„Wasserlösliche Portionsverpackung mit Füllung" "Water-soluble portion packaging with filling"
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der portionierten Zusammensetzungen, welche vorzugsweise wasch- und reinigungsaktive Eigenschaften aufweisen. Solche Wasch- und Reinigungsmittelportionen umfassen beispielsweise portionierte Mittel für das Waschen von Textilien, portionierte Reinigungsmittel für das maschinelle Geschirrspülen oder die Reinigung harter Oberflächen, portionierte Bleichmittel zum Einsatz in Wasch- oder Geschirrspülmaschinen, portionierte Wasserenthärtungsmittel oder Fleckensalze; diese einzelnen Angebotsformen werden nachfolgend unter dem Begriff „Wasch- oder Reinigungsmittelportion" zusammengefaßt. Insbesondere betrifft die Erfindung Wasch- und Reinigungsmittelportionen, die zum maschinellen Reinigen von Geschirr in Haushaltsgeschirrspülmaschinen eingesetzt werden.The present invention is in the field of portioned compositions which preferably have washing and cleaning-active properties. Such detergent and cleaning agent portions include, for example, portioned agents for washing textiles, portioned detergents for machine dishwashing or cleaning hard surfaces, portioned bleaches for use in washing machines or dishwashers, portioned water softeners or stain salts; these individual forms of supply are summarized below under the term “detergent or cleaning agent portion”. In particular, the invention relates to washing and cleaning agent portions that are used for the automatic cleaning of dishes in household dishwashers.
Portionierte Wasch- und Reinigungsmittel sind im Stand der Technik breit beschrieben und erfreuen sich beim Verbraucher wegen der einfachen Dosierung zunehmender Beliebtheit. Die Portionierung läßt sich dabei beispielsweise durch Überführung in eine kompakte Form oder durch separate Verpackung erreichen. Im erstgenannten Fall hat die Tablettierung eines herausragende Rolle, im letztgenannten Fall werden auf dem Gebiet der Wasch- oder Reinigungsmittel überwiegend Portionen eingesetzt, die von Verpackungen aus wasserlöslichen Materialien umgeben sind.Portioned detergents and cleaning agents are widely described in the prior art and are becoming increasingly popular with consumers because of the simple dosage. The portioning can be achieved, for example, by converting it into a compact form or by separate packaging. In the former case, tableting has an outstanding role; in the latter case, in the area of detergents or cleaning agents, mainly portions are used which are surrounded by packaging made of water-soluble materials.
Tablettierte Wasch- und Reinigungsmittel haben gegenüber pulverförmigen eine Reihe von Vorteilen: Sie sind einfacher zu dosieren und zu handhaben und haben aufgrund ihrer kompakten Struktur Vorteile bei der Lagerung und beim Transport. Auch in der Patentliteratur sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper folglich umfassend beschrieben. Ein Problem, das bei der Anwendung von wasch- und reinigungsaktiven Formkörpern immer wieder auftritt, ist die zu geringe Zerfalls- und Lösegeschwindigkeit der Formkörper unter Anwendungsbedingungen. Da hinreichend stabile, d.h. Form- und bruchbeständige Formkörper nur durch verhältnismäßig hohe Preßdrucke hergestellt werden können, kommt es zu einer starken Verdichtung der Formkörperbestandteile und zu einer daraus folgenden verzögerten Desintegration des Formkörpers in der wäßrigen Flotte und damit zu einer zu langsamen Freisetzung der Aktivsubstanzen im Wasch- bzw. Reinigungsvorgang. Die verzögerte Desintegration der Formkörper hat weiterhin den Nachteil, daß sich viele Wasch- und Reinigungsmitteiformkörper nicht über die Einspülkammer von Haushaltswaschmaschinen einspülen lassen, da die Tabletten nicht in hinreichend schneller Zeit in Sekundärpartikel zerfallen, die klein genug sind, um aus Einspülkammer in die Waschtrommel eingespült zu werden.
