogen, helium, hydrogen, carbon dioxide, but allows water vapor to pass through.
- Portioned detergent or cleaning agent compositions preferred in the context of the present invention are characterized in that the water-soluble or water-dispersible container and / or the water-soluble or water-dispersible closure unit comprises polyvinyl alcohols and / or PVAL copolymers, the degree of hydrolysis of which is 70 to 100 mol%, preferably 80 to 90 mol%, particularly preferably 81 to 89 mol% and in particular 82 to 8 ⁇ mol%.
- the degree of polymerization of such preferred polyvinyl alcohols is between approximately 200 to approximately 2100, preferably between approximately 220 to approximately 1690, particularly preferably between approximately 240 to approximately 1680 and in particular between approximately 260 to approximately 1500.
- Portioned detergent or cleaning agent compositions preferred according to the invention are characterized in that the water-soluble or water-dispersible container and / or the water-soluble or water-dispersible closure unit comprises polyvinyl alcohols and / or PVAL copolymers whose average degree of polymerization is between 80 and 700, preferably between 150 and 400, particularly preferably between 180 and 300 and / or their molecular weight ratio MG (50%) to MG (90%) between 0.3 and 1, preferably between 0.4 and 0.8 and in particular between 0, 45 and 0.6 lies.
- the water-soluble or water-dispersible container and / or the water-soluble or water-dispersible closure unit comprises polyvinyl alcohols and / or PVAL copolymers whose average degree of polymerization is between 80 and 700, preferably between 150 and 400, particularly preferably between 180 and 300 and / or their molecular weight ratio MG (50%) to MG (90%) between 0.3 and 1, preferably between 0.4 and 0.8 and in particular between 0, 45 and 0.6
- polyvinyl alcohols described above are widely available commercially, for example under the trade name Mowiol ® (Clariant). Particularly suitable in the context of the present invention, polyvinyl alcohols are, for example, Mowiol ® 3- ⁇ 3, Mowiol ® ⁇ 4, Mowiol ® ⁇ 5 and Mowiol ® ⁇ - ⁇ .
- ELVANOL ® 51-05, 52-22, 50-42, 65-62, 75-15, T-25, T-66, 90- 50 ( Trademark of Du Pont)
- ALCOTEX ® 72.5, 76, B72, F ⁇ O / 40, F88 / 4, F ⁇ / 26, F86 / 40, F86 / 47 (trademark of Harlow Chemical Co.)
- Gohsenol ® NK-05, A- 300, AH-22, C-500, GH- 20, GL-03, GM-14L, KA-20, KA-500, KH-20, KP-06, N-300, NH-26, NM11Q, KZ- 06 (trademark of Nippon Gohsei KK).
- ERKOL types from Wacker are also suitable.
- Preferred detergent or cleaning agent compositions according to the invention are characterized in that the water-soluble or water-dispersible container and / or the water-soluble or water-dispersible closure unit comprises hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC), which has a degree of substitution (average number of methoxy groups per anhydroglucose unit of cellulose) of 1.0 to 2.0, preferably from 1.4 to 1.9, and a molar substitution (average number of hydroxypropoxyl groups per anhydroglucose unit of cellulose) from 0.1 to 0.3, preferably from 0.15 to 0.25, having.
- HPMC hydroxypropylmethyl cellulose
- the Film (s) which close the compartment (s) have a thickness of 1 to 150 ⁇ m, preferably 2 to 100 ⁇ m, particularly preferably 5 to 75 ⁇ m and in particular 10 to 50 ⁇ m.
- Portioned detergent and cleaning agent compositions preferred in the context of the present invention are characterized in that these compositions contain builders in amounts of from 1 to 100% by weight, preferably from 5 to 95% by weight, particularly preferably from 10 to 90% by weight and in particular from 20 to 85 wt .-%, each based on the weight of the detergent or cleaning composition without the water-soluble or water-dispersible container.
- the portioned detergent and cleaning agent compositions according to the invention can contain all of the builders usually used in detergents and cleaning agents, in particular thus zeolites, silicates, carbonates, organic cobuilders and, where there are no ecological prejudices against their use, also the phosphates.
- Suitable crystalline, layered sodium silicates have the general formula H 2 0, where M is sodium or hydrogen, x is a number from 1, 9 to 4 and y is a number from 0 to 20 and are preferred values for x 2, 3 or 4.
- Preferred crystalline layered silicates of the formula given are those in which M represents sodium and x assumes the values 2 or 3.
- both ⁇ - and ⁇ -sodium disilicates Na 2 Si 2 0 5 ' yH 2 0 are preferred.
- the delay in dissolution compared to conventional amorphous sodium silicates can be caused in various ways, for example by surface treatment, compounding, compacting / compression or by overdrying.
- the term “amorphous” is also understood to mean “X-ray amorphous”.
- silicates in X-ray diffraction experiments do not provide sharp X-ray reflections, as are typical for crystalline substances, but at most one or more maxima of the scattered X-rays, which have a width of several degree units of the diffraction angle.
- it can very well lead to particularly good builder properties if the silicate particles provide washed-out or even sharp diffraction maxima in electron diffraction experiments.
- This is to be interpreted as meaning that the products have microcrystalline areas of size 10 to a few hundred nm, values up to max. 50 nm and in particular up to max. 20 nm are preferred.
- Such so-called X-ray amorphous silicates also have a delay in dissolution compared to conventional water glasses.
- compacted / compacted amorphous silicates, compounded amorphous silicates and over-dried X-ray amorphous silicates are compacted / compacted amorphous silicates, compound
- Portioned detergent and cleaning agent compositions preferred in the context of the present invention are characterized in that these silicate (s), preferably alkali silicates, particularly preferably crystalline or amorphous alkali disilicates, in amounts of 10 to 60% by weight, preferably 15 to 50% by weight. -% and in particular from 20 to 40 wt .-%, each based on the weight of the detergent or cleaning composition without the water-soluble or water-dispersible container.
- silicate (s) preferably alkali silicates, particularly preferably crystalline or amorphous alkali disilicates, in amounts of 10 to 60% by weight, preferably 15 to 50% by weight. -% and in particular from 20 to 40 wt .-%, each based on the weight of the detergent or cleaning composition without the water-soluble or water-dispersible container.
- the finely crystalline, synthetic and bound water-containing zeolite used is preferably zeolite A and / or P.
- zeolite P zeolite MAP® (commercial product from Crosfield) is particularly preferred.
- zeolite X and mixtures of A, X and / or P are also suitable.
- Commercially available and can preferably be used in the context of the present invention for example a co-crystallizate of zeolite X and zeolite A (about 80% by weight of zeolite X) ), which is sold by CONDEA Augusta SpA under the brand name VEGOBOND AX ® and by the formula
- the zeolite can be used both as a builder in a granular compound and can also be used for a kind of "powdering" of the entire mixture to be compressed, usually using both ways of incorporating the zeolite into the premix.
- Suitable zeolites have an average particle size of less than 10 ⁇ m (volume distribution; measurement method: Coulter Counter) and preferably contain 1 ⁇ to 22% by weight, in particular 20 to 22% by weight, of bound water.
- the alkali metal phosphates with particular preference for pentasodium or pentapotassium triphosphate (sodium or potassium tripolyphosphate), have the greatest importance in the detergent and cleaning agent industry.
- Alkali metal phosphates is the summary name for the alkali metal (especially sodium and potassium) salts of the various phosphoric acids, in which one can distinguish between metaphosphoric acids (HP0 3 ) n and orthophosphoric acid H 3 P0 4 in addition to higher molecular weight representatives.
- the phosphates combine several advantages: They work As an alkali carrier, prevent limescale deposits on machine parts or scale incrustations in fabrics and also contribute to cleaning performance.
- Sodium dihydrogen phosphate, NaH 2 P0 exists as a dihydrate (density 1.91, preferably “3 , melting point 60 °) and as a monohydrate (density 2.04, preferably " 3 ). Both salts are white powders, which are very easily soluble in water, lose the water of crystallization when heated and at 200 ° C into the weakly acidic diphosphate (disodium hydrogen diphosphate, Na 2 H 2 P 2 0 7 ), at higher temperature in sodium trimetaphosphate (Na 3 P 3 0 9 ) and Maddrell's salt (see below).
- NaH 2 P0 4 is acidic; it arises when phosphoric acid is adjusted to a pH of 4.5 with sodium hydroxide solution and the mash is sprayed.
- Potassium dihydrogen phosphate primary or monobasic potassium phosphate, potassium biphosphate, KDP
- KH 2 P0 4 is a white salt with a density of 2.33 "3 , has a melting point of 253 ° [decomposition to form potassium polyphosphate (KP0 3 ) x ] and is light soluble in water.
- Disodium hydrogen phosphate (secondary sodium phosphate), Na 2 HP0 4 , is a colorless, very easily water-soluble crystalline salt. It exists anhydrous and with 2 mol. (Density 2.066 gladly “3 , water loss at 95 °), 7 mol. (Density 1, 68 gladly “ 3 , melting point 48 ° with loss of 5 H z O) and 12 mol. Water ( Density 1, 52 like “3 , melting point 35 ° with loss of 5 H 2 0), becomes anhydrous at 100 ° and changes to diphosphate Na 4 P 2 0 7 when heated.
- Disodium hydrogen phosphate is lost by neutralizing phosphoric acid with soda solution Using phenolphthalein as an indicator Dipotassium hydrogen phosphate (secondary or dibasic potassium phosphate), K 2 HP0 4 , is an amorphous, white salt that is easily soluble in water.
- Trisodium phosphate, tertiary sodium phosphate, Na 3 P0 4 are colorless crystals which, as dodecahydrate, have a density of 1.62 "3 and a melting point of 73-76 ° C (decomposition), as decahydrate (corresponding to 19-20% P 2 0 5 ) have a melting point of 100 ° C. and, in anhydrous form (corresponding to 39-40% P 2 0 5 ), a density of 2.536 ′′ 3 .
- Trisodium phosphate is readily soluble in water with an alkaline reaction and is produced by evaporating a solution of exactly 1 mol of disodium phosphate and 1 mol of NaOH.
- Tripotassium phosphate (tertiary or three-base potassium phosphate), K 3 P0 4 , is a white, deliquescent, granular powder with a density of 2.56 "3 , has a melting point of 1340 ° and is readily soluble in water with an alkaline reaction Heating of Thomas slag with coal and potassium sulfate Despite the higher price, the more soluble, therefore highly effective, potassium phosphates are often preferred in the cleaning agent industry over corresponding sodium compounds.
- Tetrasodium diphosphate (sodium pyrophosphate), Na 4 P 2 0 7 , exists in anhydrous form (density 2.534 like “3 , melting point 968 °, also given 660 °) and as decahydrate (density 1, 615-1, 636 like " 3 , melting point 94 ° with water loss). Substances are colorless crystals that are soluble in water with an alkaline reaction. Na 4 P 2 0 7 is formed by heating disodium phosphate to> 200 ° or by reacting phosphoric acid with soda in a stoichiometric ratio and dewatering the solution by spraying. The decahydrate complexes heavy metal salts and hardness formers and therefore reduces the hardness of the water.
- Potassium diphosphate (potassium pyrophosphate), t P ⁇ O ? , exists in the form of the trihydrate and is a colorless, hygroscopic powder with a density of 2.33 "3 , which is soluble in water, the pH of the 1% solution at 25 ° being 10.4.
- Sodium and potassium phosphates in which one can differentiate cyclic representatives, the sodium or potassium metaphosphates and chain-like types, the sodium or potassium polyphosphates. A large number of terms are used in particular for the latter: melt or glow phosphates, Graham's salt, Kurrol's and Maddrell's salt. All higher sodium and potassium phosphates are collectively referred to as condensed phosphates.
- About 17 g of the salt of water free of water of crystallization dissolve in 100 g of water at room temperature, about 20 g at 60 ° and around 32 g at 100 °; After heating the solution at 100 ° for two hours, hydrolysis produces about ⁇ % orthophosphate and 15% diphosphate.
- pentasodium triphosphate In the production of pentasodium triphosphate, phosphoric acid is reacted with sodium carbonate solution or sodium hydroxide solution in a stoichiometric ratio and the solution is dewatered by spraying. Similar to Graham's salt and sodium diphosphate, pentasodium triphosphate dissolves many insoluble metal compounds (including lime soaps, etc.). Pentapotassium triphosphate, K 5 P 3 O 10 (potassium tripolyphosphate), is commercially available, for example, in the form of a 50% by weight solution (> 23% P 2 0 5 , 25% K 2 0). The potassium polyphosphates are widely used in the detergent and cleaning agent industry. There are also sodium potassium tripolyphosphates which can also be used in the context of the present invention. These occur, for example, when hydrolyzing sodium trimetaphosphate with KOH:
- these can be used just like sodium tripolyphosphate, potassium tripolyphosphate or mixtures of these two; also mixtures of sodium tripolyphosphate and Sodium potassium tripolyphosphate or mixtures of potassium tripolyphosphate and sodium potassium tripolyphosphate or mixtures of sodium tripolyphosphate and potassium tripolyphosphate and sodium potassium tripolyphosphate can be used according to the invention.
- Portioned detergent and cleaning agent compositions preferred in the context of the present invention are characterized in that these phosphate (s), preferably alkali metal phosphate (s), particularly preferably pentasodium or pentapotassium triphosphate (sodium or potassium tripolyphosphate), in amounts of 20 to 60% by weight .-%, preferably from 25 to 75 wt .-% and in particular from 30 to 70 wt .-%, each based on the weight of the detergent or cleaning composition without the water-soluble or water-dispersible container.
- phosphate preferably alkali metal phosphate (s), particularly preferably pentasodium or pentapotassium triphosphate (sodium or potassium tripolyphosphate)
- Alkali carriers can be present as further constituents.
- alkali carriers include alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, alkali metal hydrogen carbonates, alkali metal sesquicarbonates, the alkali silicates mentioned, alkali metal silicates and mixtures of the abovementioned substances, the alkali metal carbonates, in particular sodium carbonate, sodium bicarbonate or sodium sesquic acid being used for the purposes of this invention.
- a builder system containing a mixture of tripolyphosphate and sodium carbonate is particularly preferred.
- a builder system containing a mixture of tripolyphosphate and sodium carbonate and sodium disilicate is also particularly preferred.
- Particularly preferred ported detergent and cleaning agent compositions contain carbonate (s) and / or hydrogen carbonate (s), preferably alkali carbonates, particularly preferably sodium carbonate, in amounts of 5 to 50% by weight, preferably 7.5 to 40% by weight and in particular from 10 to 30% by weight, in each case based on the weight of the portioned detergent or cleaning composition.
- carbonate (s) and / or hydrogen carbonate (s) preferably alkali carbonates, particularly preferably sodium carbonate
- Organic cobuilders which can be used in the portioned washing and cleaning agent compositions according to the invention are, in particular, polycarboxylates / polycarboxylic acids, polymeric polycarboxylates, aspartic acid, polyacetals, dextrins, other organic cobuilders (see below) and phosphonates. These classes of substances are described below.
- Usable organic builders are, for example, the polycarboxylic acids which can be used in the form of their sodium salts, polycarboxylic acids being understood to mean those carboxylic acids which carry more than one acid function.
- these are citric acid, adipic acid, succinic acid, glutaric acid, malic acid, tartaric acid, maleic acid, fumaric acid, sugar acids, aminocarboxylic acids, nitrilotriacetic acid (NTA), provided that such an application is used ecological reasons are not objectionable, as well as mixtures of these.
- Preferred salts are the salts of polycarboxylic acids such as citric acid, adipic acid, succinic acid, glutaric acid, tartaric acid, sugar acids and mixtures of these.
- the acids themselves can also be used.
- the acids typically also have the property of an acidifying component and thus also serve to set a lower and milder pH value of detergents or cleaning agents.
- Citric acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, gluconic acid and any mixtures thereof can be mentioned in particular.
- Polymeric polycarboxylates are also suitable as builders, for example the alkali metal salts of polyacrylic acid or polymethacrylic acid, for example those with a relative molecular weight of 500 to 70,000 g / mol.
- the molecular weights given for polymeric polycarboxylates are weight-average molecular weights M w of the particular acid form, which were determined in principle by means of gel permeation chromatography (GPC), a UV detector being used.
- GPC gel permeation chromatography
- the measurement was carried out against an external polyacrylic acid standard, which provides realistic molecular weight values due to its structural relationship to the polymers investigated. This information differs significantly from the molecular weight information for which polystyrene sulfonic acids are used as standard.
- the molecular weights measured against polystyrene sulfonic acids are generally significantly higher than the molecular weights given in this document.
- Suitable polymers are, in particular, polyacrylates, which preferably have a molecular weight of 2,000 to 20,000 g / mol. Because of their superior solubility, the short-chain polyacrylates with molecular weights from 2000 to 10000 g / mol, and particularly preferably from 3000 to 5000 g / mol, can in turn be preferred from this group.
- copolymeric polycarboxylates in particular those of acrylic acid with methacrylic acid and of acrylic acid or methacrylic acid with maleic acid.
- Copolymers of acrylic acid with maleic acid which contain 50 to 90% by weight of acrylic acid and 50 to 10% by weight of maleic acid have proven to be particularly suitable.
- Their relative molecular weight, based on free acids, is generally 2,000 to 70,000 g / mol, preferably 20,000 to 50,000 g / mol and in particular 30,000 to 40,000 g / mol.
- the (co) polymeric polycarboxylates can be used either as a powder or as an aqueous solution.
- the content of (co) polymeric polycarboxylates in the agents is preferably 0.5 to 20% by weight, in particular 3 to 10% by weight.
- the polymers can also contain allylsulfonic acids, such as, for example, allyloxybenzenesulfonic acid and methallylsulfonic acid, as monomers.
- allylsulfonic acids such as, for example, allyloxybenzenesulfonic acid and methallylsulfonic acid, as monomers.
- Biodegradable polymers of more than two different monomer units are also particularly preferred, for example those which contain salts of acrylic acid and maleic acid as well as vinyl alcohol or vinyl alcohol derivatives as monomers or those which contain salts of acrylic acid and 2-alkylallylsulfonic acid and sugar derivatives as monomers ,
- copolymers are those which preferably have acrolein and acrylic acid / acrylic acid salts or acrolein and vinyl acetate as monomers.
- builder substances are polymeric aminodicarboxylic acids, their salts or their precursor substances. Polyaspartic acids or their salts and are particularly preferred.
- polyacetals which can be obtained by reacting dialdehydes with polyolcarboxylic acids which have 5 to 7 carbon atoms and at least 3 hydroxyl groups.
- Preferred polyacetals are obtained from dialdehydes such as glyoxal, glutaraldehyde, terephthalaldehyde and mixtures thereof and from polyol carboxylic acids such as gluconic acid and / or glucoheptonic acid.
- dextrins for example oligomers or polymers of carbohydrates, which can be obtained by partial hydrolysis of starches.
- the hydrolysis can be carried out by customary, for example acid or enzyme-catalyzed, processes. They are preferably hydrolysis products with average molar masses in the range from 400 to 500,000 g / mol.
- DE dextrose equivalent
- Both maltodextrins with a DE between 3 and 20 and dry glucose syrups with a DE between 20 and 37 as well as so-called yellow dextrins and white dextrins with higher molar masses in the range from 2000 to 30000 g / mol can be used.
- the oxidized derivatives of such dextrins are their reaction products with oxidizing agents which are capable of oxidizing at least one alcohol function of the saccharide ring to the carboxylic acid function.
- Ethylenediamine-N, N '- disuccinate (EDDS) is preferably in the form of its sodium or magnesium salts.
- Glycerol disuccinates and glycerol trisuccinates are also preferred in this context. Suitable amounts used in formulations containing zeolite and / or silicate are 3 to 15% by weight.
- organic cobuilders are, for example, acetylated hydroxycarboxylic acids or their salts, which may also be in lactone form and which contain at least 4 carbon atoms and at least one hydroxyl group and a maximum of two acid groups.
- phosphonates are, in particular, hydroxyalkane or aminoalkane phosphonates.
- hydroxyalkane phosphonates 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate (HEDP) is of particular importance as a cobuilder.
- HEDP 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate
- Preferred aminoalkane phosphonates are ethylenediaminetetramethylenephosphonate (EDTMP), diethylenetriaminepentamethylenephosphonate (DTPMP) and their higher homologues. They are preferably in the form of the neutral sodium salts, e.g. B.
- HEDP is preferably used as the builder from the class of the phosphonates.
- the aminoalkanephosphonates also have a pronounced ability to bind heavy metals. Accordingly, it may be preferred, particularly if the agents also contain bleach, to use aminoalkanephosphonates, in particular DTPMP, or to use mixtures of the phosphonates mentioned.
- the amount of builder is usually between 10 and 70% by weight, preferably between 15 and 60% by weight and in particular between 20 and 50% by weight, in each case based on the detergent or cleaning agent composition without the water-soluble or water-dispersible container.
- the amount of builders used depends on Intended use, so that bleaching compositions can have higher amounts of builders (for example between 20 and 70% by weight, preferably between 25 and 65% by weight and in particular between 30 and 55% by weight) than detergent compositions (usually 10 to 50% by weight, preferably 12.5 to 45% by weight and in particular between 17.5 and 37.5% by weight).
- the agents according to the invention can contain anionic, nonionic, cationic and / or amphoteric surfactants, nonionic surfactants being preferred due to their foaming power.
- Anionic surfactants used are, for example, those of the sulfonate and sulfate type.
- Preferred surfactants of the sulfonate type are C 9 . 13 -Alkylbenzenesulfonates, olefin sulfonates, ie mixtures of alkene and hydroxyalkanesulfonates and disulfonates such as are obtained, for example, from C 12 . 18 -monoolefins with terminal or internal double bond by sulfonation with gaseous sulfur trioxide and subsequent alkaline or acidic hydrolysis of the sulfonation products into consideration.
- Alkanesulfonates which are derived from C 12 are also suitable.
- esters of ⁇ -sulfofatty acids for example the ⁇ -sulfonated methyl esters of hydrogenated coconut, palm kernel or tallow fatty acids, are also suitable.
- sulfonated fatty acid glycerol esters are sulfonated fatty acid glycerol esters.
- Fatty acid glycerol esters are to be understood as meaning the mono-, di- and triesters and their mixtures as obtained in the production by esterification of a monoglycerol with 1 to 3 moles of fatty acid or in the transesterification of triglycerides with 0.3 to 2 moles of glycerol.
- Preferred sulfated fatty acid glycerol esters are the sulfonation products of saturated fatty acids having 6 to 22 carbon atoms, for example caproic acid, caprylic acid, capric acid, myristic acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid or behenic acid.
- alk (en) yl sulfates are the alkali and especially the sodium salts of the sulfuric acid half esters of C 12 -C 8 fatty alcohols, for example from coconut oil alcohol, tallow fatty alcohol, lauryl, myristyl, cetyl or stearyl alcohol or the C 10 -C 20 -Oxo alcohols and those half-esters of secondary alcohols of this chain length are preferred. Also preferred are alk (en) yl sulfates of the chain length mentioned, which contain a synthetic, petrochemical-based straight-chain alkyl radical which have a degradation behavior analogous to that of the adequate compounds based on oleochemical raw materials.
- the sulfuric acid monoesters of the straight-chain or branched C 7-2 ⁇ alcohols ethoxylated with 1 to 6 moles of ethylene oxide, such as 2-methyl-branched C 9 .n alcohols with an average of 3.5 moles of ethylene oxide (EO) or C 12-18 -Fatty alcohols with 1 to 4 EO are suitable. Because of their high foaming behavior, they are used in cleaning agents only in relatively small amounts, for example in amounts of 1 to 5% by weight.
- Suitable anionic surfactants are also the salts of alkylsulfosuccinic acid, which are also referred to as sulfosuccinates or as sulfosuccinic acid esters and which are monoesters and / or diesters of sulfosuccinic acid with alcohols, preferably fatty alcohols and especially ethoxylated fatty alcohols.
- alcohols preferably fatty alcohols and especially ethoxylated fatty alcohols.
- Preferred sulfosuccinates contain C 8-18 fatty alcohol residues or mixtures thereof.
- Particularly preferred sulfosuccinates contain a fatty alcohol residue, which is derived from ethoxylated fatty alcohols, which in themselves are nonionic surfactants (description see below).
- sulfosuccinates the fatty alcohol residues of which are derived from ethoxylated fatty alcohols with a narrow homolog distribution, are particularly preferred. It is also possible to use alk (en) ylsuccinic acid with preferably 8 to 18 carbon atoms in the alkyl (en) yl chain or salts thereof.
- Soaps are particularly suitable as further anionic surfactants.
- Saturated fatty acid soaps are suitable, such as the salts of lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, hydrogenated erucic acid and behenic acid, and in particular from natural fatty acids, e.g. Coconut, palm kernel or tallow fatty acids, derived soap mixtures.
- the anionic surfactants can be in the form of their sodium, potassium or ammonium salts and also as soluble salts of organic bases, such as mono-, di- or triethanolamine.
- the anionic surfactants are preferably in the form of their sodium or potassium salts, in particular in the form of the sodium salts.
- the nonionic surfactants used are preferably alkoxylated, advantageously ethoxylated, in particular primary alcohols having preferably 8 to 16 carbon atoms and an average of 1 to 12 moles of ethylene oxide (EO) per mole of alcohol, in which the alcohol radical can be linear or preferably methyl-branched in the 2-position or may contain linear and methyl-branched radicals in the mixture, as are usually present in oxo alcohol radicals.
- EO ethylene oxide
- alcohol ethoxylates with linear residues of alcohols of native origin with 12 to 18 carbon atoms, for example from coconut, palm, tallow or oleyl alcohol, and an average of 2 to 8 EO per mole of alcohol are particularly preferred.
- the preferred ethoxylated alcohols include, for example, C 12-14 - Alcohols with 3 EO or 4 EO, C 9 . ⁇ r alcohol with 7 EO, C ⁇ 3-15 alcohols with 3 EO, 5 EO, 7 EO or ⁇ EO, C 12 . 18 alcohols with 3 EO, 5 EO or 7 EO and mixtures of these, such as mixtures of C 12 . 14 -alcohol with 3 EO and C ⁇ 2- ⁇ 8 -alcohol with 5 EO.
- the degrees of ethoxylation given represent statistical averages, which can be an integer or a fraction for a specific product.
- Preferred alcohol ethoxylates have a narrow homolog distribution (narrow range ethoxylates, NRE).
- fatty alcohols with more than 12 EO can also be used. Examples include tallow fatty alcohol with 14 EO, 25 EO, 30 EO or 40 EO.
- alkyl glycosides of the general formula RO (G) ⁇ can also be used as further nonionic surfactants, in which R denotes a primary straight-chain or methyl-branched, in particular methyl-branched aliphatic radical having ⁇ to 22, preferably 12 to 1 ⁇ C atoms and G is the symbol which stands for a glycose unit with 5 or 6 carbon atoms, preferably for glucose.
- the degree of oligomerization x which indicates the distribution of monoglycosides and oligoglycosides, is any number between 1 and 10; x is preferably 1.2 to 1.4.
- nonionic surfactants which are used either as the sole nonionic surfactant or in combination with other nonionic surfactants, are alkoxylated, preferably ethoxylated or ethoxylated and propoxylated fatty acid alkyl esters, preferably with 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain.
- Nonionic surfactants of the amine oxide type for example N-coconut alkyl-N, N-dimethylamine oxide and N-tallow alkyl-N, N-dihydroxyethylamine oxide, and the fatty acid alkanolamides can also be suitable.
- the amount of these nonionic surfactants is preferably not more than that of the ethoxylated fatty alcohols, in particular not more than half of them.
- Suitable surfactants are polyhydroxy fatty acid amides of the formula (X),
- RCO stands for an aliphatic acyl radical with 6 to 22 carbon atoms
- R for hydrogen, an alkyl or hydroxyalkyl radical with 1 to 4 carbon atoms
- [Z] for a linear or branched polyhydroxyalkyl radical with 3 to 10 carbon atoms and 3 to 10 hydroxyl groups.
- the polyhydroxy fatty acid amides are known substances which are customary can be obtained by reductive amination of a reducing sugar with ammonia, an alkylamine or an alkanolamine and subsequent acylation with a fatty acid, a fatty acid alkyl ester or a fatty acid chloride.
- the group of polyhydroxy fatty acid amides also includes compounds of the formula (XI)
- R is a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 7 to 12 carbon atoms
- R 1 is a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical is 2 to ⁇ carbon atoms
- R 2 is a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical or an oxyalkyl radical having 1 to ⁇ carbon atoms, C 1 -C 4 -alkyl or phenyl radicals being preferred and [Z] representing a linear polyhydroxyalkyl radical whose alkyl chain is substituted by at least two hydroxyl groups, or alkoxylated, preferably ethoxylated or propoxylated derivatives thereof residue.
- [Z] is preferably obtained by reductive amination of a reduced sugar, for example glucose, fructose, maltose, lactose, galactose, mannose or xylose.
- a reduced sugar for example glucose, fructose, maltose, lactose, galactose, mannose or xylose.
- the N-alkoxy- or N-aryloxy-substituted compounds can be converted into the desired polyhydroxy fatty acid amides by reaction with fatty acid methyl esters in the presence of an alkoxide as catalyst.
- the cleaning agents according to the invention for machine dishwashing particularly preferably contain nonionic surfactants, in particular nonionic surfactants from the group of the alkoxylated alcohols.
- the nonionic surfactants used are preferably alkoxylated, advantageously ethoxylated, in particular primary alcohols having preferably 8 to 18 carbon atoms and an average of 1 to 12 moles of ethylene oxide (EO) per mole of alcohol, in which the alcohol residue can be linear or preferably methyl-branched in the 2-position or may contain linear and methyl-branched radicals in the mixture, as are usually present in oxo alcohol radicals.
- EO ethylene oxide
- alcohol ethoxylates with linear residues of alcohols of native origin with 12 to 18 carbon atoms for example from coconut, palm, tallow or oleyl alcohol, and an average of 2 to 8 EO per mole of alcohol are particularly preferred.
- the preferred ethoxylated alcohols include, for example, C 12 . 14 -alcohols with 3 EO or 4 EO, C 9 . ⁇ alcohol with 7 EO, C 13 . 15 alcohols with 3 EO, 5 EO, 7 EO or ⁇ EO, C ⁇ 2 _ ⁇ 8 alcohols with 3 EO, 5 EO or 7 EO and mixtures of these, such as mixtures of C 12 .
- fatty alcohols with more than 12 EO can also be used. Examples include tallow fatty alcohol with 14 EO, 25 EO, 30 EO or 40 EO.
- Dishwashing detergents according to the invention which contain a nonionic surfactant which has a melting point above room temperature are particularly preferred. Accordingly, preferred dishwashing detergents are characterized in that they have nonionic surfactant (s) with a melting point above 20 ° C., preferably above 25 ° C., particularly preferably between 25 and 60 ° C. and in particular between 26.6 and 43, 3 ° C.
- Suitable nonionic surfactants which have melting or softening points in the temperature range mentioned are, for example, low-foaming nonionic surfactants which can be solid or highly viscous at room temperature. If nonionic surfactants which are highly viscous at room temperature are used, it is preferred that they have a viscosity above 20 Pas, preferably above 35 Pas and in particular above 40 Pas. Nonionic surfactants that have a waxy consistency at room temperature are also preferred.
- Preferred nonionic surfactants to be used at room temperature originate from the groups of the alkoxylated nonionic surfactants, in particular the ethoxylated primary alcohols and mixtures of these surfactants with structurally more complicated surfactants such as polyoxypropylene / polyoxyethylene / polyoxypropylene (PO / EO / PO) surfactants.
- Such (PO / EO / PO) nonionic surfactants are also characterized by good foam control.
- the nonionic surfactant with a melting point above room temperature is an ethoxylated nonionic surfactant which results from the reaction of a monohydroxyalkanol or alkylphenol having 6 to 20 carbon atoms with preferably at least 12 mol, particularly preferably at least 15 mol, in particular at least 20 moles of ethylene oxide per mole of alcohol or alkylphenol has resulted.
- a particularly preferred nonionic surfactant which is solid at room temperature is obtained from a straight-chain fatty alcohol having 16 to 20 carbon atoms (C 16-20 alcohol), preferably a C 18 alcohol and at least 12 mol, preferably at least 15 mol and in particular at least 20 mol, of ethylene oxide , Among these, the so-called “narrow ranks ethoxylates" (see above) are particularly preferred. Accordingly, particularly preferred dishwashing detergents according to the invention contain ethoxylated nonionic surfactant (s) which consist of C 6 . 2 o-monohydroxyalkanols or C 6 . 20 alkylphenols or C 16 . 2 o-fatty alcohols and more than 12 moles, preferably more than 15 moles and in particular more than 20 moles of ethylene oxide per mole of alcohol has been obtained.
- ethoxylated nonionic surfactant s
- the nonionic surfactant which is solid at room temperature, preferably has additional propylene oxide units in the molecule.
- Such PO units preferably make up up to 25% by weight, particularly preferably up to 20% by weight and in particular up to 15% by weight of the total molar mass of the nonionic surfactant.
- Particularly preferred nonionic surfactants are ethoxylated monohydroxyalkanols or alkylphenols which additionally have polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer units.
- the alcohol or alkylphenol part of such nonionic surfactant molecules preferably makes up more than 30% by weight, particularly preferably more than 50% by weight and in particular more than 70% by weight of the total molar mass of such nonionic surfactants.
- Preferred dishwashing detergents are characterized in that they contain ethoxylated and propoxylated nonionic surfactants in which the propylene oxide units in the molecule up to 25% by weight, preferably up to 20% by weight and in particular up to 15% by weight of the total molecular weight of the nonionic Make up surfactants.
- nonionic surfactants with melting points above room temperature contain 40 to 70% of a polyoxypropylene / polyoxyethylene / polyoxypropylene block polymer blend which comprises 75% by weight of an inverted block copolymer of polyoxyethylene and polyoxypropylene with 17 mol of ethylene oxide and 44 mol of propylene oxide and 25% by weight.
- Nonionic surfactants that may be used with particular preference are available, for example under the name Poly Tergent ® SLF-18 from Olin Chemicals.
- a further preferred dishwashing detergent according to the invention contains nonionic surfactants of the formula
- R 1 represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon radical with 4 to 18 carbon atoms or mixtures thereof
- R 2 denotes a linear or branched hydrocarbon radical with 2 to 26 carbon atoms or mixtures thereof and x for values between 0.5 and 1, 5 and y stands for a value of at least 15.
- Further preferred nonionic surfactants are the end-capped poly (oxyalkylated) nonionic surfactants of the formula
- R 1 and R 2 represent linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic or aromatic hydrocarbon radicals having 1 to 30 carbon atoms
- R 3 represents H or a methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n- Butyl, 2-butyl or 2-methyl-2-butyl radical
- x stands for values between 1 and 30, k and j stand for values between 1 and 12, preferably between 1 and 5. If the value x ⁇ 2, each R 3 in the above formula can be different.
- R 1 and R 2 are preferably linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic or aromatic hydrocarbon radicals having 6 to 22 carbon atoms, radicals having 8 to 18 carbon atoms being particularly preferred.
- H, -CH 3 or - CH 2 CH 3 are particularly preferred for the radical R 3 .
- Particularly preferred values for x are in the range from 1 to 20, in particular from 6 to 15.
- each R 3 in the above formula can be different if x ⁇ 2.
- the value 3 for x has been chosen here by way of example and may well be larger, the range of variation increasing with increasing x values and including, for example, a large number (EO) groups combined with a small number (PO) groups, or vice versa ,
- R 1 , R 2 and R 3 are as defined above and x represents numbers from 1 to 30, preferably from 1 to 20 and in particular from 6 to 18. Particularly preferred are surfactants in which the radicals R 1 and R 2 has 9 to 14 C atoms, R 3 represents H and x assumes values from 6 to 15.
- dishwashing detergents according to the invention are preferred, the end-capped poly (oxyalkylated) nonionic surfactants of the formula
- R 1 and R 2 represent linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic or aromatic hydrocarbon radicals having 1 to 30 carbon atoms
- R 3 represents H or a methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, 2-butyl or 2-methyl-2-butyl radical
- x stands for values between 1 and 30
- k and j stand for values between 1 and 12, preferably between 1 and 5, with surfactants of the type
- x stands for numbers from 1 to 30, preferably from 1 to 20 and in particular from 6 to 18, are particularly preferred.
- weakly foaming nonionic surfactants which have alternating ethylene oxide and alkylene oxide units have proven to be particularly preferred nonionic surfactants.
- surfactants with EO-AO-EO-AO blocks are preferred, one to ten EO or AO groups being bonded to one another before a block follows from the other groups.
- automatic dishwashing agents according to the invention are preferred which contain surfactants of the general formula XII as nonionic surfactant (s)
- 24 is alkyl or alkenyl; each group R 2 or R 3 is independently selected from -CH 3 ; -CH 2 CH 3 , -CH 2 CH 2 -CH 3 , CH (CH 3 ) 2 and the indices w, x, y, z independently represent integers from 1 to 6.
- the preferred nonionic surfactants of the formula XII can be prepared by known methods from the corresponding alcohols R 1 -OH and ethylene or alkylene oxide.
- the radical R 1 in the above formula X can vary depending on the origin of the alcohol. If native sources are used, the radical R 1 has an even number of carbon atoms and is usually not shown, the linear residues from alcohols of native origin with 12 to 18 carbon atoms, for example from coconut, palm, tallow or oleyl alcohol, are preferred.
- Alcohols accessible from synthetic sources are, for example, Guerbet alcohols or residues which are methyl-branched in the 2-position or linear and methyl-branched residues in a mixture, as are usually present in oxo alcohol residues.
- preferred dishwasher detergents according to the invention are those in which R 1 in formula I for an alkyl radical having 6 to 24, preferably 8 to 20, particularly preferably 9 to 15 and in particular 9 is up to 11 carbon atoms.
- butylene oxide is particularly suitable as the alkylene oxide unit which is present in the preferred nonionic surfactants in alternation with the ethylene oxide unit.
- R 2 and R 3 are selected independently of one another from -
- CH 2 CH 2 -CH 3 or CH (CH 3 ) 2 are suitable.
- Preferred automatic dishwashing agents are characterized in that R 2 or R 3 for a radical -CH 3 , w and x independently of one another stand for values of 3 or 4 and y and z independently of one another for values of 1 or 2.
- nonionic surfactants which have a C 9-15 -alkyl radical with 1 to 4 ethylene oxide units, followed by 1 to 4 propylene oxide units, followed by 1 to 4 ethylene oxide units, followed by 1 to 4 propylene oxide units, are particularly preferred for use in the agents according to the invention.
- These surfactants have the required low viscosity in aqueous solution and can be used with particular preference according to the invention.
- the specified C chain lengths and degrees of ethoxylation or degrees of alkoxylation represent statistical mean values which can be an integer or a fractional number for a specific product. Due to the manufacturing process, commercial products of the formulas mentioned usually do not consist of an individual representative, but of mixtures, which can result in mean values and fractional numbers both for the C chain lengths and for the degrees of ethoxylation or alkoxylation.
- cationic and / or amphoteric surfactants can also be used.
- the agents according to the invention can contain, for example, cationic compounds of the formulas XIII, XIV or XV as cationic active substances: R 1
- Particularly preferred automatic washing or cleaning agent compositions according to the invention are characterized in that they contain 5 to 25% by weight, preferably 6 to 22.5% by weight, particularly preferably 7.5 to 20% by weight and in particular 8 to 17 Contain 5% by weight of nonionic surfactant (s).
- portioned detergent or cleaning agent compositions are preferred which additionally contain one or more substances from the group of the acidifying agents or the chelating agents.
- Both inorganic acids and organic acids are suitable as acidifiers, provided that these are compatible with the other ingredients.
- the solid mono-, oligo- and polycarboxylic acids can be used in particular for reasons of consumer protection and handling safety. From this group, preference is again given to citric acid, tartaric acid, succinic acid, malonic acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid, oxalic acid and polyacrylic acid.
- the anhydrides of these acids can also be used as acidifying agents, maleic anhydride and succinic anhydride in particular being commercially available.
- Organic sulfonic acids such as amidosulfonic acid can also be used. Sokalan ® DCS (trademark of BASF), a mixture of succinic acid (max. 31% by weight), glutaric acid (max. 50% by weight) and adipic acid (commercially available and also preferably used as an acidifying agent in the context of the present invention) max. 33% by weight).
- Chelating agents are substances which form cyclic compounds with metal ions, with a single ligand occupying more than one coordination point on a central atom, i. H. is at least "bidentate". In this case, normally elongated compounds are closed to form rings by complex formation via an ion. The number of ligands bound depends on the coordination number of the central ion.
- Common chelate complexing agents preferred in the context of the present invention are, for example, polyoxycarboxylic acids, polyamines, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and nitrilotriacetic acid (NTA).
- Complex-forming polymers that is to say polymers which carry functional groups either in the main chain itself or laterally to it, which can act as ligands and which generally react with suitable metal atoms to form chelate complexes, can be used according to the invention.
- the polymer-bound ligands of the resulting metal complexes can originate from only one macromolecule or can belong to different polymer chains. The latter leads to the crosslinking of the material, provided that the complex-forming polymers were not previously crosslinked via covalent bonds.
- Complexing groups (ligands) of conventional complex-forming polymers are iminodiacetic acid, hydroxyquinoline, thiourea, guanidine, dithiocarbamate, hydroxamic acid, amidoxime, aminophosphoric acid, (cycl.) Polyamino, mercapto, 1, 3-dicarbonyl - and Crown ether residues with z. T. very specific Activities against ions of different metals.
- the base polymers of many commercially important complex-forming polymers are polystyrene, polyacrylates, polyacrylonitriles, polyvinyl alcohols, polyvinyl pyridines and polyethyleneimines. Natural polymers such as cellulose, starch or chitin are also complex-forming polymers. In addition, these can be provided with further ligand functionalities by polymer-analogous conversions.
- Portioned detergent or cleaning agent compositions in particular detergents for machine dishwashing, which contain one or more chelate complexing agents from the groups of
- Hydroxyl groups is at least 5,
- polycarboxylic acids a) are understood to mean carboxylic acids, including monocarboxylic acids, in which the sum of carboxyl groups and the hydroxyl groups contained in the molecule is at least 5.
- Complexing agents from the group of nitrogen-containing polycarboxylic acids, in particular EDTA, are preferred. At the alkaline pH values of the treatment solutions required according to the invention, these complexing agents are at least partially present as anions. It is immaterial whether they are introduced in the form of acids or in the form of salts. In the case of use as salts, alkali, ammonium or alkylammonium salts, in particular sodium salts, are preferred.
- the automatic cleaning of dishes in household dishwashers usually comprises a pre-wash, a main wash and a rinse cycle, which are interrupted by intermediate wash cycles.
- the pre-wash for heavily soiled dishes can be switched on, but is only selected by the consumer in exceptional cases, so that in most machines a main wash, an intermediate wash with pure water and a rinse cycle are carried out.
- the temperature of the main wash cycle varies between 40 and 65 ° C depending on the machine type and program level selection.
- rinse aids are added from a dosing tank in the machine, which usually contain non-ionic surfactants as the main component. Such rinse aids are in liquid form and are widely described in the prior art. Your main task is to prevent limescale and deposits on the cleaned dishes. In addition to water and low-foaming nonionic surfactants, these rinse aids often also contain hydrotopes, pH adjusting agents such as citric acid or scale-inhibiting polymers.
- the storage tank in the dishwasher must be filled with rinse aid at regular intervals, with one filling sufficient for 10 to 50 wash cycles, depending on the type of machine. If you forget to fill up the tank, glasses in particular become unsightly due to limescale and deposits.
- rinse aid into the detergent for machine dishwashing.
- "2in1" products which combine detergent and rinse aid, are now also established on the market.
- Another development is to make it unnecessary to refill the regeneration salt container in the dishwasher.
- So-called "3-in-1" cleaners which combine the three functions of cleaning, rinsing and water softening in a single detergent formulation, so that the refill of salt with water hardness levels of 1 to 3 is no longer necessary for the consumer.
- these cleaners usually contain sodium tripolyphosphate and / or polymers which act as softeners.
- Portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention for machine dishwashing can therefore additionally contain polymers which act as softeners.
- Polymers containing sulfonic acid groups are used with particular preference and are described below.
- Copolymers of unsaturated carboxylic acids, monomers containing sulfonic acid groups and optionally further ionic or nonionic monomers can be used particularly preferably as polymers containing sulphonic acid groups.
- unsaturated carboxylic acids of the formula XVI are preferred as the monomer
- R 1 to R 3 independently of one another are -H -CH 3 , a straight-chain or branched saturated alkyl radical having 2 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched, mono- or polyunsaturated alkenyl radical having 2 to 12 carbon atoms, with -NH 2 , -OH or - COOH substituted alkyl or alkenyl radicals as defined above or represents -COOH or - COOR 4 , where R 4 is a saturated or unsaturated, straight-chain or branched hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms.
- Preferred among these monomers are those of the formulas XVIIa, XVIIb and / or XVIIc,
- H 2 C CH-X-S0 3 H (XVIIa),
- H 2 C C (CH 3 ) -X-S0 3 H (XVIIb),
- ionic or nonionic monomers are, in particular, ethylenically unsaturated compounds.
- the group iii) monomer content of the polymers used according to the invention is preferably less than 20% by weight, based on the polymer.
- Polymers to be used with particular preference consist only of monomers of groups i) and ii).
- copolymers are made of
- R 1 to R 3 independently of one another are -H -CH 3 , a straight-chain or branched saturated alkyl radical having 2 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched, mono- or polyunsaturated alkenyl radical having 2 to 12 carbon atoms, with -NH 2 , -OH or - COOH substituted alkyl or alkenyl radicals as defined above or represents -COOH or - COOR 4 , where R 4 is a saturated or unsaturated, straight-chain or branched hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms,
- Particularly preferred copolymers consist of
- H 2 C CH-X-S0 3 H (XVIIa),
- H 2 C C (CH 3 ) -X-S0 3 H (XVIIb),
- the copolymers can contain the monomers from groups i) and ii) and, if appropriate, iii) in varying amounts, it being possible for all representatives from group i) to be combined with all representatives from group ii) and all representatives from group iii).