Diese Dichotomie zwischen Härte (d.h. Handhabbarkeit) und Zerfall spielt bei verpackten Waschoder Reinigungsmittelportionen nur eine untergeordnete Rolle. Hier treten vielmehr Phänomene wie die Löslichkeit bzw. Desintegrierbarkeit der Verpackung in den Vordergrund, während das verpackte Wasch- oder Reinigungsmittel mit seinen physikalischen Eigenschaften nur dann eine Rolle spielt, wenn eine Tablette verpackt wurde.Tableted detergents and cleaning agents have a number of advantages over powdered ones: They are easier to dose and handle and, thanks to their compact structure, have advantages during storage and transport. Detergent tablets are consequently also extensively described in the patent literature. A problem that occurs again and again when using shaped articles which are active in washing and cleaning is the insufficient rate of disintegration and dissolution of the shaped articles under conditions of use. Since sufficiently stable, that is to say molded and break-resistant molded articles can only be produced by relatively high compression pressures, there is a strong compression of the molded article components and consequently a delayed disintegration of the molded article in the aqueous liquor and thus to a slow release of the active substances in the Washing or cleaning process. The delayed disintegration of the shaped bodies has the further disadvantage that many washing and cleaning agent shaped bodies cannot be washed in via the washing-in chamber of household washing machines, since the tablets do not disintegrate into secondary particles which are small enough to be washed into the washing drum from the washing-in chamber to become. This dichotomy between hardness (ie manageability) and decay only plays a subordinate role in packaged detergent or cleaning agent portions. Rather, phenomena such as the solubility or disintegrability of the packaging come to the fore, while the packaged detergent or cleaning agent only plays a role with its physical properties if a tablet has been packaged.
Allerdings haben diese Portionen den Nachteil, nicht den hohen Grad an Kompaktheit zu besitzen, wie ihn Tabletten aufweisen. Die Befüllung von Schlauchbeuteln führt einerseits zu einem geringen Verdichtungsgrad, andererseits zu einem technisch bedingten Leervolumen, so daß eine für einen Wasch- oder Reinigungsgang abgemessene Menge eines Wasch- oder Reinigungsmittels einen größeren Raum einnimmt als eine entsprechende Menge in tablettierter Form. Zudem führt das Leervolumen dazu, daß befüllte Beutel gegen mechanische Einflüsse labil sind und platzen können.However, these portions have the disadvantage of not having the high degree of compactness that tablets have. The filling of tubular bags leads on the one hand to a low degree of compression, and on the other hand to a technically determined empty volume, so that a quantity of a detergent or cleaning agent measured for a washing or cleaning cycle takes up a larger space than a corresponding quantity in tableted form. In addition, the empty volume means that filled bags are unstable against mechanical influences and can burst.
Darüber hinaus weisen befüllte Schlauchbeutel nur geringe ästhetische Reize auf. Der Verbraucher akzeptiert diese Angebotsform nur wenig und traut dem entsprechenden Mittel kein hohes Leistungsniveau zu. Wird in einem Beutel nur eine einheitliche Zusammensetzung verpackt, lassen sich zudem Multifunktionsvorteile der Mittel nicht visualisieren.In addition, filled tubular bags have little aesthetic appeal. The consumer only accepts this form of offer very little and does not trust the corresponding product to have a high level of performance. If only one uniform composition is packed in a bag, multifunctional advantages of the agents cannot be visualized.
Zusätzlich besteht das Problem, daß die im Vergleich zu Tabletten geringere Dichte der portioniert verpackten Zusammensetzungen zu Platzproblemen in Dosiervorrichtungen in Spülmaschinen führen kann. Hier muß gegebenenfalls geringer dosiert werden, damit die Portion appliziert werden kann, was zu schlechteren Reinigungsergebnissen führt.In addition, there is the problem that the lower density of the portioned packaged compositions compared to tablets can lead to space problems in metering devices in dishwashers. Here it may be necessary to dose less so that the portion can be applied, which leads to poorer cleaning results.