- Particularly preferred polymers have certain structural units, which are described below.
- portioned washing For example, portioned washing or
- Preferred detergent compositions which are characterized in that they contain one or more copolymers which have structural units of the formula XVIII
- polymers are produced by copolymerization of acrylic acid with an acrylic acid derivative containing sulfonic acid groups. If the acrylic acid derivative containing sulfonic acid groups is copolymerized with methacrylic acid, another polymer is obtained, the use of which in the portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention is also preferred and is characterized in that the preferred portioned detergents or detergent compositions contain one or more copolymers which have structural units of the formula XIX
- acrylic acid and / or methacrylic acid can also be copolymerized with methacrylic acid derivatives containing sulfonic acid groups, as a result of which the structural units in the molecule are changed.
- Portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention which contain one or more copolymers which have structural units of the formula XX
- maleic acid can also be used as a particularly preferred monomer from group i).
- detergent or cleaning agent compositions which are preferred according to the invention and which are characterized in that they contain one or more copolymers which have structural units of the formula XXII
- Preferred detergent compositions containing one or more copolymers the structural units of the formulas XVIII and / or XIX and / or XX and / or XXI and / or XXII and / or XXIII
- All or part of the sulfonic acid groups in the polymers can be in neutralized form, i.e. that the acidic hydrogen atom of the sulfonic acid group in some or all sulfonic acid groups can be replaced by metal ions, preferably alkali metal ions and in particular by sodium ions.
- Corresponding portioned detergent or cleaning agent compositions which are characterized in that the sulfonic acid groups in the copolymer are partially or fully neutralized are preferred according to the invention.
- the monomer distribution of the copolymers used in the portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention is preferably 5 to 95% by weight i) or ii), particularly preferably 50 to, for copolymers which only contain monomers from groups i) and ii) 90% by weight of monomer from group i) and 10 to 50% by weight of monomer from group ii), in each case based on the polymer.
- terpolymers those which contain 20 to 85% by weight of monomer from group i), 10 to 60% by weight of monomer from group ii) and 5 to 30% by weight of monomer from group iii) are particularly preferred ,
- the molar mass of the sulfo copolymers described above used in the portioned washing or cleaning agent compositions according to the invention can be varied in order to adapt the properties of the polymers to the desired intended use.
- Preferred detergent or cleaning agent compositions are characterized in that the copolymers have molar masses from 2000 to 200,000 gmol "1 , preferably from 4000 to 25,000 gmol " 1 and in particular from 5000 to 15,000 gmol "1 .
- the agents according to the invention can contain further usual ingredients of cleaning agents, bleaching agents, enzymes, silver preservatives, colorants and fragrances being particularly important. These substances are described below.
- bleaching agents which can be used are, for example, sodium percarbonate, peroxypyrophosphates, citrate perhydrates and H 2 0 2 -supplying peracidic salts or peracids, such as perbenzoates, peroxophthalates, diperazelaic acid, phthaloiminoperacid or diperdodecanedioic acid.
- Cleaning agents according to the invention can also contain bleaching agents from the group of organic bleaching agents. Typical organic bleaching agents are the diacyl peroxides, such as dibenzoyl peroxide.
- organic bleaching agents are peroxy acids, examples of which include alkyl peroxy acids and aryl peroxy acids.
- Preferred representatives are (a) the peroxybenzoic acid and its ring-substituted derivatives, such as alkylperoxybenzoic acids, but also peroxy- ⁇ -naphthoic acid and magnesium monoperphthalate, (b) the aliphatic or substituted aliphatic peroxyacids, such as peroxylauric acid, peroxystearic acid, ⁇ -phthalimidanoic acid paprooxyacrylic acid , o-carboxybenzamidoperoxycaproic acid, N-nonenylamidoperadipic acid and N-nonenylamidopersuccinate, and (c) aliphatic and araliphatic peroxydicarboxylic acids, such as 1, 12-diperoxycarboxylic acid, 1, 9-diperoxyazelaic acid, diperocysebacic acid,
- Diperoxybrassylic acid the diperoxyphthalic acids, 2-decyldiperoxybutan-1, 4-diacid, N, N-terephthaloyl-di (6-aminopercaproic acid) can be used.
- Chlorine or bromine-releasing substances can also be used as bleaching agents in the portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention.
- Suitable materials which release chlorine or bromine include, for example, heterocyclic N-bromo- and N-chloramides, for example trichloroisocyanuric acid, tribromoisocyanuric acid, dibromoisocyanuric acid and / or dichloroisocyanuric acid (DICA) and / or their salts with cations such as potassium and sodium.
- DICA dichloroisocyanuric acid
- Hydantoin compounds such as 1,3-dichloro-5,5-dimethylhydanthoin are also suitable.
- Preferred portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention additionally contain bleaching agents in amounts of 1 to 40% by weight, preferably 2.5 to 30% by weight and in particular 5 to 20% by weight, in each case based on the total agent without the water-soluble or water-dispersible container.
- cationic nitrile (s) are / are contained in the portioned detergent or cleaning agent compositions as a bleach activator which supports the action of the bleaching agents. It is possible that the agents contain further bleach activator (s).
- further bleach activators that have not already been described above as nitrile quats are, for example, compounds which contain one or more N- or O-acyl groups, such as substances from the class of anhydrides, esters, imides and acylated imidazoles or oximes.
- Examples are tetraacetylethylenediamine TAED, tetraacetylmethylenediamine TAMD and tetraacetylhexylenediamine TAHD, but also pentaacetylglucose PAG, 1, 5-diacetyl-2,2-dioxo-hexahydro-1, 3,5-triazine DADHT and isatoic anhydride ISA.
- As bleach activators it is also possible to use compounds which, under perhydrolysis conditions, give aliphatic peroxocarboxylic acids with preferably 1 to 10 C atoms, in particular 2 to 4 C atoms, and / or optionally substituted perbenzoic acid.
- Substances are suitable which carry O- and / or N-acyl groups of the number of carbon atoms mentioned and / or optionally substituted benzoyl groups.
- Preferred are multiply acylated alkylenediamines, in particular tetraacetylethylenediamine (TAED), acylated triazine derivatives, in particular 1,5-diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazine (DADHT), acylated glycolurils, in particular tetraacetylglycoluril (TAGU), N-acylimides, especially N-nonanoylsuccinimide (NOSI), acylated phenol sulfonates, especially n-nonanoyl- or isononanoyloxybenzenesulfonate (n- or iso-NOBS), carboxylic acid anhydrides, especially phthalic anhydride, acylated polyhydric alcohol
- Hydrophilically substituted acylacetals and acyllactams are also preferably used.
- Combinations of conventional bleach activators can also be used.
- the bleach activators are usually used in machine dishwashing detergents in amounts of 0.1 to 20% by weight, preferably 0.25 to 15% by weight and in particular 1 to 10% by weight, based in each case on the detergent. In the context of the present invention, the proportions mentioned relate to the weight of the composition without the water-soluble or water-dispersible container.
- bleach catalysts can also be incorporated into the active substance particles.
- These substances are bleach-enhancing transition metal salts or transition metal complexes such as, for example, Mn, Fe, Co, Ru or Mo salt complexes or carbonyl complexes.
- Mn, Fe, Co, Ru, Mo, Ti, V and Cu complexes with N-containing tripod ligands as well as Co, Fe, Cu and Ru amine complexes can also be used as bleaching catalysts.
- bleach activators from the group of polyacylated alkylenediamines, in particular tetraacetylethylenediamine (TAED), N-acylimides, in particular N-nonanoylsuccinimide (NOSI), acylated phenolsulfonates, in particular n-nonananoylonoyl or (isonoloyloxy) or (isonoloyloxy) or (isonoloyloxy) or (isonoloyloxy) or isonolonoxy n- or iso-NOBS), n-methyl-morpholinium-acetonitrile-methyl sulfate (MMA), preferably in amounts of up to 10% by weight, in particular 0.1% by weight to 8% by weight, particularly 2 to 8 wt .-% and particularly preferably 2 to 6 wt .-% based on the portioned washing or Detergent
- Bleach-enhancing transition metal complexes in particular with the central atoms Mn, Fe, Co, Cu, Mo, V, Ti and / or Ru, preferably selected from the group consisting of manganese and / or cobalt salts and / or complexes, particularly preferably cobalt (ammin) - Complexes, the cobalt (acetate) complexes, the cobalt (carbonyl) complexes, the chlorides of cobalt or manganese, of manganese sulfate are used in conventional amounts, preferably in an amount of up to 5% by weight, in particular 0.0025% by weight .-% to 1 wt .-% and particularly preferably from 0.01 wt .-% to 0.25 wt .-%, each based on the total agent without the container used. But in special cases, more bleach activator can be used.
- disintegration aids so-called tablet disintegrants
- tablet disintegrants or disintegration accelerators are understood as auxiliary substances which are necessary for the rapid disintegration of tablets in water or gastric juice and ensure the release of the pharmaceuticals in resorbable form.
- Preferred portioned detergent and cleaning agent compositions contain 0.5 to 10% by weight, preferably 3 to 7% by weight and in particular 4 to 6% by weight, of one or more disintegration auxiliaries, in each case based on the weight of the compositions without the water-soluble or water-dispersible container. If only the composition contains disintegration aids, the information given relates only to the weight of this composition.
- Disintegrants based on cellulose are used as preferred disintegrants in the context of the present invention, so that preferred portioned detergent and cleaning agent compositions contain such a disintegrant based on cellulose Contain amounts of 0.5 to 10 wt .-%, preferably 3 to 7 wt .-% and in particular 4 to 6 wt .-%.
- Pure cellulose has the formal gross composition (C 6 H 10 O 5 ) n and, formally speaking, is a ß-1, 4-polyacetal of cellobiose, which in turn is made up of two molecules of glucose. Suitable celluloses consist of approximately 500 to 5000 glucose units and consequently have average molecular weights of 50,000 to 500,000.
- Cellulose-based disintegrants which can be used in the context of the present invention are also cellulose derivatives which can be obtained from cellulose by polymer-analogous reactions.
- Such chemically modified celluloses include, for example, products from esterifications or etherifications in which hydroxy hydrogen atoms have been substituted.
- celluloses in which the hydroxyl groups have been replaced by functional groups which are not bound via an oxygen atom can also be used as cellulose derivatives.
- the group of cellulose derivatives includes, for example, alkali celluloses, carboxymethyl cellulose (CMC), cellulose esters and ethers and aminocelluloses.
- the cellulose derivatives mentioned are preferably not used alone as a cellulose-based disintegrant, but are used in a mixture with cellulose.
- the content of cellulose derivatives in these mixtures is preferably below 50% by weight, particularly preferably below 20% by weight, based on the cellulose-based disintegrant. Pure cellulose which is free of cellulose derivatives is particularly preferably used as the cellulose-based disintegrant.
- the cellulose used as disintegration aid is preferably not used in finely divided form, but is converted into a coarser form, for example granulated or compacted, before being added to the premixes to be pressed.
- the particle sizes of such disintegrants are usually above 200 ⁇ m, preferably at least 90% by weight between 300 and 1600 ⁇ m and in particular at least 90% by weight between 400 and 1200 ⁇ m.
- the above and described in more detail in the documents cited coarser disintegration aids are preferred as disintegration aids and are commercially available, for example under the name of Arbocel ® TF-30-HG from Rettenmaier available in the present invention.
- Microcrystalline cellulose can be used as a further cellulose-based disintegrant or as a component of this component.
- This microcrystalline cellulose is obtained by partial hydrolysis of celluloses under conditions which only attack and completely dissolve the amorphous areas (approx. 30% of the total cellulose mass) of the celluloses, but leave the crystalline areas (approx. 70%) undamaged.
- Subsequent disaggregation of the microfine celluloses produced by the hydrolysis provides the microcrystalline celluloses, which have primary particle sizes of approximately 5 ⁇ m and can be compacted, for example, into granules with an average particle size of 200 ⁇ m.
- Portioned detergent and cleaning agent compositions preferred in the context of the present invention additionally contain a disintegration aid, preferably a cellulose-based disintegration aid, preferably in granular, cogranulated or compacted form, in amounts of 0.5 to 10% by weight, preferably 3 to 7% by weight .-% and in particular from 4 to 6 wt .-%, each based on the composition without the water-soluble or water-dispersible container.
- a disintegration aid preferably a cellulose-based disintegration aid, preferably in granular, cogranulated or compacted form, in amounts of 0.5 to 10% by weight, preferably 3 to 7% by weight .-% and in particular from 4 to 6 wt .-%, each based on the composition without the water-soluble or water-dispersible container.
- the portioned detergent and cleaning agent compositions according to the invention can also contain a gas-developing shower system.
- the gas-developing shower system can consist of a single substance which releases a gas when it comes into contact with water.
- magnesium peroxide should be mentioned in particular, which releases oxygen on contact with water.
- the gas-releasing bubble system itself consists of at least two components that react with one another to form gas. While a large number of systems are conceivable and executable here, which release nitrogen, oxygen or hydrogen, for example, the effervescent system used in the detergent and cleaning agent compositions according to the invention can be selected on the basis of both economic and ecological aspects.
- Preferred effervescent systems consist of alkali metal carbonate and / or hydrogen carbonate and an acidifying agent which is suitable for releasing carbon dioxide from the alkali metal salts in aqueous solution.
- the alkali metal carbonates or bicarbonates the sodium and potassium salts are clearly preferred over the other salts for reasons of cost.
- the pure alkali metal carbonates or bicarbonates in question do not have to be used; rather, mixtures of different carbonates and hydrogen carbonates may be preferred.
- detergent and cleaning agent compositions 2 to 20% by weight, preferably 3 to 15% by weight and in particular 5 to 10% by weight of an alkali metal carbonate or hydrogen carbonate and 1 to 15, preferably 2 to 12 and in particular 3 to 10% by weight of an acidifying agent, in each case based on the detergent or cleaning agent composition.
- Alkali metal dihydrogen phosphates and other inorganic salts can be used.
- organic acidifying agents are preferably used, citric acid being a particularly preferred acidifying agent.
- the other fixed ones can also be used in particular Mono-, oligo- and polycarboxylic acids. Tartaric acid, succinic acid, malonic acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid, oxalic acid and polyacrylic acid are preferred from this group.
- Organic sulfonic acids such as amidosulfonic acid can also be used. Sokalan ® DCS (trademark of BASF), a mixture of succinic acid (max. 31% by weight), glutaric acid (max. 50% by weight) and adipic acid (commercially available and also preferably used as an acidifying agent in the context of the present invention) max. 33% by weight).
- detergent and detergent compositions in which a substance from the group of the organic di-, tri- and oligocarboxylic acids or mixtures thereof are used as acidifying agents in the effervescent system.
- the portioned cleaning agents according to the invention can contain corrosion inhibitors to protect the dishes or the machine, silver protection agents in particular being of particular importance in the field of automatic dishwashing.
- the known substances of the prior art can be used.
- silver protection agents selected from the group of the triazoles, the benzotriazoles, the bisbenzotriazoles, the aminotriazoles, the alkylaminotriazoles and the transition metal salts or complexes can be used in particular.
- Benzotriazole and / or alkylaminotriazole are particularly preferably to be used.
- detergent formulations often contain agents containing active chlorine, which can significantly reduce the corroding of the silver surface.
- oxygen and nitrogen-containing organic redox-active compounds such as di- and trihydric phenols, e.g. B. hydroquinone, pyrocatechol, hydroxyhydroquinone, gallic acid, phloroglucinol, pyrogallol or derivatives of these classes of compounds.
- Salt-like and complex-like inorganic compounds such as salts of the metals Mn, Ti, Zr, Hf, V, Co and Ce, are also frequently used.
- transition metal salts which are selected from the group of the manganese and / or cobalt salts and / or complexes, particularly preferably the cobalt (ammine) complexes, the cobalt (acetate) complexes, the cobalt (carbonyl) complexes , the chlorides of cobalt or manganese and manganese sulfate.
- Zinc compounds can also be used to prevent corrosion on the wash ware.
- redox-active substances can be used in the portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention.
- These substances are preferably inorganic redox-active substances from the group of the manganese, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, cobalt and cerium salts and / or complexes contains, the metals preferably being in one of the oxidation states II, III, IV, V or VI.
- the metal salts or metal complexes used are said to be at least partially soluble in water.
- the counterions suitable for salt formation include all customary one, two or three times negatively charged inorganic anions, e.g. B. oxide, sulfate, nitrate, fluoride, but also organic anions such. B. stearate.
- metal complexes are compounds which consist of a central atom and one or more ligands and, if appropriate, additionally one or more of the abovementioned.
- Anions exist.
- the central atom is one of the above Metals in one of the above Oxidation states.
- the ligands are neutral molecules or anions that are monodentate or multidentate; the term "ligand" in the sense of the invention is e.g. in "Römpp Chemie Lexikon, Georg Thieme Verlag Stuttgart / New York, 9th edition, 1990, page 2507" explained in more detail.
- Suitable complexing agents are e.g. Citrate, acetylacetonate or 1-hydroxyethane-1, 1-diphosphonate.
- metal salts and / or metal complexes are selected from the group MnSO 4 , Mn (II) citrate, Mn (II) stearate, Mn (II) acetylacetonate, Mn (II) - [1-hydroxyethane-1, 1 - diphosphonate], V 2 0 5 , V 2 0 4 , V0 2 , TiOS0 4 , K 2 TiF 6 , K 2 ZrF 6 , CoS0 4 , Co (N0 3 ) 2 , Ce (N0 3 ) 3 and mixtures thereof., so that preferred portioned automatic dishwashing agents according to the invention are characterized in that the metal salts and / or metal complexes are selected from the group MnSO 4 , Mn (II) citrate, Mn (II) stearate, Mn (II) acetylacetonate,
- metal salts or metal complexes are generally commercially available substances which can be used in the agents according to the invention for the purpose of protecting against silver corrosion without prior cleaning. For example, that's from S0 3 production
- the inorganic redox-active substances are preferably coated, i.e. completely covered with a waterproof material that is easily soluble at cleaning temperatures to prevent their premature decomposition or oxidation during storage.
- a waterproof material that is easily soluble at cleaning temperatures to prevent their premature decomposition or oxidation during storage.
- Preferred coating materials which are applied by known processes are paraffins, micro waxes, waxes of natural origin such as carnauba wax, candella wax, beeswax, higher-melting alcohols such as hexadecanol, soaps or fatty acids.
- the coating material which is solid at room temperature, is applied in a molten state to the material to be coated, e.g.
- the melting point must be selected so that the coating material easily dissolves or melts quickly during the silver treatment.
- the melting point should ideally be in the range between 45 ° C and 65 ° C and preferably in the range 50 ° C to 60 ° C.
- the metal salts and / or metal complexes mentioned are based in the portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention, in particular machine dishwashing detergents, preferably in an amount of 0.05 to 6% by weight, preferably 0.2 to 2.5% by weight on the agent without the water-soluble or water-dispersible container
- Another important criterion for assessing a machine dishwashing detergent is, in addition to its cleaning performance, the visual appearance of the dry dishes after cleaning. Possible calcium carbonate deposits on crockery or in the machine interior can, for example, affect customer satisfaction and thus have a causal influence on the economic success of such a cleaning agent.
- Another long-standing problem with machine dishwashing is the corrosion of glassware, which can usually manifest itself through the appearance of cloudiness, streaks and scratches, but also through iridescence of the glass surface. The effects observed are essentially based on two processes, the emergence of alkali and alkaline earth ions from the glass in connection with hydrolysis of the silicate network, and on the other hand in the deposition of silicate compounds on the glass surface.
- compositions according to the invention if, in addition to the mandatory and optionally optional ingredients mentioned above, certain glass corrosion inhibitors are incorporated into the compositions.
- Preferred agents according to the invention therefore additionally contain one or more magnesium and / or zinc salts and / or magnesium and / or zinc complexes.
- a preferred class of compounds which can be added to the agents according to the invention to prevent glass corrosion are insoluble zinc salts. These can accumulate on the glass surface during the dishwashing process and prevent metal ions from the glass network from dissolving and the hydrolysis of the silicates. In addition, these insoluble zinc salts also prevent silicate from being deposited on the glass surface, so that the glass is protected from the consequences described above.
- Insoluble zinc salts in the sense of this preferred embodiment are zinc salts which have a solubility of at most 10 grams of zinc salt per liter of water at 20 ° C.
- Examples of insoluble zinc salts which are particularly preferred according to the invention are zinc silicate, zinc carbonate, zinc oxide, basic zinc carbonate (Zn 2 (OH) 2 C0 3 ), zinc hydroxide, zinc oxalate, zinc monophosphate (Zn 3 (P0 4 ) 2 ), and zinc pyrophosphate (Zn 2 (P 2 0 7 )).
- the zinc compounds mentioned are used in the agents according to the invention in amounts which contain zinc ions between 0.02 and 10% by weight, preferably between 0.1 and 5.0% by weight and in particular between 0.2 and 1, 0 wt .-%, each based on the agent without the deep-drawn or cast or injection-molded container, cause.
- the exact content of the zinc salt or zinc salts in the detergents naturally depends on the type of zinc salts - the less soluble the zinc salt used, the higher its concentration in the detergents according to the invention.
- the particle size of the salts is a criterion to be observed so that the salts do not adhere to glassware or machine parts.
- liquid aqueous machine dishwashing detergents according to the invention are preferred, in which the insoluble zinc salts have a particle size below 1.7 millimeters.
- the insoluble zinc salt preferably has an average particle size which is significantly below this value in order to further minimize the risk of insoluble residues, for example an average particle size of less than 250 ⁇ m. This, in turn, is all the more the less the zinc salt is soluble. In addition, increases the glass corrosion inhibiting effectiveness with decreasing particle size.
- the average particle size is preferably below 100 ⁇ m. For even more poorly soluble salts, it can be even lower; For example, average particle sizes below 100 ⁇ m are preferred for the very poorly soluble zinc oxide.
- Another preferred class of compounds are magnesium and / or zinc salt (s) of at least one monomeric and / or polymeric organic acid. These have the effect that even with repeated use the surfaces of glassware do not change corrosively, in particular no clouding, streaks or scratches but also no iridescence of the glass surfaces.
- magnesium and / or zinc salt (s) of monomeric and / or polymeric organic acids can be present in the claimed agents, as described above, the magnesium and / or zinc salts of monomeric and / or polymeric organic acids are obtained from the Groups of the unbranched saturated or unsaturated monocarboxylic acids, the branched saturated or unsaturated monocarboxylic acids, the saturated and unsaturated dicarboxylic acids, the aromatic mono-, di- and tricarboxylic acids, the sugar acids, the hydroxy acids, the oxo acids, the amino acids and / or the polymeric carboxylic acids are preferred.
- the acids mentioned below are again preferred within these groups:
- methanoic acid formic acid
- ethanoic acid acetic acid
- propanoic acid propanoic acid
- pentanoic acid valeric acid
- hexanoic acid caproic acid
- heptanoic acid enanthic acid
- octanoic acid caprylic acid
- nonanoic acid pelargonic acid
- decanoic acid capric acid
- undecanoic dodecanoic (lauric)
- tridecanoic tetradecanoic
- myristic pentadecanoic, hexadecanoic (palmitic acid
- heptadecanoic acid margaric
- octadecanoic acid stearic acid
- eicosanoic acid arachidic acid
- docosanoic acid behenic acid
- tetracosanoic acid lignoceric acid
- benzoic acid 2-carboxybenzoic acid (phthalic acid), 3-carboxybenzoic acid (isophthalic acid), 4-carboxybenzoic acid (terephthalic acid), 3,4-dicarboxybenzoic acid (trimellitic acid), 3.5 -Dicar- boxybenzoic acid (trimesionic acid).
- sugar acids galactonic acid, mannonic acid, fructonic acid, arabinonic acid, xylonic acid, ribonic acid, 2-deoxybonic acid, alginic acid.
- hydroxy acids From the group of hydroxy acids: hydroxyphenylacetic acid (mandelic acid), 2-hydroxypropionic acid (lactic acid), hydroxy succinic acid (malic acid), 2,3-dihydroxy-butanedioic acid (tartaric acid), 2-hydroxy-1, 2,3-propanetricarboxylic acid (citric acid) .
- Ascorbic acid 2-hydroxybenzoic acid (salicylic acid), 3,4,5-trihydroxybenzoic acid (gallic acid).
- oxo acids 2-oxopropionic acid (pyruvic acid), 4-oxopentanoic acid (levulinic acid).
- amino acids From the group of amino acids: alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, tryptophan, phenylalanine, methionine, glycine, serine, tyrosine, threonine, cysteine, asparagine, glutamine, aspartic acid, glutamic acid, lysine, arginine, histidine.
- polyacrylic acid polymethacrylic acid
- alkyl acrylamide / acrylic acid copolymers alkyl acrylamide / methacrylic acid copolymers
- Alkyl acrylamide / methyl methacrylic acid copolymers copolymers of unsaturated carboxylic acids, vinyl acetate / crotonic acid copolymers, vinyl pyrrolidone-vinyl acrylate copolymers.
- the spectrum of the preferred zinc salts according to the invention of organic acids ranges from salts which are sparingly or not soluble in water, ie a solubility below 100 mg / L, preferably below 10 mg / L, in particular none
- a solubility below 100 mg / L, preferably below 10 mg / L, in particular none
- the first group of zinc salts includes, for example, zinc citrate, zinc oleate and zinc stearate
- the group of soluble zinc salts includes, for example, zinc formate, zinc acetate, zinc lactate and zinc gluconate:
- the portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention contain at least one zinc salt, but no magnesium salt of an organic acid, which is preferably at least one zinc salt of an organic carboxylic acid, particularly preferably a zinc salt from the group of zinc stearate, zinc oleate , Zinc gluconate, zinc acetate, zinc lactate and / or zinc citrate. Zinc ricinoleate, zinc abietate and zinc oxalate are also preferred.
- a preferred agent in the context of the present invention contains zinc salt in amounts of 0.1 to 5% by weight, preferably 0.2 to 4% by weight and in particular 0.4 to 3% by weight, or zinc in oxidized form (calculated as Zn 2+ ) in amounts from 0.01 to 1% by weight, preferably from 0.02 to 0.5% by weight and in particular from 0.04 to 0.2% by weight , each based on the total weight of the automatic dishwashing detergent without the water-soluble or water-dispersible container.
- Detergent compositions further ingredients common in washing and cleaning agents from the group of dyes, fragrances, optical brighteners, enzymes, foam inhibitors, silicone oils, anti-redeposition agents, graying inhibitors,
- Agents according to the invention can contain enzymes to increase the washing or cleaning performance, it being possible in principle to use all the enzymes established in the prior art for these purposes. These include in particular proteases, amylases, lipases, hemicellulases, cellulases or oxidoreductases, and preferably their mixtures. In principle, these enzymes are of natural origin; Based on the natural molecules, improved variants are available for use in detergents and cleaning agents, which are accordingly preferred. Agents according to the invention preferably contain enzymes in total amounts of 1 x 10 "6 to 5 percent by weight based on active protein. The protein concentration can be determined using known methods, for example the BCA method or the biuret method. Among the proteases, those of the subtilisin type are preferred.
- subtilisins BPN 'and Carlsberg examples of this are the subtilisins BPN 'and Carlsberg, the protease PB92, the subtilisins 147 and 309, the alkaline protease from Bacillus lentus, subtilisin DY and the enzymes thermitase, proteinase K and that which can no longer be assigned to the subtilisins in the narrower sense Proteases TW3 and TW7.
- Subtilisin Carlsberg is available in a further developed form under the trade name Alcalase ® from Novozymes A / S, Bagsvaerd, Denmark.
- the subtilisins 147 and 309 are sold under the trade names Esperase ®, or Savinase ® from Novozymes.
- the variants listed under the name BLAP ® are derived from the protease from Bacillus lentus DSM 5483.
- proteases are, for example, under the trade names Durazym ®, relase ®, Everlase® ®, Nafizym, Natalase ®, Kannase® ® and Ovozymes ® from Novozymes, under the trade names Purafect ®, Purafect ® OxP and Properase.RTM ® by the company Genencor, which is sold under the trade name Protosol ® by Advanced Biochemicals Ltd., Thane, India, which is sold under the trade name Wuxi ® by Wuxi Snyder Bioproducts Ltd., China, and in the trade name Proleather ® and Protease P ® by the company Amano Pharmaceuticals Ltd., Nagoya, Japan, and the enzyme available under the name Proteinase K-16 from Kao Corp., Tokyo, Japan.
- amylases which can be used according to the invention are the ⁇ -amylases from Bacillus licheniformis, from ⁇ . amyloliquefaciens or from ß. stearothermophilus and its further developments for use in detergents and cleaning agents.
- the enzyme from ß. licheniformis is available from Novozymes under the name Termamyl ® and from Genencor under the name Purastar ® ST. Development products of this ⁇ - amylase are available from Novozymes under the trade names Duramyl ® and Termamyl ® ultra, from Genencor under the name Purastar® ® OxAm and from Daiwa Seiko Inc., Tokyo, Japan, as Keistase ®.
- the ⁇ -amylase from ß. Amyloliquefaciens is sold by Novozymes under the name BAN ® , and derived variants from the ⁇ -amylase from ⁇ . stearothermophilus under the names BSG ® and Novamyl ® , also from Novozymes.
- ⁇ -amylase from Bacillus sp. kl -7 (DSM 12368) and the cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) from ß. to highlight agaradherens (DSM 9948).
- CCTase cyclodextrin glucanotransferase
- DSM 9948 agaradherens
- Another commercial product is the Amylase-LT ® .
- Agents according to the invention can contain lipases or cutinases, in particular because of their triglyceride-cleaving activities, but also in order to generate peracids in situ from suitable precursors.
- lipases or cutinases include, for example, the lipases originally obtainable from Humicola lanuginosa (Thermomyces lanuginosus) or further developed, in particular those with the amino acid exchange D96L. They are sold, for example, by Novozymes under the trade names Lipolase ® , Lipolase ® Ultra, LipoPrime ® , Lipozyme ® and Lipex ® .
- the cutinases can be used, which were originally isolated from Fusarium solani pisi and Humicola insolens.
- lipases are available from Amano under the designations Lipase CE ®, Lipase P ®, Lipase B ®, or lipase CES ®, Lipase AKG ®, Bacillis sp. Lipase ® , Lipase AP ® , Lipase M-AP ® and Lipase AML ® available.
- the Genencor company can use the lipases or cutinases whose starting enzymes were originally isolated from Pseudomonas mendocina and Fusarium solanii.
- Suitable mannanases are available, for example under the name Gamanase ® and Pektinex AR ® from Novozymes, under the name Rohapec ® B1 L from AB Enzymes and under the name Pyrolase® ® from Diversa Corp., San Diego, CA, USA , The from ß. subtilis .beta.-glucanase obtained is available under the name Cereflo ® from Novozymes.
- portioned washing and cleaning agent compositions according to the invention can use oxidoreductases, for example oxidases, oxygenases, catalases, peroxidases, such as halo-, chloro-, bromo-, lignin, glucose or manganese peroxidases, dioxygenases or laccases (phenol oxidases, polyphenol oxidases) ) contain.
- oxidoreductases for example oxidases, oxygenases, catalases, peroxidases, such as halo-, chloro-, bromo-, lignin, glucose or manganese peroxidases, dioxygenases or laccases (phenol oxidases, polyphenol oxidases) ) contain.
- Suitable commercial products are Denilite ® 1 and 2 from Novozymes.
- organic, particularly preferably aromatic are additionally preferably used with the enzymes interacting compounds added to increase the activity of the oxidoreductases in question (enhancers) or to ensure the flow of electrons (mediators) in the case of very different redox potentials between the oxidizing enzymes and the soiling.
- the enzymes used in the agents according to the invention originate either originally from microorganisms, for example of the genera Bacillus, Streptomyces, Humicola, or Pseudomonas, and / or are produced by biotechnological processes known per se by suitable microorganisms, for example by transgenic expression hosts of the genera Bacillus or filamentous fungi.
- the enzymes in question are advantageously purified by methods which are in themselves established, for example by means of precipitation, sedimentation, concentration, filtration of the liquid phases, microfiltration, ultrafiltration, exposure to chemicals, deodorization or suitable combinations of these steps.
- Agents according to the invention can be added to the enzymes in any form established according to the prior art. These include, for example, the solid preparations obtained by granulation, extrusion or lyophilization or, particularly in the case of liquid or gel-like agents, solutions of the enzymes, advantageously as concentrated as possible, low in water and / or with stabilizers.
- the enzymes can be encapsulated both for the solid and for the liquid administration form, for example by spray drying or extrusion of the enzyme solution together with a, preferably natural polymer, or in the form of capsules, for example those in which the enzymes are enclosed in a solidified gel are or in those of the core-shell type, in which an enzyme-containing core is coated with a protective layer impermeable to water, air and / or chemicals.
- Additional active ingredients for example stabilizers, emulsifiers, pigments, bleaching agents or dyes, can additionally be applied in superimposed layers.
- Capsules of this type are applied by methods known per se, for example by shaking or roll granulation or in fluid-bed processes. Such granules are advantageously low in dust, for example by applying polymeric film formers, and are stable on storage due to the coating.
- a protein and / or enzyme contained in an agent according to the invention can be protected, particularly during storage, against damage such as inactivation, denaturation or disintegration, for example by physical influences, oxidation or proteolytic cleavage.
- damage such as inactivation, denaturation or disintegration, for example by physical influences, oxidation or proteolytic cleavage.
- the proteins and / or enzymes are obtained microbially, inhibition of proteolysis is particularly preferred, in particular if the agents also contain proteases.
- Agents according to the invention can contain stabilizers for this purpose; the provision of such agents is a preferred embodiment of the present invention.
- a group of stabilizers are reversible protease inhibitors.
- Benzamidine hydrochloride, borax, boric acids, boronic acids or their salts or esters are frequently used, including above all derivatives with aromatic groups, for example ortho-substituted, meta-substituted and para-substituted phenylboronic acids, or their salts or esters.
- Ovomucoid and leupeptin may be mentioned as peptide protease inhibitors; an additional option is the formation of fusion proteins from proteases and peptide inhibitors.
- Further enzyme stabilizers are amino alcohols such as mono-, di-, triethanol- and -propanolamine and their mixtures, aliphatic carboxylic acids up to C 12 , such as succinic acid, other dicarboxylic acids or salts of the acids mentioned. End-capped fatty acid amide alkoxylates are also suitable. Certain organic acids used as builders can additionally stabilize an enzyme contained.
- Lower aliphatic alcohols but above all polyols, such as, for example, glycerol, ethylene glycol, propylene glycol or sorbitol are further frequently used enzyme stabilizers.
- enzyme stabilizers such as, for example, glycerol, ethylene glycol, propylene glycol or sorbitol are further frequently used enzyme stabilizers.
- Calcium salts such as calcium acetate or calcium formate, and magnesium salts are also used.
- Polyamide oligomers or polymeric compounds such as lignin, water-soluble vinyl copolymers or cellulose ethers, acrylic polymers and / or polyamides stabilize the enzyme preparation, among other things, against physical influences or pH fluctuations.
- Polymers containing polyamine-N-oxide act as enzyme stabilizers.
- Other polymeric stabilizers are the linear C 8 -C 18 polyoxyalkylenes.
- Alkyl polyglycosides can stabilize the enzymatic components of the agent according to the invention and even increase their performance.
- Crosslinked N-containing compounds also act as enzyme stabilizers.
- a sulfur-containing reducing agent is, for example, sodium sulfite.
- Combinations of stabilizers are preferably used, for example made of polyols, boric acid and / or borax, the combination of boric acid or borate, reducing salts and succinic acid or other dicarboxylic acids or the combination of boric acid or borate with polyols or polyamino compounds and with reducing salts.
- the effect of peptide-aldehyde stabilizers is increased by the combination with boric acid and / or boric acid derivatives and polyols and is further enhanced by the additional use of divalent cations, such as calcium ions.
- Preferred automatic dishwashing agents according to the invention are characterized in that they additionally contain one or more enzymes and / or enzyme preparations, preferably solid and / or liquid protease preparations and / or amylase preparations, in amounts of 1 to 5% by weight, preferably of 1 , 5 to 4.5 and in particular from 2 to 4 wt .-%, each based on the total agent.
- Dyes and fragrances can be added to the agents according to the invention in order to improve the aesthetic impression of the resulting products and to provide the consumer with a visually and sensorially "typical and distinctive" product in addition to performance.
- perfume oils or fragrances individual fragrance compounds, e.g. the synthetic products of the ester, ether, aldehyde, ketone, alcohol and hydrocarbon type are used.
- Fragrance compounds of the ester type are e.g. Benzyl acetate, phenoxyethyl isobutyrate, p-tert-butylcyclohexyl acetate, linalyl acetate,
- the ethers include, for example, benzyl ethyl ether, the aldehydes e.g. the linear alkanals with 8-1 ⁇ C atoms, citral, citronellal, citronellyloxyacetaldehyde, cyclamenaldehyde, hydroxycitronellal, lilial and bourgeonal, to the ketones e.g.
- perfume oils can also contain natural fragrance mixtures as are available from plant sources, e.g. Pine, citrus, jasmine, patchouly, rose or ylang-ylang oil.
- muscatel sage oil, chamomile oil, clove oil, lemon balm oil, mint oil, cinnamon leaf oil, linden blossom oil, juniper berry oil, vetiver oil, olibanum oil, galbanum oil and labdanum oil as well as orange blossom oil, neroliol, orange peel oil and sandalwood oil.
- the fragrances can be incorporated directly into the portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention, but it can also be advantageous to apply the fragrances to carriers that ensure a long-lasting fragrance due to a slower fragrance release.
- Cyclodextrins for example, have proven useful as such carrier materials, and the cyclodextrin-perfume complexes can additionally be coated with further auxiliaries.
- the agents according to the invention can be colored with suitable dyes.
- Preferred dyes the selection of which is not difficult for the person skilled in the art, have a high storage stability and insensitivity to the other ingredients of the compositions and to light, and no pronounced substantivity to the substrates to be treated with the compositions, such as glass, ceramics or plastic dishes, so as not to stain them.
- the portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention dissolve completely in the washing or cleaning cycle, and it can - as mentioned above - have advantages if the different regions have different dissolution rates. Due to the different dissolution rates, in addition to the release of certain ingredients, the properties of the washing or cleaning liquor can also be changed in a targeted manner.
- detergent and cleaning agent compositions are preferred in which the pH of a 1% by weight solution of the detergent or cleaning agent composition in water is in the range from ⁇ to 12, preferably from 9 to 11 and in particular from 9.5 to 10, lies.
- portioned detergent and cleaning agent compositions are preferred in which the pH of a 1% by weight solution of the total detergent or cleaning agent composition in water is in the range from 7 to 11, preferably from 7.5 to 10 and in particular from 8 to 9.5.
- the method used for the production of water-soluble or water-dispersible containers according to the invention is deep-drawing or casting or injection molding.
- “deep-drawing processes” refer to processes in which a first film-like wrapping material is deformed after being brought into contact with a receiving trough located in a die forming the deep-drawing plane and the shaping of the wrapping material into this receiving trough by the action of pressure and / or vacuum
- the wrapping material can be before or during molding by the action of heat and / or solvent and / or by means of environmental conditions changed relative humidity and / or temperatures are pretreated.
- the pressure can be exerted by two parts of a tool, which behave like positive and negative to each other and deform a film placed between these tools when pressed together.
- the action of compressed air and / or the weight of the film and / or the weight of an active substance placed on the top of the film are also suitable as pressure forces.
- the deep-drawn envelope materials are preferably fixed by using a vacuum within the receiving troughs and in the spatial shape achieved by the deep-drawing process.
- the vacuum is preferably applied continuously from deep drawing to filling, preferably to sealing and in particular to the separation of the receiving chambers.
- a discontinuous vacuum for example for deep-drawing the receiving chambers and (after an interruption) before and during the filling of the receiving chambers.
- the strength of the continuous or discontinuous vacuum can also vary and, for example, assume higher values at the beginning of the process (when deep-drawing the film) than at the end (when filling or sealing or separating).
- the wrapping material can be pretreated by the action of heat before or during molding into the receiving troughs of the dies.
- the coating material preferably a water-soluble or water-dispersible polymer film, is kept at temperatures above 60 ° C. for up to 5 seconds, preferably for 0.1 to 4 seconds, particularly preferably for 0.2 to 3 seconds and in particular for 0.4 to 2 seconds. preferably heated above ⁇ 0 ° C, particularly preferably between 100 and 120 ° C and in particular to temperatures between 105 and 1 15 ° C. In order to dissipate this heat, but in particular also to dissipate the heat (e.g.
- the cooling is preferably carried out at temperatures below 20 ° C., preferably below 15 ° C., particularly preferably at temperatures between 2 and 14 ° C. and in particular at temperatures between 4 and 12 ° C.
- the cooling is preferably carried out continuously from the start of the deep-drawing process to the sealing and separation of the receiving chambers. Cooling liquids, preferably water, which are circulated in special cooling lines within the die are particularly suitable for cooling.
- This cooling like the continuous or discontinuous application of a vacuum described above, has the advantage of preventing the deep-drawn containers from shrinking back after deep-drawing, which not only improves the appearance of the process product is, but at the same time the escape of the agents filled into the receiving chambers over the edge of the receiving chamber, for example into the sealing areas of the chamber, is avoided. This prevents problems with the sealing of the filled chambers.
- the deep-drawing process a distinction can be made between processes in which the wrapping material is fed horizontally into a molding station and from there in a horizontal manner for filling and / or sealing and / or singling, and processes in which the wrapping material is fed via a continuously rotating die-forming roller (optionally optionally with a counter-rotating male mold roll, which guides the shaping upper punches to the cavities of the female mold roll).
- the first-mentioned process variant of the flatbed process is to be operated both continuously and discontinuously; the process variant using a shaping roller is generally carried out continuously. All of the deep-drawing processes mentioned are suitable for producing the agents preferred according to the invention.
- the receiving troughs located in the matrices can be arranged “in series” or offset.
- the shell materials can also be cast into hollow molds.
- the hollow form of the resulting water-soluble or water-dispersible portioned compositions according to the invention comprise at least one solidified melt.
- This melt can be a melted pure substance or a mixture of several substances. It is of course possible to mix the individual substances of a multi-substance melt before melting or to produce separate melts which are then combined. Melting from mixtures of substances can e.g. be of advantage if eutectic mixtures are formed which melt significantly lower and thus lower the process costs.
- compositions according to the invention are characterized in that the hollow mold consists of at least one material or material mixture whose melting point is in the range from 40 to 1000 ° C, preferably from 42.5 to 500 ° C, particularly preferably from 45 to 200 ° C and in particular from 50 to 160 ° C.
- the material of the melt preferably has a high water solubility, for example above 100 g / l, with solubilities above 200 g / l in distilled water at 20 ° C. being particularly preferred.
- melts which, in addition to the above-mentioned, in particular polymeric groups of substances, substances from the groups of carboxylic acids, carboxylic acid anhydrides, Dicarboxylic acids, dicarboxylic acid anhydrides, hydrogen carbonates, hydrogen sulfates,
- Polyethylene glycols, polypropylene glycols contain sodium acetate trihydrate and / or urea.
- Portioned agents according to the invention are particularly preferred in which the material of the hollow form contains one or more substances from the groups of carboxylic acids, carboxylic anhydrides, dicarboxylic acids, dicarboxylic anhydrides, hydrogen carbonates, hydrogen sulfates,
- carboxylic acids and their salts are also suitable as materials for the production of the open hollow form.
- citric acid and trisodium citrate as well as salicylic acid and glycolic acid have proven to be particularly suitable. It is also particularly advantageous to use fatty acids, preferably those with more than 10 carbon atoms, and their salts as material for the open hollow form.
- Carboxylic acids which can be used in the context of the present invention are, for example, hexanoic acid (caproic acid), heptanoic acid (oenanthic acid), octanoic acid (caprylic acid), nonanoic acid (pelargonic acid), decanoic acid (capric acid), undecanoic acid etc.
- fatty acids such as Dodecanoic acid (lauric acid), tetradecanoic acid (myristic acid), hexadecanoic acid (palmitic acid), octadecanoic acid (stearic acid), eicosanoic acid (arachic acid), docosanic acid (behenic acid), tetracosanoic acid (lignoceric acid), hexacosanoic acid (cerotinic acid) and meltsiacetic acid (9) Hexadecenoic acid (palmitoleic acid), 6c-octadecenoic acid (petroselinic acid), 6t-octadecenoic acid (petroselaidic acid), 9c-octadecenoic acid (oleic acid), 9t-octadecenoic acid ((elaidic acid), 9c, 12c-octadecadienoic acid (linoleic acid), 9tecadie
- Such mixtures are for example, coconut oil fatty acid (about 6 wt .-% C 8, 6 wt .-% C 10, 4 ⁇ wt .-% C 12, 1 ⁇ % by weight C 14 10 wt .-% C 16, 2 wt .-% C ⁇ 8 , ⁇ wt .-% C 18 -, 1 wt .-% C 18 ••), palm kernel oil fatty acid (approx.
- alkali salts While the alkaline saponification that was carried out in the past century led directly to the alkali salts (soaps), today only water is used on an industrial scale that splits the fats into glycerol and the free fatty acids. Large-scale processes are, for example, cleavage in an autoclave or continuous high-pressure cleavage.
- the alkali metal salts of the abovementioned carboxylic acids or carboxylic acid mixtures can also be used for the preparation of the open hollow mold, if appropriate in a mixture with other materials.
- Salicylic acid and / or acetysalicylic acid or their salts, preferably their alkali metal salts, can also be used, for example.
- suitable materials that can be processed into open hollow molds via the state of the melt are hydrogen carbonates, in particular the alkali metal hydrogen carbonates, especially sodium and potassium hydrogen carbonate, and the hydrogen sulfates, in particular alkali metal hydrogen sulfates, especially potassium hydrogen sulfate and / or sodium hydrogen sulfate.
- the eutectic mixture of potassium hydrogen sulfate and sodium hydrogen sulfate has also proven to be particularly suitable, which consists of 60% by weight of NaHS0 4 and 40% by weight of KHS0 4 .