Im Stand der Technik werden daher Verpackungen aus wasserlöslichen Materialien offenbart, welche nicht in Form von Schlauchbeuteln vorliegen, sondern durch Verfahren wie Spritzgießen oder Tiefziehen hergestellt sind. Diese starreren Körper werden - ähnlich Joghurtbechern - befüllt und nach Befüllung verschlossen. Will man allerdings in solche Verpackungen auch größere Festkörper zur Visualisierung eines Mehrnutzens einfüllen und mit einer weiteren Zusammensetzung (beispielsweise einem Pulver, einer Flüssigkeit oder einer Schmelze) umgeben, so kann sich der Festkörper unkontrolliert separieren, was zu Problemen beim Verschluß der befüllten Hohlkörper und zu ästhetischen Unannehmlichkeiten führt.The prior art therefore discloses packaging made of water-soluble materials which are not in the form of tubular bags but are produced by processes such as injection molding or deep drawing. These more rigid bodies are filled - similar to yoghurt cups - and sealed after filling. However, if you want to fill larger packagings for visualization of a multi-use in such packaging and surround them with another composition (e.g. a powder, a liquid or a melt), the pack can separate in an uncontrolled manner, which leads to problems with the closure of the filled hollow articles and to leads to aesthetic inconvenience.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ästhetisch ansprechende Waschoder Reinigungsmittelportionen bereitzustellen, die die Vorteile der Kompaktheit von Tabletten mit denen der schnellen Löslichkeit von portionierten Systemen verbinden. Dabei sollten größere Festkörper („Kerne"), d.h. Festkörper, welche sich in ihrer Größe deutlich von partikelförmigen
Zusammensetzungen abheben und beispielsweise Mindestdurchmesser oberhalb von 2 mm aufweisen, einarbeitbar sein, ohne daß es zu technischen oder ästhetischen Nachteilen kommt.The object of the present invention was to provide aesthetically appealing detergent or cleaning agent portions which combine the advantages of the compactness of tablets with those of the quick solubility of portioned systems. Larger solid bodies (“cores”), ie solid bodies, which differ significantly in size from particulate, should be used Lift off compositions and have, for example, minimum diameters above 2 mm, can be incorporated without causing technical or aesthetic disadvantages.
Es wurde nun gefunden, daß Kerne in wasserlösliche Portionsverpackungen eingebracht und mit fließfähigem Material umgeben werden können, wenn sie vor der Befüllung mit fließfähigem Material an der wasserlöslichen Umhüllung fixiert werden.It has now been found that cores can be introduced into water-soluble portion packs and can be surrounded with flowable material if they are fixed to the water-soluble casing before being filled with flowable material.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist in einer ersten Ausführungsform eine Portionsverpackung, umfassend eine wasserlösliche Umhüllung sowie mindestens einen darin befindlichen Kern und eine den/die Kern(e) mindestens anteilsweise umgebende Matrix aus fließfähigem Material, bei der der/die Kern(e) an der wasserlöslichen Umhüllung fixiert ist/sind.In a first embodiment, the present invention relates to a portion packaging comprising a water-soluble envelope and at least one core located therein and a matrix of flowable material at least partially surrounding the core (s), in which the core (s) on the water-soluble covering is / are fixed.
In der nachstehenden Beschreibung der Erfindung werden die Begriffe „Portionsverpackung" und „Wasch- oder Reinigungsmittelportion" verwendet, ohne daß dort, wo „Wasch- oder Reinigungsmittelportion" steht, andere erfindungsgemäße Portionsverpackungen ausgeschlossen sein sollen. Vielmehr eignet sich die erfindungsgemäße Portionsverpackung auch für andere Anwendungsbereiche wie Pflanzenschutzmittel, Pharmazeutika, Kosmetika usw..In the following description of the invention, the terms “portion packaging” and “detergent or cleaning agent portion” are used without, where “detergent or cleaning agent portion” stands, other portion packaging according to the invention is not to be excluded. Rather, the portion packaging according to the invention is also suitable for others Areas of application such as pesticides, pharmaceuticals, cosmetics, etc.
Die erfindungsgemäße Portionsverpackung umfaßt zunächst eine wasserlösliche Umhüllung. Diese Umhüllung kann aus einem einzelnen Material oder einem Blend verschiedener Materialien bestehen. In bevorzugten erfindungsgemäßen Portionsverpackungen umfaßt die wasserlösliche Umhüllung ein oder mehrere Materialien 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.The portion packaging according to the invention initially comprises a water-soluble envelope. This envelope can consist of a single material or a blend of different materials. In preferred portion packs according to the invention, the water-soluble wrapper comprises one or more materials 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. Optionally, plasticizers known to those skilled in the art can be added to the coverings to increase the flexibility of the material.
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 StrukturIn the context of the present invention, 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
die in geringen Anteilen (ca. 2%) auch Struktureinheiten des Typs
which in small proportions (approx. 2%) also structural units of the type
enthalten.contain.
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 98-99 bzw. 87-89 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.Commercial 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 98-99 or 87-89 mol%. , therefore still 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.
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.Depending on the degree of hydrolysis, 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.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Portionsverpackungen sind dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Umhüllung 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 88 Mol-% beträgt.Portion packs preferred in the context of the present invention are characterized in that the water-soluble covering comprises polyvinyl alcohols and / or PVAL copolymers whose degree of hydrolysis is 70 to 100 mol%, preferably 80 to 90 mol%, particularly preferably 81 to 89 mol% and is in particular 82 to 88 mol%.
Vorzugsweise werden Polyvinylalkohole eines bestimmten Molekulargewichtsbereichs eingesetzt, wobei erfindungsgemäße Portionsverpackungen bevorzugt sind, bei denen die wasserlösliche Umhüllung 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" , besonders bevorzugt von 12.000 bis 80.000 gmol"1 und insbesondere von 13.000 bis 70.000 gmol"1 liegt.Polyvinyl alcohols of a certain molecular weight range are preferably used, with portion packs according to the invention being preferred in which the water-soluble envelope comprises polyvinyl alcohols and / or PVAL copolymers, the molecular weight of which is particularly preferably in the range from 3,500 to 100,000 gmol "1 , preferably from 10,000 to 90,000 gmol " from 12,000 to 80,000 gmol "1 and in particular from 13,000 to 70,000 gmol " 1 .
Der Polymerisationsgrad solcher bevorzugten Polyvinylalkohole liegt zwischen ungefähr 200 bis ungefähr 2100, vorzugsweise zwischen ungefähr 220 bis ungefähr 1890, besonders bevorzugt zwischen ungefähr 240 bis ungefähr 1680 und insbesondere zwischen ungefähr 260 bis ungefähr 1500.
Erfindungsgemäß bevorzugte Portionsverpackungen sind dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Umhüllung 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.The degree of polymerization of such preferred polyvinyl alcohols is between approximately 200 to approximately 2100, preferably between approximately 220 to approximately 1890, particularly preferably between approximately 240 to approximately 1680 and in particular between approximately 260 to approximately 1500. Portion packs preferred according to the invention are characterized in that the water-soluble covering comprises polyvinyl alcohols and / or PVAL copolymers, the average degree of polymerization of which 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%) is between 0.3 and 1, preferably between 0.4 and 0.8 and in particular between 0.45 and 0.6.
Zusammenfassend sind erfindungsgemäße Portionsverpackungen bevorzugt, bei denendie Umhüllung 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 88 Mol-% beträgt, wobei Polyvinylalkohole und/oder PVAL-Copolymere bevorzugt sind, 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 80.000 gmol"1 und insbesondere von 13.000 bis 70.000 gmol"1 liegt und besonders bevorzugte Polyvinylalkohole und/oder PVAL-Copolymere einen durchschnittlichen Polymerisationsgrad zwischen 80 und 700, vorzugsweise zwischen 150 und 400, besonders bevorzugt zwischen 180 bis 300 aufweisen 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.In summary, portion packs according to the invention are preferred in which the wrapping comprises polyvinyl alcohols and / or PVAL copolymers whose degree of hydrolysis is 70 to 100 mol%, preferably 80 to 90 mol%, particularly preferably 81 to 89 mol% and in particular 82 to 88 mol% %, with polyvinyl alcohols and / or PVAL copolymers being preferred, whose molecular weight is in the range from 3,500 to 100,000 gmol "1 , preferably from 10,000 to 90,000 gmol " 1 , particularly preferably from 12,000 to 80,000 gmol "1 and in particular from 13,000 to 70,000 gmol "1 and particularly preferred polyvinyl alcohols and / or PVAL copolymers have an average degree of polymerization 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% ) is between 0.3 and 1, preferably between 0.4 and 0.8 and in particular between 0.45 and 0.6.
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® 3-83, Mowiol® 4-88, Mowiol® 5-88 sowie Mowiol® 8-88.The polyvinyl alcohols described above are widely available commercially, for example under the trade name Mowiol ® (Clariant). In the present invention, particularly suitable polyvinyl alcohols are, for example, Mowiol ® 3-83, Mowiol ® 4-88, Mowiol ® 5-88 and Mowiol ® 8-88.