- sugars are also suitable materials for the melt.
- agents which are characterized in that the material of the hollow form contains one or more substances from the group of sugars and / or sugar acids and / or sugar alcohols, preferably from the group of sugars, particularly preferably from the group of oligosaccharides, Oligosaccharide derivatives, monosaccharides, disaccharides,
- Monosaccharide derivatives and disaccharide derivatives and mixtures thereof, particularly from the group of glucose and / or fructose and / or ribose and / or maltose and / or lactose and / or sucrose and / or maltodextrin and / or isomalt comprises ®.
- Sugar, sugar acids and sugar alcohols have proven to be particularly suitable materials for the melt in the context of the present invention. These substances are generally not only sufficiently soluble, but are also characterized by low costs and good processability.
- sugar and sugar derivatives in particular the mono- and disaccharides and their derivatives, can be processed, for example, in the form of their melts, these melts having good solubility both for dyes and for many active washing and cleaning substances.
- the solid bodies resulting from the solidification of the sugar melts are also distinguished by a smooth surface and an advantageous appearance, such as a high surface brilliance or transparent appearance.
- the group of preferred as the material for the melt in the context of the present application include sugar from the group of mono- and disaccharides, and derivatives of mono- and disaccharides in particular glucose, fructose, ribose, maltose, lactose, sucrose, maltodextrin, and isomalt, and mixtures ® of two, three, four or more mono- and / or disaccharides and / or the derivatives of mono- and / or disaccharides.
- Isomalt ® and glucose Isomalt ® and lactose
- Isomalt ® and fructose Isomalt ® and ribose
- isomalt and maltose glucose and sucrose
- isomalt and maltodextrin or isomalt ® and sucrose as materials for the melt is particularly preferred.
- the weight fraction of Isomalt® in the total weight of the aforementioned mixtures is preferably at least 20% by weight, particularly preferably at least 40% by weight, and in particular at least 80% by weight.
- maltodextrin and glucose are also particularly preferred as the material for the melt.
- the weight fraction of maltodextrin in the total weight of the aforementioned mixtures is preferably at least 20% by weight, particularly preferably at least 40% by weight, and in particular at least 60% by weight.
- maltodextrin refers to water-soluble carbohydrates (dextrose equivalents, DE 3-20) obtained by enzymatic degradation of starch with a chain length of 5-10 anhydroglucose units and a high proportion of maltose.
- Maltodextrin are used to improve the rheological and food. added caloric properties, taste little sweet u. do not tend to retrogradate.
- Commercial products, for example from Cerestar are generally offered as spray-dried, free-flowing powders and have a water content of 3 to 5% by weight.
- isomalt ® in the context of the present application, a mixture of 6-O- ⁇ -D-glucopyranosyl-D-sorbitol (1, 6-GPS) and 1-O- ⁇ -D-glucopyranosyl-D-mannitol (1, 1 -GPM).
- the weight fraction of the 1,6-GPS in the total weight of the mixture is less than 57% by weight.
- Mixtures of this type can be prepared industrially, for example, by enzymatic rearrangement of sucrose into isomaltose and subsequent catalytic hydrogenation of the isomaltose obtained to form an odorless, colorless and crystalline solid.
- the present invention relates to a washing or cleaning agent which has a water-soluble or water-dispersible hollow mold which comprises at least one further solid body, the at least one further solid body being at least partially cast into the wall of the hollow mold.
- the term “hollow shape” denotes a shape enclosing at least one space, wherein the enclosed space can be filled or can be.
- the hollow shape can have further enclosed spaces and / or spaces that are not completely enclosed.
- the hollow shape must be in Within the scope of the present invention not consist of a uniform wall material, but can also be composed of several different materials.
- the inclusion of at least one solid in the wall of the hollow mold is possible, for example, by producing a hollow shell from a solidified melt, which at least partially encloses at least one solid. This hollow shell can then be filled and closed, for example by a melt with a different composition. The two solidified melts together form the hollow form of the agent preferred according to the invention.
- At least one solid can also be incorporated at least partially into the melt, which closes the hollow shell from solidified melt.
- the hollow shell made of solidified melt and the solidified melt that forms the “lid” together form the hollow form of the agents according to the invention.
- the hollow shell can at least partially enclose at least one solid (then the hollow form contains at least two solids), it can but also be completely free of a solid, because the solid, at least partially enclosed by the sealing melt, is at least partially cast into the wall of the hollow mold.
- the agents according to the invention with a cast water-soluble or water-dispersible container comprise a hollow mold.
- This can be a hollow shell, for example, which is suitable for holding the dispersion according to the invention and can be closed if necessary.
- “solid” means that the body or bodies do not melt at the melting temperature of the melt and do not dissolve in the melt either.
- injection molding denotes the shaping of a molding compound in such a way that the mass contained in a mass cylinder for more than one injection molding process plastically softens under the action of heat and under pressure through a nozzle into the cavity of a previously closed one Flows into the tool.
- the process is mainly used for non-hardenable molding compounds that solidify in the mold by cooling.
- Injection molding is a very economical, modern process for the production of non-cutting shaped objects and is particularly suitable for automated mass production.
- thermoplastic molding materials are heated to liquefaction (up to 1 ⁇ 0 ° C) and then injected under high pressure (up to 140 MPa) into closed, two-part, that is, from dies (formerly Matrix) and core (formerly patrix), preferably water-cooled hollow molds, where they cool and solidify.
- Suitable molding compounds are water-soluble polymers such as, for example, the above-mentioned cellulose ethers, pectins, polyethylene glycols, polyvinyl alcohols, polyvinylpyrrolidones, alginates, gelatin or starch.
- Another object of the present application is a process for the production of portioned detergent or cleaning agent compositions according to the invention, characterized by the steps a) deep drawing or pouring or injection molding of a water-soluble or water-dispersible container with n compartments, b) filling in at least one cationic nitrile of the formula (I)
- R 2 and R 3 are independently selected from -CH 2 -CN, -CH 3 , -CH 2 - CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 3 , -CH (CH 3 ) - CH 3 , -CH 2 -OH, -CH 2 -CH 2 -OH, -CH (OH) -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH, -CH 2 -CH (OH)
- a cleaning method for cleaning dishes in a dishwasher which is characterized in that one or more portioned detergent and cleaning agent compositions according to the invention are placed in the dosing chamber of the dishwasher and a washing program is run, in the course of which the dosing chamber opens and that or the means are dissolved, another object of the present invention.
- the dosing chamber can also be dispensed with in the cleaning process according to the invention and the portioned compositions according to the invention can be inserted, for example, into the cutlery basket.
- a dosing aid for example a basket, which is attached to the wash cabinet, is also possible without any problems. Accordingly, there is a cleaning method for cleaning dishes in a dishwasher, in which one or more portioned detergent and cleaning agent compositions according to the invention are placed with or without metering aid in the dishwasher's washing compartment and a washing program is run, in the course of which the or the portioned detergent or cleaning agent compositions are dissolved, another object of the present invention.
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Abstract
Durch Einfügen von kationischen Nitrilen der Formel (I), in der R<1> für -H, -CH3, einen C2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest, einen substituierten C2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest mit mindestens einem Substituenten aus der Gruppe -CI, -Br, -OH, -NH2, -CN, einen Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer C1-24-Alkylgruppe, oder für einen substituierten Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer C1-24-Alkylgruppe und mindestens einem weiteren Substituenten am aromatischen Ring steht, R<2> und R<3> unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH2-CN, -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)-CH3, -CH2-OH, -CH2-CH2-OH, -CH(OH)-CH3, -CH2CHZ-CH2-OH, -CH2-CH(OH)-CH3, -CH(OH)-CH2-CH3, -(CH2CH2-O)nH mit n = 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 und X ein Anion ist, in einem tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen Behälter, welcher gegebenenfalls mehrere Kompartimente aufweist, lässt sich die Stabilitätsproblematik dieser Stoffklasse lösen.
Description
MASCHINELLE GESCHIRRSPÜLMITTELLZUSAMMENSETZUNGEN (MGSM) MIT SPEZIELL KONFEKTIONIERTEN BLEICHAKTIVATOREN ( III )
Die vorliegende Erfindung betrifft portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen, die als Bleichaktivatoren sogenannte Nitrilquats enthalten. Insbesondere betrifft die Erfindung maschinelle Geschirrspülmittel mit den genannten Bleichaktivatoren.
Reinigungsmittelzusammensetzungen für das maschinelle Geschirrspülen sind in mannigfaltigen Angebotsformen beschrieben und im Markt vertreten. Von besonderer Bedeutung sind dabei pulver- oder granulatförmige Reiniger, Flüssigkeiten, Gele usw. oder einzeln in Behältnissen aus wasserlöslicher Folie verpackte Zusammensetzungen. Die größte Bedeutung im Markt haben Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen, da sie kompakt und einfach zu handhaben sind.
Ein Nachteil bei der Angebotsform „Tablette" liegt darin, daß die Inhaltsstoffe naturgemäß in sehr engem Kontakt zueinander stehen, was bei miteinander unverträglichen Inhaltsstoffen zu unerwünschten Reaktionen und Aktivsubstanzverlusten führen kann. Darüber hinaus können Abbauprodukte gefärbt oder übelriechend sein, so daß das Produkt vom Verbraucher als mängelbehaftet wahrgenommen und nicht wieder gekauft wird.
Ein Ansatz zur Lösung dieses Problems liegt in der räumlichen Trennung unverträglicher Inhaltsstoffe beispielsweise in verschiedenen Formkörperbereichen wie Schichten. Waschmitteltabletten, in denen einzelne Inhaltsstoffe getrennt von anderen vorliegen, werden beispielsweise in der EP-A-0 481 793 (Unilever) beschrieben. Die in dieser Schrift offenbarten Waschmitteltabletten enthaltend Natriumpercarbonat, das von allen anderen Komponenten, die seine Stabilität beeinflussen könnten (beispielsweise Bleichaktivatoren), räumlich getrennt vorliegt. Angaben zur Teilchengröße des Bleichaktivators sind dieser Schrift nicht zu entnehmen, auch werden Bleichaktivatoren des Nitrilquat-Typs nicht erwähnt.
Das Problem läßt sich auf diese Weise zwar minimieren, aber nicht vollständig lösen, da an der Phasengrenzfläche immer noch direkte und enge Kontakte bestehen. Darüber hinaus migriert Kristallwasser und/oder Konstitutionswasser im Formkörper und kann so auch über Phasengrenzflächen hinweg zu unerwünschten Reaktionen führen. Dieses Problem ist bei den empfindlichen Nitrilquats gegenüber robusteren Bleichaktivatoren wie dem TAED noch deutlicher ausgeprägt.
Bleichmittelzusammensetzungen, welche Bleichaktivatoren vom Nitrilquat-Typ enthalten, sind im Stand der Technik beschrieben. So offenbart die europäische Patentanmeldung EP 303 520 (Kao Corp.) Bleichmittelzusammensetzungen, welche ein Peroxid und eine Persäure-Vorstufe enthalten, die mindestens eine Gruppe N+-CH2-CN oder eine N+(CH2CN)2 enthalten.
Kationische Nitrile der allgemeinen Formel R1R11R111N+CR1R2-CN und ihr Einsatz als Bleichaktivator werden in der europäischen Patentanmeldung EP 464 880 (Unilever) beschrieben.
Die europäische Patentanmeldung EP 458 396 (Unilever) beschreibt ebenfalls Bleichmittelzusammensetzungen, welche ein Peroxy-Bleichmittel und einen Persäurevorläufer mit mindestens einer Gruppe N+-CH2-CN oder N+(CH2CN)2 enthalten.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, Angbotsformen für Nitrilquat-haltige Wasch- oder Reinigungsmittel, insbesondere maschinelle Geschirrspülmittel, bereitzustellen, welche die vorstehend genannten Stabilitätsprobleme nicht aufweisen.
Es wurde nun gefunden, daß die langzeitlagerstabile Einarbeitung von Nitrilquats in Wasch- oder Reinigungsmittel, insbesondere Reinigungsmittel für das maschinelle Geschirrspülen gelingt, wenn die Nitrilquats - vorzugsweise in Partikelform mit bestimmter Teilchengrößenverteilung und/oder mit einer bestimmten Beschichtung - in tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen Behältern aus wasserlöslichem oder wasserdispergierbaren Material vorliegen. Die tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen Behälter ermöglichen die getrennte Dosierung der Nitrilquats als Zusatz zu Wasch- oder Reinigungsmitteln unter Vermeidung der beschriebenen Stabilitätsprobleme, wobei diese Mittel ausschließlich Nitrilquats enthalten können, gegebenenfalls in Kombination mit Konfektionierungshilfsmitteln, wie Träger- oder Beschichtungsmaterialien. In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen Behälter neben den Nitrilquats jedoch auch weitere Aktivsubstanzen, welche dann mittels einer Kompartimentierung des tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen Behälters von den der Stabilität der Nitrilquats abträglichen Aktivsubstanzen getrennt werden können.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist in einer ersten eine portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung in einem tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung mindestens ein kationisches Nitril der Formel (I)
R1
R2-N(+)-(CH2)-CN XH (I),
R3
in der R1 für -H, -CH3, einen C2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest, einen substituierten C2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest mit mindestens einem Substituenten aus der Gruppe -CI, -Br, -OH, -NH2, -CN, einen Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer C1-24-Alkylgruppe, oder für einen substituierten Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer Cι-24-Alkylgruppe und mindestens einem weiteren Substituenten am aromatischen Ring steht, R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH2-CN, -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)-CH3, -CH2-OH, -CH2-CH2-OH, -CH(OH)-CH3, -CH2- CH2-CH2-OH, -CH2-CH(OH)-CH3, -CH(OH)-CH2-CH3, -(CH2CH2-0)nH mit n = 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 und X ein Anion ist, enthält.
Die erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen können die kationischen Nitrile der allgemeinen Formel (I) in variierenden Mengen enthalten, wobei die Menge vom Einsatzzweck der Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen abhängt. So enthalten Waschmittel und Reinigungsmittel für das maschinelle Geschirrspülen üblicherweise weniger Bleichaktivator als beispielsweise Bleichmittel, die zu großen Teilen aus Bleichmittel und Bleichaktivator bestehen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte portionierte Waschoder Reinigungsmittelzusammensetzungen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie das kationische Nitril der Formel (I) in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 0,25 bis 15 Gew.-% und insbesondere von 0,5 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Waschoder Reinigungsmittelzusammensetzung einschließlich des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters, enthalten.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen das kationische Nitril der Formel (I) in gröberer Form enthalten. In bevorzugten Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen weisen mindestens 90 Gew.-% der Teilchen des kationischen Nitrits der Formel (I) eine Teilchengröße oberhalb 0,2 mm auf.
Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn die Teilchen des kationischen Nitrils nicht nur zu mehr als 90 Gew.-% Teilchen mit Größen oberhalb 0,2 mm aufweisen, sondern zu einem hohen Anteil noch gröbere Teilchen enthalten. Bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen sind dabei dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 40
Gew.-%, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% und insbesondere mindestens 60 Gew.-%, der Teilchen des kationischen Nitrils der Formel (I) eine Teilchengröße oberhalb 0,4 mm aufweisen.
Der Anteil an Teilchen mit Größen oberhalb 200 μm soll vorzugsweise mehr als 90 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtheit der Teilchen des kationischen Nitrils, betragen. Um eine vorteilhafte homogene Teilchengrößenverteilung zu besitzen, sollten die eingesetzten Bleichaktivatoren insbesondere frei von zu feinen bzw. Staub-Anteilen sein, also besonders bevorzugt gar keine Teilchen unter 0,2 mm Durchmesser enthalten. In besonders bevorzugten portionierten Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen sind die kationischen Nitrile substantiell frei von Teilchen mit Größen unterhalb 0,2 mm. Unter "substantiell frei" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Gehalte unter 2 Gew.-%, vorzugsweise unter 1 Gew.-% und insbesondere unter 0,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtheit der Teilchen, verstanden.
In besonders bevorzugten portionierten Wasch- oder Reinigungsmitteltzusammensetzungen weist das kationische Nitril der Formel (I) eine mittlere Teilchengröße oberhalb von 400 μm, vorzugsweise oberhalb von 500 μm, besonders bevorzugt oberhalb von 600 μm und insbesondere oberhalb von 700 μm auf.
Zusammenfassend sind erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder
Reinigungsmittelzusammensetzungen bevorzugt, bei denen das/die in dem tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter enthaltene(n) kationische(n) Nitril(e) der Formel (I) partikelförmig sind, wobei vorzugsweise mindestens 90 Gew.-% der Teilchen des kationischen Nitrils der Formel (I) eine Teilchengröße oberhalb 0,2 mm aufweisen, besonders bevorzugt mindestens 40 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% und insbesondere mindestens 60 Gew.-%, der Teilchen des kationischen Nitrils der Formel (I) eine Teilchengröße oberhalb 0,4 mm aufweisen und das kationische Nitril der Formel (I) insbesondere bevorzugt eine mittlere Teilchengröße oberhalb von 400 μm, vorzugsweise oberhalb von 500 μm, besonders bevorzugt oberhalb von 600 μm und insbesondere oberhalb von 700 μm aufweist.
Unter die allgemeine Formel (I) fällt eine Vielzahl von kationischen Nitrilen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind. Mit besonderem Vorteil enthalten die erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen dabei kationische Nitrile, in denen R1 für Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl oder einen n-Butyl, n-Hexyl, n-Octyl, n-Decyl, n- Dodecyl, n-Tetradecyl, n-Hexadecyl oder n-Octadecylrest steht. R2 und R3 sind vorzugsweise ausgewählt aus Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl und Hydroxyethyl, wobei einer oder beide Reste vorteilhaft auch noch ein Cyanomethylenrest sein kann. In der folgenden Tabelle sind
erfindungsgemäß bevorzugte kationische Nitrile der Formel (I) durch ihre Reste R1, R2 und R3 charakterisiert:
Aus Gründen der leichteren Synthese sind Verbindungen bevorzugt, in denen die Reste R1 bis R3 identisch sind, beispielsweise (CH3)3N(+)CH2-CN X', (CH3CH2)3N(+)CH2-CN X" , (CH3CH2CH2)3N(+)CH2-CN X", (CH3CH(CH3))3N(+)CH2-CN X", oder (HO-CH2-CH2)3N(+)CH2-CN X'. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen, die als kationisches Nitril der Formel (I) ein kationisches Nitril der Formel (la)
R4
R°-N( '-(CH2)-CN X da),
R°
enthalten, in der R4, R5 und R6 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH3, -CH2-CH3, - CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)-CH3, wobei R4 zusätzlich auch -H sein kann und X ein Anion ist, wobei vorzugsweise R5 = Rβ = -CH3 und insbesondere R4 = R5 = Rβ = -CH3 gilt, und Verbindungen der Formeln (CH3)3N(+)CH2-CN X", (CH3CH2)3N(+)CH2-CN X" , (CH3CH2CH2)3N(+)CH2-CN X", (CH3CH(CH3))3N(+)CH2-CN X", oder (HO-CH2-CH2)3N(+)CH2-CN X" besonders bevorzugt sind.
Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen, die ein kationisches Nitril der Formel (I), vorzugsweise der Formel (la), besonders bevorzugt der Formel (CH3)3N(+)CH2-CN X" enthalten, wobei X" für ein Anion steht, das aus der Gruppe Chlorid, Bromid, lodid, Hydrogensulfat, Methosulfat, Laurylsulfat, Dodecylbenzolsulfonat, p-Toluolsulfonat (Tosylat),
Cumolsulfonat oder Xylolsulfonat oder deren Mischungen ausgewählt ist, sind besonders bevorzugt.
Die vorgenannten kationischen Nitrile können vor der Einarbeitung in die erfindungsgemäßen Mitteln auf verschiedene Weise konfektioniert werden. Beispiele für solche Konfektionierungen sind die Verwendung fester Trägermaterialien, auf welche die kationischen Nitrile „aufgezogen" werden, oder die Beschichtung der Nitrile bzw. bestimmter Nitrilcompounds.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die kationischen Nitrile in Kombination mit einem anorganischen Trägermaterial eingesetzt. Dabei kann das Aufbringen auf das Trägermaterial derart geschehen, daß in eine wäßrige Lösung des kationischen Nitrils, wie sie im Rahmen deren Herstellung anfällt, das Trägermaterial einrührt und das wäßrige Lösungsmittel im Vakuum, gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur, abgezogen wird. Alternativ kann das gelöste kationische Nitril aber auch auf das Trägermaterial aufgesprüht werden. Das resultierende Produkt wird in der Folge gegebenenfalls getrocknet.
Werden Silizium-haltige anorganische Trägermaterialien eingesetzt, so weisen diese vorzugsweise eine innere Oberfläche im Bereich von 10 m2/g bis 500 m2/g, insbesondere 100 m2/g bis 450 m2/g auf. Geeignet sind beispielsweise Silikate, Kieselsäuren, Kieselgele und Tone sowie deren Gemische. Das Trägermaterial ist jedoch vorzugsweise frei von Zeolithen.
Als Trägermaterialien sind Kieselsäuren, die nach einem Thermalprozeß (Flammenhydrolyse von SiCI4) hergestellt worden sind (sogenannte pyrogene Kieselsäuren), ebenso brauchbar wie durch Naßverfahren hergestellte Kieselsäuren. Kieselgele sind colloidale Kieselsäuren mit elastischer bis fester Konsistenz und einer weitgehend losen Porenstruktur, wodurch sich ein hohes Flüssigkeitsaufnahmevermögen ergibt. Sie können durch Einwirken von Mineralsäuren auf Wasserglas hergestellt werden. Tone sind natürlich vorkommende kristalline oder amorphe Silikate des Aluminiums, Eisens, Magnesiums, Calciums, Kaliums und Natriums, zum Beispiel Kaolin, Talkum, Pyrophyllit, Attapulgit, Sepiolit, Montmorillionit und Bauxit. Auch der Einsatz von Aluminiumsilikat als Trägermaterial oder als Komponente einer Trägermaterialmischung ist möglich. Vorzugsweise weist das Trägermaterial Teilchengrößen im Bereich von 100 μm bis 1 ,5 mm auf.
Die derart konfektionierten kationischen Nitrile weisen vorzugsweise einen Gehalt an Trägermaterial von 10 bis 50 Gew.-% auf.
Das mit Hilfe des Silizium enthaltenden Trägermaterials teilchenförmig konfektionierte kationische Nitril kann zusätzlich ein organisches Material mit einem Schmelzpunkt über 40 °C, insbesondere
nichtionisches Tensid enthalten und/oder mit einem solchen umhüllt sein. Dies kann die Zerfallseigenschaften des entsprechenden Teilchens in wäßrigen Systmen und/oder seine Lagerstabilität positiv beeinflussen.
Zusammenfassend sind portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung bevorzugt, in welchen das/die kationische(n) Nitril(e) der Formel (I) partikelförmig ist/sind, wobei das/die kationische(n) Nitril(e) mit einem anorganischen Trägermaterial, vorzugsweise mit einem Trägermaterial aus der Gruppe der Silizium-haltigen Substanzen, besonders bevorzugt der Alkalisilikate, der Kieselsäuren, der Kieselgele oder der Tone, und/oder der Phosphate, besonders bevorzugt der Alkaliphosphate, konfektioniert vorliegt, wobei das Trägermaterial vorzugsweise eine innere Oberfläche von 12 m2/g bis 480 m2/g, insbesondere von 80 m2/g bis 440 m2/g aufweist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen die Nitrilquats in compoundierter Form in Gegenwart eines Polymers, welches mindestens eine Säurefunktionalität aufweist, das heißt mindestens ein Monomer aufweist, welches durch eine Säurefunktionalität gekennzeichnet ist, vor.
Ein weiterer bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist daher eine erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung, welche das kationische Nitril in Form eines Compounds enthält, welches seinerseits i) mindestens ein kationisches Nitril der Formel (I)
R1
R2-N(+)-(CH2)-CN XH (I),
R3
in der R1 für -H, -CH3, einen C2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest, einen substituierten C2.24- Alkyl- oder -Alkenylrest mit mindestens einem Substituenten aus der Gruppe -CI, -Br, - OH, -NH2, -CN, einen Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer C1-24-Alkylgruppe, oder für einen substituierten Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer C1-2 -Alkylgruppe und mindestens einem weiteren Substituenten am aromatischen Ring steht, R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH2-CN, -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2- CH3, -CH(CH3)-CH3, -CH2-OH, -CH2-CH2-OH, -CH(OH)-CH3, -CH2-CH2-CH2-OH, - CH2-CH(OH)-CH3, -CH(OH)-CH2-CH3, -(CH2CH2-0)nH mit n = 1 , 2, 3, 4, 5 oder 6 und X ein Anion ist, sowie
ii) mindestens ein Polymer, welches mindestens einen monomeren Baustein mit einer
Säurefunktionalität aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil des Polymers am Gesamtgewicht des Compounds zwischen 5 und 99,99 Gew.% beträgt.
Selbstverständlich kann ein entsprechender Compound mehrere kationische Nitrile mit unterschiedlichen Strukturen enthalten. Technisch realisierbar und im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bevorzugt sind erfindungsgemäße Compounds, die zwei, drei, vier oder fünf verschiedene kationische Nitrile der Formel (I) enthalten.
Der Gewichtsanteil der kationischen Nitrile am Gesamtgewicht des bevorzugten Compounds kann variieren, wobei der Gewichtsanteil des kationischen Nitrils bis zu 60 Gew.-% betragen kann. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden jedoch solche Compounds bevorzugt, die einen Gewichtsanteil an kationischem Nitril zwischen 0,01 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 32 Gew.-%, bevorzugt von 0,2 bis 28 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,5 bis 24 Gew.-% und insbesondere von 1 ,0 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Compounds, aufweisen.
Neben einem oder mehreren kationischen Nitril(en) enthalten die bevorzugten Compounds weiterhin mindestens ein Polymer, welches mindestens eine Säurefunktionalität aufweist. Der Gewichtsanteil des Polymers mit der Säurefunktionalität beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht, vorzugsweise mehr als 7 Gew.-%, bevorzugt mehr als 14 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 20 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mehr als 25 Gew.-% und insbesondere mehr als 29 Gew.-%. Besonders bevorzugt erfindungsgemäße Compounds weisen einen Gewichtsanteil an Polymer zwischen 15 und 99 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 25 und 97 Gew.-%, bevorzugt zwischen 35 und 95 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 45 und 92 Gew.-% und insbesondere zwischen 50 und 89 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Compounds, auf.
Als Polymere sind grundsätzlich alle säurengruppenhaltigen Polymere einsetzbar. Die Polymere können in nicht-neutraliserter, teilneutralisierter oder vollständig neutralisierter Form vorliegen. Bevorzugt ist jedoch der Einsatz von Teilneutrlisaten oder vollständig neutralierten Säuren. Bevorzugte Polymere weisen mindestens ein Monomer aus der Gruppe der Carbonsäuren, der Sulfonsäuren und/oder der Phosphonsäuren auf.
Zur Gruppe der Polymere, welche mindestens ein Monomer aus der Gruppe der Carbonsäuren aufweisen, zählen beispielsweise die Polycarboxylate, aber auch säuremodifizierte Polysaccharide wie Carboxymethylcellulose.
Als Polymere sind weiterhin insbesondere Polycarboxylate / Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxylate, Polyasparaginsäure, Polyacetale und Dextrine geeignet. Polymere Polycarboxylate sind beispielsweise die Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70000 g/mol.
Mit besonderem Vorzug enthalten die erfindungsgemäß bevorzugten Compounds im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Polymere, welche als Monomer eine ethylenisch ungesättigte, monomere Carbonsäure der allgemeinen Formel II
R1(R2)C=C(R3)COOH (II);
in der R1 bis R3 unabhängig voneinander für -H -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder - COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert oder für -COOH oder - COOR4 steht, wobei R4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, aufweisen.
Weitere bevorzugte Polymere, welche mindestens ein Monomer aus der Gruppe der Carbonsäruen enthalten, sind die amphoteren Copolmyere, die als Monomerenbaustein neben einer ethylnisch ungesättigten Carbonsäure der weiterhin mindestens eine ethylenisch ungesättigte Monomereinheit der allgemeinen Formel IM
R1(R2)C=C(R3)R4 (III),
in der R1 bis R4 unabhängig voneinander für -H -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder - COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert, eine heteroatomare Gruppe mit mindestens einer positiv gelandenen Gruppe, einem quaternisierten Stickstoffatom oder zumindest einer Amingruppe mit einer postiven Ladung im pH-Bereich zwischen 2 und 11 oder für -COOH oder -COOR5 steht, wobei R5 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, enthält.
Beispiele für die vorgenannten (unpolmyerisierten) Monomereinheiten der Fomel III sind Diallylamin, Methyldiallylamin, Dimethyldimethylammoniumsalze,
Acrylamidopropyl(trimethyl)ammoniumsalze (R1, R2, und R3, = H, R4 = C(0)NH(CH2)2N+(CH3)3 X"), Methacrylamidopropyl(trimethyl)ammoniumsalze (R1 und R2 = H, R3 = CH3 H, R4 = C(0)NH(CH2)2N+(CH3)3 X").
Besonders bevorzugte amphotere Polymere enthalten als Monomereinheiten Derivate des Diallylamins, insbesondere Dimethyldiallylammoniumsalz und/oder
Methacrylamidopropyl(trimethyl)-ammoniumsalz, vorzugsweise in Form des Chlorids, Bromids, lodids, Hydroxids, Phosphats, Sulfats, Hydrosulfats, Ethylsulfasts, Methylsulfats, Mesylats, Tosylats, Formiats oder Acetats in Kombination mit Monomereinheiten aus der Gruppe der ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren.
Besonders bevorzugte Polymere enthalten mindestens ein Monomer aus der Gruppe der Sulfonsäuren.
Besonders bevorzugt als Sulfonsäuregruppen-haltige Polymere einsetzbar sind Copolymere aus ungesättigten Carbonsäuren, Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren und gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind ungesättigte Carbonsäuren der Formel IV als Monomer bevorzugt,
R1(R2)C=C(R3)COOH (IV),
in der R1 bis R3 unabhängig voneinander für -H -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder - COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert oder für -COOH oder - COOR4 steht, wobei R4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist.
Unter den ungesättigten Carbonsäuren, die sich durch die Formel IV beschreiben lassen, sind insbesondere Acrylsäure (R1 = R2 = R3 = H), Methacrylsäure (R1 = R2 = H; R3 = CH3) und/oder Maleinsäure (R1 = COOH; R2 = R3 = H) bevorzugt.
Bei den Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren sind solche der Formel V bevorzugt,
R5(R6)C=C(R7)-X-S03H (V),
in der R5 bis R7 unabhängig voneinander für -H -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder - COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert oder für -COOH oder - COOR4 steht, wobei R4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, und X für eine optional vorhandene Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus -(CH2)n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH2)k- mit k = 1 bis 6, -C(0)-NH-C(CH3)2- und -C(0)-NH-CH(CH2CH3)-.
Unter diesen Monomeren bevorzugt sind solche der Formeln Va, Vb und/oder Vc,
H2C=CH-X-S03H (Va),
H2C=C(CH3)-X-S03H (Vb),
H03S-X-(R6)C=C(R7)-X-S03H (Vc),
in denen R6 und R7 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -H, -CH3, -CH2CH3, -CH2CH2CH3, -CH(CH3)2 und X für eine optional vorhandene Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus -(CH2)n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH2)k- mit k = 1 bis 6, -C(0)-NH-C(CH3)2- und -C(0)-NH- CH(CH2CH3)-.
Besonders bevorzugte Sulfonsäuregruppen-haltige Monomere sind dabei 1-Acrylamido-1- propansulfonsäure (X = -C(0)NH-CH(CH2CH3) in Formel Va), 2-Acrylamido-2-propansulfonsäure (X = -C(0)NH-C(CH3)2 in Formel Va), 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure (X = -C(0)NH- CH(CH3)CH2- in Formel Va), 2-Methacrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure (X = -C(0)NH- CH(CH3)CH2- in Formel Vb), 3-Methacrylamido-2-hydroxy-propansulfonsäure (X = -C(0)NH- CH2CH(OH)CH2- in Formel Vb), Allylsulfonsäure (X = CH2 in Formel Va), Methallylsulfonsäure (X = CH2 in Formel Vb), Allyloxybenzolsulfonsäure (X = -CH2-0-C6H4- in Formel Va), Methallyloxybenzolsulfonsäure (X = -CH2-0-C6H4- in Formel Vlb), 2-Hydroxy-3-(2- propenyloxy)propansulfonsäure, 2-Methyl-2-propen1-sulfonsäure (X = CH2 in Formel Vb), Styrolsulfonsäure (X = C6H in Formel Va), Vinylsulfonsäure (X nicht vorhanden in Formel Va), 3- Sulfopropylacrylat (X = -C(0)NH-CH2CH2CH2- in Formel Va), 3-Sulfopropylmethacrylat (X = - C(0)NH-CH2CH2CH2- in Formel Vlb), Sulfomethacrylamid (X = -C(0)NH- in Formel Vb), Sulfomethylmethacrylamid (X = -C(0)NH-CH2- in Formel Vb) sowie wasserlösliche Salze der genannten Säuren.
Als weitere ionische oder nichtionogene Monomere kommen insbesondere ethylenisch ungesättigte Verbindungen in Betracht. Vorzugsweise beträgt der Gehalt der erfindungsgemäß eingesetzten Polymere an Monomeren der Gruppe iii) weniger als 20 Gew.-%, bezogen auf das
Polymer. Besonders bevorzugt zu verwendende Polymere bestehen lediglich aus Monomeren der Gruppen i) und ii).
Zusammenfassend sind Copolymere aus
i) ungesättigten Carbonsäuren der Formel IV.
R1(R2)C=C(R3)COOH (IV),
in der R1 bis R3 unabhängig voneinander für -H -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder - COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert oder für -COOH oder - COOR4 steht, wobei R4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist,
ii) Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren der Formel V
R5(R6)C=C(R7)-X-S03H (V),
in der R5 bis R7 unabhängig voneinander für -H -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder - COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert oder für -COOH oder - COOR4 steht, wobei R4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, und X für eine optional vorhandene Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus -(CH2)n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH2)k- mit k = 1 bis 6, -C(0)-NH-C(CH3)2- und -C(0)-NH-CH(CH2CH3)-
iii) gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren
besonders bevorzugte Inhaltsstoffe der erfindungsgemäß bevorzugten Compounds.
Besonders bevorzugte Copolymere bestehen aus
i) einer oder mehrerer ungesättigter Carbonsäuren aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder Maleinsäure
ii) einem oder mehreren Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren der Formeln XVIIa, XVIIb und/oder XVI Ic:
H2C=CH-X-S03H (Va),
H2C=C(CH3)-X-S03H (Vb),
H03S-X-(R6)C=C(R7)-X-S03H (Vc),
in der R6 und R7 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -H, -CH3, -CH2CH3, -CH2CH2CH3, -CH(CH3)2 und X für eine optional vorhandene Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus - (CH2)n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH2)k- mit k = 1 bis 6, -C(0)-NH-C(CH3)2- und -C(0)-NH- CH(CH2CH3)-
iii) gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren.
Die Copolymere können die Monomere aus den Gruppen i) und ii) sowie gegebenenfalls iii) in variierenden Mengen enthalten, wobei sämtliche Vertreter aus der Gruppe i) mit sämtlichen Vertretern aus der Gruppe ii) und sämtlichen Vertretern aus der Gruppe iii) kombiniert werden können. Besonders bevorzugte Polymere weisen bestimmte Struktureinheiten auf, die nachfolgend beschrieben werden.
So sind beispielsweise erfindungsgemäße Compounds bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel VI
-[CH2-CHCOOH]m-[CH2-CHC(0)-Y-S03H]p- (VI),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)π- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind.
Diese Polymere werden durch Copolymerisation von Acrylsäure mit einem Sulfonsäuregruppen- haltigen Acrylsäurederivat hergestellt. Copolymerisiert man das Sulfonsäuregruppen-haltige Acrylsäurederivat mit Methacrylsäure, gelangt man zu einem anderen Polymer, dessen Einsatz in den erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen ebenfalls bevorzugt und dadurch gekennzeichnet ist, daß die bevorzugten Compounds ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel X
-[CH2-C(CH3)COOH]m-[CH2-CHC(0)-Y-S03H]p- (VII),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind.
Völlig analog lassen sich Acrylsäure und/oder Methacrylsäure auch mit Sulfonsäuregruppen- haltigen Methacrylsäurederivaten copolymerisieren, wodurch die Struktureinheiten im Molekül verändert werden. So sind erfindungsgemäße Compounds, die ein oder mehrere Copolymere enthalten, welche Struktureinheiten der Formel VIII
-[CH2-CHCOOH]m-[CH2-C(CH3)C(0)-Y-S03H]p- (VIII),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind, ebenfalls eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, genau wie auch Compounds bevorzugt sind, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel IX
-[CH2-C(CH3)C00H]m-[CH2-C(CH3)C(0)-Y-S03H]p- (IX),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind.
Anstelle von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure bzw. in Ergänzung hierzu kann auch Maleinsäure als besonders bevorzugtes Monomer aus der Gruppe i) eingesetzt werden. Man gelangt auf diese Weise zu erfindungsgemäß bevorzugten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel X
-[HOOCCH-CHCOOH]m-[CH2-CHC(0)-Y-S03H]p- (X),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind und Compounds, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel XI
-[HOOCCH-CHCOOH]m-[CH2-C(CH3)C(0)0-Y-S03H]p- (XI),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind.
Zusammenfassend sind erfindungsgemäße Compounds bevorzugt, die ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formeini VI und/oder VII und/oder VIII und/oder IX und/oder X und/oder XI
-[CH2-CHCOOH]m-[CH2-CHC(0)-Y-S03H]p- (VI),
-[CH2-C(CH3)COOH]m-[CH2-CHC(0)-Y-S03H]p- (VII),
-[CH2-CHCOOH]m-[CH2-C(CH3)C(0)-Y-S03H]p- (VIII),
-[CH2-C(CH3)COOH]m-[CH2-C(CH3)C(0)-Y-S03H]p- (IX),
-[HOOCCH-CHCOOH]m-[CH2-CHC(0)-Y-S03H]p- (X),
-[HOOCCH-CHCOOH]m-[CH2-C(CH3)C(0)0-Y-S03H]p- (XI),
enthalten, in denen m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind.
In den Polymeren können die Sulfonsäuregruppen ganz oder teilweise in neutralisierter Form vorliegen, d.h. daß das acide Wasserstoffatom der Sulfonsäuregruppe in einigen oder allen
Sulfonsäuregruppen gegen Metallionen, vorzugsweise Alkalimetallionen und insbesondere gegen Natriumionen, ausgetauscht sein kann. Entsprechende Compounds, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Sulfonsäuregruppen im Copolymer teilweise- oder vollständig neutralisiert vorliegen, sind erfindungsgemäß bevorzugt.
Die Monomerenverteilung der in den erfindungsgemäß bevorzugten Compounds eingesetzten Copolymeren beträgt bei Copolymeren, die nur Monomere aus den Gruppen i) und ii) enthalten, vorzugsweise jeweils 5 bis 95 Gew.-% i) bzw. ii), besonders bevorzugt 50 bis 90 Gew.-% Monomer aus der Gruppe i) und 10 bis 50 Gew.-% Monomer aus der Gruppe ii), jeweils bezogen auf das Polymer.
Bei Terpolymeren sind solche besonders bevorzugt, die 20 bis 85 Gew.-% Monomer aus der Gruppe i), 10 bis 60 Gew.-% Monomer aus der Gruppe ii) sowie 5 bis 30 Gew.-% Monomer aus der Gruppe iii) enthalten.
Die Molmasse der in den erfindungsgemäß bevorzugten Compounds eingesetzten vorstehend beschriebenen Sulfo-Copolymere kann variiert werden, um die Eigenschaften der Polymere dem gewünschten Verwendungszweck anzupassen. Bevorzugte erfindungsgemäße Mittel sind dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymere Molmassen von 2000 bis 200.000 gmol"1, vorzugsweise von 4000 bis 25.000 gmol"1 und insbesondere von 5000 bis 15.000 gmol'1 aufweisen.
Weitere besonders bevorzugte Polymere enthalten mindestens ein Monomer aus der Gruppe der Carbonsäuren und weiterhin mindestens ein Monomer aus der Gruppe der Phosphonsäuren.
Der Gewichtsanteil des kationischen Nitrils am Gesamtgewicht der erfindungsgemäß bevorzugten Compounds ist vorzugsweise geringer als der Gewichtsanteil des Polymers. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt das Verhältnis des Gewichtsanteils des kationischen Nitrils zum Gewichtsanteil des Polymer zwischen 1 :1 und 1 :40, vorzugsweise zwischen 1 :1 ,5 und 1 :36, bevorzugt zwischen 1 :2 und 1 :32, besonders bevorzugt zwischen 1 :3 und 1 :28 und insbesondere zwischen 1 :4 und 1 :24.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die erfindungsgemäß bevorzugten Compounds in gröberer Form vorliegen. Bevorzugte Compounds sind dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens 50, Gew.-%, vorzugsweise mindestens 60 Gew.-%, bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 80 Gew.-% und insbesondere mindestens 90 Gew.-% der Teilchen des Compounds eine Teilchengröße oberhalb 0,2 mm, vorzugsweise oberhalb 0,3 mm und besonders bevorzugt oberhalb 0,4 mm aufweisen.
Der Anteil an Teilchen mit Größen oberhalb 200 μm soll vorzugsweise mehr als 90 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtheit der Teilchen des Compounds, betragen. Um eine vorteilhafte homogene Teilchengrößenverteilung zu besitzen, sollten die Compounds insbesondere frei von zu feinen bzw. Staub-Anteilen sein, also besonders bevorzugt gar keine Teilchen unter 0,2 mm Durchmesser enthalten. Besonders bevorzugte Compounds sind substantiell frei von Teilchen mit Größen unterhalb 0,2 mm. Unter "substantiell frei" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Gehalte unter 2 Gew.-%, vorzugsweise unter 1 Gew.-% und insbesondere unter 0,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtheit der Teilchen, verstanden.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Teilchen des Compounds eine mittlere Teilchengröße oberhalb von 400 μm, vorzugsweise oberhalb von 500 μm, besonders bevorzugt oberhalb von 600 μm und insbesondere oberhalb von 700 μm auf.
Die Schüttdichte erfindungsgemäß bevorzugter Compounds beträgt zwischen 0,8 und 2,0 g/cm3 bbeevvoorrzzuuggtt zzwwiisscchheenn 00,,99 uunndd 11 ,,99 gg//ccmm33,, besonders bevorzugt zwischen 1 ,0 und 1 ,8 g/cm3 und insbesondere zwischen 1 ,2 und 1 ,8 g/cm3
Der Wassergehalt erfindungsgemäß bevorzugter Compounds ist gering und liegt unterhalb 10 Gew.-%, vorzugsweise unterhalb 10 Gew.-%, bevorzugt unterhalb 9 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 1 und 9 Gew.-% und insbesondere zwischen 3 und 9 Gew.-%. Dieser geringe Wassergehalt wirkt sich insbesondere vorteilhaft auf die Lagerstabilität der Compounds aus.
Erfindungsgemäß bevorzugte Compounds sind dadurch gekennzeichnet, daß das Compound eine Schichtstruktur aus einem polymerhaltigen Kern einer nitrilhaltigen ersten Schicht und optional einer weiteren polymerhaltigen zweiten Schicht aufweist.
Die zuvor beschriebenen kationischen Nitrile können, gegenbenfalls in Kombination mit einem Trägermaterial und/oder Polymer, eine Beschichtung aufweisen, wobei wasserlösliche oder wasserdispergierbare Beschichtungen bevorzugt werden. Eine Beschichtung der kationischen Nitrile dient dabei insbesondere der Erhöhung der Stabilität dieser Verbindungen gegenüber Feuchtigkeit, die beispielsweise bei längerer Lagerung durch die wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Materielien in das Innere des tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen Behälters diffundieren kann.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Beschichtung der kationischen Nitrile oder Nitril-Compounds mit ist das Wirbelschicht-Umhüllungsverfahren, bei welchem in fester, insbesondere pulverförmiger Form vorliegende Bleichaktivatoren der Formel (I), gegebenenfalls in Abmischung mit Bindemittel und/oder festem Füllstoff oder als vorgefertigtes Granulat, bei gleichzeitiger Trocknung in einer
Wirbelschichtapparatur mit einer sauren wäßrigen Beschichtungslösung, besprüht.
Zum Aufbringen der Beschichtung auf die auf die kationischen Nitrile oder Nitril-Compounds eignen sich weiterhin selbstverständlich sämtliche Vorrichtungen, mit denen Beschichtungen aus einer wässrigen Lösung hergestellt werden können. So können größere Objekte beispielsweise direkt mit Sprühdüsen, bevorzugt Zweistoffdüsen, unter gleichzeitigem oder nachfolgendem Trocknen besprüht werden. Kleinere Objekte können in Trommelcoatern, wie sie beispielsweise in der Pharmazie gebräuchlich sind, oder Dragierkesseln besprüht werden.
Der Gewichtsanteil der wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Beschichtung am Gesamtgewicht des/der partikelförmigen beschichteten kationischen Nitrils/Nitrile in den erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen beträgt vorzugsweise 0,8 bis 24 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 ,2 bis 19 Gew.-% und insbesondere 1 ,6 bis 14 Gew.-%.