Weitere als Material für die wasserlösliche Umhüllung besonders geeignete Polyvinylalkohole sind der nachstehenden Tabelle zu entnehmen:Further polyvinyl alcohols which are particularly suitable as materials for the water-soluble coating can be found in the table below:
Weitere als Material für die wasserlösliche Umhüllung geeignete Polyvinylalkohole sind ELVANOL® 51-05, 52-22, 50-42, 85-82, 75-15, T-25, T-66, 90-50 (Warenzeichen der Du Pont),
ALCOTEX® 72.5, 78, B72, F80/40, F88/4, F88/26, F88/40, F88/47 (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.Other polyvinyl alcohols suitable as material for the water-soluble coating are ELVANOL ® 51-05, 52-22, 50-42, 85-82, 75-15, T-25, T-66, 90-50 (trademark of Du Pont), ALCOTEX ® 72.5, 78, B72, F80 / 40, F88 / 4, F88 / 26, F88 / 40, F88 / 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.
Eine weiter bevorzugte Gruppe wasserlöslicher Polymere, die erfindungsgemäß als Umhüllung dienen kann, sind die Polyvinylpyrrolidone. Diese werden beispielsweise unter der Bezeichnung Luviskol® (BASF) vertrieben. Polyvinylpyrrolidone [Poly(1-vinyl-2-pyrrolidinone)], Kurzzeichen PVP, sind Polymere der allg. Formel (I)Another preferred group of water-soluble polymers that can serve as a coating according to the invention are the polyvinylpyrrolidones. These are sold, for example, under the name Luviskol ® (BASF). Polyvinylpyrrolidones [poly (1-vinyl-2-pyrrolidinone)], abbreviation PVP, are polymers of the general formula (I)
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.).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.).
Geeignet sind auch Copolymere des Vinylpyrrolidons mit anderen Monomeren, insbesondere Vinylpyrrolidon/Vinylester-Copolymere, wie sie beispielsweise unter dem Warenzeichen Luviskol® (BASF) vertrieben werden. Luviskol® VA 64 und Luviskol® VA 73, jeweils Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere, sind besonders bevorzugte nichtionische Polymere.Also suitable are copolymers of vinylpyrrolidone with other monomers, in particular vinylpyrrolidone / Vinylester copolymers, as are marketed, for example under the trademark Luviskol ® (BASF). Luviskol ® VA 64 and Luviskol ® VA 73, each vinylpyrrolidone / vinyl acetate copolymers, are particularly preferred nonionic polymers.
Die Vinylester-Polymere sind aus Vinylestern zugängliche Polymere mit der Gruppierung der Formel (II)
— CH9 — CH —The vinyl ester polymers are polymers accessible from vinyl esters with the grouping of the formula (II) - CH 9 - CH -
2 I o 2 I o
I O R (ii)I O R (ii)
als charakteristischem Grundbaustein der Makromoleküle. Von diesen haben die Vinylacetat- Polymere (R = CH3) mit Polyvinylacetaten als mit Abstand wichtigsten Vertretern die größte technische Bedeutung.as a characteristic basic building block of macromolecules. Of these, the vinyl acetate polymers (R = CH 3 ) with polyvinyl acetates as by far the most important representatives have the greatest technical importance.
Die Polymerisation der Vinylester erfolgt radikalisch nach unterschiedlichen Verfahren (Lösungspolymerisation, Suspensionspolymerisation, Emulsionspolymerisation,The vinyl esters are polymerized by free radicals using various processes (solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization,
Substanzpolymerisation.). Copolymere von Vinylacetat mit Vinylpyrrolidon enthalten Monomereinheiten der Formeln (I) und (II)Bulk polymerization.). Copolymers of vinyl acetate with vinyl pyrrolidone contain monomer units of the formulas (I) and (II)
Weitere geeignete wasserlösliche Polymere sind die Polyethylenglykole (Polyethylenoxide), die kurz als PEG bezeichnet werden. PEG sind Polymere des Ethylenglycols, die der allgemeinen Formel (III)Other suitable water-soluble polymers are the polyethylene glycols (polyethylene oxides), which are briefly referred to as PEG. PEG are polymers of ethylene glycol which have the general formula (III)
H-(0-CH2-CH2)n-OH (III)H- (0-CH 2 -CH 2 ) n -OH (III)
genügen, wobei n Werte zwischen 5 und > 100.000 annehmen kann.are sufficient, where n can have values between 5 and> 100,000.