Unabhängig von der Wahl des Beschichtungsverfahrens ist in bevorzugten erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen das Beschichtungsmaterial wenigstens anteilsweise ausgewählt ist aus einem Polymer oder Polymergemisch, wobei das Polymer bzw. mindestens 50 Gew.-% des Polymergemischs ausgewählt ist aus
a) wasserlöslichen nichtionischen Polymeren aus der Gruppe der
a1 ) Polyvinylpyrrolidone, a2) Vinylpyrrolidon/Vinylester-Copolymere, a3) Celluloseether a4) Polyvinylalkohol a5) Polyalkylenglycol, insbesondere Polyethylenglycol und/oder Polypropylenglycol
b) wasserlöslichen amphoteren Polymeren aus der Gruppe der
b1 ) Alkylacrylamid/Acrylsäure-Copolymere b2) Alkylacrylamid/Methacrylsäure-Copolymere b3) Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure-Copolymere b4) Alkylacrylamid/Acrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure -Copolymere b5) Alkylacrylamid/Methacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure - Copolymere b6) Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure- Copolymere
b7) Alkylacrylamid/Alkymethacrylat/Alkylaminoethylmethacrylat/Alkylmethacrylat-
Copolymere b8) Copolymere aus b8i) ungesättigten Carbonsäuren bδii) kationisch derivatisierten ungesättigten Carbonsäuren bδiii) gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren
c) wasserlöslichen zwitterionischen Polymeren aus der Gruppe der
d) Acrylamidoalkylthalkylammoniumchlorid/Acrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze c2) Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Methacrylsäure-Copolymere sowie deren
Alkali- und Ammoniumsalze c3) Methacroylethylbetain/Methacrylat-Copolymere
d) wasserlöslichen anionischen Polymeren aus der Gruppe der
d1 ) Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere d2) Vinylpyrrolidon/Vinylacrylat-Copolymere d3) Acrylsäure/Ethylacrylat N-tert.Butylacrylamid-Terpolymere d4) Pfropfpolymere aus Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein oder im Gemisch, copolymerisiert mit Crotonsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Polyalkylenoxiden und/oder Polykalkylenglycolen d5) gepropften und vernetzten Copolymere aus der Copolymerisation von d5i) mindesten einem Monomeren vom nicht-ionischen Typ, d5ii) mindestens einem Monomeren vom ionischen Typ, dδiii) von Polyethylenglycol und d5iv) einem Vernetzter d6) durch Copolymerisation mindestens eines Monomeren jeder der drei folgenden
Gruppen erhaltenen Copolymere: d6i) Ester ungesättigter Alkohole und kurzkettiger gesättigter Carbonsäuren und/oder Ester kurzkettiger gesätigter Alkohole und ungesättigter Carbonsäuren, d6ii) ungesättigte Carbonsäuren, dδiii) Ester langkettiger Carbonsäuren und ungesättigter Alkohole und/oder
Ester aus den Carbonsäuren der Gruppe d6ii) mit gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten C8.ι8-Alkohols d7) Terpolymere aus Crotonsäure, Vinylacetat und einem Allyl- oder Methallyl-
ester d8) Tetra- und Pentapolymere aus dδi) Crotonsäure oder Allyloxyessigsäure dδii) Vinylacetat oder Vinylpropionat dδiii) verzweigten Allyl- oder Methallylestern dδiv) Vinylethern, Vinylesterrn oder geradkettigen Allyl- oder Methallylestern d9) Crotonsäure-Copolymere mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe
Ethylen, Vinylbenzol, Vinymethylether, Acrylamid und deren wasserlöslicher Salze d10) Terpolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und Vinylestern einer gesättigten aliphatischen in α-Stellung verzweigten Monocarbonsäure
e) wasserlöslichen kationischen Polymeren aus der Gruppe der
e1 ) quaternierten Cellulose-Derivate e2) Polysiloxane mit quaternären Gruppen e3) kationischen Guar-Derivate e4) polymeren Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere mit Estern und
Amiden von Acrylsäure und Methacrylsäure e5) Copolymere des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dialkylaminoacry- lats und -methacrylats e6) Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere e7) quaternierter Polyvinylalkohol e8) unter den INCI-Bezeichnungen Polyquaternium 2, Polyquaternium 17,
Polyquaternium 1δ und Polyquaternium 27 angegeben Polymere.
Eine genauere Beschreibung der genannten Polymere findet sich weiter unten im Text im Zusammenhang mit den für die Herstellung des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters geeigneten Materialien. Auf die dortigen Ausführungen wird zur Vermeidung von Wiederholungen an dieser Stelle verwiesen.
Neben den genannten Polymeren sind auch anorganische Salze zur Beschichtung der kationischen Nitrile oder Nitril-Compounds geeignet. Bevorzugt wird das Beschichtungsmaterial dabei wenigstens anteilsweise aus der Gruppe der wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren anorganischen Salze, vorzugsweise aus der Gruppe der Sulfate, Chloride, Phosphate und Phosphonate, wobei insbesondere die Alkali- und Erdalkalisalze und hier wiederum die Natrium-, Kalium- und/oder Magnesiumsalze besonders bevorzugt werden, ausgewählt.
Eine dritte Gruppe bevorzugter Beschichtungsmaterialien sind schließlich schmelzbare Substanzen oder Substanzgemische, insbesondere Substanzen oder Substanzgemische mit einem Schmelzpunkt oberhalb 40°C, wie Fette und/oder Triglyceride und/oder Fettsäuren und/oder Fettalkohole und/oder Wachse und/oder Parrafine.
Fett(e) oder Triglycerid(e) ist die Bezeichnung für Verbindungen des Glycerins, bei denen die drei Hydroxy-Gruppen des Glycerins durch Carbonsäuren verestert sind. Die natürlich vorkommenden Fette sind Triglyceride, die in der Regel verschiedene Fettsäuren im gleichen Glycerin-Molekül enthalten. Durch Verseifung der Fette und nachfolgende Veresterung bzw. Umsetzung mit Acylchloriden sind jedoch auch synthetische Triglyceride, in denen nur eine Fettsäure gebunden ist, zugänglich (z.B. Tripalmitin, Triolein oder Tristearin). Natürliche und/oder synthetische Fette und/oder Mischungen der beiden sind als Beschichtungsmaterial oder Bestandteil der Beschichtung von kationischen Nitriien im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Als Fettsäuren werden in der vorliegenden Anmeldung aliphatische gesättigte oder ungesättigte, Carbonsäuren mit verzweigter oder unverzweigter Kohlenstoffkette bezeichnet. Für die Herstellung der Fettsäuren existieren eine Vielzahl von Herstellungsmethoden. Während die niederen Fettsäuren meist auf oxidative Verfahren ausgehend von Alkoholen und/oder Aldehyden sowie aliphatischen bzw. acyclischen Kohlenwasserstoffen beruhen, sind die höheren homologen meistenteils auch heute noch am einfachsten durch Verseifung natürlicher Fette zugänglich. Durch die Fortschritte im Bereich der transgenen Pflanzen sind inzwischen fast unbegrenzte Möglichkeiten zur Variation des Fettsäure-Spektrums in den Speicherfetten von Ölpflanzen gegeben. Bevorzugte Fettsäuren weisen im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen Schmelzpunkt auf, der eine Verarbeitung dieser Fette als Bschichtungsmaterial erlaubt. Bevorzugte Beschichtungsmaterialien oder Beschichtungsbestandteile sind daher Caprinsäure und/oder Undecansäure und/oder Laurinsäure und/oder Tridecansäure und/oder Myristinsäure und/oder Pentadecansäure und/oder Palmitinsäure und/oder Margarinsäure und/oder Stearinsäure und/oder Nonadecansäure und/oder Arachinsäure und/oder Erucasäure und/oder Elaeosterarinsäure.
Fettalkohol ist eine Sammelbezeichnung für die durch Reduktion der Triglyceride, Fettsäuren bzw. Fettsäureester erhältlichen linearen, gesättigten oder ungesättigten primären Alkohole mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen. Die Fettalkohole können in Abhängigkeit vom Herstellungsverfahren gesättigt oder ungesättigt sein. Myristylalkohol und/oder 1-Pentadecanol und/oder Cetylalkohol und/oder 1-Heptadecanl und/oder Stearylalkohol und/oder Erucylalkohol und/oder 1-Nonadecanol und/oder Arachidylalkohol und/oder 1-Heneicosanol und/oder Behenylalkohol und/oder Erucylalkohol und/oder Brassidylalkohol sind bevorzugte Bestandteile der Beschichtung von kationischen Nitriien im Rahmen der vorliegenden Erfindung.
Es hat sich ebenfalls als vorteilhaft erwiesen, wenn die in den portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen als Beschichtungsmaterial oder Bestandteil der Beschichtung Wachse enthalten. Bevorzugte Wachse weisen dabei einen Schmelzbereich auf, der zwischen etwa 45°C und etwa 75°C liegt. Das heißt im vorliegenden Fall, daß der Schmelzbereich innerhalb des angegebenen Temperaturintervalls auftritt und bezeichnet nicht die Breite des Schmelzbereichs. Wachse mit einem solchen Schmelzbereich sind zum einem bei Raumtemperatur formstabil schmelzen jedoch bei für die maschinelle Geschirreinigung typischen Temperaturen von 30°C bis 90°C und sind daher bei diesen Temperaturen leichter wasserdispergierbar.
Unter 'Wachsen" wird eine Reihe natürlicher oder künstlich gewonnener Stoffe verstanden, die in der Regel über 40°C ohne Zersetzung schmelzen und schon wenig oberhalb des Schmelzpunktes verhältnismäßig niedrigviskos und nicht fadenziehend sind. Sie weisen eine stark temperaturabhängige Konsistenz und Löslichkeit auf.
Nach ihrer Herkunft teilt man die Wachse in drei Gruppen ein, die natürlichen Wachse, chemisch modifizierte Wachse und die synthetischen Wachse.
Zu den natürlichen Wachsen zählen beispielsweise pflanzliche Wachse wie Candelillawachs, Carnaubawachs, Japanwachs, Espartograswachs, Korkwachs, Guarumawachs, Reiskeimölwachs, Zuckerrohrwachs, Ouricurywachs, oder Montanwachs, tierische Wachse wie Bienenwachs, Schellackwachs, Walrat, Lanolin (Wollwachs), oder Bürzelfett, Mineralwachse wie Ceresin oder Ozokerit (Erdwachs), oder petrochemische Wachse wie Petrolatum, Paraffin wachse oder Mikrowachse.
Zu den chemisch modifizierten Wachsen zählen beispielsweise Hartwachse wie Montanesterwachse, Sassolwachse oder hydrierte Jojobawachse.
Unter synthetischen Wachsen werden in der Regel Polyalkylenwachse oder Polyalkylenglycolwachse verstanden. Als schmelz- oder erweichbaren Substanzen für die durch Abkühlung aushärtenden Massen einsetzbar sind auch Verbindungen aus anderen Stoffklassen, die die genannten Erfordernisse hinsichtlich des Erweichungspunkts erfüllen. Als geeignete synthetische Verbindungen haben sich beispielsweise höhere Ester der Phthalsäure, insbesondere Dicyclohexylphthalat, das kommerziell unter dem Namen Unimoll® 66 (Bayer AG) erhältlich ist, erwiesen. Geeignet sind auch synthetisch hergestellte Wachse aus niederen Carbonsäuren und Fettalkoholen, beispielsweise Dimyristyl Tartrat, das unter dem Namen Cosmacol® ETLP (Condea) erhältlich ist. Umgekehrt sind auch synthetische oder teilsynthetische Ester aus niederen Alkoholen mit Fettsäuren aus nativen Quellen einsetzbar. In diese Stoffklasse fällt beispielsweise das Tegin® 90 (Goldschmidt), ein
Glyce nmonostearat-palmitat. Auch Schellack, beispielsweise Schellack-KPS-Dreiring-SP (Kalkhoff GmbH) ist erfindungsgemäß als Beschichtungsmaterial einsetzbar.
Ebenfalls zu den Wachsen im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden beispielsweise die sogenannten Wachsalkohole gerechnet. Wachsalkohole sind höhermolekulare, wasserunlösliche Fettalkohole mit in der Regel etwa 22 bis 40 Kohlenstoffatomen. Die Wachsalkohole kommen beispielsweise in Form von Wachsestern höhermolekularer Fettsäuren (Wachssäuren) als Hauptbestandteil vieler natürlicher Wachse vor. Beispiele für Wachsalkohole sind Lignocerylalkohol (1- Tetracosanol), Cetylalkohol, Myristylalkohol oder Melissylalkohol. Die Umhüllung der erfindungsgemäß umhüllten Feststoffpartikel kann gegebenenfalls auch Wollwachsalkohole enthalten, worunter man Triterpenoid- und Steroidalkohole, beispielsweise Lanolin, versteht, das beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Argowax® (Pamentier & Co) erhältlich ist.
Weitere vorteilhafte Bestandteile der Matrix der oben genannten Beschichtungen sind Wachsalkohole, also Fettalkohole mit ca. 24-36 Kohlenstoffatomen, die in Form von Wachsestern höhermolekularer Fettsäuren (Wachssäuren) Hauptbestandteil vieler natürlicher Wachse sind. Beispielhaft für bevorzugte Wachsalkohole seien hier Lignocerylalkohol, Cerylalkohol, Myricylalkohol oder Melissylalkohol genannt.
Zusammenfassend sind bevorzugte portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung demnach dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial wenigstens anteilsweise ausgewählt ist aus der Gruppe der schmelzbaren Substanzen, vorzugsweise aus der Gruppe Fette und/oder Triglyceride und/oder Fettsäuren und/oder Fettalkohole und/oder Wachse und/oder Parrafine, und/oder aus der Gruppe der anionischen Tenside.
Durch die vorgenannten Verfahren zur Konfektionierung der Nitrilquats ergeben sich für die Verfahrensprodukte Schüttgewichte, welche zum Teil deutlich von den Schüttgewichten der Reinsubstanzen abweichen. Für die Einarbeitung der konfektionierten Nitrilquats in die Waschoder Reinigungsmittelzusammensetzungen haben sich konfektionierte kationischen Nitrile mit einem Schüttgewicht im Bereich zwischen 320 und 960 g/l, vorzugsweise im Bereich von 360 bis 860 g/l und insbesondere im Bereich von 410 bis 790 g/l als besonders vorteilhaft erwiesen, da durch die vergleichsweise geringen Schüttgewichte die volumetrische Dosierung der Nitrilquats während der Produktion erleichtert, und gleichzeitg die optische Wahrnehmbarkeit dieser Aktivsubstanzen durch den Verbraucher im Endprodukt (Bsp.: Bleich-Booster) verbessert wird.
Die vorstehend beschriebenen Nitrilquats können in flüssiger, gelförmiger, pastöser oder fester Zubereitungsform (vorzugsweise in partikelförmiger Zubereitung gemäß den vorstehenden
Angaben) in einen tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter eingebracht werden.
Der tiefgezogene oder gegossene oder spritzgegossene wasserlösliche oder wasserdispgergierbare Behälter kann dabei jedwede Form aufweisen, wobei insbesondere konkave, konvexe, bikonkave, bikonvexe, kubische, tetragonale, orthorhombische, zylindrische, sphärische, zylindersegmentartige, scheibenförmige, tetrahedrale, dodecahedrale, octahedrale, konische, pyramidale, ellipsoide, fünf-, sieben- und achteckig-prismatische sowie rhombohedrische Formen bevorzugt sind. Auch Behälter mit völlig irregulärer Grundflächen wie Pfeil- oder Tierformen, Bäume, Wolken usw. können realisiert werden. Weisen die tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen Behälter Ecken und Kanten auf, so sind diese vorzugsweise abgerundet.
Selbstverständlich können die tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen Behälter auch Einrichtungen zur Kompartimentierung aufweisen. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen, bei denen der tiefgezogene oder gegossene oder spritzgegossene wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter mindestens zwei voneinander getrennte Kompartimente aufweist, sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt. Wenngleich Behälter mit zwei Kompartimenten bereits eine Trennung der Nitrilquats von weiteren Inhaltsstoffen ermöglichen, kann es aus optischen oder rezepturellen Gründen dennoch angezeigt sein, den tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen Behälter in mehr als zwei Kompartimente zu unterteilen. Tiefgezogene oder gegossene oder spritzgegossene wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter mit drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf, zwölf oder mehr Kompartimenten sind daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung weitere besonders bevorzugt Ausführungsformen.
Weist der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter zwei oder mehr Kompartimente auf, so ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur Vermeidung der eingangs beschriebenen nachteiligen Wechselwirkungen zwischen kationischem Nitril und einem oder mehreren Bestandteilen der portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung bevorzugt, daß mindestens eines der Kompartimente kein(e) kationisches/kationischen Nitril(e) der Formel (I) enthält.
In den nachfolgenden Tabellen ist die beschriebene Trennung bestimmter Inhaltsstoffe beispielhaft anhand ausgewählter Aktivsubstanzen für erfindungsgemäße Mittel mit zwei (Eintrag 1 bis δ) bzw. drei Kompartimenten beschrieben.
Bei den in dem/den Kompartiment(en) enthaltenen portionierten Wasch- oder Reinigungsmitteln bzw. Wasch- oder Reinigungsmittelbestandteilen, kann es sich um Flüssigkeiten, Dispersionen
oder Feststoffe handeln. Beispielhafte Verteilungen von derartigen Flüssigkeiten, Dispersionen und Feststoffen auf einen erfindungsgemäßen Behälter mit zwei (Eintrag 1 bis 6) und drei Kompartimenten zeigt die nachfolgende Tabelle:
Die in den erfindungsgemäßen Mitteln enthaltenen kationischen Nitrile können dabei sowohl Bestandteil des/der Feststoffe, der Dispersion(en) und/oder der Lösung(en) sein. Bevorzugt sind die kationischen Nitrile jedoch Bestandteil des/der Feststoff(e) und/oder der Dispersion(en).
Als Flüssigkeiten werden dabei im Rahmen der vorliegenden Anmeldungen solche einphasigen Substanzen oder Substanzgemische bezeichnet, die eine eine Viskosität (Brookfield-Viskosimeter LVT-II bei 20 U/min und 20°C, Spindel 3) von 500 bis 100.000 mPas, vorzugsweise von 1000 bis 50.000 mPas, besonders bevorzugt von 1200 bis 10000 mPas und insbesondere von 1300 bis 5000 mPas aufweisen.
Derartige Flüssigkeiten können als flüssige Matrix außer Wasser, als einem der gebräuchlichsten Lösungsmittel, auch weitere nichtwäßrige Lösungsmittel enthalten. Diese nichtwäßrigen Lösungsmittel stammen beispielsweise aus den Gruppen der Mono-Alkohole, Diole, Triole bzw. Polyole, der Ether, Ester und/oder Amide. Besonders bevorzugt sind dabei nichtwäßrige
Lösungsmittel, die wasserlöslich sind, wobei „wasserlösliche" Lösungsmittel im • Sinne der vorliegenden Anmeldung Lösungsmittel sind, die bei Raumtemperatur mit Wasser vollständig, d.h. ohne Mischungslücke, mischbar sind.
Nichtwäßrige Lösungsmittel, die in den erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt werden können, stammen vorzugsweise aus der Gruppe ein- oder mehrwertigen Alkohole, Alkanolamine oder Glykolether, sofern sie im angegebenen Konzentrationsbereich mit Wasser mischbar sind. Vorzugsweise werden die Lösungsmittel ausgewählt aus Ethanol, n- oder i-Propanol, Butanolen, Glykol, Propan- oder Butandiol, Glycerin, Diglykol, Propyl- oder Butyldiglykol, Hexylenglycol, Ethylenglykolmethylether, Ethylenglykolethylether, Ethylenglykolpropylether, Etheylenglykolmono- n-butylether, Diethylenglykolmethylether, Di-ethylenglykolethylether, Propylenglykolmethyl-, - ethyl- oder -propylether, Dipropylenglykolmethyl-, oder -ethylether, Methoxy-, Ethoxy- oder Butoxytriglykol, 1-Butoxyethoxy-2-propanol, 3-Methyl-3-methoxybutanol, Propylen-glykol-t- butylether sowie Mischungen dieser Lösungsmittel.
Eine im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte portionierte flüssige Waschoder Reinigungsmittelzusammensetzung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie nichtwäßrige(s) Lösungsmittel in Mengen von 0,1 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis 50 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 2 bis 40 Gew.-% und insbesondere von 2,5 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, enthält, wobei bevorzugte(s) nichtwäßrige(s) Lösungsmittel ausgewählt ist/sind aus der Gruppe der bei Raumtemperatur flüssigen nichtionischen Tenside, der Polyethylenglycole und Polypropylenglycole, Glycerin, Glycerincarbonat, Triacetin, Ethylenglycol, Propylengylcol, Propylencarbonat, Hexylenglycol, Ethanol sowie n-Propanol und/oder iso-Propanol.
Als Dispersion werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung mehrphasige Systeme bezeichnet, welche neben einer kontinuierlichen Phase (Dispersionsmittel) mindestens, eine weitere fein verteilte Phase (dispergierte Phase, Dispergens) aufweisen. Zu den Dispersionen zählen damit beispielsweise die Emulsionen, Aerosole und Suspensionen. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liegt das/die kationische(n) Nitril(e) in fester, partikulärer Form, vorzugsweise in Kombination mit einem Trägermaterial oder einer Beschichtung suspendiert in einer kontinuierlichen flüssigen Phase vor, wobei es sich bei der flüssigen Phasen beispielsweise ebenso um die zuvor genannten nicht-wäßrigen Lösungsmittel, wie auch um Wasser oder Mischungen dieser nicht-wäßrigen Lösungsmittel mit Wasser handeln kann.
Vorzugsweise werden als Dispersionen jedoch flüssige, wasserfreie Rezepturen mit darin suspendierten beschichteten oder unbeschichteten Nitrilquats eingesetzt. Als „wasserfrei" werden
im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Rezepturen bezeichnet, welche eine Wassergehalt unterhalb 5 Gew.-%, vorzugsweise unterhalb 3 Gew.-% und insbesondere unterhalb 1 ,5 Gew.-% aufweisen. Derartige Suspensionen können neben den genannten Nitrilquats und dem Dispersionsmittel weitere wasch- oder reinigungsaktive Substanzen enthalten. Beschreibungen für einige im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte wasch- oder reinigungsaktive Substanzen wie Tenside, Gerüststoffe etc. finden sich weiter unten in dieser Beschreibung.
Sowohl die zuvor beschriebenen Flüssigkeiten, als auch die beschriebenen Suspensionen können zusätzlich ein oder mehrere Verdickungsmittel enthalten. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- oder Reinigungsmittel enthalten sind dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,02 bis 4 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05 bis 3 Gew.-% und insbesondere 0,1 bis 1 ,5 Gew.-%, eines Verdickungsmittels, vorzugsweise eines polymeren Verdickungsmittels, enthalten, wobei als Verdickungsmittel Hydroxyethylcellulose und/oder Hydroxypropylcellulose und/oder Verdickungsmittel aus der Gruppe der Polysaccharide, vorzugsweise Xanthan, der Polyurethane oder der modifizierten Polyacrylate unter besonderer Bevorzugung von Verdickungsmitteln der Formel
R3
I
I
C-X-R4
in der R3 für H oder einen verzweigten oder unverzweigten Cι.4-Alk(en)ylrest, X für N-R5 oder O, R4 für einen gegebenenfalls alkoxylierten verzweigten oder unverzweigten, evtl. substituierten C8. 22-Alk(en)ylrest, R5 für H oder R4 und n für eine natürliche Zahl steht, bevorzugt sind.
Als Feststoffe werden in der vorliegenden Anmeldung insbesondere Pulver, Agglomerate, Kompaktate und Gießkörper bezeichnet. Erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen, welche als Feststoff ein Pulver und/oder ein Agglomerat und/oder ein Kompaktat und/oder einen Gießkörper enthalten, sind besonders bevorzugt.
Pulver ist eine allgemeine Bezeichnung für eine Form der Zerteilung fester Stoffe und/oder Stoffgemische, die man durch Zerkleinern, das heißt Zerreiben oder Zerstoßen in der Reibschale (Pulverisieren), Mahlen in Mühlen oder als Folge von Zerstäubungs- oder Gefriertrocknungen
erhält. Eine besonders feine Zerteilung nennt man oft Atomisierung oder Mikronisierung; die entsprechenden Pulver werden als Mikro-Pulver bezeichnet.
Nach der Korngröße ist eine grobe Einteilung der Pulver in Grob-, Fein- u. Feinst-Pulver üblich; eine genauere Klassifizierung pulverförmiger Schüttgüter erfolgt über ihre Schüttdichte und durch Siebanalyse. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Pulver weisen jedoch untere Partikelgrößen von 500 μm, vorzugsweise von 600 μm und insbesondere von 600 μm auf. Methoden zur Bestimmung der unteren Teilchengröße stützen sich gewöhnlich auf die vorgenannte Siebanalyse und sind im Stand der Technik ausführlich beschrieben.
Pulver lassen sich durch Extrudieren, Pressen, Walzen, Brikettieren, Pelletieren und verwandte Verfahren verdichten und agglomerieren. Jede der im Stand der Technik zur Agglomeration von partikulären Gemischen bekannte Methode ist dabei prinzipiell geeignet, die in den erfindungsgemäßen Mitteln enthaltenen Feststoffe herzustellen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt als Feststoff(e) eingesetzte Agglomerate sind neben den Granulaten die Kompaktate und Extrudate.
Als Granulate werden Anhäufungen von Granulatkörnchen bezeichnet. Ein Granulatkorn (Granalie) ist ein asymmetrisches Aggregat aus Pulverpartikeln. Granulationsverfahren sind im Stand der Technik breit beschrieben. Granulate können durch Feuchtgranulierung, durch Trockengranulierung bzw. Kompaktierung und durch Schmelzerstarrungsgranulierung hergestellt werden.
Die gebräuchlichste Granuliertechnik ist die Feuchtgranulierung, da diese Technik den wenigsten Einschränkungen unterworfen ist und am sichersten zu Granulaten mit günstigen Eigenschaften führt. Die Feuchtgranulierung erfolgt durch Befeuchtung der Pulvermischungen mit Lösungsmitteln und/oder Lösungsmittelgemischen und/oder Lösungen von Bindemitteln und/oder Lösungen von Klebstoffen und wird vorzugsweise in Mischern, Wirbelbetten oder Sprühtürmen durchgeführt, wobei besagte Mischer beispielsweise mit Rühr- und Knetwerkzeugen ausgestattet sein können. Für die Granulation sind jedoch auch Kombinationen von Wirbelbett(en) und Mischer(n), bzw. Kombinationen verschiedener Mischer einsetzbar. Die Granulation erfolgt abhängig vom Ausgangsmaterial sowie den gewünschten Produkteigenschaften unter Einwirkung niedriger bis hoher Scherkräfte.
Erfolgt die Granulation in einem Sprühturm so können als Ausgangsstoffe beispielsweise Schmelzen (Schmelzerstarrung) oder, vorzugsweise wässrige, Aufschlämmungen (Sprühtrocknung) fester Substanzen eingesetzt werden, welche an der Spitze eines Turmes in definierter Tröpfchengröße eingesprüht werden, im freien Fall erstarren bzw. trocknen und am
Boden des Turmes als Granulat anfallen. Die Schmelzerstarrung eignet sich im allgemeinen besonders zur Formgebung niedrigschmelzender Stoffe, die im Bereich der Schmelztemperatur stabil sind (z. B. Harnstoff, Ammoniumnitrat u. diverse Formulierungen wie Enzymkonzentrate, Arzneimittel etc.), die entsprechenden Granulate werden auch als Prills bezeichnet. Die Sprühtrocknung wird besonders für die Herstellung von Waschmitteln oder Waschmittelbestandteilen eingesetzt.
Weitere im Stand der Technik beschriebene Agglomerationstechniken sind die Extruder- oder Lochwalzengranulierungen, bei denen optional mit Granulierflüssigkeit versetzte Pulvergemische beim Verpressen durch Lochscheiben (Extrusion) oder auf Lochwalzen plastisch verformt werden. Die Produkte der Extrudergranulierung werden auch als Extrudate bezeichnet.
Kompaktate lassen sich beispielsweise durch Trockengranulationstechniken wie die Tablettierung oder Walzenkompaktierung herstellen. Durch die Kompaktierung in Tablettenpressen können ein- oder mehrphasige Tabletten oder Briketts hergestellt werden. Zu den mehrphasigen Tabletten zählen neben den Mehrschicht- oder Sandwichtabletten beispielsweise auch die Manteltabletten und die Punkttabletten (Bull-eye-Tabletten). Die Briketts können ebenso wie die in Kompaktierwalzen erzeugten Schülpen im Anschluß an die Kompaktierung durch gegenläufige Stachelwalzen zerkleinert oder durch Siebe geschlagen werden. Die Größe der durch Kompaktierung erhaltenen Teilchen kann variieren.
Als Gießkörper werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung feste Substanzpartikel bezeichnet, welche durch Erstarrung und/oder Kristallisation aus Schmelzen oder Lösungen hergestellt werden. Die Erstarrung und/oder Kristallisation erfolgt bevorzugt in vorgefertigten Matrizen. Die nach Erstarrung aus den Matrizen gelösten Gießkörper können im Anschluß je nach Größe der Matrize und Verwendungszweck des Gießkörpers in ihrer ursprünglichen Größe oder gegebenenfalls nach Zerkleinerung als Feststoffe in den erfindungsgemäßen wasserlöslichen Behältern eingesetzt werden.
Als Matrixmaterial für Gießkörper, welche durch Schmelzerstarrung hergestellt werden, eignen sich insbesondere schmelzbare Substanzen aus der Gruppe der Fette und/oder Triglyceride und/oder Fettsäuren und/oder Fettalkohole und/oder Wachse und/oder Parrafine. Eine ausführliche Beschreibung dieser Substanzen findet sich weiter unten in diesem Dokument im Zusammenhang mit der Beschreibung im Rahmen dieser Anmeldung bevorzugter Beschichtungsmaterialien für kationische Nitrile. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird an dieser Stelle auf die dortigen Ausführungen verwiesen.
Zusammenfassend sind solche erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen besonders bevorzugt, in welchen die Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung mindestens eine Flüssigkeit und/oder mindestens eine Dispersion und/oder mindestens einen Feststoff umfaßt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erfindungsgemäße portionierte Waschoder Reinigungsmittelzusammensetzung mindestens ein Kompartiment auf, welches eine Flüssigkeit enthält und mindestens ein weiteres Kompartiment, welches einen Feststoff enthält.
Auch die Formen der Kompartimente können in weiten Grenzen frei gewählt werden. Für die Form der Kompartimente gilt in besonderen Ausführungsformen das bereits zur Form des tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen Behälters weiter oben im Text Gesagte, auf das zur Vermeidung von Wiederholungen hier verwiesen wird. Die Form der Kompartimente muß sich dabei einerseits den technischen Notwendigkeiten anpassen, beispielsweise sollte die Größe der Kompartimente zur Vermeidung von Lerrvolumen an den Volumenanteil der in diesem Kompartimenten enthaltenen flüssigen oder festen Mittel angepaßt sein. Andererseits bittet die Kompartimentierung der wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter natürlich weiterhin eine Möglichkeit zur optischen Aufwertung des Gesamtproduktes. In diesem Zusammenhang werden insbesondere solche kompartimentierten tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter bevorzugt, welche eine Quaderform aufweisen und bei denen die Kompartimentierung symmetrisch erfolgt. Bevorzugt werden insbesondere solche Behälter, deren Kompartimentierung, insbesondere in Blickrichtung auf die Ober- oder Unterseite eine C2-Symmetrie aufweist.
Die vorstehend genannten geometrischen Realisierungsformen lassen sich beliebig miteinander kombinieren. So können Behälter mit rechteckiger oder quadratischer Grundfläche und kreisrunden Kompartimenten ebenso hergestellt werden wie runde Behälter mit achteckigen Kompartimenten, wobei der Vielfalt der Kombinationsmöglichkeiten keine Grenzen gesetzt sind. Aus Gründen der Verfahrensökonomie und des ästhetischen Verbraucherempfindens, sowei im Bezug auf den bevorzugten Einsatz erfindungsgemäßer Mittel in Geschirrspülmaschinen sind quaderförmige Behälter bevorzugt.
Die Größe des/der Kompartiment(e)s im Vergleich zum gesamten Behälter richtet sich nach dem gewünschten Verwendungszweck der erfindungsgemäßen Mittel. Je nachdem, ob das/die Kompartiment(e) mit weiterer Aktivsubstanz befüllt werden soll und ob eine geringere oder größere Menge an Aktivsubstanz enthalten sein soll, kann die Größe der Kompartimente variieren. Unabhängig vom Verwendungszweck sind erfindungsgemäße portionierte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen mit zwei oder mehr Kompartimenten bevorzugt, bei denen das Volumen jedes vorhandenen Kompartiments mindestens 2 Vol.-%, vorzugsweise mindestens
5 Vol-% und insbesondere mindestens 10 Vol.-%, besonders bevorzugt zwischen 15 bis 90 Vol.- % und ganz besonders zwischen 20 und 60 Vol.-% beträgt. Das Volumen errechnet sich dabei aus dem Volumen des erfindungsgemäßen, verschlossenen, kompartimentierten Behälters.
Bevorzugte erfindungsgemäße Behälter weisen als Verschlußeinheit eine Folie auf, welche beispielsweise durch Ankleben, partielles Aufschmelzen oder durch chemische Reaktion haftfest mit dem Behälter verbunden ist. Es ist möglich, die Folie auf alle Behälteroberflächen aufzubringen und haftfest mit diesen zu verbinden, so daß die Folie eine Beschichtung, ein „Coating" des gesamten Behälters ausmacht. Bevorzugte portionierte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen sind allerdings dadurch gekennzeichnet, daß die Folie nicht den gesamten Behälter umschließt.
Aus Gründen der Verfahrensökonomie und des ästhetischen Eindrucks ist es bevorzugt, daß die Folie nur auf die Behälteroberflächen aufgebracht wird, wo sie eine Funktion erfüllt, d.h. dem Verschließen von Kompartimenten dient. Erfindungsgemäße Mittel, bei denen die Folie nur die Flächen des Behälters bedeckt, in denen sich Öffnungen des/der Kompartiment(e)s befinden, sind demnach bevorzugt.
Die kompartimentverschließende Folie kann selbstverständlich auch ein Laminat aus mehreren unterschiedlich zusammengesetzten Folien sein, über unterschiedliche Zusammensetzungen einzelner Folienschichten kann die Öffnung verschiedener Kompartimente zu bestimmten Zeitpunkten im Wasch- und Reinigungsgang freigegeben werden. Insbesondere wird das Folienmaterial oder die Foliendicke jedoch vorzugsweise so gewählt, daß die Verschlußeinheit des tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters ein Auflöseverhalten aufweist, welches sich vom Auflöseverhalten des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters unterscheidet.
Als .Auflöseverhalten" wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung insbesonder die Zeit bezeichnet, zu der Wasser nach Einbringen eines erfindungsgemäßen Behälters in eine wäßrige Flotte die Folie bzw. die Behälterwand durchdringt. Bevorzugt werden insbesondere solche Ausführungsformen, in denen die eingesetzte Folien von umgebendem Wasser schneller durchdrungen wird als der Behälter.
Bevorzugte wasserlösliche oder wasserdispergierbare Materialien sind die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere. Insbesondere sind portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung bevorzugt, bei denen der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit aus einem Polymer mit einer Molmasse zwischen 5000 und 500.000 Dalton,
vorzugsweise zwischen 7500 und 250.000 Dalton und insbesondere zwischen 10.000 und 100.000 Dalton, besteht.
Solche bevorzugten Polymere können synthetischen oder natürlichen Ursprungs sein. Werden Polymere auf nativer oder teilnativer Basis als Folienmaterial eingesetzt, so sind portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung bevorzugt, bei denen der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit einem oder mehrere Stoffe aus der Gruppe Carrageenan, Guar, Pektin, Xanthan, Cellulose und ihren Derivate, Stärke und ihren Derivaten sowie Gelatine umfaßt oder vollständig aus diesen Stoffen besteht.
Carrageenan ist ein nach dem irischen Küstenort Carragheen benannter, gebildeter und ähnlich wie Agar aufgebauter Extrakt aus nordatlantischen, zu den Florideen zählenden Rotalgen. Das aus dem Heißwasserextrakt der Algen ausgefällte Carrageenan ist ein farbloses bis sandfarbenes Pulver mit Molmassen von 100000-600000 und einem Sulfat-Gehalt von ca. 25%, das in warmem Wasser sehr leicht löslich ist. Beim Carrageenan unterscheidet man drei Hauptbestandteile: Die gelbbildende /-Fraktion besteht aus D-Galaktose-4-sulfat und 3,6- Anhydro-α-D-galaktose, die abwechselnd in 1 ,3- und 1 ,4-Stellung glycosidisch verbunden sind (Agar enthält demgegenüber 3,6-Anhydro-α-L-galaktose). Die nicht gelierende I-Fraktion ist aus 1 ,3-glykosidisch verknüpften D-Galaktose-2-sulfat und 1 ,4-verbundenen D-Galaktose-2,6-disulfat- Resten zusammengesetzt und in kaltem Wasser leicht löslich. Das aus D-Galaktose-4-sulfat in 1 ,3-Bindung und 3,6-Anhydro-α-D-galaktose-2-sulfat in 1 ,4-Bindung aufgebaute i-Carrageenan ist sowohl wasserlöslich als auch gelbildend. Weitere Carrageenan-Typen werden ebenfalls mit griechischen Buchstaben bezeichnet: α, ß, γ, μ, v, ξ, π, ω, χ. Auch die Art vorhandener Kationen (K, NH4, Na, Mg, Ca) beeinflußt die Löslichkeit der Carrageenane. Halbsynthetische Produkte, die nur eine Ionen-Sorte enthalten und im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls als Folien- und/oder Behältermaterialien einsetzbar sind, werden auch Carrag(h)eenate genannt.
Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Folien- und/oder Behältermaterial einsetzbare Guar, auch Guar-Mehl genannt, ist ein grauweißes Pulver, das durch Mahlen des Endosperms der ursprünglich im indischen und pakistanischen Raum endemischen, inzwischen auch in anderen Ländern, z.B. im Süden der USA, kultivierten, zur Familie der Leguminosen gehörenden Guarbohne (Cyamopsis tetragonobolus) gewonnen wird. Hauptbestandteil des Guar ist mit bis zu ca. 85 Gew.-% der Trockensubstanz Guaran (Guar-Gummi, Cyamopsis-Gummi); Nebenbestandteile sind Proteine, Lipide und Cellulose. Guaran selbst ist ein Polygalactomannan, d.h. ein Polysaccharid, dessen lineare Kette aus nichtsubstituierten (siehe Formel II) und in der C6-Position mit einem Galactose-Rest substituierten (siehe Formel (III) Mannose-Einheiten in ß- D-(1 - 4)-Verknüpfung aufgebaut ist.
Galactose
Das Verhältnis von 11:111 beträgt ca. 2:1 ; die Il-Einheiten sind entgegen ursprünglicher Annahmen nicht streng alternierend, sondern in Paaren oder Tripletts im Polygalactomannan-Molekül angeordnet. Angaben zur Molmasse des Guarans variieren mit Werten von ca. 2,2-105- 2,2-106 g/mol in Abhängigkeit vom Reinheitsgrad des Polysaccharids - der hohe Wert wurde an einem hochgereinigten Produkt ermittelt - signifikant und entsprechen ca. 1350-13500 Zucker- Einheiten/Makromolekül. In den meisten organischen Lösungsmitteln ist Guaran unlöslich.
Die ebenfalls als Folien- und/oder Behälermaterial einsetzbaren Pektine sind hochmolekulare glykosidische Pflanzenstoffe, die in Früchten, Wurzeln und Blättern sehr verbreitet sind. Die Pektine bestehen im wesentlichen aus Ketten von 1 ,4-α-glykosid. verbundenen Galacturonsäure- Einheiten, deren Säuregruppen zu 20-60% mit Methanol verestert sind, wobei man zwischen hochveresterten (>50%) und niedrigveresterten Pektinen (<50%) unterscheidet. Die Pektine haben eine Faltblattstruktur und stehen damit in der Mitte Stärke- und Cellulose-Molekülen. Ihre Makromoleküle enthalten noch etwas Glucose, Galactose, Xylose und Arabinose und weisen schwach saure Eigenschaften auf.
Obst-Pektin enthält 95%, Rüben-Pektin bis 65% Galacturonsäure. Die Molmassen der verschiedenen Pektine variieren zwischen 10000 und 500000. Auch die Struktureigenschaften sind stark vom Polymerisationsgrad abhängig; so bilden z.B. die Obst-Pektine in getrocknetem Zustand asbestartige Fasern, die Flachs-Pektine dagegen feine, körnige Pulver.
Die Pektine werden durch Extraktion mit verdünnten Säuren vorwiegend aus den inneren Anteilen von Citrusfruchtschalen, Obstresten oder auch Zuckerrübenschnitzeln hergestellt.
Auch Xanthan ist als Folien- und/oder Behältermaterial erfindungsgemäß einsetzbar. Xanthan ist ein mikrobielles anionisches Heteropolysaccharid, das von Xanthomonas campestris und einigen anderen Species unter aeroben Bedingungen produziert wird und eine Molmasse von 2 bis 15 Millionen Dalton aufweist. Xanthan wird aus einer Kette mit ß-1 ,4-gebundener Glucose (Cellulose) mit Seitenketten gebildet. Die Struktur der Untergruppen besteht aus Glucose, Mannose, Glucuronsäure, Acetat und Pyruvat, wobei die Anzahl der Pyruvat-Einheiten die Viskosität des Xanthan bestimmt. Xanthan läßt sich durch folgende Formel beschreiben:
Grundeinheit von Xanthan
Die Cellulosen und ihre Derivate sind ebenfalls als Folienmaterialien geeignet. Reine Cellulose weist die formale Bruttozusammensetzung (C6H10θ5)n auf und stellt formal betrachtet ein ß-1 ,4- Polyacetal von Cellobiose dar, die ihrerseits aus zwei Molekülen Glucose aufgebaut ist. Geeignete Cellulosen bestehen dabei aus ca. 500 bis 5000 Glucose-Einheiten und haben demzufolge durchschnittliche Molmassen von 50.000 bis 500.000. Als Folienmaterial auf Cellulosebasis verwendbar sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Cellulose-Derivate, die durch polymeranaloge Reaktionen aus Cellulose erhältlich sind. Solche chemisch modifizierten Cellulosen umfassen dabei beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen Hydroxy-Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Cellulosen, in denen die Hydroxy-Gruppen gegen funktionelle Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind, ersetzt wurden, lassen sich als Cellulose-Derivate einsetzen. In die Gruppe der Cellulose-Derivate fallen beispielsweise Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC), Celluloseester und -ether sowie Aminocellulosen.
Neben Cellulose und Cellulosederivaten können auch (modifizierte) Dextrine, Stärke und Stärkederivate als Folien- und/oder Behältermaterialien eingesetzt werden.
Als nichtionische organische Folien- und/oder Behältermaterialien geeignet sind Dextrine, beispielsweise Oligomere bzw. Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten werden können. Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit mittleren Molmassen im Bereich von 400 bis 500000 g/mol. Dabei ist ein Polysaccharid mit einem Dextrose-Äquivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30 bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids im Vergleich zu Dextrose, welche ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind sowohl Maltodextrine mit einem DE zwischen 3 und 20 und Trockenglucosesirupe mit einem DE zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren Molmassen im Bereich von 2000 bis 30000 g/mol.
Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungsprodukte mit Oxidationsmitteln, welche in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion des Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren.
Auch Stärke kann als Folien- und/oder Behältermaterial für die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen eingesetzt werden. Stärke ist ein Homoglykan, wobei die Glucose-Einheiten α-glykosidisch verknüpft sind. Stärke ist aus zwei Komponenten unterschiedlichen Molekulargewichts aufgebaut: Aus ca. 20-30% geradkettiger Amylose (MG. ca. 50.000-150.000) und 70-80% verzweigtkettigem Amylopektin (MG. ca. 300.000-2.000.000),
daneben sind noch geringe Mengen Lipide, Phosphorsäure und Kationen enthalten. Während die Amylose infolge der Bindung in 1 ,4-Stellung lange, schraubenförmige, verschlungene Ketten mit etwa 300-1200 Glucose-Molekülen bildet, verzweigt sich die Kette beim Amylopektin nach durchschnittlich 25 Glucose-Bausteinen durch 1 ,6-Bindung zu einem astähnlichen Gebilde mit etwa 1500-12000 Molekülen Glucose. Neben reiner Stärke sind als Folienmaterialien im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Stärke-Derivate, die durch polymeranaloge Reaktionen aus Stärke erhältlich sind, geeignet. Solche chemisch modifizierten Stärken umfassen dabei beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen Hydroxy- Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Stärken, in denen die Hydroxy-Gruppen gegen funktioneile Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind, ersetzt wurden, lassen sich als Stärke-Derivate einsetzen. In die Gruppe der Stärke-Derivate fallen beispielsweise Alkalistärken, Carboxymethylstärke (CMS), Stärkeester und -ether sowie Aminostärken.
Unter den Proteinen und modifizierten Proteinen hat Gelatine als Folien- und/oder Behältermaterial eine herausragende Bedeutung. Gelatine ist ein Polypeptid (Molmasse: ca. 15.000->250.000 g/mol), das vornehmlich durch Hydrolyse des in Haut und Knochen von Tieren enthaltenen Kollagens unter sauren oder alkalischen Bedingungen gewonnen wird. Die Aminosäuren-Zusammensetzung der Gelatine entspricht weitgehend der des Kollagens, aus dem sie gewonnen wurde, und variiert in Abhängigkeit von dessen Provenienz. Die Verwendung von Gelatine als wasserlösliches Hüllmaterial ist insbesondere in der Pharmazie in Form von Hartoder Weichgelatinekapseln äußerst weit verbreitet.
Weitere als Folien- und/oder Behältermaterialien einsetzbare Polymere sind synthetische Polymere, die vorzugsweise wasserquellbar und/oder wasserlöslich sind. Solche Polymere auf synthetischer Basis können für die gewünschte Durchlässigkeit bei Lagerung und Auflösung der Folie bei Anwendung „maßgeschneidert" werden. Besonders bevorzugte erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung zeichnen sich dadurch aus, daß der tiefgezogene oder gegossene oder spritzgegossene wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit ein Polymer oder Polymergemisch umfaßt, wobei das Polymer bzw. mindestens 50 Gew.-% des Polymergemischs ausgewählt ist aus
a) wasserlöslichen nichtionischen Polymeren aus der Gruppe der
a1 ) Polyvinylpyrrolidone, a2) Vinylpyrrolidon/Vinylester-Copolymere, a3) Celluloseether a4) Polyvinylalkohol
a5) Polyalkylenglycol, insbesondere Polyethylenglycol und/oder Polypropylenglycol
b) wasserlöslichen amphoteren Polymeren aus der Gruppe der
b1 ) Alkylacrylamid/Acrylsäure-Copolymere b2) Alkylacrylamid/Methacrylsäure-Copolymere b3) Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure-Copolymere b4) Alkylacrylamid/Acrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure -Copolymere b5) Alkylacrylamid/Methacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure -
Copolymere b6) Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure-
Copolymere b7) Alkylacrylamid/Alkymethacrylat/Alkylaminoethylmethacrylat/Alkylmethacrylat-
Copolymere bδ) Copolymere aus bδi) ungesättigten Carbonsäuren bβii) kationisch derivatisierten ungesättigten Carbonsäuren bδiii) gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren
c) wasserlöslichen zwitterionischen Polymeren aus der Gruppe der
d) Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Acrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze c2) Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Methacrylsäure-Copolymere sowie deren
Alkali- und Ammoniumsalze c3) Methacroylethylbetain/Methacrylat-Copolymere
d) wasserlöslichen anionischen Polymeren aus der Gruppe der
d1 ) Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere d2) VinylpyrrolidonΛ/inylacrylat-Copolymere d3) Acrylsäure/Ethylacrylat/N-tert.Butylacrylamid-Terpolymere d4) Pfropfpolymere aus Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein oder im Gemisch, copolymerisiert mit Crotonsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Polyalkylenoxiden und/oder Polykalkylenglycolen d5) gepropften und vernetzten Copolymere aus der Copolymerisation von d5i) mindesten einem Monomeren vom nicht-ionischen Typ, d5ii) mindestens einem Monomeren vom ionischen Typ,
dδiii) von Polyethylenglycol und d5iv) einem Vernetzter d6) durch Copolymerisation mindestens eines Monomeren jeder der drei folgenden
Gruppen erhaltenen Copolymere: d6i) Ester ungesättigter Alkohole und kurzkettiger gesättigter Carbonsäuren und/oder Ester kurzkettiger gesätigter Alkohole und ungesättigter Carbonsäuren, d6ii) ungesättigte Carbonsäuren, d6iii) Ester langkettiger Carbonsäuren und ungesättigter Alkohole und/oder
Ester aus den Carbonsäuren der Gruppe dδii) mit gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten C8-18-Alkohols d7) Terpolymere aus Crotonsäure, Vinylacetat und einem Allyl- oder Methallyl- ester dδ) Tetra- und Pentapolymere aus dδi) Crotonsäure oder Allyloxyessigsäure dδii) Vinylacetat oder Vinylpropionat dδiii) verzweigten Allyl- oder Methallylestern dδiv) Vinylethem, Vinylesterrn oder geradkettigen Allyl- oder Methallylestern d9) Crotonsäure-Copolymere mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe
Ethylen, Vinylbenzol, Vinymethylether, Acrylamid und deren wasserlöslicher Salze d10) Terpolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und Vinylestern einer gesättigten aliphatischen in α-Stellung verzweigten Monocarbonsäure
e) wasserlöslichen kationischen Polymeren aus der Gruppe der
e1 ) quaternierten Cellulose-Derivate e2) Polysiloxane mit quaternären Gruppen e3) kationischen Guar-Derivate e4) polymeren Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere mit Estern und
Amiden von Acrylsäure und Methacrylsäure e5) Copolymere des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dialkylaminoacry- lats und -methacrylats e6) Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere e7) quaternierter Polyvinylalkohol eδ) unter den INCI-Bezeichnungen Polyquaternium 2, Polyquaternium 17,
Polyquaternium 16 und Polyquaternium 27 angegeben Polymere.
Wasserlösliche Polymere im Sinne der Erfindung sind solche Polymere, die bei Raumtemperatur in Wasser zu mehr als 2,5 Gew.-% löslich sind.
Die Folien und/oder Behälter der erfindungsgemäßen portionierten Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen können dabei aus einzelnen der vorstehend genannten Polymere hergestellt sein, es können aber auch Mischungen oder mehrlagige Schichtaufbauten aus den Polymeren verwendet werden. Die Polymere werden nachfolgend näher beschrieben.
Erfindungsgemäß bevorzugte wasserlösliche Polymere sind nichtionisch. Geeignete nichtionogene Polymere sind beispielsweise:
Polyvinylpyrrolidone, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung Luviskol® (BASF) vertrieben werden. Polyvinylpyrrolidone sind bevorzugte nichtionische Polymere im Rahmen der Erfindung.
Polyvinylpyrrolidone [Poly(1-vinyl-2-pyrrolidinone)], Kurzzeichen PVP, sind Polymere der allg. Formel (IV)
die durch radikalische Polymerisation von 1-Vinylpyrrolidon nach Verfahren der Lösungs- oder Suspensionspolymerisation unter Einsatz von Radikalbildnern (Peroxide, Azo-Verbindungen) als Initiatoren hergestellt werden. Die ionische Polymerisation des Monomeren liefert nur Produkte mit niedrigen Molmassen. Handelsübliche Polyvinylpyrrolidone haben Molmassen im Bereich von ca. 2500-750000 g/mol, die über die Angabe der K-Werte charakterisiert werden und - K-Wert- abhängig - Glasübergangstemperaturen von 130-175° besitzen. Sie werden als weiße, hygroskopische Pulver oder als wäßrige. Lösungen angeboten. Polyvinylpyrrolidone sind gut löslich in Wasser und einer Vielzahl von organischen Lösungsmitteln (Alkohole, Ketone, Eisessig, Chlorkohlenwasserstoffe, Phenole u.a.).
Vinylpyrrolidon/Vinylester-Copolymere, wie sie beispielsweise unter dem Warenzeichen Luviskol® (BASF) vertrieben werden. Luviskol® VA 64 und Luviskol® VA 73, jeweils
VinylpyrrolidonΛ/inylacetat-Copolymere, sind besonders bevorzugte nichtionische Polymere.
Die Vinylester-Polymere sind aus Vinylestern zugängliche Polymere mit der Gruppierung der Formel (V)
als charakteristischem Grundbaustein der Makromoleküle. Von diesen haben die Vinylacetat- Polymere (R = CH3) mit Polyvinylacetaten als mit Abstand wichtigsten Vertretern die größte technische Bedeutung.
Die Polymerisation der Vinylester erfolgt radikalisch nach unterschiedlichen Verfahren (Lösungspolymerisation, Suspensionspolymerisation, Emulsionspolymerisation,
Substanzpolymerisation.). Copolymere von Vinylacetat mit Vinylpyrrolidon enthalten Monomereinheiten der Formeln (IV) und (V)
Celluloseether, wie Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylcellulose und
Methylhydroxypropylcellulose, wie sie beispielsweise unter den Warenzeichen Culminal® und Benecel® (AQUALON) vertrieben werden.
Celluloseether lassen sich durch die folgende allgemeine Formel beschreiben,
in R für H oder einen Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl- oder Alkylarylrest steht. In bevorzugten Produkten steht mindestens ein R in Formel für -CH2CH2CH2-OH oder -CH2CH2-OH. Celluloseether werden technisch durch Veretherung von Alkalicellulose (z.B. mit Ethylenoxid) hergestellt. Celluloseether werden charakterisiert über den durchschnittlichen Substitutionsgrad DS bzw. den molaren Substitutionsgrad MS, die angeben, wieviele Hydroxy-Gruppen einer Anhydroglucose-Einheit der Cellulose mit dem Veretherungsreagens reagiert haben bzw. wieviel
mol des Veretherungsreagens im Durchschnitt an eine Anhydroglucose-Einheit angelagert wurden. Hydroxyethylcellulosen sind ab einem DS von ca. 0,6 bzw. einem MS von ca. 1 wasserlöslich. Handelsübliche Hydroxyethyl- bzw. Hydroxypropylcellulosen haben Substitutionsgrade im Bereich von 0,65-1 ,35 (DS) bzw. 1 ,5-3 (MS). Hydroxyethyl- und - propylcellulosen werden als gelblich-weiße, geruch- und geschmacklose Pulver in stark unterschiedlichen Polymerisationsgraden vermarktet. Hydroxyethyl- und -propylcellulosen sind in kaltem und heißem Wasser sowie in einigen (wasserhaltigen) organischen Lösungsmitteln löslich, in den meisten (wasserfreien) organischen Lösungsmitteln dagegen unlöslich; ihre wäßrigen Lösungen sind relativ unempfindlich gegenüber Änderungen des pH-Werts oder Elektrolyt-Zusatz.
Polyvinylalkohole, kurz als PVAL bezeichnet, sind Polymere der allgemeinen Struktur
[-CH2-CH(OH)-]n
die in geringen Anteilen auch Struktureinheiten des Typs
[-CH2-CH(OH)-CH(OH)-CH2]
enthalten. Da das entsprechende Monomer, der Vinylalkohol, in freier Form nicht beständig ist, werden Polyvinylalkohole über polymeranaloge Reaktionen durch Hydrolyse, technisch insbesondere aber durch alkalisch katalysierte Umesterung von Polyvinylacetaten mit Alkoholen (vorzugsweise Methanol) in Lösung hergestellt. Durch diese technischen Verfahren sind auch PVAL zugänglich, die einen vorbestimmbaren Restanteil an Acetatgruppen enthalten.
Handelsübliche PVAL (z.B. Mowiol®-Typen der Firma Hoechst) kommen als weiß-gelbliche Pulver oder Granulate mit Polymerisationsgraden im Bereich von ca. 500-2500 (entsprechend Molmassen von ca. 20.000-100.000 g/mol) in den Handel und haben unterschiedliche Hydrolysegrade von 98-99 bzw. 87-δ9 Mol-%. Sie sind also teilverseifte Polyvinylacetate mit einem Restgehalt an Acetyl-Gruppen von ca. 1-2 bzw. 11-13 Mol-%.
Die Wasserlöslichkeit von PVAL kann durch Nachbehandlung mit Aldehyden (Acetalisierung), durch Komplexierung mit Ni- oder Cu-Salzen oder durch Behandlung mit Dichromaten, Borsäure, Borax verringern und so gezielt auf gewünschte Werte einstellen.
Weitere erfindungsgemäß geeignete Polymere sind wasserlösliche Amphopolymere. Unter dem Oberbegriff Amphopolymere sind amphotere Polymere, d.h. Polymere, die im Molekül sowohl freie Aminogruppen als auch freie -COOH- oder S03H-Gruppen enthalten und zur Ausbildung innerer Salze befähigt sind, zwitterionische Polymere, die im Molekül quartäre Ammo-
niumgruppen und -COO"- oder -S03 "-Gruppen enthalten, und solche Polymere zusammengefaßt, die -COOH- oder S03H-Gruppen und quartäre Ammoniumgruppen enthalten. Ein Beispiel für ein erfindungsgemäß einsetzbares Amphopolymer ist das unter der Bezeichnung Amphomer® erhältliche Acrylharz, das ein Copolymer aus tert.-Butylaminoethylmethacrylat, N-(1 , 1 ,3,3- Tetramethylbutyl)acrylamid sowie zwei oder mehr Monomeren aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure und deren einfachen Estern darstellt. Ebenfalls bevorzugte Amphopolymere setzen sich aus ungesättigten Carbonsäuren (z.B. Acryl- und Methacrylsäure), kationisch derivatisierten ungesättigten Carbonsäuren (z.B. Acrylamidopropyl-trimethyl-ammoniumchlorid) und gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren zusammen, wie beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 39 29 973 und dem dort zitierten Stand der Technik zu entnehmen sind. Terpolymere von Acrylsäure, Methylacrylat und Methacrylamidopropyltrimoniumchlorid, wie sie unter der Bezeichnung Merquat®2001 N im Handel erhältlich sind, sind erfindungsgemäß besonders bevorzugte Ampho-Polymere. Weitere geeignete amphotere Polymere sind beispielsweise die unter den Bezeichnungen Amphomer® und Amphomer® LV-71 (DELFT NATIONAL) erhältlichen Octylacrylamid/Methylmethacrylat/tert.- Butylaminoethylmethacrylat/2-Hydroxypropylmethacrylat-Copolymere.
Acrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid/Acrylsäure- bzw. -Methacryisäure-Copolymerisate und deren Alkali- und Ammoniumsalze sind bevorzugte zwitterionische Polymere. Weiterhin geeignete zwitterionische Polymere sind Methacroylethylbetain/Methacrylat-Copolymere, die unter der Bezeichnung Amersette® (AMERCHOL) im Handel erhältlich sind.
Erfindungsgemäß geeignete anionische Polymere sind u. a.:
Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere, wie sie beispielsweise unter den Bezeichnungen Resyn® (NATIONAL STARCH), Luviset® (BASF) und Gafset® (GAF) im Handel sind.
Diese Polymere weisen neben Monomereinheiten der vorstehend genannten Formel (V) auch Monomereinheiten der allgemeinen Formel (VI) auf:
[-CH(CH3)-CH(COOH)-]n (VI)
Vinylpyrrolidon/Vinylacrylat-Copolymere, erhältlich beispielsweise unter dem Warenzeichen Luviflex® (BASF). Ein bevorzugtes Polymer ist das unter der Bezeichnung Luviflex® VBM-35 (BASF) erhältliche Vinylpyrrolidon/Acrylat-Terpolymere.
Acrylsäure/Ethylacrylat/N-tert.Butylacrylamid-Terpolymere, die beispielsweise unter der Bezeichnung Ultrahold® strong (BASF) vertrieben werden.
Pfropfpolymere aus Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein oder im Gemisch, copolymerisiert mit Crotonsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Polyalkylenoxiden und/oder Polykalkylenglycolen
Solche gepfropften Polymere von Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein oder im Gemisch mit anderen copolymerisierbaren Verbindungen auf Polyalkylenglycolen werden durch Polymerisation in der Hitze in homogener Phase dadurch erhalten, daß man die Polyalkylenglycole in die Monomeren der Vinylester, Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure, in Gegenwartt von Radikalbildner einrührt.
Als geeignete Vinylester haben sich beispielsweise Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylbenzoat und als Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure diejenigen, die mit aliphatischen Alkoholen mit niedrigem Molekulargewicht, also insbesondere Ethanol, Propanol, Isopropanol, 1- Butanol, 2-Butanol, 2-Methy-1 -Propanol, 2-Methyl-2-Propanol, 1-Pentanol, 2-Pentanol, 3- Pentanol, 2,2-Dimethyl-1 -Propanol, 3-Methyl-1-butanol; 3-Methyl-2-butanol, 2-Methyl-2-butanol, 2-Methyl-1-Butanol, 1-Hexanol, erhältlich sind, bewährt.
Als Polyalkylenglycole kommen insbesondere Polyethylenglycole und Polypropylenglycole in Betracht. Polymere des Ethylenglycols, die der allgemeinen Formel VII
H-(0-CH2-CH2)n-OH (VII)
genügen, wobei n Werte zwischen 1 (Ethylenglycol) und mehreren tausend annehmen kann. Für Polyethylenglycole existieren verschiedene Nomenklaturen, die zu Verwirrungen führen können. Technisch gebräuchlich ist die Angabe des mittleren relativen Molgewichts im Anschluß an die Angabe „PEG", so daß „PEG 200" ein Polyethylenglycol mit einer relativen Molmasse von ca. 190 bis ca. 210 charakterisiert. Für kosmetische Inhaltsstoffe wird eine andere Nomenklatur verwendet, in der das Kurzzeichen PEG mit einem Bindestrich versehen wird und direkt an den Bindestrich eine Zahl folgt, die der Zahl n in der oben genannten Formel VII entspricht. Nach dieser Nomenklatur (sogenannte INCI-Nomenklatur, CTFA International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, 5th Edition, The Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Washington, 1997) sind beispielsweise PEG-4, PEG-6, PEG-8, PEG-9, PEG-10, PEG-12, PEG- 14 und PEG-16 einsetzbar. Kommerziell erhältlich sind Polyethylenglycole beispielsweise unter den Handelnamen Carbowax® PEG 200 (Union Carbide), Emkapol® 200 (ICI Americas), Lipoxol® 200 MED (HÜLS America), Polyglycol® E-200 (Dow Chemical), Alkapol® PEG 300 (Rhone- Poulenc), Lutrol® E300 (BASF) sowie den entsprechenden Handelnamen mit höheren Zahlen.
Polypropylenglycole (Kurzzeichen PPG) sind Polymere des Propylenglycols, die der allgemeinen Formel VIII
H-(0-CH-CH2)n-OH (VIII)
I CH3
genügen, wobei n Werte zwischen 1 (Propylenglycol) und mehreren tausend annehmen kann. Technisch bedeutsam sind hier insbesondere Di-, Tri- und Tetrapropylenglycol, d.h. die Vertreter mit n=2, 3 und 4 in Formel VIII.
Insbesondere können die auf Polyethylenglycole gepfropften Vinylacetatcopolymeren und die auf Polyethylenglycole gepfropften Polymeren von Vinylacetat und Crotonsäure eingesetzt werden.
gepropfte und vernetzte Copolymere aus der Copolymerisation von i) mindesten einem Monomeren vom nicht-ionischen Typ, ii) mindestens einem Monomeren vom ionischen Typ, iii) von Polyethylenglycol und iv) einem Vernetzter
Das verwendete Polyethylenglycol weist ein Molekulargewicht zwischen 200 und mehreren Millionen, vorzugsweise zwischen 300 und 30.000, auf.
Die nicht-ionischen Monomeren können von sehr unterschiedlichem Typ sein und unter diesen sind folgende bevorzugt: Vinylacetat, Vinylstearat, Vinyllaurat, Vinylpropionat, Allylstearat, Allyllaurat, Diethylmaleat, Allylacetat, Methylmethacrylat, Cetylvinylether, Stearylvinylether und 1- Hexen.
Die nicht-ionischen Monomeren können gleichermaßen von sehr unterschiedlichen Typen sein, wobei unter diesen besonders bevorzugt Crotonsäure, Allyloxyessigsäure, Vinylessigsäure, Maleinsäure, Acrylsäure und Methacrylsäure in den Pfropfpolameren enthalten sind.
Als Vernetzer werden vorzugsweise Ethylenglycoldimethacrylat, Diallylphthalat, ortho-, meta- und para-Divinylbenzol, Tetraallyloxyethan und Polyallylsaccharosen mit 2 bis 5 Allylgruppen pro Molekül Saccharin.
Die vorstehend beschriebenen gepfropften und vernetzten Copoymere werden vorzugsweise gebildet aus: i) 5 bis 85 Gew.-% mindesten eine Monomeren vom nicht-ionischen Typ, ii) 3 bis 80 Gew.-% mindestens eines Monomeren vom ionischen Typ, iii) 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-% Polyethylenglycol und iv) 0,1 bis δ Gew.-% eines Vernetzters, wobei der Prozentsatz des Vernetzers durch das Verhältnis der Gesamtgewichte von i), ii) und iii) ausgebildet ist.
durch Copolymerisation mindestens eines Monomeren jeder der drei folgenden Gruppen erhaltene Copolymere: i) Ester ungesättigter Alkohole und kurzkettiger gesättigter Carbonsäuren und/oder
Ester kurzkettiger gesättigter Alkohole und ungesättigter Carbonsäuren, ii) ungesättigte Carbonsäuren, iii) Ester langkettiger Carbonsäuren und ungesättigter Alkohole und/oder Ester aus den
Carbonsäuren der Gruppe ii) mit gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten C8- 8-Alkohols
Unter kurzkettigen Carbonsäuren bzw. Alkoholen sind dabei solche mit 1 bis δ Kohlenstoffatomen zu verstehen, wobei die Kohlenstoffketten dieser Verbindungen gegebenenfalls durch zweibindige Heterogruppen wie -O-, -NH-, -S_ unterbrochen sein können.
Terpolymere aus Crotonsäure, Vinylacetat und einem Allyl- oder Methallylester
Diese Terpolymere enthalten Monomereinheiten der allgemeinen Formeln (V) und (VI) (siehe oben) sowie Monomereinheiten aus einem oder mehreren Allyl- oder Methallyestern der Formel IX:
R1 R3
I I
R2-C-C(0)-0-CH2— C=CH2 (IX)
I CH3
worin R3 für -H oder -CH3, R2 für -CH3 oder -CH(CH3)2 und R1 für -CH3 oder einen gesättigten geradkettigen oder verzweigten C ^-Alkylrest steht und die Summe der Kohlenstoffatome in den Resten R1 und R2 vorzugsweise 7, 6, 5, 4, 3 oder 2 ist.
Die vorstehend genannten Terpolymeren resultieren vorzugsweise aus der Copolymerisation von 7 bis 12 Gew.-% Crotonsäure, 65 bis 86 Gew.-%, vorzugsweise 71 bis 83 Gew.-% Vinylacetat und 8 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 17 Gew.-% Allyl- oder Methallylester der Formel IX.
Tetra- und Pentapolymere aus i) Crotonsäure oder Allyloxyessigsäure ii) Vinylacetat oder Vinylpropionat iii) verzweigten Allyl- oder Methallylestern iv) Vinylethern, Vinylesterrn oder geradkettigen Allyl- oder Methallylestern
Crotonsäure-Copolymere mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Ethylen, Vinylbenzol, Vinymethylether, Acrylamid und deren wasserlöslicher Salze
Terpolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und Vinylestern einer gesättigten aliphatischen in α-Stellung verzweigten Monocarbonsäure.
Als Folien- und/oder Behältermaterialien bieten sich bei den anionischen Polymeren insbesondere Polycarboxylate / Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxylate, Polyasparaginsäure, Polyacetale und Dextrine an, die nachfolgend beschrieben werden.
Brauchbare organische Folien- und/oder Behältermaterialien sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze aber auch in freier Form einsetzbaren Polycarbonsäuren. Polymere Polycarboxylate sind beispielsweise die Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70000 g/mol.
Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen handelt es sich im Sinne dieser Schrift um gewichtsmittlere Molmassen Mw der jeweiligen Säureform, die grundsätzlich mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV-Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte dabei gegen einen externen Polyacrylsäure-Standard, der aufgrund seiner strukturellen Verwandtschaft mit den untersuchten Polymeren realistische Molgewichtswerte liefert. Diese Angaben weichen deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäuren als Standard eingesetzt werden. Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen sind in der Regel deutlich höher als die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.
Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse von 2000 bis 20000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus dieser Gruppe
wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 2000 bis 10000 g/mol, und besonders bevorzugt von 3000 bis 5000 g/mol, aufweisen, bevorzugt sein.
Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Molekülmasse, bezogen auf freie Säuren, beträgt im allgemeinen 2000 bis 70000 g/mol, vorzugsweise 20000 bis 50000 g/mol und insbesondere 30000 bis 40000 g/mol.
Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren, wie beispielsweise Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer enthalten.
Insbesondere als Folien- und/oder Behältermaterialien bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei verschiedenen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die als Monomere Salze der Acrylsäure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol- Derivate oder die als Monomere Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate enthalten.
Weitere bevorzugte copolymere Folien- und/oder Behältermaterialien sind solche, die als Monomere vorzugsweise Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Folien- und/oder Behältermaterialien polymere Aminodicarbonsäuren, deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren bzw. deren Salze und Derivate.
Weitere geeignete Folien- und/oder Behältermaterialien sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von Dialdehyden mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgruppen aufweisen, erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden wie Glyoxal, Glutaraldehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
Weitere, bevorzugt als Folien- und/oder Behälermaterialien einsetzbare Polymere sind kationische Polymere. Unter den kationischen Polymeren sind dabei die permanent kationischen Polymere bevorzugt. Als „permanent kationisch" werden erfindungsgemäß solche Polymeren bezeichnet, die unabhängig vom pH-Wert der Mittels (also sowohl der Folie als auch der übrigen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung) eine kationische Gruppe aufweisen. Dies sind in
der Regel Polymere, die ein quartäres Stickstoffatom, beispielsweise in Form einer Ammoniumgruppe, enthalten.
Bevorzugte kationische Polymere sind beispielsweise
quaternisierte Cellulose-Derivate, wie sie unter den Bezeichnungen Celquat® und Polymer JR® im Handel erhältlich sind. Die Verbindungen Celquat® H 100, Celquat® L 200 und Polymer JR®400 sind bevorzugte quaternierte Cellulose-Derivate.
Polysiloxane mit quaternären Gruppen, wie beispielsweise die im Handel erhältlichen Produkte Q2-7224 (Hersteller: Dow Corning; ein stabilisiertes Trimethylsilylamodimethicon), Dow Corning® 929 Emulsion (enthaltend ein hydroxyl-amino-modifiziertes Silicon, das auch als Amodimethicone bezeichnet wird), SM-2059 (Hersteller: General Electric), SLM-55067 (Hersteller: Wacker) sowie Abil®-Quat 3270 und 3272 (Hersteller: Th. Goldschmidt; di- quatemäre Polydimethylsiloxane, Quaternium-80),
Kationische Guar-Derivate, wie insbesondere die unter den Handelsnamen Cosmedia®Guar und Jaguar® vertriebenen Produkte,
Polymere Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere mit Estern und Amiden von Acrylsäure und Methacrylsäure. Die unter den Bezeichnungen Merquat®100 (Poly(dimethyldiallylammoniumchlorid)) und Merquat®550 (Dimethyl- diallylammoniumchlorid-Acrylamid-Copolymer) im Handel erhältlichen Produkte sind Beispiele für solche kationischen Polymere.
Copolymere des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dialkylaminoacrylats und -methacrylats, wie beispielsweise mit Diethylsulfat quaternierte Vinylpyrrolidon- Dimethylaminomethacrylat-Copolymere. Solche Verbindungen sind unter den Bezeichnungen Gafquat®734 und Gafquat®755 im Handel erhältlich.
Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere, wie sie unter der Bezeichnung Luviquat® angeboten werden, quaternierter Polyvinylalkohol
sowie die unter den Bezeichnungen
Polyquaternium 2, Polyquaternium 17, Polyquaternium 1δ und Polyquaternium 27
bekannten Polymeren mit quartären Stickstoffatomen in der Polymerhauptkette. Die genannten Polymere sind dabei nach der sogenannten INCI-Nomenklatur bezeichnet, wobei sich detaillierte Angaben im CTFA International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, 5th Edition, The Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Washington, 1997, finden, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.
Erfindungsgemäß bevorzugte kationische Polymere sind quaternisierte Cellulose-Derivate sowie polymere Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere. Kationische Cellulose-Derivate, insbesondere das Handelsprodukt Polymer®JR 400, sind ganz besonders bevorzugte kationische Polymere.
In bevorzugten erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder
Reinigungsmittelzusammensetzungen ist das Folien- und/oder Behältermaterial ausgewählt aus der Gruppe (gegebenenfalls acetalisierter) Polyvinylalkohol (PVAL) und/oder PVAL-Copolymere, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenoxid, Polyethylenglykol, Gelatine, Cellulose und deren Derivate, insbesondere MC, HEC, HPC, HPMC und/oder CMC, und/oder Copolymere sowie deren Mischungen. Gegebenenfalls können den Umhüllungen dem Fachmann bekannte Weichmacher zur Erhöhung der Flexibilität des Materials beigemischt sein.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Polyvinylalkohole als wasserlösliche Polymere besonders bevorzugt. „Polyvinylalkohole" (Kurzzeichen PVAL, gelegentlich auch PVOH) ist dabei die Bezeichnung für Polymere der allgemeinen Struktur
die in geringen Anteilen (ca. 2%) auch Struktureinheiten des Typs
enthalten.
Handelsübliche Polyvinylalkohole, die als weiß-gelbliche Pulver oder Granulate mit Polymerisationsgraden im Bereich von ca. 100 bis 2500 (Molmassen von ca. 4000 bis 100.000 g/mol) angeboten werden, haben Hydrolysegrade von 9δ-99 bzw. 67-δ9 Mol-%,
enthalten also noch einen Restgehalt an Acetyl-Gruppen. Charakterisiert werden die Polyvinylalkohole von Seiten der Hersteller durch Angabe des Polymerisationsgrades des Ausgangspolymeren, des Hydrolysegrades, der Verseifungszahl bzw. der Lösungsviskosität.
Polyvinylalkohole sind abhängig vom Hydrolysegrad löslich in Wasser und wenigen stark polaren organischen Lösungsmitteln (Formamid, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid); von (chlorierten) Kohlenwasserstoffen, Estern, Fetten und ölen werden sie nicht angegriffen. Polyvinylalkohole werden als toxikologisch unbedenklich eingestuft und sind biologisch zumindest teilweise abbaubar. Die Wasserlöslichkeit kann man durch Nachbehandlung mit Aldehyden (Acetalisierung), durch Komplexierung mit Ni- oder Cu-Salzen oder durch Behandlung mit Dichromaten, Borsäure od. Borax verringern. Polyvinylalkohol ist weitgehend undurchdringlich für Gase wie Sauerstoff, Stickstoff, Helium, Wasserstoff, Kohlendioxid, läßt jedoch Wasserdampf hindurchtreten.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung sind dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit Polyvinylalkohole und/oder PVAL-Copolymere umfaßt, deren Hydrolysegrad 70 bis 100 Mol-%, vorzugsweise 80 bis 90 Mol-%, besonders bevorzugt 81 bis 89 Mol-% und insbesondere 82 bis 8δ Mol-% beträgt.
Vorzugsweise werden Polyvinylalkohole eines bestimmten Molekulargewichtsbereichs eingesetzt, wobei erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung bevorzugt sind, bei denen der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit Polyvinylalkohole und/oder PVAL- Copolymere umfaßt, deren Molekulargewicht im Bereich von 3.500 bis 100.000 gmol"1, vorzugsweise von 10.000 bis 90.000 gmol"1, besonders bevorzugt von 12.000 bis δθ.000 gmol"1 und insbesondere von 13.000 bis 70.000 gmol"1 liegt.
Der Polymerisationsgrad solcher bevorzugten Polyvinylalkohole liegt zwischen ungefähr 200 bis ungefähr 2100, vorzugsweise zwischen ungefähr 220 bis ungefähr 1690, besonders bevorzugt zwischen ungefähr 240 bis ungefähr 1680 und insbesondere zwischen ungefähr 260 bis ungefähr 1500.
Erfindungsgemäß bevorzugte portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung sind dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit Polyvinylalkohole und/oder PVAL- Copolymere umfaßt, deren durchschnittlicher Polymerisationsgrad zwischen 80 und 700,
vorzugsweise zwischen 150 und 400, besonders bevorzugt zwischen 180 bis 300 liegt und/oder deren Molekulargewichtsverhältnis MG(50%) zu MG(90%) zwischen 0,3 und 1 , vorzugsweise zwischen 0,4 und 0,8 und insbesondere zwischen 0,45 und 0,6 liegt.
Die vorstehend beschriebenen Polyvinylalkohole sind kommerziell breit verfügbar, beispielsweise unter dem Warenzeichen Mowiol® (Clariant). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders geeignete Polyvinylalkohole sind beispielsweise Mowiol® 3-δ3, Mowiol® 4-δδ, Mowiol® 5-δδ sowie Mowiol® δ-δδ.
Weitere als Material für die wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Folien- und/oder Behälter besonders geeignete Polyvinylalkohole sind der nachstehenden Tabelle zu entnehmen:
Weitere als Material für die wasserlösliche oder wasserdispergierbaren Folien und/oder Behälter geeignete Polyvinylalkohole sind ELVANOL® 51-05, 52-22, 50-42, 65-62, 75-15, T-25, T-66, 90- 50 (Warenzeichen der Du Pont), ALCOTEX® 72.5, 76, B72, FδO/40, F88/4, Fδδ/26, F86/40, F86/47 (Warenzeichen der Harlow Chemical Co.), Gohsenol® NK-05, A-300, AH-22, C-500, GH- 20, GL-03, GM-14L, KA-20, KA-500, KH-20, KP-06, N-300, NH-26, NM11Q, KZ-06 (Warenzeichen der Nippon Gohsei K.K.). Auch geeignet sind ERKOL-Typen von Wacker.
Bevorzugte erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung sind dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) umfaßt, die einen Substitutionsgrad (durchschnittliche Anzahl von Methoxygruppen pro Anhydroglucose-Einheit der Cellulose) von 1 ,0 bis 2,0, vorzugsweise von 1 ,4 bis 1 ,9, und eine molare Substitution (durchschnittliche Anzahl von Hydroxypropoxylgruppen pro Anhydroglucose- Einheit der Cellulose) von 0,1 bis 0,3, vorzugsweise von 0,15 bis 0,25, aufweist.
Unabhängig von der chemischen Zusammensetzung der Folie sind erfindungsgemäße Wasch- und Reinigungsmitteltzusammensetzungen bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die
Folie(n), welche das/die Kompartiment(e) verschließt/verschließen, eine Dicke von 1 bis 150 μm, vorzugsweise von 2 bis 100 μm, besonders bevorzugt von 5 bis 75 μm und insbesondere von 10 bis 50 μm, aufweist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte portionierte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen sind dadurch gekennzeichnet, daß diese Zusammensetzungen Gerüststoffe in Mengen von 1 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 90 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 85 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewichts der Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung ohne den wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter, enthält.
In den erfindungsgemäßen portionierten Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen können alle üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzten Gerüststoffe enthalten sein, insbesondere also Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische Cobuilder und -wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren Einsatz bestehen- auch die Phosphate.
Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die allgemeine Formel
H20, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl von 1 ,9 bis 4 und y eine Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Bevorzugte kristalline Schichtsilikate der angegebenen Formel sind solche, in denen M für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind sowohl ß- als auch δ-Natriumdisilikate Na2Si205 ' yH20 bevorzugt.
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na20 : Si02 von 1 :2 bis 1 :3,3, vorzugsweise von 1 :2 bis 1 :2,8 und insbesondere von 1 :2 bis 1 :2,6, welche löseverzögert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung gegenüber herkömmlichen amorphen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise, beispielsweise durch Oberflächenbehandlung, Compoundierung, Kompaktierung/ Verdichtung oder durch Übertrocknung hervorgerufen worden sein. Im Rahmen dieser Erfindung wird unter dem Begriff "amorph" auch "röntgenamorph" verstanden. Dies heißt, daß die Silikate bei Röntgenbeugungsexperimenten keine scharfen Röntgenreflexe liefern, wie sie für kristalline Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima der gestreuten Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des Beugungswinkels aufweisen. Es kann jedoch sehr wohl sogar zu besonders guten Buildereigenschaften führen, wenn die Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten verwaschene oder sogar scharfe Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu interpretieren, daß die Produkte mikrokristalline Bereiche der Größe 10 bis einige Hundert nm aufweisen, wobei Werte bis max. 50 nm und insbesondere bis max. 20 nm bevorzugt sind. Derartige sogenannte röntgenamorphe Silikate, weisen ebenfalls eine Löseverzögerung gegenüber den herkömmlichen Wassergläsern auf. Insbesondere
bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte amorphe Silikate, compoundierte amorphe Silikate und übertrocknete röntgenamorphe Silikate.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte portionierte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen sind dadurch gekennzeichnet, daß diese Silikat(e), vorzugsweise Alkalisilikate, besonders bevorzugt kristalline oder amorphe Alkalidisilikate, in Mengen von 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 50 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung ohne den wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter, enthält.
Der eingesetzte feinkristalline, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist vorzugsweise Zeolith A und/oder P. Als Zeolith P wird Zeolith MAP® (Handelsprodukt der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mischungen aus A, X und/oder P. Kommerziell erhältlich und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt einsetzbar ist beispielsweise auch ein Co-Kristallisat aus Zeolith X und Zeolith A (ca. 80 Gew.-% Zeolith X), das von der Firma CONDEA Augusta S.p.A. unter dem Markennamen VEGOBOND AX® vertrieben wird und durch die Formel
nNazO • (1-n)K20 ' Al203 ■ (2 - 2,5)Si02 ' (3,5 - 5,5) H20
beschrieben werden kann. Der Zeolith kann dabei sowohl als Gerüststoff in einem granulären Compound eingesetzt, als auch zu einer Art "Abpuderung" der gesamten zu verpressenden Mischung verwendet werden, wobei üblicherweise beide Wege zur Inkorporation des Zeoliths in das Vorgemisch genutzt werden. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von weniger als 10 μm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Counter) auf und enthalten vorzugsweise 1δ bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.-% an gebundenem Wasser.
Selbstverständlich ist auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersubstanzen möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden werden sollte. Unter der Vielzahl der kommerziell erhältlichen Phosphate haben die Alkalimetallphosphate unter besonderer Bevorzugung von Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphosphat) in der Wasch- und Reinigungsmittel-Industrie die größte Bedeutung.
Alkalimetallphosphate ist dabei die summarische Bezeichnung für die Alkalimetall- (insbesondere Natrium- und Kalium-) -Salze der verschiedenen Phosphorsäuren, bei denen man Metaphosphorsäuren (HP03)n und Orthophosphorsäure H3P04 neben höhermolekularen Vertretern unterscheiden kann. Die Phosphate vereinen dabei mehrere Vorteile in sich: Sie wirken
als Alkaliträger, verhindern Kalkbeläge auf Maschinenteilen bzw. Kalkinkrustationen in Geweben und tragen überdies zur Reinigungsleistung bei.
Natriumdihydrogenphosphat, NaH2P0 , existiert als Dihydrat (Dichte 1 ,91 gern"3, Schmelzpunkt 60°) und als Monohydrat (Dichte 2,04 gern"3). Beide Salze sind weiße, in Wasser sehr leicht lösliche Pulver, die beim Erhitzen das Kristallwasser verlieren und bei 200°C in das schwach saure Diphosphat (Dinatriumhydrogendiphosphat, Na2H2P207), bei höherer Temperatur in Natiumtrimetaphosphat (Na3P309) und Maddrellsches Salz (siehe unten), übergehen. NaH2P04 reagiert sauer; es entsteht, wenn Phosphorsäure mit Natronlauge auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt und die Maische versprüht wird. Kaliumdihydrogenphosphat (primäres oder einbasiges Kaliumphosphat, Kaliumbiphosphat, KDP), KH2P04, ist ein weißes Salz der Dichte 2,33 gern"3, hat einen Schmelzpunkt 253° [Zersetzung unter Bildung von Kaliumpolyphosphat (KP03)x] und ist leicht löslich in Wasser.
Dinatriumhydrogenphosphat (sekundäres Natriumphosphat), Na2HP04, ist ein farbloses, sehr leicht wasserlösliches kristallines Salz. Es existiert wasserfrei und mit 2 Mol. (Dichte 2,066 gern"3, Wasserverlust bei 95°), 7 Mol. (Dichte 1 ,68 gern"3, Schmelzpunkt 48° unter Verlust von 5 HzO) und 12 Mol. Wasser (Dichte 1 ,52 gern"3, Schmelzpunkt 35° unter Verlust von 5 H20), wird bei 100° wasserfrei und geht bei stärkerem Erhitzen in das Diphosphat Na4P207 über. Dinatriumhydrogenphosphat wird durch Neutralisation von Phosphorsäure mit Sodalösung unter Verwendung von Phenolphthalein als Indikator hergestellt. Dikaliumhydrogenphosphat (sekundäres od. zweibasiges Kaliumphosphat), K2HP04, ist ein amorphes, weißes Salz, das in Wasser leicht löslich ist.
Trinatriumphosphat, tertiäres Natriumphosphat, Na3P04, sind farblose Kristalle, die als Dodecahydrat eine Dichte von 1 ,62 gern"3 und einen Schmelzpunkt von 73-76°C (Zersetzung), als Decahydrat (entsprechend 19-20% P205) einen Schmelzpunkt von 100°C und in wasserfreier Form (entsprechend 39-40% P205) eine Dichte von 2,536 gern"3 aufweisen. Trinatriumphosphat ist in Wasser unter alkalischer Reaktion leicht löslich und wird durch Eindampfen einer Lösung aus genau 1 Mol Dinatriumphosphat und 1 Mol NaOH hergestellt. Trikaliumphosphat (tertiäres oder dreibasiges Kaliumphosphat), K3P04, ist ein weißes, zerfließliches, körniges Pulver der Dichte 2,56 gern"3, hat einen Schmelzpunkt von 1340° und ist in Wasser mit alkalischer Reaktion leicht löslich. Es entsteht z.B. beim Erhitzen von Thomasschlacke mit Kohle und Kaliumsulfat. Trotz des höheren Preises werden in der Reinigungsmittel-Industrie die leichter löslichen, daher hochwirksamen, Kaliumphosphate gegenüber entsprechenden Natrium-Verbindungen vielfach bevorzugt.
Tetranatriumdiphosphat (Natriumpyrophosphat), Na4P207, existiert in wasserfreier Form (Dichte 2,534 gern"3, Schmelzpunkt 968°, auch 660° angegeben) und als Decahydrat (Dichte 1 ,615-1 ,636 gern"3, Schmelzpunkt 94° unter Wasserverlust). Bei Substanzen sind farblose, in Wasser mit alkalischer Reaktion lösliche Kristalle. Na4P207 entsteht beim Erhitzen von Dinatriumphosphat auf >200° oder indem man Phosphorsäure mit Soda im stöchiometrischem Verhältnis umsetzt und die Lösung durch Versprühen entwässert. Das Decahydrat komplexiert Schwermetall-Salze und Härtebildner und verringert daher die Härte des Wassers. Kaliumdiphosphat (Kaliumpyrophosphat), tP∑O?, existiert in Form des Trihydrats und stellt ein farbloses, hygroskopisches Pulver mit der Dichte 2,33 gern"3 dar, das in Wasser löslich ist, wobei der pH- Wert der 1 %igen Lösung bei 25° 10,4 beträgt.
Durch Kondensation des NaH2P04 bzw. des KH2P04 entstehen höhermol. Natrium- und Kaliumphosphate, bei denen man cyclische Vertreter, die Natrium- bzw. Kaliummetaphosphate und kettenförmige Typen, die Natrium- bzw. Kaliumpolyphosphate, unterscheiden kann. Insbesondere für letztere sind eine Vielzahl von Bezeichnungen in Gebrauch: Schmelz- oder Glühphosphate, Grahamsches Salz, Kurrolsches und Maddrellsches Salz. Alle höheren Natrium- und Kaliumphosphate werden gemeinsam als kondensierte Phosphate bezeichnet.
Das technisch wichtige Pentanatriumtriphosphat, Na5P3O10 (Natriumtripolyphosphat), ist ein wasserfrei oder mit 6 H20 kristallisierendes, nicht hygroskopisches, weißes, wasserlösliches Salz der allgemeinen Formel NaO-[P(0)(ONa)-0]n-Na mit n=3. In 100 g Wasser lösen sich bei Zimmertemperatur etwa 17 g, bei 60° ca. 20 g, bei 100° rund 32 g des kristallwasserfreien Salzes; nach zweistündigem Erhitzen der Lösung auf 100° entstehen durch Hydrolyse etwa δ% Orthophosphat und 15% Diphosphat. Bei der Herstellung von Pentanatriumtriphosphat wird Phosphorsäure mit Sodalösung oder Natronlauge im stöchiometrischen Verhältnis zur Reaktion gebracht und die Lsg. durch Versprühen entwässert. Ähnlich wie Grahamsches Salz und Natriumdiphosphat löst Pentanatriumtriphosphat viele unlösliche Metall-Verbindungen (auch Kalkseifen usw.). Pentakaliumtriphosphat, K5P3O10 (Kaliumtripolyphosphat), kommt beispielsweise in Form einer 50 Gew.-%-igen Lösung (> 23% P205, 25% K20) in den Handel. Die Kaliumpolyphosphate finden in der Wasch- und Reinigungsmittel-Industrie breite Verwendung. Weiter existieren auch Natriumkaliumtripolyphosphate, welche ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind. Diese entstehen beispielsweise, wenn man Natriumtrimetaphosphat mit KOH hydrolysiert:
(NaP03)3 + 2 KOH -» Na3K2P3O10 + H20
Diese sind erfindungsgemäß genau wie Natriumtripolyphosphat, Kaliumtripolyphosphat oder Mischungen aus diesen beiden einsetzbar; auch Mischungen aus Natriumtripolyphosphat und
Natriumkaliumtripolyphosphat oder Mischungen aus Kaliumtripolyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat oder Gemische aus Natriumtripolyphosphat und Kaliumtripolyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat sind erfindungsgemäß einsetzbar.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte portionierte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen sind dadurch gekennzeichnet, daß diese Phosphat(e), vorzugsweise Alkalimetallphosphat(e), besonders bevorzugt Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphosphat), in Mengen von 20 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 25 bis 75 Gew.-% uns insbesondere von 30 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung ohne den wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter, enthalten.
Als weitere Bestandteile können Alkaliträger zugegen sein. Als Alkaliträger gelten beispielsweise Alkalimetallhydroxide, Alkalimetallcarbonate, Alkalimetallhydrogencarbonate, Alkalimetall- sesquicarbonate, die genannten Alkalisilikate, Alkalimetasilikate, und Mischungen der vorgenannten Stoffe, wobei im Sinne dieser Erfindung bevorzugt die Alkalicarbonate, insbesondere Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat oder Natriumsesquicarbonat eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist ein Buildersystem enthaltend eine Mischung aus Tripolyphosphat und Natriumcarbonat. Ebenfalls besonders bevorzugt ist ein Buildersystem enthaltend eine Mischung aus Tripolyphosphat und Natriumcarbonat und Natriumdisilikat.
Besonders bevorzugte portinierte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen enthalten Carbonat(e) und/oder Hydrogencarbonat(e), vorzugsweise Alkalicarbonate, besonders bevorzugt Natriumcarbonat, in Mengen von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 40 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der portionierten Waschoder Reinigungsmittelzusammensetzung.
Als organische Cobuilder können in den erfindungsgemäßen portionierten Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen insbesondere Polycarboxylate / Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxylate, Asparaginsäure, Polyacetale, Dextrine, weitere organische Cobuilder (siehe unten) sowie Phosphonate eingesetzt werden. Diese Stoffklassen werden nachfolgend beschrieben.
Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wobei unter Polycarbonsäuren solche Carbonsäuren verstanden werden, die mehr als eine Säurefunktion tragen. Beispielsweise sind dies Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein derartiger Einsatz aus
ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus diesen.
Auch die Säuren an sich können eingesetzt werden. Die Säuren besitzen neben ihrer Builderwirkung typischerweise auch die Eigenschaft einer Säuerungskomponente und dienen somit auch zur Einstellung eines niedrigeren und milderen pH-Wertes von Wasch- oder Reinigungsmitteln. Insbesondere sind hierbei Citronensäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Gluconsäure und beliebige Mischungen aus diesen zu nennen.
Als Builder sind weiter polymere Polycarboxylate geeignet, dies sind beispielsweise die Alkalimetallsalze der Polyacryl säure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70000 g/mol.
Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen handelt es sich im Sinne dieser Schrift um gewichtsmittlere Molmassen Mw der jeweiligen Säureform, die grundsätzlich mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV-Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte dabei gegen einen externen Polyacrylsäure-Standard, der aufgrund seiner strukturellen Verwandtschaft mit den untersuchten Polymeren realistische Molgewichtswerte liefert. Diese Angaben weichen deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäuren als Standard eingesetzt werden. Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen sind in der Regel deutlich höher als die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.
Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse von 2000 bis 20000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus dieser Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 2000 bis 10000 g/mol, und besonders bevorzugt von 3000 bis 5000 g/mol, aufweisen, bevorzugt sein.
Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Molekülmasse, bezogen auf freie Säuren, beträgt im allgemeinen 2000 bis 70000 g/mol, vorzugsweise 20000 bis 50000 g/mol und insbesondere 30000 bis 40000 g/mol.
Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wäßrige Lösung eingesetzt werden. Der Gehalt der Mittel an (co-)polymeren Polycarboxylaten beträgt vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, insbesondere 3 bis 10 Gew.-%.
Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren, wie beispielsweise Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer enthalten.
Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei verschiedenen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die als Monomere Salze der Acrylsäure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol-Derivate oder die als Monomere Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate enthalten.
Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die als Monomere vorzugsweise Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren, deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren bzw. deren Salze und.
Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von Dialdehyden mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgruppen aufweisen, erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden wie Glyoxal, Glutaraldehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
Weitere geeignete organische Buildersubstanzen sind Dextrine, beispielsweise Oligomere bzw. Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten werden können. Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit mittleren Molmassen im Bereich von 400 bis 500000 g/mol. Dabei ist ein Polysaccharid mit einem Dextrose-Äquivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30 bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids im Vergleich zu Dextrose, welche ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind sowohl Maltodextrine mit einem DE zwischen 3 und 20 und Trockenglucosesirupe mit einem DE zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren Molmassen im Bereich von 2000 bis 30000 g/mol.
Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungsprodukte mit Oxidationsmitteln, welche in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion des Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren.
Auch Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten, vorzugsweise Ethylendiamindisuccinat, sind weitere geeignete Cobuilder. Dabei wird Ethylendiamin-N,N'- disuccinat (EDDS) bevorzugt in Form seiner Natrium- oder Magnesiumsalze verwendet. Weiterhin bevorzugt sind in diesem Zusammenhang auch Glycerindisuccinate und Glycerintrisuccinate. Geeignete Einsatzmengen liegen in zeolithhaltigen und/oder silicathaltigen Formulierungen bei 3 bis 15 Gew.-%.
Weitere brauchbare organische Cobuilder sind beispielsweise acetylierte Hydroxycarbonsäuren bzw. deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform vorliegen können und welche mindestens 4 Kohlenstoffatome und mindestens eine Hydroxygruppe sowie maximal zwei Säuregruppen enthalten.
Eine weitere Substanzklasse mit Cobuildereigenschaften stellen die Phosphonate dar. Dabei handelt es sich insbesondere um Hydroxyalkan- bzw. Aminoalkanphosphonate. Unter den Hydroxyalkanphosphonaten ist das 1-Hydroxyethan-1 ,1-diphosphonat (HEDP) von besonderer Bedeutung als Cobuilder. Es wird vorzugsweise als Natriumsalz eingesetzt, wobei das Dinatriumsalz neutral und das Tetranatriumsalz alkalisch (pH 9) reagiert. Als Aminoalkanphosphonate kommen vorzugsweise Ethylendiamintetramethylenphosphonat (EDTMP), Diethylentriaminpentamethylenphosphonat (DTPMP) sowie deren höhere Homologe in Frage. Sie werden vorzugsweise in Form der neutral reagierenden Natriumsalze, z. B. als Hexanatriumsalz der EDTMP bzw. als Hepta- und Octa-Natriumsalz der DTPMP, eingesetzt. Als Builder wird dabei aus der Klasse der Phosphonate bevorzugt HEDP verwendet. Die Aminoalkanphosphonate besitzen zudem ein ausgeprägtes Schwermetallbindevermögen. Dementsprechend kann es, insbesondere wenn die Mittel auch Bleiche enthalten, bevorzugt sein, Aminoalkanphosphonate, insbesondere DTPMP, einzusetzen, oder Mischungen aus den genannten Phosphonaten zu verwenden.
Darüber hinaus können alle Verbindungen, die in der Lage sind, Komplexe mit Erdalkaliionen auszubilden, als Cobuilder eingesetzt werden.
Die Menge an Gerüststoff beträgt üblicherweise zwischen 10 und 70 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 15 und 60 Gew.-% und insbesondere zwischen 20 und 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung ohne den wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter. Wiederum ist die Menge an eingesetzten Buildem abhängig vom
Verwendungszweck, so daß Bleichmittelzusammensetzungen höhere Mengen an Gerüststoffen aufweisen können (beispielsweise zwischen 20 und 70 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 25 und 65 Gew.-% und insbesondere zwischen 30 und 55 Gew.-%), als beispielsweise Waschmittelzusammensetzungen (üblicherweise 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 12,5 bis 45 Gew.-% uns insbesondere zwischen 17,5 und 37,5 Gew.-%).
Neben Gerüststoff(en) können die erfindungsgemäßen Mittel anionische, nichtionische, kationische und/oder amphotere Tenside enthalten, wobei nichtionische Tenside aufgrund ihres Schaumvermögens bevorzugt sind.
Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9.13-Alkylbenzolsul- fonate, Olefinsulfonate, d.h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C12.18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C12.18-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), z.B. die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Taigfettsäuren geeignet.
Weitere geeignete Anionteπside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglycerinestern sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der C12-C-ι8-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Taigfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C10-C20-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges Abbauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf der basis von fettchemischen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die C12-C1β-Alkylsulfate und Cι2-Cl5- Alkylsulfate sowie C14-C15-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche als
Handelsprodukte der Shell Oil Company unter dem Namen DAN erhalten werden können, sind geeignete Aniontenside.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten C7-2ι-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C9.n -Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder Cl2-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Reinigungsmitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, beispielsweise in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.
Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobemsteinsäure, die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C8-18-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet, die für sich betrachtet nichtionische Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten). Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso ist es auch möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der AI k(en)yl kette oder deren Salze einzusetzen.
Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z.B. Kokos-, Palmkern- oder Taigfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.
Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 16 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z.B. aus Kokos-, Palm-, Taigfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C12-14-
Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9.ιrAlkohol mit 7 EO, Cι3-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder δ EO, C12.18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C12.14-Alkohol mit 3 EO und Cι2-ι8-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow ränge ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Taigfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
Außerdem können als weitere nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel RO(G)χ eingesetzt werden, in der R einen primären geradkettigen oder methylverzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit δ bis 22, vorzugsweise 12 bis 1δ C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von Mono- glykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl zwischen 1 und 10; vorzugsweise liegt x bei 1 ,2 bis 1 ,4.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N- dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide können geeignet sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht mehr als die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (X),
R1
I R-CO-N-[Z] (X)
in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise
durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (XI),
R1-0-R2
I
R-CO-N-[Z] (XI)
in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, R1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest mit 2 bis δ Kohlenstoffatomen und R2 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis δ Kohlenstoffatomen steht, wobei C^-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest steht, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder Propxylierte Derivate dieses Restes.
[Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten, beispielsweise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die N- Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.
Als bevorzugte Tenside werden schwachschäumende nichtionische Tenside eingesetzt. Mit besonderem Vorzug enthalten die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel für das maschinellen Geschirrspülen nichtionische Tenside, insbesondere nichtionische Tenside aus der Gruppe der alkoxylierten Alkohole. Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z.B. aus Kokos-, Palm-, Taigfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C12.14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9.ι Alkohol mit 7 EO, C13.15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder δ EO, Cι2_ι8-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C12.14-Alkohol mit 3 EO und C12-ι8-Alkohol mit 5 EO.
Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow ränge ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Taigfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
Insbesondere bevorzugt sind erfindungsgemäße Geschirrpülmittel, die ein nichtionisches Tensid enthalten, das einen Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur aufweist. Demzufolge sind bevorzugte Geschirrspülmittel dadurch gekennzeichnet, daß sie nichtionische(s) Tensid(e) mit einem Schmelzpunkt oberhalb von 20°C, vorzugsweise oberhalb von 25°C, besonders bevorzugt zwischen 25 und 60°C und insbesondere zwischen 26,6 und 43,3°C, enthalten.
Geeignete nichtionische Tenside, die Schmelz- bzw. Erweichungspunkte im genannten Temperaturbereich aufweisen, sind beispielsweise schwachschäumende nichtionische Tenside, die bei Raumtemperatur fest oder hochviskos sein können. Werden bei Raumtemperaturhochviskose Niotenside eingesetzt, so ist bevorzugt, daß diese eine Viskosität oberhalb von 20 Pas, vorzugsweise oberhalb von 35 Pas und insbesondere oberhalb 40 Pas aufweisen. Auch Niotenside, die bei Raumtemperatur wachsartige Konsistenz besitzen, sind bevorzugt.
Bevorzugt als bei Raumtemperatur feste einzusetzende Niotenside stammen aus den Gruppen der alkoxylierten Niotenside, insbesondere der ethoxylierten primären Alkohole und Mischungen dieser Tenside mit strukturell komplizierter aufgebauten Tensiden wie Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen (PO/EO/PO)-Tenside. Solche (PO/EO/PO)- Niotenside zeichnen sich darüberhinaus durch gute Schaumkontrolle aus.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das nichtionische Tensid mit einem Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur ein ethoxyliert.es Niotensid, das aus der Reaktion von einem Monohydroxyalkanol oder Alkylphenol mit 6 bis 20 C-Atomen mit vorzugsweise mindestens 12 Mol, besonders bevorzugt mindestens 15 Mol, insbesondere mindestens 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol bzw. Alkylphenol hervorgegangen ist.
Ein besonders bevorzugtes bei Raumtemperatur festes, einzusetzendes Niotensid wird aus einem geradkettigen Fettalkohol mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen (C16-20-Alkohol), vorzugsweise einem C18-Alkohol und mindestens 12 Mol, vorzugsweise mindestens 15 Mol und insbesondere mindestens 20 Mol Ethylenoxid gewonnen. Hierunter sind die sogenannten „narrow ränge ethoxylates" (siehe oben) besonders bevorzugt.
Demnach enthalten besonders bevorzugte erfindungsgemäße Geschirrspülmittel ethoxylierte(s) Niotensid(e), das/die aus C6.2o-Monohydroxyalkanolen oder C6.20-Alkylphenolen oder C16.2o- Fettalkoholen und mehr als 12 Mol, vorzugsweise mehr als 15 Mol und insbesondere mehr als 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol gewonnen wurde(n).
Das bei Raumtemperatur feste Niotensid besitzt vorzugsweise zusätzlich Propylenoxideinheiten im Molekül. Vorzugsweise machen solche PO-Einheiten bis zu 25 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 20 Gew.-% und insbesondere bis zu 15 Gew.-% der gesamten Molmasse des nichtionischen Tensids aus. Besonders bevorzugte nichtionische Tenside sind ethoxylierte Monohydroxyalkanole oder Alkylphenole, die zusätzlich Polyoxyethylen-Polyoxypropylen Blockcopolymereinheiten aufweisen. Der Alkohol- bzw. Alkylphenolteil solcher Niotensidmoleküle macht dabei vorzugsweise mehr als 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 50 Gew.-% und insbesondere mehr als 70 Gew.-% der gesamten Molmasse solcher Niotenside aus. Bevorzugte Geschirrspülmittel sind dadurch gekennzeichnet, daß sie ethoxylierte und propoxylierte Niotenside enthalten, bei denen die Propylenoxideinheiten im Molekül bis zu 25 Gew.-%, bevorzugt bis zu 20 Gew.-% und insbesondere bis zu 15 Gew.-% der gesamten Molmasse des nichtionischen Tensids ausmachen, enthalten.
Weitere besonders bevorzugt einzusetzende Niotenside mit Schmelzpunkten oberhalb Raumtemperatur enthalten 40 bis 70% eines Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen- Blockpolymerblends, der 75 Gew.-% eines umgekehrten Block-Copolymers von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen mit 17 Mol Ethylenoxid und 44 Mol Propylenoxid und 25 Gew.-% eines Block-Copolymers von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen, initiiert mit Trimethylolpropan und enthaltend 24 Mol Ethylenoxid und 99 Mol Propylenoxid pro Mol Trimethylolpropan.
Nichtionische Tenside, die mit besonderem Vorzug eingesetzt werden können, sind beispielsweise unter dem Namen Poly Tergent® SLF-18 von der Firma Olin Chemicals erhältlich.
Ein weiter bevorzugtes erfindungsgemäßes Geschirrspülmittel enthält nichtionische Tenside der Formel
R10[CH2CH(CH3)0]x[CH2CH20]y[CH2CH(OH)R2],
in der R1 für einen linearen oder verzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hieraus steht, R2 einen linearen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 26 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hieraus bezeichnet und x für Werte zwischen 0,5 und 1 ,5 und y für einen Wert von mindestens 15 steht.
Weitere bevorzugt einsetzbare Niotenside sind die endgruppenverschlossenen Poly(oxyalkylierten) Niotenside der Formel
R10[CH2CH(R3)0]x[CH2]kCH(OH)[CH2]JOR2
in der R1 und R2 für lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen stehen, R3 für H oder einen Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl, n-Butyl-, 2-Butyl- oder 2-Methyl-2-Butylrest steht, x für Werte zwischen 1 und 30, k und j für Werte zwischen 1 und 12, vorzugsweise zwischen 1 und 5 stehen. Wenn der Wert x ≥ 2 ist, kann jedes R3 in der obenstehenden Formel unterschiedlich sein. R1 und R2 sind vorzugsweise lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, wobei Reste mit 8 bis 18 C-Atomen besonders bevorzugt sind. Für den Rest R3 sind H, -CH3 oder - CH2CH3 besonders bevorzugt. Besonders bevorzugte Werte für x liegen im Bereich von 1 bis 20, insbesondere von 6 bis 15.
Wie vorstehend beschrieben, kann jedes R3 in der obenstehenden Formel unterschiedlich sein, falls x ≥ 2 ist. Hierdurch kann die Alkylenoxideinheit in der eckigen Klammer variiert werden. Steht x beispielsweise für 3, kann der Rest R3 ausgewählt werden, um Ethylenoxid- (R3 = H) oder Propylenoxid- (R3 = CH3) Einheiten zu bilden, die in jedweder Reihenfolge aneinandergefügt sein können, beispielsweise (EO)(PO)(EO), (EO)(EO)(PO), (EO)(EO)(EO), (PO)(EO)(PO), (PO)(PO)(EO) und (PO)(PO)(PO). Der Wert 3 für x ist hierbei beispielhaft gewählt worden und kann durchaus größer sein, wobei die Variationsbreite mit steigenden x-Werten zunimmt und beispielsweise eine große Anzahl (EO)-Gruppen, kombiniert mit einer geringen Anzahl (PO)- Gruppen einschließt, oder umgekehrt.
Insbesondere bevorzugte endgruppenverschlossenen Poly(oxyalkylierte) Alkohole der obenstehenden Formel weisen Werte von k = 1 und j = 1 auf, so daß sich die vorstehende Formel zu
R10[CH2CH(R3)0]xCH2CH(OH)CH2OR2
vereinfacht. In der letztgenannten Formel sind R1, R2 und R3 wie oben definiert und x steht für Zahlen von 1 bis 30, vorzugsweise von 1 bis 20 und insbesonder von 6 bis 18. Besonders bevorzugt sind Tenside, bei denen die Reste R1 und R2 9 bis 14 C-Atome aufweisen, R3 für H steht und x Werte von 6 bis 15 annimmt.
Faßt man die letzgenannten Aussagen zusammen, sind erfindungsgemäße Geschirrspülmittel bevorzugt, die endgruppenverschlossenen Poly(oxyalkylierten) Niotenside der Formel
R10[CH2CH(R3)0]x[CH2]kCH(OH)[CH2]jOR2
enthalten, in der R1 und R2 für lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen stehen, R3 für H oder einen Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl, n-Butyl-, 2-Butyl- oder 2-Methyl-2-Butylrest steht, x für Werte zwischen 1 und 30, k und j für Werte zwischen 1 und 12, vorzugsweise zwischen 1 und 5 stehen, wobei Tenside des Typs
R10[CH2CH(R3)0]xCH2CH(OH)CH2OR2
in denen x für Zahlen von 1 bis 30, vorzugsweise von 1 bis 20 und insbesonder von 6 bis 18 steht, besonders bevorzugt sind.
Als besonders bevorzugte Niotenside haben sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung schwachschäumende Niotenside erwiesen, welche alternierende Ethylenoxid- und Alkylenoxideinheiten aufweisen. Unter diesen sind wiederum Tenside mit EO-AO-EO-AO-Blöcken bevorzugt, wobei jeweils eine bis zehn EO- bzw. AO-Gruppen aneinander gebunden sind, bevor ein Block aus den jeweils anderen Gruppen folgt. Hier sind erfindungsgemäße maschinelle Geschirrspülmittel bevorzugt, die als nichionische(s) Tensid(e) Tenside der allgemeinen Formel XII enthalten
R1-0-(CH2-CH2-0)w-(CH2-CH-0)x-(CH2-CH2-0)y-(CH2-CH-0)z-H (XII)
I I
R2 R3
in der R1 für einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ein- bzw. mehrfach ungesättigten C6.24-Alkyl- oder -Alkenylrest steht; jede Gruppe R2 bzw. R3 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus -CH3; -CH2CH3, -CH2CH2-CH3, CH(CH3)2 und die Indizes w, x, y, z unabhängig voneinander für ganze Zahlen von 1 bis 6 stehen.
Die bevorzugten Niotenside der Formel XII lassen sich durch bekannte Methoden aus den entsprechenden Alkoholen R1-OH und Ethylen- bzw. Alkylenoxid herstellen. Der Rest R1 in der vorstehenden Formel X kann je nach Herkunft des Alkohols variieren. Werden native Quellen genutzt, weist der Rest R1 eine gerade Anzahl von Kohlenstoffatomen auf und ist in der Regel
unverzeigt, wobei die linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z.B. aus Kokos-, Palm-, Taigfett- oder Oleylalkohol, bevorzugt sind. Aus synthetischen Quellen zugängliche Alkohole sind beispielsweise die Guerbetalkohole oder in 2-Stellung methylverzweigte bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Unabhängig von der Art des zur Herstellung der erfindungsgemäß in den Mitteln enthaltenen Niotenside eingesetzten Alkohols sind erfindungsgemäße maschinelle Geschirrspülmittel bevorzugt, bei denen R1 in Formel I für einen Alkylrest mit 6 bis 24, vorzugsweise 8 bis 20, besonders bevorzugt 9 bis 15 und insbesondere 9 bis 11 Kohlenstoffatomen steht.
Als Alkylenoxideinheit, die alternierend zur Ethylenoxideinheit in den bevorzugten Niotensiden enthalten ist, kommt neben Propylenoxid insbesondere Butylenoxid in Betracht. Aber auch weitere Alkylenoxide, bei denen R2 bzw. R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -
CH2CH2-CH3 bzw. CH(CH3)2 sind geeignet. Bevorzugte maschinelle Geschirrspülmittel sind dadurch gekennzeichnet, daß R2 bzw. R3 für einen Rest -CH3, w und x unabhängig voneinander für Werte von 3 oder 4 und y und z unabhängig voneinander für Werte von 1 oder 2 stehen.
Zusammenfassend sind zum Einsatz in den erfindungsgemäßen Mitteln insbesondere nichtionische Tenside bevorzugt, die einen C9-15-Alkylrest mit 1 bis 4 Ethylenoxideinheiten, gefolgt von 1 bis 4 Propylenoxideinheiten, gefolgt vonl bis 4 Ethylenoxideinheiten, gefolgt vonl bis 4 Propylenoxideinheiten aufweisen. Diese Tenside weisen in wäßriger Lösung die erforderliche niedrige Viskosität auf und sind erfindungsgemäß mit besonderem Vorzug einsetzbar.
Die angegebenen C-Kettenlängen sowie Ethoxylierungsgrade bzw. Alkoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Aufgrund der Herstellverfahren bestehen Handelsprodukte der genannten Formeln zumeist nicht aus einem individuellen Vertreter, sondern aus Gemischen, wodurch sich sowohl für die C-Kettenlängen als auch für die Ethoxylierungsgrade bzw. Alkoxylierungsgrade Mittelwerte und daraus folgend gebrochene Zahlen ergeben können.
An Stelle der genannten Tenside oder in Verbindung mit ihnen können auch kationische und/oder amphotere Tenside eingesetzt werden.
Als kationische Aktivsubstanzen können die erfindungsgemäßen Mittel beispielsweise kationische Verbindungen der Formeln XIII, XIV oder XV enthalten:
R1
R1-N(+)-(CH2)n-T-R2 (XIII)
(CH2)n-T-R^
R1
R1-N(+)-(CH2)n-CH-CH2 (XIV)
R1 T T
Rz R2
R1
R4
worin jede Gruppe R1 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus C1-6-Alkyl-, -Alkenyl- oder -Hydroxyalkylgruppen; jede Gruppe R2 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus C8.28-Alkyl- oder -Alkenylgruppen; R3 = R1 oder (CH2)n-T-R2; R4 = R oder R2 oder (CH2)n-T-R2; T = -CH2-, -O- CO- oder -CO-O- und n eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist.
Zusammenfassend sind erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder
Reinigungsmittelzusammensetzungen bevorzugt, die Tensid(e), vorzugsweise nichtionische(s) Tensid(e) und insbesondere nichtionische(s) Tensid(e) aus der Gruppe der alkoxylierten Alkohole, in Mengen von 0,1 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis 40 Gew.-%, und insbesondere von 2 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel, enthalten. Besonders bevorzugte erfindungsgemäße maschinelle Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie 5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 6 bis 22,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 7,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere 8 bis 17,5 Gew.-% nichtionische(s) Tensid(e) enthalten.
Neben den Gerüststoffen sind insbesondere Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, Silberschutzmittel, Färb- und Duftstoffe usw. bevorzugte Inhaltsstoffe von erfindungsgemäßen
portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen. Daneben können weitere Inhaltsstoffe zugegen sein, wobei erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen bevorzugt sind, die zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Acidifizierungsmittel oder der Chelatkomplexbildner enthalten.
Als Acidifizierungsmittel bieten sich sowohl anorganische Säuren als auch organische Säuren an, sofern diese mit den übrigen Inhaltsstoffen verträglich sind. Aus Gründen des Verbraucherschutzes und der Handhabungssicherheit sind insbesondere die festen Mono-, Oligo- und Polycarbonsäuren einsetzbar. Aus dieser Gruppe wiederum bevorzugt sind Citronensäure, Weinsäure, Bernsteinsäure, Malonsäure, Adipinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Oxalsäure sowie Polyacrylsäure. Auch die Anhydride dieser Säuren können als Acidifizierungsmittel eingesetzt werden, wobei insbesondere Maleinsäureanhydrid und Bernsteinsäureanhydrid kommerziell verfügbar sind. Organische Sulfonsäuren wie Amidosulfonsäure sind ebenfalls einsetzbar. Kommerziell erhältlich und als Acidifizierungsmittel im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls bevorzugt einsetzbar ist Sokalan® DCS (Warenzeichen der BASF), ein Gemisch aus Bernsteinsäure (max. 31 Gew.-%), Glutarsäure (max. 50 Gew.-%) und Adipinsäure (max. 33 Gew.-%).
Eine weitere mögliche Gruppe von Inhaltsstoffen stellen die Chelatkomplexbildner dar. Chelatkomplexbildner sind Stoffe, die mit Metallionen cyclische Verbindungen bilden, wobei ein einzelner Ligand mehr als eine Koordinationsstelle an einem Zentralatom besetzt, d. h. mind. „zweizähnig" ist. In diesem Falle werden also normalerweise gestreckte Verbindungen durch Komplexbildung über ein Ion zu Ringen geschlossen. Die Zahl der gebundenen Liganden hängt von der Koordinationszahl des zentralen Ions ab.
Gebräuchliche und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Chelatkomplexbilder sind beispielsweise Polyoxycarbonsäuren, Polyamine, Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) und Nitrilotriessigsäure (NTA). Auch komplexbildende Polymere, also Polymere, die entweder in der Hauptkette selbst oder seitenständig zu dieser funktionelle Gruppen tragen, die als Liganden wirken können und mit geeigneten Metall-Atomen in der Regel unter Bildung von Chelat- Komplexen reagieren, sind erfindungsgemäß einsetzbar. Die Polymer-gebundenen Liganden der entstehenden Metall-Komplexe können dabei aus nur einem Makromolekül stammen oder aber zu verschiedenen Polymerketten gehören. Letzteres führt zur Vernetzung des Materials, sofern die komplexbildenden Polymere nicht bereits zuvor über kovalente Bindungen vernetzt waren.
Komplexierende Gruppen (Liganden) üblicher komplexbildender Polymere sind Iminodi- essigsäure-, Hydroxychinolin-, Thioharnstoff-, Guanidin-, Dithiocarbamat-, Hydroxamsäure-, Amidoxim-, Aminophosphorsäure-, (cycl.) Polyamino-, Mercapto-, 1 ,3-Dicarbonyl- und
Kronenether-Reste mit z. T. sehr spezif. Aktivitäten gegenüber Ionen unterschiedlicher Metalle. Basispolymere vieler auch kommerziell bedeutender komplexbildender Polymere sind Polystyrol, Polyacrylate, Polyacrylnitrile, Polyvinylalkohole, Polyvinylpyridine und Polyethylenimine. Auch natürliche Polymere wie Cellulose, Stärke od. Chitin sind komplexbildende Polymere. Darüber hinaus können diese durch polymeranaloge Umwandlungen mit weiteren Ligand-Funktionalitäten versehen werden.
Besonders bevorzugt sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen, insbesondere Mittel zum maschinellen Geschirrspülen, die ein oder mehrere Chelatkomplexbildner aus den Gruppen der
(i) Polycarbonsäuren, bei denen die Summe der Carboxyl- und gegebenenfalls
Hydroxylgruppen mindestens 5 beträgt,
(ii) stickstoffhaltigen Mono- oder Polycarbonsäuren,
(iii) geminalen Diphosphonsäuren,
(iv) Aminophosphonsäuren,
(v) Phosphonopolycarbonsäuren,
(vi) Cyclodextrine
in Mengen oberhalb von 0,1 Gew.-%, vorzugsweise oberhalb von 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt oberhalb von 1 Gew.-% und insbesondere oberhalb von 2,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Geschirrspülmittels ohne den tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen Behälter, enthalten.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können alle Komplexbildner des Standes der Technik eingesetzt werden. Diese können unterschiedlichen chemischen Gruppen angehören. Vorzugsweise werden einzeln oder im Gemisch miteinander eingesetzt:
a) Polycarbonsäuren, bei denen die Summe der Carboxyl- und gegebenenfalls Hydroxylgruppen mindestens 5 beträgt wie Gluconsäure, b) stickstoffhaltige Mono- oder Polycarbonsäuren wie Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), N- Hydroxyethylethylendiamintriessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure, Hydroxyethyliminodiessigsäure, Nitridodiessigsäure-3-propionsäure, Isoserindiessigsäure, N,N-Di-(ß-hydroxyethyl)-glycin, N-(1 ,2-Dicarboxy-2-hydroxyethyl)-glycin, N-(1 ,2-Dicarboxy-2- hydroxyethyl)-asparaginsäure oder Nitrilotriessigsäure (NTA), c) geminale Diphosphonsäuren wie 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP), deren höhere Homologe mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen sowie Hydroxy- oder Aminogruppen-
haltige Derivate hiervon und 1-Aminoethan-1 ,1-diphosphonsäure, deren höhere Homologe mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen sowie Hydroxy- oder Aminogruppen-haltige Derivate hiervon, d) Aminophosphonsäuren wie Ethylendiamintetra(methylenphosphonsäure), Diethylen- triaminpenta(methylenphosphonsäure) oder Nitrilotri(methylenphosphonsäure), e) Phosphonopolycarbonsäuren wie 2-Phosphonobutan-1 ,2,4-tricarbonsäure sowie f) Cyclodextrine.
Als Polycarbonsäuren a) werden im Rahmen dieser Patentanmeldung Carbonsäuren -auch Monocarbonsäuren- verstanden, bei denen die Summe aus Carboxyl- und den im Molekül enthaltenen Hydroxylgruppen mindestens 5 beträgt. Komplexbildner aus der Gruppe der stickstoffhaltigen Polycarbonsäuren, insbesondere EDTA, sind bevorzugt. Bei den erfindungsgemäß erforderlichen alkalischen pH-Werten der Behandlungslösungen liegen diese Komplexbilner zumindest teilweise als Anionen vor. Es ist unwesentlich, ob sie in Form der Säuren oder in Form von Salzen eingebracht werden. Im Falle des Einsatzes als Salze sind Alkali-, Ammonium- oder Alkylammoniumsalze, insbesondere Natriumsalze, bevorzugt.
Das maschinelle Reinigen von Geschirr in Haushaltsgeschirrspülmaschinen umfaßt üblicherweise einen Vorspülgang, einen Hauptspülgang und einen Klarspülgang, die von Zwischenspülgängen unterbrochen werden. Bei den meisten Maschinen ist der Vorspülgang für stark verschmutzes Geschirr zuschaltbar, wird aber nur in Ausnahmefällen vom Verbraucher gewählt, so daß in den meisten Maschinen ein Hauptspülgang, ein Zwischenspülgang mit reinem Wasser und ein Klarspülgang durchgeführt werden. Die Temperatur des Hauptspülgangs variiert dabei je nach Maschinentyp und Programmstufenwahl zwischen 40 und 65°C. Im Klarspülgang werden aus einem Dosiertank in der Maschine Klarspülmittel zugegeben, die üblicherweise als Hauptsbestandteil nichtionische Tenside enthalten. Solche Klarspüler liegen in flüssiger Form vor und sind im Stand der Technik breit beschrieben. Ihre Aufgabe besteht vornehmlich darin, Kalkflecken und Beläge auf dem gereinigten Geschirr zu verhindern. Neben Wasser und schwachschäumenden Niotensiden enthalten diese Klarspüler oft auch Hydrotope, pH-Stellmittel wie Citronensäure oder belagsinhibierende Polymere.
Der Vorratstank in der Geschirrspülmaschine muß in regelmäßigen Abständen mit Klarspüler aufgefüllt werden, wobei eine Füllung je nach Maschinentyp für 10 bis 50 Spülgänge ausreicht. Wird das Auffüllen des Tanks vergessen, so werden insbesondere Gläser durch Kalkflecken und Beläge unansehnlich. Im Stand der Technik existieren daher einige Lösungsvorschläge, einen Klarspüler in das Reinigungsmittel für das maschinelle Geschirrspülen zu integrieren. „2in1"- Produkte, welche Reiniger und Klarspüler in sich vereinen, sind mittlerweile auch im Markt etabliert.
Eine weitere Entwicklung geht dahin, auch das Auffüllen des Regeneriersalzbehälters der Geschirrspülmaschine entbehrlich zu machen. Auch sogenannte "3in1 "-Reiniger, die die drei Funktionen des Reinigens, des Klarspülens und der Wasserenthärtung in einer einzigen Reinigerformulierung vereinen, so daß für den Verbraucher auch das Nachfüllen von Salz bei Wasserhärten von 1 bis 3 überflüssig wird, sind mittlerweile im Markt. Zur Wasserenthärtung enthalten diese Reiniger üblicherweise Natriumtripolyphosphat und/oder als Enthärter wirksame Polymere.
Erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen für das maschinelle Geschirrspülen können deshalb zusätzlich als Enthärter wirksame Polymere enthalten. Mit besonderem Vorzug werden dabei Sulfonsäuregruppen-haltige Polymere eingesetzt, die nachstehend beschrieben werden.
Besonders bevorzugt als Suldonsäuregruppen-haltige Polymere einsetzbar sind Copolymere aus ungesättigten Carbonsäuren, Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren und gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind ungesättigte Carbonsäuren der Formel XVI als Monomer bevorzugt,
R1(R2)C=C(R3)COOH (XVI),
in der R1 bis R3 unabhängig voneinander für -H -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder - COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert oder für -COOH oder - COOR4 steht, wobei R4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist.
Unter den ungesättigten Carbonsäuren, die sich durch die Formel XVI beschreiben lassen, sind insbesondere Acrylsäure (R1 = R2 = R3 = H), Methacrylsäure (R1 = R2 = H; R3 = CH3) und/oder Maleinsäure (R1 = COOH; R2 = R3 = H) bevorzugt.
Bei den Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren sind solche der Formel XVII bevorzugt,
R5(R6)C=C(R7)-X-S03H (XVII),
in der R5 bis R7 unabhängig voneinander für -H -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen geradkettigen oder verzweigten, ein-
oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder - COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert oder für -COOH oder - COOR4 steht, wobei R4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, und X für eine optional vorhandene Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus -(CH2)n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH2)k- mit k = 1 bis 6, -C(0)-NH-C(CH3)2- und -C(0)-NH-CH(CH2CH3)-.
Unter diesen Monomeren bevorzugt sind solche der Formeln XVIIa, XVIIb und/oder XVIIc,
H2C=CH-X-S03H (XVIIa),
H2C=C(CH3)-X-S03H (XVIIb),
H03S-X-(R6)C=C(R7)-X-S03H (XVIIc),
in denen R6 und R7 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -H, -CH3, -CH2CH3, -CH2CH2CH3, -CH(CH3)2 und X für eine optional vorhandene Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus -(CH2)n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH2)k- mit k = 1 bis 6, -C(0)-NH-C(CH3)2- und -C(0)-NH- CH(CH2CH3)-.
Besonders bevorzugte Sulfonsäuregruppen-haltige Monomere sind dabei 1-Acrylamido-1- propansulfonsäure (X = -C(0)NH-CH(CH2CH3) in Formel XVIIa), 2-Acrylamido-2- propansulfonsäure (X = -C(0)NH-C(CH3)2 in Formel XVIIa), 2-Acrylamido-2-methyl-1- propansulfonsäure (X = -C(0)NH-CH(CH3)CH2- in Formel XVIIa), 2-Methacrylamido-2-methyl-1- propansulfonsäure (X = -C(0)NH-CH(CH3)CH2- in Formel XVIIb), 3-Methacrylamido-2-hydroxy- propansulfonsäure (X = -C(0)NH-CH2CH(OH)CH2- in Formel XVIIb), Allylsulfonsäure (X = CH2 in Formel XVIIa), Methallylsulfonsäure (X = CH2 in Formel XVIIb), Allyloxybenzolsulfonsäure (X = - CH2-0-C6H4- in Formel XVIIa), Methallyloxybenzolsulfonsäure (X = -CH2-0-C6H4- in Formel XVIIb), 2-Hydroxy-3-(2-propenyloxy)propansulfonsäure, 2-Methyl-2-propen1-sulfonsäure (X = CH2 in Formel XVIIb), Styrolsulfonsäure (X = C6H4 in Formel XVIIa), Vinylsulfonsäure (X nicht vorhanden in Formel XVIIa), 3-Sulfopropylacrylat (X = -C(0)NH-CH2CH2CH2- in Formel XVIIa), 3- Sulfopropylmethacrylat (X = -C(0)NH-CH2CH2CH2- in Formel XVIIb), Sulfomethacrylamid (X = - C(0)NH- in Formel XVIIb), Sulfomethylmethacrylamid (X = -C(0)NH-CH2- in Formel XVIIb) sowie wasserlösliche Salze der genannten Säuren.
Als weitere ionische oder nichtionogene Monomere kommen insbesondere ethylenisch ungesättigte Verbindungen in Betracht. Vorzugsweise beträgt der Gehalt der erfindungsgemäß eingesetzten Polymere an Monomeren der Gruppe iii) weniger als 20 Gew.-%, bezogen auf das Polymer. Besonders bevorzugt zu verwendende Polymere bestehen lediglich aus Monomeren der Gruppen i) und ii).
Zusammenfassend sind Copolymere aus
i) ungesättigten Carbonsäuren der Formel XVI.
R1(R2)C=C(R3)COOH (XVI),
in der R1 bis R3 unabhängig voneinander für -H -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder - COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert oder für -COOH oder - COOR4 steht, wobei R4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist,
ii) Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren der Formel XVII
R5(R6)C=C(R7)-X-S03H (XVII),
in der R5 bis R7 unabhängig voneinander für -H -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder - COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste wie vorstehend definiert oder für -COOH oder - COOR4 steht, wobei R4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, und X für eine optional vorhandene Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus -(CH2)n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH2)k- mit k = 1 bis 6, -C(0)-NH-C(CH3)2- und -C(0)-NH-CH(CH2CH3)-
iii) gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren
besonders bevorzugte Inhaltsstoffe der erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen.
Besonders bevorzugte Copolymere bestehen aus
i) einer oder mehrerer ungesättigter Carbonsäuren aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder Maleinsäure
ii) einem oder mehreren Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren der Formeln XVIIa, XVIIb und/oder XVIIc:
H2C=CH-X-S03H (XVIIa),
H2C=C(CH3)-X-S03H (XVIIb),
H03S-X-(R6)C=C(R7)-X-S03H (XVIIc),
in der R6 und R7 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -H, -CH3, -CH2CH3, -CH2CH2CH3, -CH(CH3)2 und X für eine optional vorhandene Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus - (CH2)n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH2)k- mit k = 1 bis 6, -C(0)-NH-C(CH3)2- und -C(0)-NH- CH(CH2CH3)-
iii) gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren.
Die Copolymere können die Monomere aus den Gruppen i) und ii) sowie gegebenenfalls iii) in variierenden Mengen enthalten, wobei sämtliche Vertreter aus der Gruppe i) mit sämtlichen Vertretern aus der Gruppe ii) und sämtlichen Vertretern aus der Gruppe iii) kombiniert werden können. Besonders bevorzugte Polymere weisen bestimmte Struktureinheiten auf, die nachfolgend beschrieben werden.
So sind beispielsweise erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder
Reinigungsmittelzusammensetzungen bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel XVIII
-[CH2-CHCOOH]m-[CH2-CHC(0)-Y-S03H]p- (XVIII),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind.
Diese Polymere werden durch Copolymerisation von Acrylsäure mit einem Sulfonsäuregruppen- haltigen Acrylsäurederivat hergestellt. Copolymerisiert man das Sulfonsäuregruppen-haltige Acrylsäurederivat mit Methacrylsäure, gelangt man zu einem anderen Polymer, dessen Einsatz in den erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen ebenfalls bevorzugt und dadurch gekennzeichnet ist, daß die bevorzugten portionierten Wasch-
oder Reinigungsmittelzusammensetzungen ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel XIX
-[CH2-C(CH3)COOH]m-[CH2-CHC(0)-Y-S03H]p- (XIX),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind.
Völlig analog lassen sich Acrylsäure und/oder Methacrylsäure auch mit Sulfonsäuregruppen- haltigen Methacrylsäurederivaten copolymerisieren, wodurch die Struktureinheiten im Molekül verändert werden. So sind erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder Reiπigungsmittelzusammensetzungen, die ein oder mehrere Copolymere enthalten, welche Struktureinheiten der Formel XX
-[CH2-CHCOOH]m-[CH2-C(CH3)C(0)-Y-S03H]p- (XX),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind, ebenfalls eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, genau wie auch portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen bevorzugt sind, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel XXI
-[CH2-C(CH3)COOH]m-[CH2-C(CH3)C(0)-Y-S03H]p- (XXI),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind.
Anstelle von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure bzw. in Ergänzung hierzu kann auch Maleinsäure als besonders bevorzugtes Monomer aus der Gruppe i) eingesetzt werden. Man
gelangt auf diese Weise zu erfindungsgemäß bevorzugten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel XXII
-[HOOCCH-CHCOOH]m-[CH2-CHC(0)-Y-S03H]p- (XXII),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind und zu portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formel XXIII
-[HOOCCH-CHCOOH]m-[CH2-C(CH3)C(0)0-Y-S03H]p- (XXIII),
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind.
Zusammenfassend sind erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder
Reinigungsmittelzusammensetzungen bevorzugt, die ein oder mehrere Copolymere enthalten, die Struktureinheiten der Formeln XVIII und/oder XIX und/oder XX und/oder XXI und/oder XXII und/oder XXIII
-[CH2-CHCOOH]m-[CH2-CHC(0)-Y-S03H]p- (XVIII),
-[CH2-C(CH3)COOH]m-[CH2-CHC(0)-Y-S03H]p- (XIX),
-[CH2-CHCOOH]m-[CH2-C(CH3)C(0)-Y-S03H]p- (XX),
-[CH2-C(CH3)COOH]m-[CH2-C(CH3)C(0)-Y-S03H]p- (XXI),
-[HOOCCH-CHCOOH]m-[CH2-CHC(0)-Y-S03H]p- (XXII),
-[HOOCCH-CHCOOH]m-[CH2-C(CH3)C(0)0-Y-S03H]p- (XXIII),
enthalten, in denen m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24
Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -0-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -O- (C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind.
In den Polymeren können die Sulfonsäuregruppen ganz oder teilweise in neutralisierter Form vorliegen, d.h. daß das acide Wasserstoffatom der Sulfonsäuregruppe in einigen oder allen Sulfonsäuregruppen gegen Metallionen, vorzugsweise Alkalimetallionen und insbesondere gegen Natriumionen, ausgetauscht sein kann. Entsprechende portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Sulfonsäuregruppen im Copolymer teil- oder vollneutralisiert vorliegen, sind erfindungsgemäß bevorzugt.
Die Monomerenverteilung der in den erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen eingesetzten Copolymeren beträgt bei Copolymeren, die nur Monomere aus den Gruppen i) und ii) enthalten, vorzugsweise jeweils 5 bis 95 Gew.-% i) bzw. ii), besonders bevorzugt 50 bis 90 Gew.-% Monomer aus der Gruppe i) und 10 bis 50 Gew.- % Monomer aus der Gruppe ii), jeweils bezogen auf das Polymer.
Bei Terpolymeren sind solche besonders bevorzugt, die 20 bis 85 Gew.-% Monomer aus der Gruppe i), 10 bis 60 Gew.-% Monomer aus der Gruppe ii) sowie 5 bis 30 Gew.-% Monomer aus der Gruppe iii) enthalten.
Die Molmasse der in den erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen eingesetzten vorstehend beschriebenen Sulfo-Copolymere kann variiert werden, um die Eigenschaften der Polymere dem gewünschten Verwendungszweck anzupassen. Bevorzugte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen sind dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymere Molmassen von 2000 bis 200.000 gmol"1, vorzugsweise von 4000 bis 25.000 gmol"1 und insbesondere von 5000 bis 15.000 gmol"1 aufweisen.
Zusätzlich zu den Stoffen aus den genannten Stoffklassen können die erfindungsgemäßen Mittel weitere übliche Inhaltsstoffe von Reinigungsmitteln enthalten, wobei insbesondere Bleichmittel, Enzyme, Silberschutzmittel, Färb- und Duftstoffe von Bedeutung sind. Diese Stoffe werden nachstehend beschrieben.
Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H202 liefernden Verbindungen haben das Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat, Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H202 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure.
Erfindungsgemäße Reinigungsmittel können auch Bleichmittel aus der Gruppe der organischen Bleichmittel enthalten. Typische organische Bleichmittel sind die Diacylperoxide, wie z.B. Dibenzoylperoxid. Weitere typische organische Bleichmittel sind die Peroxysäuren, wobei als Beispiele besonders die Alkylperoxysäuren und die Arylperoxysäuren genannt werden. Bevorzugte Vertreter sind (a) die Peroxybenzoesäure und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkylperoxybenzoesäuren, aber auch Peroxy-α-Naphtoesäure und Magnesiummonoperphthalat, (b) die aliphatischen oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Peroxystearinsäure, ε-Phthalimidoperoxycapronsäure [Phthaloiminoperoxyhexansäure (PAP)], o- Carboxybenzamidoperoxycapronsäure, N-nonenylamidoperadipinsäure und N- nonenylamidopersuccinate, und (c) aliphatische und araliphatische Peroxydicarbonsäuren, wie 1 ,12-Diperoxycarbonsäure, 1 ,9-Diperoxyazelainsäure, Diperocysebacinsäure,
Diperoxybrassylsäure, die Diperoxyphthalsäuren, 2-Decyldiperoxybutan-1 ,4-disäure, N,N- Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäue) können eingesetzt werden.
Als Bleichmittel in den erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen können auch Chlor oder Brom freisetzende Substanzen eingesetzt werden. Unter den geeigneten Chlor oder Brom freisetzenden Materialien kommen beispielsweise heterocyclische N-Brom- und N-Chloramide, beispielsweise Trichlorisocyanursäure, Tribromisocyanursäure, Dibromisocyanursäure und/oder Dichlorisocyanursäure (DICA) und/oder deren Salze mit Kationen wie Kalium und Natrium in Betracht. Hydantoinverbindungen, wie 1 ,3- Dichlor-5,5-dimethylhydanthoin sind ebenfalls geeignet.
Bevorzugte erfindungsgemäße portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen enthalten zusätzlich Bleichmittel in Mengen von 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 2,5 bis 30 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel ohne den wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter.
Als Bleichaktivator, der die Wirkung der Bleichmittel unterstützt, ist/sind erfindungsgemäß in den portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen kationische(s) Nitril(e) enthalten. Es ist möglich, daß die Mittel weitere(n) Bleichaktivator(en) enthalten. Mögliche weitere Bleichaktivatoren, die nicht bereits vorstehend als Nitrilquats beschrieben wurden, sind beispielsweise Verbindungen, die eine oder mehrere N- bzw. O-Acylgruppen enthalten, wie Substanzen aus der Klasse der Anhydride, der Ester, der Imide und der acylierten Imidazole oder Oxime. Beispiele sind Tetraacetylethylendiamin TAED, Tetraacetylmethylendiamin TAMD und Tetraacetylhexylendiamin TAHD, aber auch Pentaacetylglucose PAG, 1 ,5-Diacetyl-2,2-dioxo- hexahydro-1 ,3,5-triazin DADHT und Isatosäureanhydrid ISA.
Als Bleichaktivatoren können weiterhin Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C- Atomen, und/oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen, die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylen- diamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 1 ,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1 ,3,5-triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso- NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat, 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran, n- Methyl-Morpholinium-Acetonitril-Methylsulfat (MMA) sowie acetyliertes Sorbitol und Mannitol beziehungsweise deren Mischungen (SORMAN), acylierte Zuckerderivate, insbesondere Pentaacetylglukose (PAG), Pentaacetylfruktose, Tetraacetylxylose und Octaacetyllactose sowie acetyliertes, gegebenenfalls N-alkyliertes Glucamin und Gluconolacton, und/oder N-acylierte Lactame, beispielsweise N-Benzoylcaprolactam. Hydrophil substituierte Acylacetale und Acyllactame werden ebenfalls bevorzugt eingesetzt. Auch Kombinationen konventioneller Bleichaktivatoren können eingesetzt werden. Die Bleichaktivatoren werden in maschinellen Geschirrspülmitteln üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 0,25 bis 15 Gew.-% und insbesondere von 1 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Mittel, eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beziehen sich die genannten Mengenanteile auf das Gewicht des Mittels ohne den wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter.
Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch sogenannte Bleichkatalysatoren in die Aktivsubstanzpartikel eingearbeitet werden. Bei diesen Stoffen handelt es sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetallkomplexe wie beispielsweise Mn-, Fe-, Co-, Ru - oder Mo-Salenkomplexe oder - carbonylkomplexe. Auch Mn-, Fe-, Co-, Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe mit N-haltigen Tripod- Liganden sowie Co-, Fe-, Cu- und Ru-Amminkomplexe sind als Bleichkatalysatoren verwendbar.
Sofern neben den Nitrilquats weitere Bleichaktivatofren eingesetzt werden sollen, werden bevorzugt Bleichaktivatoren aus der Gruppe der mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), n-Methyl-Morpholinium-Acetonitril-Methylsulfat (MMA), vorzugsweise in Mengen bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, besonders 2 bis 8 Gew.-% und besonders bevorzugt 2 bis 6 Gew.-% bezogen auf die portionierten Wasch- oder
Reinigungsmittelzusammensetzungen ohne den wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter, eingesetzt.
Bleichverstärkende Übergangsmetallkomplexe, insbesondere mit den Zentralatomen Mn, Fe, Co, Cu, Mo, V, Ti und/oder Ru, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Mangan und/oder Cobaltsalze und/oder -komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(ammin)-Komplexe, der Cobalt(acetat)-Komplexe, der Cobalt(Carbonyl)-Komplexe, der Chloride des Cobalts oder Mangans, des Mangansulfats werden in üblichen Mengen, vorzugsweise in einer Menge bis zu 5 Gew.-%, insbesondere von 0,0025 Gew.-% bis 1 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,01 Gew.-% bis 0,25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel ohne den Behälter, eingesetzt. Aber in spezielle Fällen kann auch mehr Bleichaktivator eingesetzt werden.
Um den Zerfall fester Wasch- oder Reiniungsmittelzusammensetzugen zu erleichtern, ist es möglich, Desintegrationshilfsmittel, sogenannte Tablettensprengmittel, in diese Mittel einzuarbeiten, um die Zerfallszeiten zu verkürzen. Unter Tablettensprengmitteln bzw. Zerfallsbeschleunigern werden gemäß Römpp (9. Auflage, Bd. 6, S. 4440) und Voigt "Lehrbuch der pharmazeutischen Technologie" (6. Auflage, 1987, S. 162-164) Hilfsstoffe verstanden, die für den raschen Zerfall von Tabletten in Wasser oder Magensaft und für die Freisetzung der Pharmaka in resorbierbarer Form sorgen.
Diese Stoffe, die auch aufgrund ihrer Wirkung als "Spreng"mittel bezeichnet werden, vergrößern bei Wasserzutritt ihr Volumen, wobei einerseits das Eigenvolumen vergrößert (Quellung), andererseits auch über die Freisetzung von Gasen ein Druck erzeugt werden kann, der die Tablette in kleinere Partikel zerfallen läßt. Altbekannte Desintegrationshilfsmittel sind beispielsweise Carbonat/Citronensäure-Systeme, wobei auch andere organische Säuren eingesetzt werden können. Quellende Desintegrationshilfsmittel sind beispielsweise synthetische Polymere wie Polyvinylpyrrolidon (PVP) oder natürliche Polymere bzw. modifizierte Naturstoffe wie Cellulose und Stärke und ihre Derivate, Alginate oder Casein-Derivate.
Bevorzugte portionierte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen enthalten 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-% eines oder mehrerer Desintegrationshilfsmittel, jeweils bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzungen ohne den wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter. Enthält nur die Zusammensetzung Desintegrationshilfsmittel, so beziehen sich die genannten Angaben nur auf das Gewicht des dieser Zusammensetzung.
Als bevorzugte Desintegrationsmittel werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, so daß bevorzugte portionierte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen ein solches Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis in
Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-% enthalten. Reine Cellulose weist die formale Bruttozusammensetzung (C6H10O5)n auf und stellt formal betrachtet ein ß-1 ,4-Polyacetal von Cellobiose dar, die ihrerseits aus zwei Molekülen Glucose aufgebaut ist. Geeignete Cellulosen bestehen dabei aus ca. 500 bis 5000 Glucose- Einheiten und haben demzufolge durchschnittliche Molmassen von 50.000 bis 500.000. Als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis verwendbar sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Cellulose-Derivate, die durch polymeranaloge Reaktionen aus Cellulose erhältlich sind. Solche chemisch modifizierten Cellulosen umfassen dabei beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen Hydroxy-Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Cellulosen, in denen die Hydroxy-Gruppen gegen funktionelle Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind, ersetzt wurden, lassen sich als Cellulose-Derivate einsetzen. In die Gruppe der Cellulose-Derivate fallen beispielsweise Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC), Celluloseester und -ether sowie Aminocellulosen. Die genannten Cellulosederivate werden vorzugsweise nicht allein als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, sondern in Mischung mit Cellulose verwendet. Der Gehalt dieser Mischungen an Cellulosederivaten beträgt vorzugsweise unterhalb 50 Gew.-%, besonders bevorzugt unterhalb 20 Gew.-%, bezogen auf das Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis. Besonders bevorzugt wird als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis reine Cellulose eingesetzt, die frei von Cellulosederivaten ist.
Die als Desintegrationshilfsmittel eingesetzte Cellulose wird vorzugsweise nicht in feinteiliger Form eingesetzt, sondern vor dem Zumischen zu den zu verpressenden Vorgemischen in eine gröbere Form überführt, beispielsweise granuliert oder kompaktiert. Die Teilchengrößen solcher Desintegrationsmittel liegen zumeist oberhalb 200 μm, vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-% zwischen 300 und 1600 μm und insbesondere zu mindestens 90 Gew.-% zwischen 400 und 1200 μm. Die vorstehend genannten und in den zitierten Schriften näher beschriebenen gröberen Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt als Desintegrationshilfsmittel einzusetzen und im Handel beispielsweise unter der Bezeichnung Arbocel® TF-30-HG von der Firma Rettenmaier erhältlich.
Als weiteres Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis oder als Bestandteil dieser Komponente kann mikrokristalline Cellulose verwendet werden. Diese mikrokristalline Cellulose wird durch partielle Hydrolyse von Cellulosen unter solchen Bedingungen erhalten, die nur die amorphen Bereiche (ca. 30% der Gesamt-Cellulosemasse) der Cellulosen angreifen und vollständig auflösen, die kristallinen Bereiche (ca. 70%) aber unbeschadet lassen. Eine nachfolgende Desaggregation der durch die Hydrolyse entstehenden mikrofeinen Cellulosen liefert die mikrokristallinen Cellulosen, die Primärteilchengrößen von ca. 5 μm aufweisen und beispielsweise zu Granulaten mit einer mittleren Teilchengröße von 200 μm kompaktierbar sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte portionierte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen enthalten zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granulärer, cogranulierter oder kompaktierter Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Zusammensetzung ohne den wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter.
Die erfindungsgemäßen portionierten Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen können darüber hinaus ein gasentwickelndes Brausesystem enthalten. Das gasentwickelnde Brausesystem kann aus einer einzigen Substanz bestehen, die bei Kontakt mit Wasser ein Gas freisetzt. Unter diesen Verbindungen ist insbesondere das Magnesiumperoxid zu nennen, das bei Kontakt mit Wasser Sauerstoff freisetzt. Üblicherweise besteht das gasfreisetzende Sprudelsystem jedoch seinerseits aus mindestens zwei Bestandteilen, die miteinander unter Gasbildung reagieren. Während hier eine Vielzahl von Systemen denk- und ausführbar ist, die beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff oder Wasserstoff freisetzen, wird sich das in den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen eingesetzte Sprudelsystem sowohl anhand ökonomischer als auch anhand ökologischer Gesichtspunkte auswählen lassen. Bevorzugte Brausesysteme bestehen aus Alkalimetallcarbonat und/oder - hydrogencarbonat sowie einem Acidifizierungsmittel, das geeignet ist, aus den Alkalimetallsalzen in wäßrige Lösung Kohlendioxid freizusetzen.
Bei den Alkalimetallcarbonaten bzw. -hydrogencarbonaten sind die Natrium- und Kaliumsalze aus Kostengründen gegenüber den anderen Salzen deutlich bevorzugt. Selbstverständlich müssen nicht die betreffenden reinen Alkalimetallcarbonate bzw. -hydrogencarbonate eingesetzt werden; vielmehr können Gemische unterschiedlicher Carbonate und Hydrogencarbonate bevorzugt sein.
In bevorzugten portionierten Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen werden als Brausesystem 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 15 Gew.-% und insbesondere 5 bis 10 Gew.- % eines Alkalimetallcarbonats oder -hydrogencarbonats sowie 1 bis 15, vorzugsweise 2 bis 12 und insbesondere 3 bis 10 Gew.-% eines Acidifizierungsmittels, jeweils bezogen auf die Waschoder Reinigungsmittelzusammensetzung, eingesetzt.
Als Acidifizierungsmittel, die aus den Alkalisalzen in wäßriger Lösung Kohlendioxid freisetzen, sind beispielsweise Borsäure sowie Alkalimetallhydrogensulfate,
Alkalimetalldihydrogenphosphate und andere anorganische Salze einsetzbar. Bevorzugt werden allerdings organische Acidifizierungsmittel verwendet, wobei die Citronensäure ein besonders bevorzugtes Acidifizierungsmittel ist. Einsetzbar sind aber auch insbesondere die anderen festen
Mono-, Oligo- und Polycarbonsäuren. Aus dieser Gruppe wiederum bevorzugt sind Weinsäure, Bernsteinsäure, Malonsäure, Adipinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Oxalsäure sowie Polyacrylsäure. Organische Sulfonsäuren wie Amidosulfonsäure sind ebenfalls einsetzbar. Kommerziell erhältlich und als Acidifizierungsmittel im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls bevorzugt einsetzbar ist Sokalan® DCS (Warenzeichen der BASF), ein Gemisch aus Bernsteinsäure (max. 31 Gew.-%), Glutarsäure (max. 50 Gew.-%) und Adipinsäure (max. 33 Gew.-%).
Bevorzugt sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Wasch- und Reingungsmittelzusammensetzungen, bei denen als Acidifizierungsmittel im Brausesystem ein Stoff aus der Gruppe der organischen Di-, Tri- und Oligocarbonsäuren bzw. Gemische aus diesen eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen portionierten Reinigungsmittel können zum Schütze des Spülgutes oder der Maschine Korrosionsinhibitoren enthalten, wobei besonders Silberschutzmittel im Bereich des maschinellen Geschirrspülens eine besondere Bedeutung haben. Einsetzbar sind die bekannten Substanzen des Standes der Technik. Allgemein können vor allem Silberschutzmittel ausgewählt aus der Gruppe der Triazole, der Benzotriazole, der Bisbenzotriazole, der Aminotriazole, der Alkylaminotriazole und der Übergangsmetallsalze oder -komplexe eingesetzt werden. Besonders bevorzugt zu verwenden sind Benzotriazol und/oder Alkylaminotriazol. Man findet in Reinigerformulierungen darüber hinaus häufig aktivchlorhaltige Mittel, die das Korrodieren der Silberoberfläche deutlich vermindern können. In chlorfreien Reinigern werden besonders Sauerstoff- und stickstoffhaltige organische redoxaktive Verbindungen, wie zwei- und dreiwertige Phenole, z. B. Hydrochinon, Brenzkatechin, Hydroxyhydrochinon, Gallussäure, Phloroglucin, Pyrogallol bzw. Derivate dieser Verbindungsklassen. Auch salz- und komplexartige anorganische Verbindungen, wie Salze der Metalle Mn, Ti, Zr, Hf, V, Co und Ce finden häufig Verwendung. Bevorzugt sind hierbei die Übergangsmetallsalze, die ausgewählt sind aus der Gruppe der Mangan und/oder Cobaltsalze und/oder -komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(ammin)- Komplexe, der Cobalt(acetat)-Komplexe, der Cobalt-(Carbonyl)-Komplexe, der Chloride des Cobalts oder Mangans und des Mangansulfats. Ebenfalls können Zinkverbindungen zur Verhinderung der Korrosion am Spülgut eingesetzt werden.
Anstelle von oder zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Silberschutzmitteln, beispielsweise den Benzotriazolen, können in den erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen redoxaktive Substanzen eingesetzt werden. Diese Substanzen sind vorzugsweise anorganische redoxaktive Substanzen aus der Gruppe der Mangan-, Titian-, Zirkonium-, Hafnium-, Vanadium-, Cobalt- und Cer-Salze und/oder -Komplexe
enthält, wobei die Metalle vorzugsweise in einer der Oxidationsstufen II, III, IV, V oder VI vorliegen.
Die verwendeten Metallsalze bzw. Metallkomplexe sollen zumindest teilweise in Wasser löslich sein. Die zur Salzbildung geeigneten Gegenionen umfassen alle üblichen ein-, zwei-, oder dreifach negativ geladenen anorganischen Anionen, z. B. Oxid, Sulfat, Nitrat, Fluorid, aber auch organische Anionen wie z. B. Stearat.
Metallkomplexe im Sinne der Erfindung sind Verbindungen, die aus einem Zentralatom und einem oder mehreren Liganden sowie gegebenenfalls zusätzlich einem oder mehreren der o.g. Anionen bestehen. Das Zentralatom ist eines der o.g. Metalle in einer der o.g. Oxidationsstufen. Die Liganden sind neutrale Moleküle oder Anionen, die ein- oder mehrzähnig sind; der Begriff "Liganden" im Sinne der Erfindung ist z.B. in "Römpp Chemie Lexikon, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, 9. Auflage, 1990, Seite 2507" näher erläutert. Ergänzen sich in einem Metallkomplex die Ladung des Zentralatoms und die Ladung des/der Liganden nicht auf Null, so sorgt, je nachdem, ob ein kationischer oder ein anionischer Ladungsüberschuß vorliegt, entweder eines oder mehrere der o.g. Anionen oder ein oder mehrere Kationen, z. B. Natrium-, Kalium-, Ammoniumionen, für den Ladungsausgleich. Geeignete Komplexbildner sind z.B. Citrat, Acetylacetonat oder 1-Hydroxyethan-1 ,1-diphosphonat.
Die in der Chemie geläufige Definition für "Oxidationsstufe" ist z.B. in "Römpp Chemie Lexikon, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, 9. Auflage, 1991 , Seite 3168" wiedergegeben.
Besonders bevorzugte Metallsalze und/oder Metallkomplexe sind ausgewählt aus der Gruppe MnS04, Mn(ll)-citrat, Mn(ll)-stearat, Mn(ll)-acetylacetonat, Mn(ll)-[1-Hydroxyethan-1 ,1 - diphosphonat], V205, V204, V02, TiOS04, K2TiF6, K2ZrF6, CoS04, Co(N03)2, Ce(N03)3 sowie deren Gemische., so daß bevorzugte erfindungsgemäße portionierte maschinelle Geschirrspülmittel dadurch gekennzeichnet sind, daß die Metallsalze und/oder Metallkomplexe ausgewählt sind aus der Gruppe MnS04, Mn(ll)-citrat, Mn(ll)-stearat, Mn(ll)-acetylacetonat,
Mn(ll)-[1-Hydroxyethan-1 ,1-diphosphonat], V205, V204, V02, TiOSOφ K2TiF6, K2ZrF6, CoS04,
Co(N03)2, Ce(N03)3.
Bei diesen Metallsalzen bzw. Metallkomplexen handelt es sich im allgemeinen um handelsübliche Substanzen, die zum Zwecke des Silberkorrosions-Schutzes ohne vorherige Reinigung in den erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt werden können. So ist z.B. das aus der S03-Herstellung
(Kontaktverfahren) bekannte Gemisch aus fünf- und vierwertigem Vanadium (V2θ5, V02, V204)
geeignet, ebenso wie das durch Verdünnen einer Ti(S04)2-Lösung entstehende Titanylsulfat, TiOS04.
Die anorganischen redoxaktiven Substanzen, insbesondere Metallsalze bzw. Metallkomplexe sind vorzugsweise gecoatet, d.h. vollständig mit einem wasserdichten, bei den Reinigungstemperaturen aber leichtlöslichen Material überzogen, um ihre vorzeitige Zersetzung oder Oxidation bei der Lagerung zu verhindern. Bevorzugte Coatingmaterialien, die nach bekannten Verfahren, etwa Schmelzcoatingverfahren nach Sandwik aus der Lebensmittelindustrie, aufgebracht werden, sind Paraffine, Mikrowachse, Wachse natürlichen Ursprungs wie Carnaubawachs, Candellilawachs, Bienenwachs, höherschmelzende Alkohole wie beispielsweise Hexadecanol, Seifen oder Fettsäuren. Dabei wird das bei Raumtemperatur feste Coatingmaterial in geschmolzenem Zustand auf das zu coatende Material aufgebracht, z.B. indem feinteiliges zu coatendes Material in kontinuierlichem Strom durch eine ebenfalls kontinuierlich erzeugte Sprühnebelzone des geschmolzenen Coatingmaterials geschleudert wird. Der Schmelzpunkt muß so gewählt sein, daß sich das Coatingmaterial während der Silberbehandlung leicht löst bzw. schnell aufschmilzt. Der Schmelzpunkt sollte idealerweise im Bereich zwischen 45°C und 65°C und bevorzugt im Bereich 50°C bis 60°C liegen.
Die genannten Metallsalze und/oder Metallkomplexe sind in den erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen, insbesondere maschinellen Geschirrspülmitteln, vorzugsweise in einer Menge von 0,05 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Mittel ohne den wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter, enthalten
Ein weiteres wichtiges Kriterium zur Beurteilung eines maschinellen Geschirrspülmittels ist neben dessen Reinigungsleistung das optische Erscheinungsbild des trockenen Geschirrs nach erfolgter Reinigung. Eventuell auftretende Calciumcarbonat-Ablagerungen auf Geschirr oder im Maschineninnenraum können beispielsweise die Kundenzufriedenheit beeinträchtigen und haben damit ursächlichen Einfluß auf den wirtschaftlichen Erfolg eines derartigen Reinigungsmittels. Ein weiteres seit langem bestehendes Problem beim maschinellen Geschirrspülen ist die Korrosion von Glasspülgut, die sich in der Regel durch Auftreten von Trübungen, Schlieren und Kratzern aber auch durch ein Irisieren der Glasoberfläche äußern kann. Die beobachteten Effekte beruhen dabei im wesentlichen auf zwei Vorgängen, dem Austritt von Alkali- und Erdalkaliionen aus dem Glas in Verbindung mit einer Hydrolyse des Silikat-Netzwerks, zum anderen in einer Ablagerung silikatischer Verbindungen auf der Glasoberfläche.
Die genannten Probleme können mit den erfindungsgemäßen portionierten Mitteln gelöst werden, wenn zusätzlich zu den vorstehend genannten zwingenden und gegebenenfalls oprionalen Inhaltsstoffen bestimmte Glaskorrosionsinhibitoren in die Mittel inkorporiert werden. Bevorzugte erfindungsgemäße Mittel enthalten daher zusätzlich ein oder mehrere Magnesium- und/oder Zinksalze und/oder Magnesium- und/oder Zinkkomplexe.
Eine bevorzugte Klasse von Verbindungen, die zur Verhinderung der Glaskorrosion den erfindungsgemäßen Mitteln zugesetzt werden können, sind unlösliche Zinksalze. Diese können sich während des Geschirrspülvorgangs an der Glasoberfläche anlagern und verhindern dort das in Lösung gehen von Metallionen aus dem Glasnetzwerk sowie die Hydrolyse der Silikate. Zusätzlich verhindern diese unlöslichen Zinksalze auch die Ablagerung von Silikat auf der Glasoberfläche, so daß das Glas vor den vorstehend geschilderten Folgen geschützt ist.
Unlösliche Zinksalze im Sinne dieser bevorzugten Ausführungsform sind Zinksalze, die eine Löslichkeit von maximal 10 Gramm Zinksalz pro Liter Wasser bei 20°C besitzen. Beispiele für erfindungsgemäß besonders bevorzugte unlösliche Zinksalze sind Zinksilikat, Zinkcarbonat, Zinkoxid, basisches Zinkcarbonat (Zn2(OH)2C03), Zinkhydroxid, Zinkoxalat, Zinkmonophosphat (Zn3(P04)2), und Zinkpyrophosphat (Zn2(P207)).
Die genannten Zinkverbindungen werden in den erfindungsgemäßen Mitteln in Mengen eingesetzt, die einen Gehalt der Mittel an Zinkionen zwischen 0,02 und 10 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,1 und 5,0 Gew.-% und insbesondere zwischen 0,2 und 1 ,0 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Mittel ohne den tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen Behälter, bewirken. Der exakte Gehalt der Mittel am Zinksalz bzw. den Zinksalzen ist naturgemäß abhängig von der Art der Zinksalze - je weniger löslich das eingesetzte Zinksalz ist, umso höher sollte dessen Konzentration in den erfindungsgemäßen Mitteln sein.
Da die unlöslichen Zinksalze während des Geschirreinigungsvorgangs größtenteils unverändert bleiben, ist die Partikelgröße der Salze ein zu beachtendes Kriterium, damit die Salze nicht auf Glaswaren oder Maschinenteilen anhaften. Hier sind erfindungsgemäße flüssige wäßrige maschinelle Geschirrspülmittel bevorzugt, bei denen die unlöslichen Zinksalze eine Partikelgröße unterhalb 1 ,7 Millimeter aufweisen.
Wenn die maximale Partikelgröße der unlöslichen Zinksalze unterhalb 1 ,7 mm liegt, sind unlösliche Rückstände in der Geschirrspülmaschine nicht zu befürchten. Vorzugsweise hat das unlösliche Zinksalz eine mittlere Partikelgröße, die deutlich unterhalb dieses Wertes liegt, um die Gefahr unlöslicher Rückstände weiter zu minimieren, beispielsweise eine mittlere Partikelgröße kleiner 250 μm. Dies gilt wiederum umso mehr, je weniger das Zinksalz löslich ist. Zudem steigt
die glaskorrosionsinhibierende Effektivität mit sinkender Partikelgröße. Bei sehr schlecht löslichen Zinksalzen liegt die mittlere Partikelgröße vorzugsweise unterhalb von 100 μm. Für noch schlechter lösliche Salze kann sie noch niedriger liegen; beispielsweise sind für das sehr schlecht lösliche Zinkoxid mittlere Partikelgrößen unterhalb von 100 μm bevorzugt.
Eine weitere bevorzugte Klasse von Verbindungen sind Magnesium- und/oder Zinksalz(e) mindestens einer monomeren und/oder polymeren organischen Säure. Diese bewirken, daß auch bei wiederholter Benutzung die Oberflächen gläsernen Spülguts nicht korrosiv verändert, insbesondere keine Trübungen, Schlieren oder Kratzer aber auch kein Irisieren der Glasoberflächen verursacht werden.
Obwohl erfindungsgemäß alle Magnesium- und/oder Zinksalz(e) monomerer und/oder polymerer organischer Säuren in den beanspruchten Mitteln enthalten sein können, werden doch, wie vorstehend beschrieben, die Magnesium- und/oder Zinksalze monomerer und/oder polymerer organischer Säuren aus den Gruppen der unverzweigten gesättigten oder ungesättigten Monocarbonsäuren, der verzweigten gesättigten oder ungesättigten Monocarbonsäuren, der gesättigten und ungesättigten Dicarbonsäuren, der aromatischen Mono-, Di- und Tricarbonsäuren, der Zuckersäuren, der Hydroxysäuren, der Oxosäuren, der Aminosäuren und/oder der polymeren Carbonsäuren bevorzugt. Innerhalb dieser Gruppen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung wiederum die in der Folge genannten Säuren bevorzugt:
Aus der Gruppe der unverzweigten gesättigten oder ungesättigten Monocarbonsäuren: Methansäure (Ameisensäure), Ethansäure (Essigsäure), Propansäure (Propionsäure), Pentansäure (Valeriansäure), Hexansäure (Capronsäure), Heptansäure (Önanthsäure), Octansäure (Caprylsäure), Nonansäure (Pelargonsäure), Decansäure (Caprinsäure), Undecansäure, Dodecansäure (Laurinsäure), Tridecansäure, Tetradecansäure (Myristinsäure), Pentadecansäure, Hexadecansäure (Palmitinsäure), Heptadecansäure (Margarinsäure), Octadecansäure (Stearinsäure), Eicosansäure (Arachinsäure), Docosansäure (Behensäure), Tetracosansäure (Lignocerinsäure), Hexacosansäure (Cerotinsäure), Triacotansäure (Melissinsäure), 9c-Hexadecensäure (Palmitoleinsäure), 6c-Octadecensäure (Petroselinsäure), 6t-Octadecensäure (Petroselaidinsäure), 9c-Octadecensäure (ölsäure), 9t-Octadecensäure (Elaidinsäure), 9c,12c-Octadecadiensäure (Linolsäure), 9t,12t-Octadecadiensäure
(Linolaidinsäure) und 9c,12c,15c-Octadecatreinsäure (Linolensäure).
Aus der Gruppe der verzweigten gesättigten oder ungesättigten Monocarbonsäuren: 2- Methylpentansäure, 2-Ethylhexansäure, 2-Propylheptansäure, 2-Butyloctansäure, 2- Pentylnonansäure, 2-Hexyldecansäure, 2-Heptylundecansäure, 2-Octyldodecansäure, 2- Nonyltridecansäure, 2-Decyltetradecansäure, 2- Undecylpentadecansäure, 2-Dodecyl-
hexadecansäure, 2-Thdecylheptadecansäure, 2-Tetradecyloctadecansäure, 2-Pentade- cylnonadecansäure, 2-Hexadecyleicosansäure, 2-Heptadecylheneicosansäure enthält.
Aus der Gruppe der unverzweigten gesättigten oder ungesättigten Di- oder Tricarbonsäuren: Propandisäure (Malonsäure), Butandisäure (Bernsteinsäure), Pentandisäure (Glutarsäure), Hexandisäure (Adipinsäure), Heptandisäure (Pimelinsäure), Octandisäure (Korksäure), Nonandisäure (Azelainsäure), Decandisäure (Sebacinsäure), 2c-Butendisäure (Maleinsäure), 2t- Butendisäure (Fumarsäure), 2-Butindicarbonsäure (Acetylendicarbonsäure).
Aus der Gruppe der aromatischen Mono-, Di- und Tricarbonsäuren: Benzoesäure, 2- Carboxybenzoesäure (Phthalsäure), 3-Carboxybenzoesäure (Isophthalsäure), 4-Carboxy- benzoesäure (Terephthalsäure), 3,4-Dicarboxybenzoesäure (Trimellithsäure), 3,5-Dicar- boxybenzoesäure (Trimesionsäure).
Aus der Gruppe der Zuckersäuren: Galactonsäure, Mannonsäure, Fructonsäure, Arabinonsäure, Xylonsäure, Ribonsäure, 2-Desoxy- bonsäure, Alginsäure.
Aus der Gruppe der Hydroxysäuren: Hydroxyphenylessigsäure (Mandelsäure), 2-Hy- droxypropionsäure (Milchsäure), Hydroxybemsteinsäure (Äpfelsäure), 2,3-Dihydroxy- butandisäure (Weinsäure), 2-Hydroxy-1 ,2,3-propantricarbonsäure (Citronensäure),
Ascorbinsäure, 2-Hydroxybenzoesäure (Salicylsäure), 3,4,5-Trihydroxybenzoesäure (Gallussäure).
Aus der Gruppe der Oxosäuren: 2-Oxopropionsäure (Brenztraubensäure), 4-Oxo-pentansäure (Lävulinsäure).
Aus der Gruppe der Aminosäuren: Alanin, Valin, Leucin, Isoleucin, Prolin, Tryptophan, Phenylalanin, Methionin, Glycin, Serin, Tyrosin, Threonin, Cystein, Asparagin, Glutamin, Asparaginsäure, Glutaminsäure, Lysin, Arginin, Histidin.
Aus der Gruppe der polymeren Carbonsäuren: Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, Alkylacrylamid/Acrylsäure-Copolymere, Alkylacrylamid/Methacrylsäure-Copolymere,
Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure-Copolymere, Copolymere aus ungesättigten Carbonsäuren, Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere, Vinylpyrrolidon Vinylacrylat-Copolymere.
Das Spektrum der erfindungsgemäß bevorzugten Zinksalze organischer Säuren, vorzugsweise organischer Carbonsäuren, reicht von Salzen die in Wasser schwer oder nicht löslich sind, also eine Löslichkeit unterhalb 100 mg/L, vorzugsweise unterhalb 10 mg/L, insbesondere keine
Löslichkeit aufweisen, bis zu solchen Salzen, die in Wasser eine Löslichkeit oberhalb 100 mg/L, vorzugsweise oberhalb 500 mg/L, besonders bevorzugt oberhalb 1 g/L und insbesondere oberhalb 5 g/L aufweisen (alle Löslichkeiten bei 20°C Wassertemperatur). Zu der ersten Gruppe von Zinksalzen gehören beispielsweise das Zinkeitrat, das Zinkoleat und das Zinkstearat, zu der Gruppe der löslichen Zinksalze gehören beispielsweise das Zinkformiat, das Zinkacetat, das Zinklactat und das Zinkgluconat:
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen wenigstens ein Zinksalz, jedoch kein Magnesiumsalz einer organischen Säure, wobei es sich vorzugsweise um mindestens ein Zinksalz einer organischen Carbonsäure, besonders bevorzugt um ein Zinksalz aus der Gruppe Zinkstearat, Zinkoleat, Zinkgluconat, Zinkacetat, Zinklactat und/oder Zinkeitrat handelt. Auch Zinkricinoleat, Zinkabietat und Zinkoxalat sind bevorzugt.
Ein im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugtes Mittel enthält Zinksalz in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,2 bis 4 Gew.-% und insbesondere von 0,4 bis 3 Gew.-%, bzw. Zink in oxidierter Form (berechnet als Zn2+) in Mengen von 0,01 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise von 0,02 bis 0,5 Gew.-% und insbesondere von 0,04 bis 0,2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des maschinellen Geschirrspülmittels ohne den wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter.
Neben den genannten Bestandteilen Builder, Tensid, Desintegrationshilfsmittel Bleichmittel und Bleichaktivator können die erfindungsgemäßen Wasch- und
Reinigungsmittelzusammensetzungen weitere in Wasch- und Reinigungsmitteln übliche Inhaltsstoffe aus der Gruppe der Farbstoffe, Duftstoffe, optischen Aufheller, Enzyme, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, Vergrauungsinhibitoren,
Farbübertragungsinhibitoren und Korrosionsinhibitoren enthalten.
Erfindungsgemäße Mittel können zur Steigerung der Wasch-, beziehungsweise Reinigungsleistung Enzyme enthalten, wobei prinzipiell alle im Stand der Technik für diese Zwecke etablierten Enzyme einsetzbar sind. Hierzu gehören insbesondere Proteasen, Amylasen, Lipasen, Hemicellulasen, Cellulasen oder Oxidoreduktasen, sowie vorzugsweise deren Gemische. Diese Enzyme sind im Prinzip natürlichen Ursprungs; ausgehend von den natürlichen Molekülen stehen für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln verbesserte Varianten zur Verfügung, die entsprechend bevorzugt eingesetzt werden. Erfindungsgemäße Mittel enthalten Enzyme vorzugsweise in Gesamtmengen von 1 x 10"6 bis 5 Gewichts-Prozent bezogen auf aktives Protein. Die Protein konzentration kann mit Hilfe bekannter Methoden, zum Beispiel dem BCA-Verfahren oder dem Biuret-Verfahren bestimmt werden.
Unter den Proteasen sind solche vom Subtilisin-Typ bevorzugt. Beispiele hierfür sind die Subtilisine BPN' und Carlsberg, die Protease PB92, die Subtilisine 147 und 309, die Alkalische Protease aus Bacillus lentus, Subtilisin DY und die den Subtilasen, nicht mehr jedoch den Subtilisinen im engeren Sinne zuzuordnenden Enzyme Thermitase, Proteinase K und die Proteasen TW3 und TW7. Subtilisin Carlsberg ist in weiterentwickelter Form unter dem Handelsnamen Alcalase® von der Firma Novozymes A/S, Bagsvaerd, Dänemark, erhältlich. Die Subtilisine 147 und 309 werden unter den Handelsnamen Esperase®, beziehungsweise Savinase® von der Firma Novozymes vertrieben. Von der Protease aus Bacillus lentus DSM 5483 leiten sich die unter der Bezeichnung BLAP® geführten Varianten ab.
Weitere brauchbare Proteasen sind beispielsweise die unter den Handelsnamen Durazym®, Relase®, Everlase®, Nafizym, Natalase®, Kannase® und Ovozymes® von der Firma Novozymes, die unter den Handelsnamen, Purafect®, Purafect®OxP und Properase® von der Firma Genencor, das unter dem Handelsnamen Protosol® von der Firma Advanced Biochemicals Ltd., Thane, Indien, das unter dem Handelsnamen Wuxi® von der Firma Wuxi Snyder Bioproducts Ltd., China, die unter den Handelsnamen Proleather® und Protease P® von der Firma Amano Pharmaceuticals Ltd., Nagoya, Japan, und das unter der Bezeichnung Proteinase K-16 von der Firma Kao Corp., Tokyo, Japan, erhältlichen Enzyme.
Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare Amylasen sind die α-Amylasen aus Bacillus licheniformis, aus ß. amyloliquefaciens oder aus ß. stearothermophilus sowie deren für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln verbesserte Weiterentwicklungen. Das Enzym aus ß. licheniformis ist von der Firma Novozymes unter dem Namen Termamyl® und von der Firma Genencor unter dem Namen Purastar®ST erhältlich. Weiterentwicklungsprodukte dieser α- Amylase sind von der Firma Novozymes unter den Handelsnamen Duramyl® und Termamyl®ultra, von der Firma Genencor unter dem Namen Purastar®OxAm und von der Firma Daiwa Seiko Inc., Tokyo, Japan, als Keistase® erhältlich. Die α-Amylase von ß. amyloliquefaciens wird von der Firma Novozymes unter dem Namen BAN® vertrieben, und abgeleitete Varianten von der α- Amylase aus ß. stearothermophilus unter den Namen BSG® und Novamyl®, ebenfalls von der Firma Novozymes.
Desweiteren sind für diesen Zweck die α-Amylase aus Bacillus sp. k l -7 (DSM 12368) und die Cyclodextrin-Glucanotransferase (CGTase) aus ß. agaradherens (DSM 9948) hervorzuheben.
Darüber hinaus sind die unter den Handelsnamen Fungamyl® von der Firma Novozymes erhältlichen Weiterentwicklungen der α-Amylase aus Aspergillus niger und A. oryzae geeignet. Ein weiteres Handelsprodukt ist beispielsweise die Amylase-LT®.
Erfindungsgemäße Mittel können Lipasen oder Cutinasen, insbesondere wegen ihrer Triglycerid- spaltenden Aktivitäten enthalten, aber auch, um aus geeigneten Vorstufen in situ Persäuren zu erzeugen. Hierzu gehören beispielsweise die ursprünglich aus Humicola lanuginosa (Thermomyces lanuginosus) erhältlichen, beziehungsweise weiterentwickelten Lipasen, insbesondere solche mit dem Aminosäureaustausch D96L. Sie werden beispielsweise von der Firma Novozymes unter den Handelsnamen Lipolase®, Lipolase®Ultra, LipoPrime®, Lipozyme® und Lipex® vertrieben. Desweiteren sind beispielsweise die Cutinasen einsetzbar, die ursprünglich aus Fusarium solani pisi und Humicola insolens isoliert worden sind. Ebenso brauchbare Lipasen sind von der Firma Amano unter den Bezeichnungen Lipase CE®, Lipase P®, Lipase B®, beziehungsweise Lipase CES®, Lipase AKG®, Bacillis sp. Lipase®, Lipase AP®, Lipase M-AP® und Lipase AML® erhältlich. Von der Firma Genencor sind beispielsweise die Lipasen, beziehungsweise Cutinasen einsetzbar, deren Ausgangsenzyme ursprünglich aus Pseudomonas mendocina und Fusarium solanii isoliert worden sind. Als weitere wichtige Handelsprodukte sind die ursprünglich von der Firma Gist-Brocades vertriebenen Präparationen M1 Lipase® und Lipomax® und die von der Firma Meito Sangyo KK, Japan, unter den Namen Lipase MY-30®, Lipase OF® und Lipase PL® vertriebenen Enzyme zu erwähnen, ferner das Produkt Lumafast® von der Firma Genencor.
Erfindungsgemäße Mittel können weitere Enzyme enthalten, die unter dem Begriff Hemicellulasen zusammengefaßt werden. Hierzu gehören beispielsweise Mannanasen, Xanthanlyasen, Pektinlyasen (=Pektinasen), Pektinesterasen, Pektatlyasen, Xyloglucanasen (=Xylanasen), Pullulanasen und ß-Glucanasen. Geeignete Mannanasen sind beispielsweise unter den Namen Gamanase® und Pektinex AR® von der Firma Novozymes, unter dem Namen Rohapec® B1 L von der Firma AB Enzymes und unter dem Namen Pyrolase® von der Firma Diversa Corp., San Diego, CA, USA erhältlich. Die aus ß. subtilis gewonnene ß-Glucanase ist unter dem Namen Cereflo® von der Firma Novozymes erhältlich.
Zur Erhöhung der bleichenden Wirkung können erfindungsgemäße portionierte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen Oxidoreduktasen, beispielsweise Oxidasen, Oxygenasen, Katalasen, Peroxidasen, wie Halo-, Chloro-, Bromo-, Lignin-, Glucose- oder Mangan-peroxidasen, Dioxygenasen oder Laccasen (Phenoloxidasen, Polyphenoloxidasen) enthalten. Als geeignete Handelsprodukte sind Denilite® 1 und 2 der Firma Novozymes zu nennen. Vorteilhafterweise werden zusätzlich vorzugsweise organische, besonders bevorzugt aromatische, mit den Enzymen
wechselwirkende Verbindungen zugegeben, um die Aktivität der betreffenden Oxidoreduktasen zu verstärken (Enhancer) oder um bei stark unterschiedlichen Redoxpotentialen zwischen den oxidierenden Enzymen und den Anschmutzungen den Elektronenfluß zu gewährleisten (Mediatoren).
Die in erflndungsgemäßen Mitteln eingesetzten Enzyme stammen entweder ursprünglich aus Mikroorganismen, etwa der Gattungen Bacillus, Streptomyces, Humicola, oder Pseudomonas, und/oder werden nach an sich bekannten biotechnologischen Verfahren durch geeignete Mikroorganismen produziert, etwa durch transgene Expressionswirte der Gattungen Bacillus oder filamentöse Fungi.
Die Aufreinigung der betreffenden Enzyme erfolgt günstigerweise über an sich etablierte Verfahren, beispielsweise über Ausfällung, Sedimentation, Konzentrierung, Filtration der flüssigen Phasen, Mikrofiltration, Ultrafiltration, Einwirken von Chemikalien, Desodorierung oder geeignete Kombinationen dieser Schritte.
Erfindungsgemäßen Mitteln können die Enzyme in jeder nach dem Stand der Technik etablierten Form zugesetzt werden. Hierzu gehören beispielsweise die durch Granulation, Extrusion oder Lyophilisierung erhaltenen festen Präparationen oder, insbesondere bei flüssigen oder gelförmigen Mitteln, Lösungen der Enzyme, vorteilhafterweise möglichst konzentriert, wasserarm und/oder mit Stabilisatoren versetzt.
Alternativ können die Enzyme sowohl für die feste als auch für die flüssige Darreichungsform verkapselt werden, beispielsweise durch Sprühtrocknung oder Extrusion der Enzymiösung zusammen mit einem, vorzugsweise natürlichen Polymer oder in Form von Kapseln, beispielsweise solchen, bei denen die Enzyme wie in einem erstarrten Gel eingeschlossen sind oder in solchen vom Kern-Schale-Typ, bei dem ein enzymhaltiger Kern mit einer Wasser-, Luft- und/oder Chemikalien-undurchlässigen Schutzschicht überzogen ist. In aufgelagerten Schichten können zusätzlich weitere Wirkstoffe, beispielsweise Stabilisatoren, Emulgatoren, Pigmente, Bleich- oder Farbstoffe aufgebracht werden. Derartige Kapseln werden nach an sich bekannten Methoden, beispielsweise durch Schüttel- oder Rollgranulation oder in Fluid-bed-Prozessen aufgebracht. Vorteilhafterweise sind derartige Granulate, beispielsweise durch Aufbringen polymerer Filmbildner, staubarm und aufgrund der Beschichtung lagerstabil.
Weiterhin ist es möglich, zwei oder mehrere Enzyme zusammen zu konfektionieren, so daß ein einzelnes Granulat mehrere Enzymaktivitäten aufweist.
Ein in einem erfindungsgemäßen Mittel enthaltenes Protein und/oder Enzym kann besonders während der Lagerung gegen Schädigungen wie beispielsweise Inaktivierung, Denaturierung oder Zerfall etwa durch physikalische Einflüsse, Oxidation oder proteolytische Spaltung geschützt werden. Bei mikrobieller Gewinnung der Proteine und/oder Enzyme ist eine Inhibierung der Proteolyse besonders bevorzugt, insbesondere wenn auch die Mittel Proteasen enthalten. Erfindungsgemäße Mittel können zu diesem Zweck Stabilisatoren enthalten; die Bereitstellung derartiger Mittel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Eine Gruppe von Stabilisatoren sind reversible Proteaseinhibitoren. Häufig werden Benzamidin- Hydrochlorid, Borax, Borsäuren, Boronsäuren oder deren Salze oder Ester verwendet, darunter vor allem Derivate mit aromatischen Gruppen, etwa ortho-substituierte, meta-substituierte und para-substituierte Phenylboronsäuren, beziehungsweise deren Salze oder Ester. Als peptidische Proteaseinhibitoren sind unter anderem Ovomucoid und Leupeptin zu erwähnen; eine zusätzliche Option ist die Bildung von Fusionsproteinen aus Proteasen und Peptid-Inhibitoren.
Weitere Enzymstabilisatoren sind Aminoalkohole wie Mono-, Di-, Triethanol- und -Propanolamin und deren Mischungen, aliphatische Carbonsäuren bis zu C12, wie Bernsteinsäure, andere Dicarbonsäuren oder Salze der genannten Säuren. Auch endgruppenverschlossene Fettsäureamidalkoxylate sind geeignet. Bestimmte als Builder eingesetzte organische Säuren vermögen zusätzlich ein enthaltenes Enzym zu stabilisieren.
Niedere aliphatische Alkohole, vor allem aber Polyole, wie beispielsweise Glycerin, Ethylenglykol, Propylenglykol oder Sorbit sind weitere häufig eingesetzte Enzymstabilisatoren. Ebenso werden Calciumsalze verwendet, wie beispielsweise Calciumacetat oder Calcium-Formiat, und Magnesiumsalze.
Polyamid-Oligomere oder polymere Verbindungen wie Lignin, wasserlösliche Vinyl-Copolymere oder Cellulose-Ether, Acryl-Polymere und/oder Polyamide stabilisieren die Enzym-Präparation unter anderem gegenüber physikalischen Einflüssen oder pH-Wert-Schwankungen. Polyamin-N- Oxid-enthaltende Polymere wirken als Enzymstabilisatoren. Andere polymere Stabilisatoren sind die linearen C8-C18 Polyoxyalkylene. Alkylpolyglycoside können die enzymatischen Komponenten des erfindungsgemäßen Mittels stabilisieren und sogar in ihrer Leistung steigern. Vernetzte N- haltige Verbindungen wirken ebenfalls als Enzym-Stabilisatoren.
Reduktionsmittel und Antioxidantien erhöhen die Stabilität der Enzyme gegenüber oxidativem Zerfall. Ein schwefelhaltiges Reduktionsmittel ist beispielsweise Natrium-Sulfit.
Bevorzugt werden Kombinatonen von Stabilisatoren verwendet, beispielsweise aus Polyolen, Borsäure und/oder Borax, die Kombination von Borsäure oder Borat, reduzierenden Salzen und Bernsteinsäure oder anderen Dicarbonsäuren oder die Kombination von Borsäure oder Borat mit Polyolen oder Polyaminoverbindungen und mit reduzierenden Salzen. Die Wirkung von Peptid- Aldehyd-Stabilisatoren wird durch die Kombination mit Borsäure und/oder Borsäurederivaten und Polyolen gesteigert und durch die zusätzliche Verwendung von zweiwertigen Kationen, wie zum Beispiel Calcium-Ionen weiter verstärkt.
Bevorzugte erfindungsgemäße maschinelle Geschirrspülmittel sind dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein oder mehrere Enzyme und/oder Enzymzubereitungen, vorzugsweise feste und/oder flüssige Protease-Zubereitungen und/oder Amylase-Zubereitungen, in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 1 ,5 bis 4,5 und insbesondere von 2 bis 4 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel, enthalten.
Färb- und Duftstoffe können den erfindungsgemäßen Mitteln zugesetzt werden, um den ästhetischen Eindruck der entstehenden Produkte zu verbessern und dem Verbraucher neben der Leistung ein visuell und sensorisch "typisches und unverwechselbares" Produkt zur Verfügung zu stellen. Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können einzelne Riechstoffverbindungen, z.B. die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester sind z.B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat,
Dimethylbenzylcarbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat,
Ethylmethylphenylglycinat, Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethylether, zu den Aldehyden z.B. die linearen Alkanale mit 8-1 δ C-Atomen, Citral, Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal, zu den Ketonen z.B. die Jonone, α-lsomethylionon und Methylcedrylketon, zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Terpineol, zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limonen und Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind, z.B. Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet sind Muskateller, Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl, Lindenblütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl sowie Orangenblütenöl, Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl.
Die Duftstoffe können direkt in die erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen eingearbeitet werden, es kann aber auch vorteilhaft sein,
die Duftstoffe auf Träger aufzubringen, die durch eine langsamere Duftfreisetzung für langanhaltenden Duft sorgen. Als solche Trägermaterialien haben sich beispielsweise Cyclodextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe zusätzlich noch mit weiteren Hilfsstoffen beschichtet werden können.
Um den ästhetischen Eindruck der erfindungsgemäßen Mittel zu verbessern, kann es (oder Teile davon) mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber den mit den Mitteln zu behandelnden Substraten wie Glas, Keramik oder Kunststoffgeschirr, um diese nicht anzufärben.
Die erfindungsgemäßen portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen lösen sich im Wasch- bzw. Reinigungsgang vollständig auf, wobei es - wie oben erwähnt - Vorteile haben kann, wenn die unterschiedlichen Regionen unterschiedliche Lösegeschwindigkeiten aufweisen. Bedingt durch die unterschiedlichen Lösegeschwindigkeiten können neben der Freisetzung bestimmter Inhaltsstoffe zu bestimmten Zeitpunkten auch die Eigenschaften der Wasch- oder Reinigungsflotte gezielt verändert werden. So sind beispielsweise Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen bevorzugt, bei denen der pH-Wert einer 1 Gew.-%-igen Lösung der Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung in Wasser im Bereich von δ bis 12, vorzugsweise von 9 bis 11 und insbesondere von 9,5 bis 10, liegt.
Zusätzlich hierzu sind portionierte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen bevorzugt, bei denen der pH-Wert einer 1 Gew.-%-igen Lösung der gesamten Wasch- oder Reinigungsmittelzusamamensetzung in Wasser im Bereich von 7 bis 11 , vorzugsweise von 7,5 bis 10 und insbesondere von 8 bis 9,5, liegt.
Bei dem für die Herstellung erfindungsgemäßer wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer Behälter eingesetzten Verfahren handelt es sich um das Tiefziehen oder Gießen oder Spritzgießen.
Als „Tiefziehverfahren" werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung dabei solche Verfahren bezeichnet, bei denen ein erstes folienartiges Hüllmaterial nach Verbringen über eine in einer die Tiefziehebene bildenden Matrize befindlichen Aufnahmemulde und Einformen des Hüllmaterials in diese Aufnahmemulde durch Einwirkung von Druck und/oder Vakuum verformt wird. Das Hüllmaterial kann vor dabei vor oder während des Einformens durch die Einwirkung von Wärme und/oder Lösungsmittel und/oder Konditionierung durch gegenüber Umgebungsbedingungen
veränderten relativen Luftfeuchten und/oder Temperaturen vorbehandelt werden. Die Druckeinwirkung kann durch zwei Teile eines Werkzeugs erfolgen, welche sich wie Positiv und Negativ zueinander verhalten und einen zwischen diese Werkzeuge verbrachten Film beim Zusammendrücken verformen. Als Druckkräfte eignet sich jedoch auch die Einwirkung von Druckluft und/oder das Eigengewicht der Folie und/oder das Eigengewicht einer auf die Oberseite der Folie verbrachten Aktivsubstanz.
Das tiefgezogenen Hüllmaterialien werden nach dem Tiefziehen vorzugsweise durch Einsatz eines Vakuums innerhalb der Aufnahmemulden und in ihrer durch den Tiefziehvorgang erzielten Raumform fixiert. Das Vakuum wird dabei vorzugsweise kontinuierlich vom Tiefziehen bis zum Befüllen bevorzugt bis zum Versiegeln und insbesonder bis zum Vereinzeln der Aufnahmekammern angelegt. Mit vergleichbarem Erfolgt ist allerdings auch der Einsatz eines diskontinuierlichen Vakuums, beispielsweise zum Tiefziehen der Aufnahmekammern und (nach einer Unterbrechung) vor und während des Befüllens der Aufnahmekammern, möglich. Auch kann das kontinuierliche oder diskontinuierliche Vakuum in seiner Stärke varriieren und beispielsweise zu Beginn des Verfahrens (beim Tiefziehen der Folie) höhere Werte annehmen als zu dessen Ende (beim Befüllen oder Versiegeln oder Vereinzeln).
Wie bereits erwähnt, kann das Hüllmaterial vor oder während des Einformens in die Aufnahmemulden der Matrizen durch die Einwirkung von Wärme vorbehandelt werden. Das Hüllmaterial, vorzugsweise ein wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer Polymerfilm, werden dabei für bis zu 5 Sekunden, vorzugsweise für 0.1 bis 4 Sekunden, besonders bevorzugt für 0,2 bis 3 Sekunden und insbesondere für 0,4 bis 2 Sekunden auf Temperaturen oberhalb 60°C, vorzugsweise oberhalb δ0°C, besonders bevorzugt zwischen 100 und 120°C und insbesondere auf Temperaturen zwischen 105 und 1 15°C erwärmt. Zur Abführung dieser Wärme, insbesondere aber auch zur Abführung der durch die in die tiefgezogenen Aufnahmekammern gefüllten Mittel eingebrachten Wärme (z.B. Schmelzen), ist es bevorzugt die eingesetzten Matrizen und die in diesen Matrizen befindlichen Aufnahmemulden zu kühlen. Die Kühlung erfolgt dabei vorzugsweise auf Temperaturen unterhalb 20°C, bevorzugt unterhalb 15°C, besonders bevorzugt auf Temperaturen zwischen 2 und 14°C und insbesondere auf Temperaturen zwischen 4 und 12°C. Vorzugsweise erfolgt die Kühlung kontinuierlich vom Beginn des Tiefziehvorganges bis zur Versiegelung und Vereinzelung der Aufnahmekammem. Zur Kühlung eignen sich insbesondere Kühlflüssigkeiten, vorzugsweise Wasser, welche in speziellen Kühlleitungen innerhalb der Matrize zirkuliert werden.
Diese Kühlung hat ebenso wie das zuvor beschriebene kontinuierliche oder diskontinuierliche Anlegen eines Vakuums den Vorteil, ein Zurückschrumpfen der tiefgezogenen Behältnisse nach dem Tiefziehen zu verhindern, wodurch nicht nur die Optik des Verfahrensproduktes verbessert
wird, sondern gleichzeitig auch das Austreten der in die Aufnahmekammern gefüllten Mittel über den Rand der Aufnahmekammer, beispielsweise in die Siegelbereiche der Kammer, vermieden wird. Probleme bei der Versiegelung der befüllten Kammern werden so vermieden.
Bei den Tiefziehverfahren läßt sich zwischen Verfahren, bei denen das Hüllmaterial horizontal in eine Formstation und von dort in horizontaler Weise zum Befüllen und/oder Versiegeln und/oder Vereinzeln geführt wird und Verfahren, bei denen das Hüllmaterial über eine kontinuierlich umlaufende Matrizenformwalze (gegebenenfalls optional mit einer gegenläufig geführten Patrizenformwalze, welche die ausformenden Oberstempel zu den Kavitäten der Matrizenformwalze führen) geführt wird, unterscheiden. Die zuerst genannte Verfahrensvariante des Flachbettprozesses ist dabei sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich zu betreiben, die Verfahrensvariante unter Einsatz einer Formwalze erfolgt in der Regel kontinuierlich. Alle genannten Tiefziehverfahren sind zur Herstellung der erfindungsgemäß bevorzugten Mittel geeignet. Die in den Matrizen befindlichen Aufnahmemulden können „in Reihe" oder versetzt angeordnet sein.
Die Hüllmaterialien können jedoch auch zu Hohlformen gegossen werden. Die Hohlform der resultierenden erfindungsgemäßen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren portionierten Mittel umfassen mindestens eine erstarrte Schmelze. Diese Schmelze kann eine aufgeschmolzene Reinsubstanz oder ein Gemisch mehrerer Substanzen sein. Es ist selbstverständlich möglich, die einzelnen Substanzen einer Mehrsubstanz-Schmelze vor dem Aufschmelzen zu mischen oder separate Schmelzen herzustellen, die danach vereinigt werden. Schmelzen aus Substanzgemischen können z.B. von Vorteil sein, wenn sich eutektische Gemische bilden, die deutlich niedriger schmelzen und damit die Verfahrenskosten senken.
Bevorzugte erfindungsgemäße portionierte Mittel sind dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlform aus mindestens einem Material oder Materialgemisch besteht, dessen Schmelzpunkt im Bereich von 40 bis 1000°C, vorzugsweise von 42,5 bis 500°C, besonders bevorzugt von 45 bis 200°C und insbesondere von 50 bis 160°C, liegt.
Vorzugsweise weist das Material der Schmelze eine hohe Wasserlöslichkeit auf, die beispielsweise oberhalb von 100 g/l liegt, wobei Löslichkeiten oberhalb von 200 g/l in destilliertem Wasser bei 20°C besonders bevorzugt sind.
Solche Stoffe stammen aus den unterschiedlichsten Substanzgruppen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung haben sich insbesondere solche Schmelzen als Material für die Hohlform als geeignet erwiesen, die neben den weiter oben genannten, insbesondere polymeren Stoffgruppen Substanzen aus den Gruppen der Carbonsäuren, Carbonsäureanhydride,
Dicarbonsäuren, Dicarbonsäureanhydride, Hydrogencarbonate, Hydrogensulfate,
Polyethylengylcole, Polypropylengylcole Natriumacetat-Trihydrat und/oder Harnstoff enthalten. Hier sind erfindungsgemäße portionierte Mittel besonders bevorzugt, bei denen das Material der Hohlform einen oder mehrere Stoffe aus den Gruppen der Carbonsäuren, Carbonsäureanhydride, Dicarbonsäuren, Dicarbonsäureanhydride, Hydrogencarbonate, Hydrogensulfate,
Polyethylengylcole, Polypropylengylcole Natriumacetat-Trihydrat und/oder Harnstoff in Mengen von mindestens 40 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 60 Gew.-% und insbesondere mindestens δO Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Hohlform, umfaßt.
Neben den Dicarbonsäuren sind auch Carbonsäuren und ihre Salze als Materialien für die Herstellung der offenen Hohlform geeignet. Aus dieser Stoffklasse haben sich insbesondere Citronensäure und Trinatriumcitrat sowie Salicylsäure und Glycolsäure als geeignet erwiesen. Mit besonderem Vorteil lassen sich auch Fettsäuren, vorzugsweise mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen und ihre Salze als Material für die offene Hohlform einsetzen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbare Carbonsäuren sind beispielsweise Hexansäure (Capronsäure), Heptansäure (Önanthsäure), Octansäure (Caprylsäure), Nonansäure (Pelargonsäure), Decansäure (Caprinsäure), Undecansäure usw.. Bevorzugt ist im Rahmen der vorliegenden Verbindung der Einsatz von Fettsäuren wie Dodecansäure (Laurinsäure), Tetradecansäure (Myristinsäure), Hexadecansäure (Palmitinsäure), Octadecansäure (Stearinsäure), Eicosansäure (Arachinsäure), Docosansäure (Behensäure), Tetracosansäure (Lignocerinsäure), Hexacosansäure (Cerotinsäure), Triacotansäure (Melissinsäure) sowie der ungesättigten Sezies 9c-Hexadecensäure (Palmitoleinsäure), 6c-Octadecensäure (Petroselinsäure), 6t-Octadecensäure (Petroselaidinsäure), 9c-Octadecensäure (ölsäure), 9t- Octadecensäure ((Elaidinsäure), 9c,12c-Octadecadiensäure (Linolsäure), 9t, 12t- Octadecadiensäure (Linolaidinsäure) und 9c,12c,15c-Octadecatreinsäure (Linolensäure). Aus Kostengründen ist es bevorzugt, nicht die reinen Spezies einzusetzen, sondern technische Gemische der einzelnen Säuren, wie sie aus der Fettspaltung zugänglich sind. Solche Gemische sind beispielsweise Koskosölfettsäure (ca. 6 Gew.-% C8, 6 Gew.-% C10, 4δ Gew.-% C12, 1δ Gew.- % C14, 10 Gew.-% C16, 2 Gew.-% Cι8, δ Gew.-% C18-, 1 Gew.-% C18 ••), Palmkemölfettsäure (ca. 4 Gew.-% C8, 5 Gew.-% C10, 50 Gew.-% C12, 15 Gew.-% C14, 7 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C18, 15 Gew.-% C18-, 1 Gew.-% C18 -), Taigfettsäure (ca. 3 Gew.-% C14, 26 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C1β-, 2 Gew.-% C17, 17 Gew.-% C18, 44 Gew.-% C18-, 3 Gew.-% C18 -, 1 Gew.-% C18 -), gehärtete Taigfettsäure (ca. 2 Gew.-% C14, 2δ Gew.-% C16, 2 Gew.-% Ci7, 63 Gew.-% C18, 1 Gew.-% C18 ), technische Ölsäure (ca. 1 Gew.-% C12, 3 Gew.-% C14, 5 Gew.-% C16, 6 Gew.-% C16-, 1 Gew.-% C17, 2 Gew.-% C18, 70 Gew.-% C18-, 10 Gew.-% C18 -, 0,5 Gew.-% C18 -), technische Palmitin/Stearinsäure (ca. 1 Gew.-% C12, 2 Gew.-% C14, 45 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C17, 47 Gew.- % C18, 1 Gew.-% C18 ) sowie Sojabohnenölfettsäure (ca. 2 Gew.-% C14, 15 Gew.-% C16, 5 Gew.- % C18, 25 Gew.-% C18-, 45 Gew.-% C18 -, 7 Gew.-% C18 ).
Die vorstehend genannten Carbonsäuren werden technisch größtenteils aus nativen Fetten und ölen durch Hydrolyse gewonnen. Während die bereits im vergangenen Jahrhundert durchgeführte alkalische Verseifung direkt zu den Alkalisalzen (Seifen) führte, wird heute großtechnisch zur Spaltung nur Wasser eingesetzt, das die Fette in Glycerin und die freien Fettsäuren spaltet. Großtechnisch angewendete Verfahren sind beispielsweise die Spaltung im Autoklaven oder die kontinuierliche Hochdruckspaltung. Auch die Alkalimetallslaze der vorstehend genannten Carbonsäuren bzw. Carbonsäuregemische lassen sich - gegebenenfalls in Mischung mit anderen Materialien - für die Herstellung der offenen Hohlform nutzen. Ebenfalls einsetzbar sind beispielsweise Salicylsäure und/oder Acetysalicylsäure bzw. ihre Salze, vorzugsweise ihre Alkalimetallsalze.
Weitere geeignete Materialien, die sich über den Zustand der Schmelze zu offenen Hohlformen verarbeiten lassen, sind Hydrogencarbonate, insbesondere die Alkalimetallhydrogencarbonate, speziell Natrium- und Kaliumhydrogencarbonat, sowie die Hydrogensulfate, insbesondere Alkalimetallhydrogensulfate, speziell Kaliumhydrogensulfat und/oder Natriumhydrogensulfat. Als besonders geeignet hat sich auch das eutektische Gemisch von Kaliumhydrogensulfat und Natriumhydrogensulfat erwiesen, das zu 60 Gew.-% aus NaHS04 und zu 40 Gew.-% aus KHS04 besteht.
Besonders geeignete weitere Schmelzematerialien sind der nachstehenden Tabelle zu entnehmen:
Wie der Tabelle zu entnehmen ist, sind auch Zucker geeignete Materialien für die Schmelze. Weiter bevorzugt sind daher auch Mittel, die dadurch gekennzeichnet sind, daß das Material der Hohlform einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Zuckeralkohole, vorzugsweise aus der Gruppe der Zucker, besonders bevorzugt aus der Gruppe der Oligosaccharide, Oligosaccharidderivate, Monosaccharide, Disaccharide,
Monosaccharidderivate und Disaccharidderivate sowie deren Mischungen, insbesondere aus der Gruppe Glucose und/oder Fructose und/oder Ribose und/oder Maltose und/oder Lactose und/oder Saccharose und/oder Maltodextrin und/oder Isomalt® umfaßt.
Als besonders geeignete Materialien für die Schmelze haben sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Zucker, Zuckersäuren und Zuckeralkohole erwiesen. Diese Substanzen sind generell nicht nur ausreichend löslich sondern zeichnen sich zudem durch geringe Kosten und gute Verarbeitbarkeit aus. So lassen sich Zucker und Zuckerderivate, insbesondere die Mono- und Disaccharide und ihre Derivate, beispielsweise in Form ihrer Schmelzen verarbeiten, wobei diese Schmelzen ein gutes Lösevermögen sowohl für Farbstoffe als auch für viele wasch- und reinigungsaktive Substanzen aufweisen. Die aus der Erstarrung der Zuckerschmelzen resultierenden festen Körper zeichnen sich zudem durch eine glatte Oberfläche und eine vorteilhafte Optik, wie eine hohe Oberflächenbrillanz oder transparentes Aussehen, aus.
Zur Gruppe der als Material für die Schmelze im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bevorzugten Zucker zählen aus der Gruppe der Mono- und Disaccharide und Derivaten von Mono- und Disacchariden insbesondere Glucose, Fructose, Ribose, Maltose, Lactose, Saccharose, Maltodextrin und Isomalt® sowie Mischungen von zwei, drei, vier oder mehr Mono- und/oder Disacchariden und/oder den Derivaten von Mono- und/oder Disacchariden. So sind Mischungen aus Isomalt® und Glucose, Isomalt® und Lactose, Isomalt® und Fructose, Isomalt®
und Ribose, Isomalt und Maltose, Glucose und Saccharose, Isomalt und Maltodextrin oder Isomalt® und Saccharose als Materialien für die Schmelze besonders bevorzugt. Der Gewichtsanteil des Isomalt® am Gesamtgewicht der vorgenannten Mischungen beträgt vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 40 Gew.-%, und insbesondere mindestens 80 Gew.-%.
Weiterhin als Material für die Schmelze besonders bevorzugt sind Mischungen aus Maltodextrin und Glucose, Maltodextrin und Lactose, Maltodextrin und Fructose, Maltodextrin und Ribose, Maltodextrin und Maltose oder Maltodextrin und Saccharose. Der Gewichtsanteil des Maltodextrins am Gesamtgewicht der vorgenannten Mischungen beträgt vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 40 Gew.-%, und insbesondere mindestens 60 Gew.-%.
Als Maltodextrin werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung durch enzymatischen Abbau von Stärke gewonnene wasserlösliche Kohlenhydrate (Dextrose-Äquivalente, DE 3-20) mit einer Kettenlänge von 5-10 Anhydroglucose-Einheiten und einem hohen Anteil an Maltose bezeichnet. Maltodextrin werden Lebensmitteln zur Verbesserung der rheologischen u. kalorischen Eigenschaften zugesetzt, schmecken nur wenig süß u. neigen nicht zur Retrogradation. Handelsprodukte, beispielsweise der Firma Cerestar, werden in der Regel als sprühgetrocknete frei fließende Pulver angeboten und weisen einen Wassergehalt von 3 bis 5 Gew.-% auf.
Als Isomalt® wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung eine Mischung aus 6-O-α-D- glucopyranosyl-D-sorbitol (1 ,6-GPS) und 1-O-α-D-glucopyranosyl-D-mannitol (1 ,1-GPM) bezeichnet. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Gewichtsanteil des 1 ,6-GPS am Gesamtgewicht der Mischung weniger als 57 Gew.-%. Derartige Mischungen lassen sich technisch beispielsweise durch enzymatische Umlagerung von Saccharose in Isomaltose und anschließende katalytische Hydrierung der erhaltenen Isomaltose unter Bildung eines geruchlosen, farblosen und kristallinen Feststoffs herstellen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ein Wasch- oder Reinigungsmittel, welches eine wasserlösliche oder wasserdispergierbare Hohlform aufweist, die mindestens einen weiteren Festkörper umfassen, wobei der mindestens eine weitere Festkörper mindestens anteilsweise in die Wandung der Hohlform eingegossen vorliegt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kennzeichnet der Begriff „Hohlform" eine mindestens einen Raum umschließende Form, wobei der umschlossene Raum befüllt werden bzw. sein kann. Neben dem mindestens einen umschlossenen Raum kann die Hohlform weitere umschlossene Räume und/oder nicht vollständig umschlossene Räume aufweisen. Die Hohlform muß im
Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht aus einem einheitlichen Wandmaterial bestehen, sondern kann auch auch mehreren unterschiedlichen Materialien zusammengesetzt sein.
Der Einschluß mindestens eines Festkörpers in die Wandung der Hohlform ist beispielsweise möglich, indem eine Hohlschale aus einer erstarrten Schmelze hergestellt wird, welche mindestens einen Festkörper mindestens anteilsweise umschließt. Diese Hohlschale kann anschließend befüllt und - beispielsweise durch eine anders zusammengesetzte Schmelze - verschlossen werden. Die beiden erstarrten Schmelzen bilden gemeinsam die Hohlform der erfindungsgemäß bevorzugten Mittels.
Analog kann mindestens ein Festkörper auch in die Schmelze mindestens anteilsweise inkorporiert werden, die die Hohlschale aus erstarrter Schmelze verschließt. Wiederum bilden die Hohlschale aus erstarrter Schmelze und die erstarrte Schmelze, die den „Deckel" bildet, zusammen die Hohlform der erfindungsgemäßen Mittel. Bei dieser Ausführungsform kann die Hohlschale mindestens einen Festkörper mindestens anteilsweise umschließen (dann enthält die Hohlform mindestens zwei Festkörper), sie kann aber auch völlig frei von einem Festkörper sein, denn der von der verschließenden Schmelze mindestens anteilsweise umschlossene Festkörper liegt erfindungsgemäß mindestens anteilsweise in die Wandung der Hohlform eingegossen vor.
Die erfindungsgemäßen Mittel mit gegossenem wasserlöslichen oder wasserdispergierbarem Behälter umfassen eine Hohlform. Dies kann beispielsweise eine Hohlschale sein, welche zur Aufnahme der erfindungsgemäßen Dispersion geeignet ist und gegebenenfalls verschlossen werden kann. Es ist aber auch möglich (siehe oben), eine Hohlschale ohne Festkörpereinschluß herzustellen und mindestens einen Festkörper in eine die Hohlform verschließende erstarrende Schmelze mindestens anteilsweise einzubetten. In die Wandung dieser Hohlform ist mindestens ein weiterer Festkörper mindestens anteilsweise eingegossen. „Festkörper" bedeutet dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß der bzw. die Körper bei der Schmelztemperatur der Schmelze selbst nicht schmelzen und sich auch nicht in der Schmelze auflösen. Bei der Verarbeitung zu den erfindungsgemäßen portionierten Mitteln liegen daher vor der Abkühlung die Schmelze als fließfähige Masse sowie Feststoffe vor. Nach der Abkühlung der Schmelze stellen die Festkörper immer noch diskrete Bereiche der Hohlformwandung dar, die gesamte Hohlform ist aber naturgemäß fest.
Bei einem weiteren für die Herstellung erfindungsgemäßer wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer Behälter eingesetzten Verfahren handelt es sich um das Spritzgießen. Spritzgießen bezeichnet dabei das Umformen einer Formmasse derart, daß die in einem Massezylinder für mehr als einen Spritzgießvorgang enthaltene Masse unter Wärmeeinwirkung plastisch erweicht und unter Druck durch eine Düse in den Hohlraum eines vorher geschlossenen
Werkzeuges einfließt. Das Verfahren wird hauptsächlich bei nichthärtbaren Formmassen angewendet, die im Werkzeug durch Abkühlen erstarren. Der Spritzguß ist ein sehr wirtschaftliches modernes Verfahren zur Herstellung spanlos geformter Gegenstände und eignet sich besonders für die automatisierte Massenfertigung. Im praktischen Betrieb erwärmt man die thermoplastische Formmassen (Pulver, Körner, Würfel, Pasten u. a.) bis zur Verflüssigung (bis 1δ0 °C) und spritzt sie dann unter hohem Druck (bis 140 MPa) in geschlossene, zweiteilige, das heißt aus Gesenk (früher Matrize) und Kern (früher Patrize) bestehende, vorzugsweise wassergekühlte Hohlformen, wo sie abkühlen und erstarren. Einsetzbar sind Kolben- und Schneckenspritzgußmaschinen. Als Formmassen (Spritzgußmassen) eignen sich wasserlösliche Polymere wie beispielsweise die oben genannten Celluloseether, Pektine, Polyethylenglycole, Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidone, Alginate, Gelatine oder Stärke.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung erfindungsgemäßer portionierter Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen gekennzeichnet durch die Schritte a) Tiefziehen oder Gießen oder Spritzgießen eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters mit n Kompartimenten, b) Einfüllen mindestens eines kationische Nitrils der Formel (I)
R1
I
R2-N(+)-(CH2)-CN Xω (I),
R3
in der R1 für -H, -CH3, einen C2.24-Alkyl- oder -Alkenylrest, einen substituierten C2.2 -Alkyl- oder -Alkenylrest mit mindestens einem Substituenten aus der Gruppe -CI, -Br, -OH, - NH2, -CN, einen Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer
oder für einen substituierten Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer C1-24-Alkylgruppe und mindestens einem weiteren Substituenten am aromatischen Ring steht, R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH2-CN, -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)- CH3, -CH2-OH, -CH2-CH2-OH, -CH(OH)-CH3, -CH2-CH2-CH2-OH, -CH2-CH(OH)-CH3, - CH(OH)-CH2-CH3, -(CH2CH2-0)nH mit n = 1 , 2, 3, 4, 5 oder 6 und X ein Anion ist, in flüssiger, gelförmiger, pastöser oder fester Form in mindestens 1 , jedoch maximal n-1 Kompartiment(e) c) optionales Aufbringen eines oder mehrerer Haftvermittler auf ein oder mehrere Flächen des Behälters
d) Verschließen mindestens einer der Öffnungen mit einer wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Verschlußeinheit e) optionale Nachbehandlung einzelner Folien- und/oder Behälteroberflächen oder des gesamten Behälters.
Ein Reinigungsverfahren zum Reinigen von Geschirr in einer Geschirrspülmaschine, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man einen oder mehrere erfindungsgemäße(n) portionierte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen in die Dosierkammer der Spülmaschine einlegt und ein Spülprogramm ablaufen läßt, in dessen Verlauf sich die Dosierkammer öffnet und das bzw. die Mittel aufgelöst werden, ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Auch beim erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren kann man auf die Dosierkammer verzichten und den bzw. die erfindungsgemäßen portionierten Zusammensetzungen beispielsweise in den Besteckkorb einlegen. Selbstverständlich ist aber auch hier der Einsatz einer Dosierhilfe, beispielsweise eines Körbchens, das im Spülraum angebracht wird, problemlos möglich. Dementsprechend ist ein Reinigungsverfahren zum Reinigen von Geschirr in einer Geschirrspülmaschine, bei dem man einen oder mehrere erfindungsgemäße(n) portionierte Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen mit oder ohne Dosierhilfe in den Spülraum der Spülmaschine einlegt und ein Spülprogramm ablaufen läßt, in dessen Verlauf der bzw. die portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen aufgelöst werden, ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Claims
- HO -
Patentansprüche:
1. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung in einem tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung mindestens ein kationisches Nitril der Formel (I)
R1
R2-N(+)-(CH2)-CN XH (I),
RΛ
in der R1 für -H, -CH3, einen C2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest, einen substituierten C2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest mit mindestens einem Substituenten aus der Gruppe -CI, -Br, -OH, -NH2, -CN, einen Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer d.24-Alkylgruppe, oder für einen substituierten Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer C1-24-Alkylgruppe und mindestens einem weiteren Substituenten am aromatischen Ring steht, R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH2-CN, -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)-CH3, -CH2-OH, - CH2-CH2-OH, -CH(OH)-CH3, -CH2-CH2-CH2-OH, -CH2-CH(OH)-CH3, -CH(OH)-CH2-CH3, - (CH2CH2-0)nH mit n = 1 , 2, 3, 4, 5 oder 6 und X ein Anion ist, enthält.
Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß sie als kationisches Nitril der Formel (I) ein kationisches Nitril der Formel (la)
R4
R5-N(+)-(CH2)-CN Xw (la),
R°
enthalten, in der R4, R5 und R6 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)-CH3, wobei R4 zusätzlich auch -H sein kann und X ein Anion ist, wobei vorzugsweise R5 = R6 = -CH3 und insbesondere R4 = R5 = R6 = -CH3 gilt und Verbindungen der Formeln (CH3)3N(+)CH2-CN X", (CH3CH2)3N(+)CH2-CN X" , (CH3CH2CH2)3N(+)CH2-CN X", (CH3CH(CH3))3N(+)CH2-CN X", oder (HO-CH2-CH2)3N(+)CH2-CN X" besonders bevorzugt sind.
3. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß X' für ein Anion steht, das aus der Gruppe Chlorid, Bromid, lodid, Hydrogensulfat, Methosulfat, Laurylsulfat, Dodecylbenzolsulfonat, p- Toluolsulfonat (Tosylat), Cumolsulfonat oder Xylolsulfonat oder deren Mischungen ausgewählt ist.
4. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das/die kationische(n) Nitril(e) der Formel (I) partikelförmig ist/sind, wobei vorzugsweise mindestens 90 Gew.-% der Teilchen des kationischen Nitrils der Formel (I) eine Teilchengröße oberhalb 0,2 mm aufweisen, besonders bevorzugt mindestens 40 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% und insbesondere mindestens 60 Gew.-%, der Teilchen des kationischen Nitrils der Formel (I) eine Teilchengröße oberhalb 0,4 mm aufweisen und das kationische Nitril der Formel (I) insbesondere bevorzugt eine mittlere Teilchengröße oberhalb von 400 μm, vorzugsweise oberhalb von 500 μm, besonders bevorzugt oberhalb von 600 μm und insbesondere oberhalb von 700 μm aufweist.
5. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das/die kationische(n) Nitril(e) der Formel (I) partikelförmig ist/sind, wobei das/die kationische(n) Nitril(e) mit einem anorganischen Trägermaterial, vorzugsweise mit einem Trägermaterial aus der Gruppe der Silizium-haltigen Substanzen, besonders bevorzugt der Alkalisilikate, der Kieselsäuren, der Kieselgele oder der Tone, und/oder der Phosphate, besonders bevorzugt der Alkaliphosphate, konfektioniert vorliegt, wobei das Trägermaterial vorzugsweise eine innere Oberfläche von 12 m2/g bis 480 m2/g, insbesondere von δO m2/g bis 440 m2/g aufweist.
6. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das/die kationische(n) Nitril(e) der Formel (I) partikelförmig ist/sind und diese Partikel eine wasserlösliche oder wasserdispergierbare Beschichtung aufweisen, wobei der Gewichtsanteil dieser Beschichtung am Gesamtgewicht des/der beschichteten kationischen Nitrils/Nitrile vorzugsweise 0,δ bis 24 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 ,2 bis 19 Gew.-% und insbesondere 1 ,6 bis 14 Gew.-% beträgt.
7. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial wenigstens anteilsweise ausgewählt ist aus einem Polymer oder Polymergemisch, wobei das Polymer bzw. mindestens 50 Gew.-% des Polymergemischs ausgewählt ist aus
a) wasserlöslichen nichtionischen Polymeren aus der Gruppe der
a1 ) Polyvinylpyrrolidone, a2) Vinylpyrrolidon/Vinylester-Copolymere, a3) Celluloseether a4) Polyvinylalkohol a5) Polyalkylenglycol, insbesondere Polyethylenglycol und/oder Polypropylenglycol
b) wasserlöslichen amphoteren Polymeren aus der Gruppe der
b1 ) Alkylacrylamid/Acrylsäure-Copolymere b2) Alkylacrylamid/Methacrylsäure-Copolymere b3) Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure-Copolymere b4) Alkylacrylamid/Acrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure -Copolymere b5) Alkylacrylamid/Methacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure -
Copolymere b6) Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure-
Copolymere b7) Alkylacrylamid/Alkymethacrylat/Alkylaminoethylmethacrylat Alkylmethacrylat-
Copolymere bδ) Copolymere aus bδi) ungesättigten Carbonsäuren bδii) kationisch derivatisierten ungesättigten Carbonsäuren bδiii) gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren
c) wasserlöslichen zwitterionischen Polymeren aus der Gruppe der
d ) Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Acrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze c2) Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Methacrylsäure-Copolymere sowie deren
Alkali- und Ammoniumsalze c3) Methacroylethylbetain/Methacrylat-Copolymere
d) wasserlöslichen anionischen Polymeren aus der Gruppe der
d1 ) Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere d2) Vinylpyrrolidon/Vinylacrylat-Copolymere
d3) Acrylsäure/Ethylacrylat/N-tert.Butylacrylamid-Terpolymere d4) Pfropfpolymere aus Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein oder im Gemisch, copolymerisiert mit Crotonsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Polyalkylenoxiden und/oder Polykalkylenglycolen d5) gepropften und vernetzten Copolymere aus der Copolymerisation von d5i) mindesten einem Monomeren vom nicht-ionischen Typ, d5ii) mindestens einem Monomeren vom ionischen Typ, dδiii) von Polyethylenglycol und d5iv) einem Vernetzter d6) durch Copolymerisation mindestens eines Monomeren jeder der drei folgenden
Gruppen erhaltenen Copolymere: d6i) Ester ungesättigter Alkohole und kurzkettiger gesättigter Carbonsäuren und/oder Ester kurzkettiger gesätigter Alkohole und ungesättigter Carbonsäuren, d6ii) ungesättigte Carbonsäuren, dθiii) Ester langkettiger Carbonsäuren und ungesättigter Alkohole und/oder
Ester aus den Carbonsäuren der Gruppe d6ii) mit gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten C8.18-Alkohols d7) Terpolymere aus Crotonsäure, Vinylacetat und einem Allyl- oder Methallyl- ester dδ) Tetra- und Pentapolymere aus dδi) Crotonsäure oder Allyloxyessigsäure dδii) Vinylacetat oder Vinylpropionat dδiii) verzweigten Allyl- oder Methallylestern dδiv) Vinylethern, Vinylesterrn oder geradkettigen Allyl- oder Methallylestern d9) Crotonsäure-Copolymere mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe
Ethylen, Vinylbenzol, Vinymethylether, Acrylamid und deren wasserlöslicher Salze d10) Terpolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und Vinylestern einer gesättigten aliphatischen in α-Stellung verzweigten Monocarbonsäure
e) wasserlöslichen kationischen Polymeren aus der Gruppe der
e1 ) quaternierten Cellulose-Derivate e2) Polysiloxane mit quaternären Gruppen e3) kationischen Guar-Derivate e4) polymeren Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere mit Estern und Amiden von Acrylsäure und Methacrylsäure
e5) Copolymere des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dialkylaminoacry- lats und -methacrylats e6) Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere e7) quaternierter Polyvinylalkohol eδ) unter den INCI-Bezeichnungen Polyquaternium 2, Polyquaternium 17,
Polyquaternium 1δ und Polyquaternium 27 angegeben Polymere.
δ. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial wenigstens anteilsweise ausgewählt ist aus der Gruppe der wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren anorganischen Salze, vorzugsweise aus der Gruppe der Sulfate, Chloride, Phosphate und Phosphonate, wobei insbesondere die Alkali- und Erdalkalisalze und hier wiederum die Natrium-, Kalium- und/oder Magnesiumsalze besonders bevorzugt werden.
9. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial wenigstens anteilsweise ausgewählt ist aus der Gruppe der schmelzbaren Substanzen, vorzugsweise aus der Gruppe Fette und/oder Triglyceride und/oder Fettsäuren und/oder Fettalkohole und/oder Wachse und/oder Parrafine, und/oder aus der Gruppe der anionischen Tenside.
10. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgewicht des/der konfektionierten kationischen Nitrils/Nitrile im Bereich zwischen 320 und 960 g/l, vorzugsweise im Bereich von 360 bis 860 g/l und insbesondere im Bereich von 410 bis 790 g/l liegt.
11. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung mindestens eine Flüssigkeit und/oder mindestens eine Dispersion und/oder mindestens einen Feststoff umfaßt.
12. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der tiefgezogene oder gegossene oder spritzgegossene wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter mindestens zwei voneinander getrennte Kompartimente aufweist.
13. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Kompartimente kein(e) kationisches/kationischen Nitril(e) der Formel (I) enthält.
14. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kompartiment eine Flüssigkeit enthält und mindestens ein weiteres Kompartiment einen Feststoff enthält.
15. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 11 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoff in Form eines Pulvers und/oder eines Agglomerats und/oder eines Kompaktats und/oder eines Gießkörpers vorliegt.
16. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinheit des tiefgezogenen oder gegossenen oder spritzgegossenen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters ein zum Auflöseverhalten des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters unterscheidliches Auflöseverhalten zeigt.
17. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit aus einem Polymer mit einer Molmasse zwischen 5000 und 500.000 Dalton, vorzugsweise zwischen 7500 und 250.000 Dalton und insbesondere zwischen 10.000 und 100.000 Dalton, besteht.
18. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe Carrageenan, Guar, Pektin, Xanthan, Cellulose und ihren Derivate, Stärke und ihren Derivaten sowie Gelatine umfaßt.
19. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der tiefgezogene oder gegossene oder spritzgegossene wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit ein Polymer oder Polymergemisch umfaßt, wobei das Polymer bzw. mindestens 50 Gew.-% des Polymergemischs ausgewählt ist aus
a) wasserlöslichen nichtionischen Polymeren aus der Gruppe der
a1 ) Polyvinylpyrrolidone, a2) Vinylpyrrolidon/Vinylester-Copolymere, a3) Celluloseether
b) wasserlöslichen amphoteren Polymeren aus der Gruppe der
b1 ) Alkylacrylamid/Acrylsäure-Copolymere b2) Alkylacrylamid/Methacrylsäure-Copolymere b3) Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure-Copolymere b4) Alkylacrylamid/Acrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure -Copolymere b5) Alkylacrylamid/Methacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure -
Copolymere b6) Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure-
Copolymere b7) Alkylacrylamid/Alkymethacrylat Alkylaminoethylmethacrylat/Alkylmethacrylat-
Copolymere bδ) Copolymere aus bδi) ungesättigten Carbonsäuren bδii) kationisch derivatisierten ungesättigten Carbonsäuren bβiii) gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren
c) wasserlöslichen zwitterionischen Polymeren aus der Gruppe der
d ) Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Acrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze c2) Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Methacrylsäure-Copolymere sowie deren
Alkali- und Ammoniumsalze c3) Methacroylethylbetain/Methacrylat-Copolymere
d) wasserlöslichen anionischen Polymeren aus der Gruppe der
d1 ) Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere d2) VinylpyrrolidonΛ inylacrylat-Copolymere d3) Acrylsäure/Ethylacrylat/N-tert.Butylacrylamid-Terpolymere d4) Pfropfpolymere aus Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein oder im Gemisch, copolymerisiert mit Crotonsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Polyalkylenoxiden und/oder Polykalkylenglycolen d5) gepropften und vernetzten Copolymere aus der Copolymerisation von d5i) mindesten einem Monomeren vom nicht-ionischen Typ, d5ii) mindestens einem Monomeren vom ionischen Typ, d5iii) von Polyethylenglycol und
d5iv) einem Vernetzter d6) durch Copolymerisation mindestens eines Monomeren jeder der drei folgenden
Gruppen erhaltenen Copolymere: d6i) Ester ungesättigter Alkohole und kurzkettiger gesättigter Carbonsäuren und/oder Ester kurzkettiger gesätigter Alkohole und ungesättigter Carbonsäuren, d6ii) ungesättigte Carbonsäuren, dθiii) Ester langkettiger Carbonsäuren und ungesättigter Alkohole und/oder
Ester aus den Carbonsäuren der Gruppe d6ii) mit gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten C8.18-Alkohols d7) Terpolymere aus Crotonsäure, Vinylacetat und einem Allyl- oder Methallyl- ester dδ) Tetra- und Pentapolymere aus dδi) Crotonsäure oder Allyloxyessigsäure dδii) Vinylacetat oder Vinylpropionat dδiii) verzweigten Allyl- oder Methallylestern dδiv) Vinylethern, Vinylesterrn oder geradkettigen Allyl- oder Methallylestern d9) Crotonsäure-Copolymere mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe
Ethylen, Vinylbenzol, Vinymethylether, Acrylamid und deren wasserlöslicher Salze d10) Terpolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und Vinylestern einer gesättigten aliphatischen in α-Stellung verzweigten Monocarbonsäure
e) wasserlöslichen kationischen Polymeren aus der Gruppe der
e1 ) quaternierten Cellulose-Derivate e2) Polysiloxane mit quaternären Gruppen e3) kationischen Guar-Derivate e4) polymeren Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere mit Estern und
Amiden von Acrylsäure und Methacrylsäure e5) Copolymere des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dialkylaminoacry- lats und -methacrylats e6) Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere e7) quaternierter Polyvinylalkohol eδ) unter den INCI-Bezeichnungen Polyquaternium 2, Polyquaternium 17,
Polyquaternium 18 und Polyquaternium 27 angegeben Polymere.
20. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter
und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit Polyvinylalkohole und/oder PVAL-Copolymere umfaßt, deren Hydrolysegrad 70 bis 100 Mol-%, vorzugsweise 80 bis 90 Mol-%, besonders bevorzugt 61 bis 89 Mol-% und insbesondere 82 bis δδ Mol-% beträgt.
21. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit Polyvinylalkohole und/oder PVAL-Copolymere umfaßt, deren Molekulargewicht im Bereich von 3.500 bis 100.000 gmol"1, vorzugsweise von 10.000 bis 90.000 gmol"1, besonders bevorzugt von 12.000 bis δθ.000 gmol'1 und insbesondere von 13.000 bis 70.000 gmol"1 liegt.
22. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit Polyvinylalkohole und/oder PVAL-Copolymere umfaßt, deren durchschnittlicher Polymerisationsgrad zwischen 60 und 700, vorzugsweise zwischen 150 und 400, besonders bevorzugt zwischen 160 bis 300 liegt und/oder deren Molekulargewichtsverhältnis MG(50%) zu MG(90%) zwischen 0,3 und 1 , vorzugsweise zwischen 0,4 und 0,8 und insbesondere zwischen 0,45 und 0,6 liegt.
23. Portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter und/oder die wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verschlußeinheit Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) umfaßt, die einen Substitutionsgrad (durchschnittliche Anzahl von Methoxygruppen pro Anhydroglucose-Einheit der Cellulose) von 1 ,0 bis 2,0, vorzugsweise von 1 ,4 bis 1 ,9, und eine molare Substitution (durchschnittliche Anzahl von Hydroxypropoxylgruppen pro Anhydroglucose-Einheit der Cellulose) von 0,1 bis 0,3, vorzugsweise von 0,15 bis 0,25, aufweist.
24. Verfahren zur Herstellung von portionierten Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen gekennzeichnet durch die Schritte a) Tiefziehen oder Gießen oder Spritzgießen eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters mit n Kompartimenten, b) Einfüllen mindestens eines kationische Nitrils der Formel (I)
R1
R2-N(+)-(CH2)-CN Λ-) (l),
R3
in der R1 für -H, -CH3, einen C2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest, einen substituierten C2.24-Alkyl- oder -Alkenylrest mit mindestens einem Substituenten aus der Gruppe -CI, -Br, -OH, - NH2, -CN, einen Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer C^-Alkylgruppe, oder für einen substituierten Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer C1-24-Alkylgruppe und mindestens einem weiteren Substituenten am aromatischen Ring steht, R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH2-CN, -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)- CH3, -CH2-OH, -CH2-CH2-OH, -CH(OH)-CH3, -CH2-CH2-CH2-OH, -CH2-CH(OH)-CH3, - CH(OH)-CH2-CH3, -(CH2CH2-0)πH mit n = 1 , 2, 3, 4, 5 oder 6 und X ein Anion ist, in flüssiger, gelförmiger, pastöser oder fester Form in mindestens 1 , jedoch maximal n-1 Kompartiment(e) c) optionales Aufbringen eines oder mehrerer Haftvermittler auf ein oder mehrere Flächen des Behälters d) Verschließen mindestens einer der Öffnungen mit einer wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Verschlußeinheit e) optionale Nachbehandlung einzelner Folien- und/oder Behälteroberflächen oder des gesamten Behälters.
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| DE19914811A1 (de) * | 1999-03-31 | 2000-10-05 | Henkel Kgaa | Enzym- und bleichaktivatorhaltige Wasch- und Reinigungsmittel |
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| WO2003048293A1 (de) * | 2001-12-05 | 2003-06-12 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Portioniert wasch- und reinigungsmittelzusammensetzung |
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