PEGs werden technisch hergestellt durch anionische Ringöffnungspolymerisation von Ethylenoxid (Oxiran) meist in Gegenwart geringer Mengen Wasser. Sie haben je nach Reaktionsführung Molmassen im Bereich von ca. 200-5 000 000 g/mol, entsprechend Polymerisationsgraden von ca. 5 bis >100 000.PEGs are manufactured industrially by anionic ring opening polymerization of ethylene oxide (oxirane), usually in the presence of small amounts of water. Depending on how the reaction is carried out, they have molar masses in the range of approximately 200-5,000,000 g / mol, corresponding to degrees of polymerization of approximately 5 to> 100,000.
Die Produkte mit Molmassen < ca. 25 000 g/mol sind bei Raumtemperatur flüssig wund werden als eigentliche Polyethylenglycole, Kurzzeichen PEG, bezeichnet. Diese kurzkettigen PEGs können insbesondere anderen wasserlöslichen Polymeren, z.B. Polyvinvlalkoholen oder Celluloseethern als Weichmacher zugesetzt werden. Die erfindungsgemäß einsetzbaren, bei Raumtemperatur festen Polyethylenglycole werden als Polyethylenoxide, Kurzzeichen PEOX, bezeichnet. Hochmolekulare Polyethylenoxide besitzen eine äußerst niedrige Konzentration an reaktiven Hydroxy-Endgruppen und zeigen daher nur noch schwache Glykol-Eigenschaften.The products with molar masses <approx. 25,000 g / mol are liquid at room temperature and are referred to as the actual polyethylene glycols, abbreviation PEG. These short chain PEGs can in particular be other water soluble polymers e.g. Polyvinyl alcohols or cellulose ethers can be added as plasticizers. The polyethylene glycols which can be used according to the invention and are solid at room temperature are referred to as polyethylene oxides, abbreviation PEOX. High molecular weight polyethylene oxides have an extremely low concentration of reactive hydroxy end groups and therefore only show weak glycol properties.
Weiter als wasserlösliches Hüllmaterial geeignet ist erfindungsgemäß auch Gelatine, wobei diese vorzugsweise mit anderen Polymeren zusammen eingesetzt wird. Gelatine ist ein Polypeptid (Molmasse: ca. 15.000 bis >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 Hart- oder Weichgelatinekapseln äußerst weit verbreitet. In Form von Folien findet Gelatine wegen ihres im Vergleich zu den vorstehend genannten Polymeren hohen Preises nur geringe Verwendung.According to the invention, gelatin is also suitable as a water-soluble coating material, which is preferably used together with other polymers. Gelatin is a polypeptide (molecular weight: approx. 15,000 to> 250,000 g / mol), which is primarily produced by hydrolysis of the skin and Bones from collagen contained in animals is obtained 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, particularly in pharmacy in the form of hard or soft gelatin capsules. In the form of films, gelatin is used only to a minor extent because of its high price in comparison to the abovementioned polymers.
Weitere erfindungsgemäß als Umhüllung geeignete wasserlösliche Polymere werden nachstehend beschrieben:Further water-soluble polymers which are suitable as coatings according to the invention are described below:
Celluloseether, wie Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylcellulose undCellulose ethers such as hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl cellulose and
Methylhydroxypropylcellulose, wie sie beispielsweise unter den Warenzeichen Culminal® und Benecel® (AQUALON) vertrieben werden. Celluloseether lassen sich durch die allgemeine Formel (IV) beschreiben,Methylhydroxypropylcellulose, such as are for example sold under the trademark Culminal® ® and Benecel ® (AQUALON). Cellulose ethers can be described by the general formula (IV)
in R für H oder einen Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl- oder Alkylarylrest steht. In bevorzugten Produkten steht mindestens ein R in Formel (III) 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 0,85-1 ,35 (DS) bzw. 1 ,5-3 (MS). Hydroxyethyl- und -propylcellulosen werden als gelblichweiße, 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.
Bevorzugte erfindungsgemäße Portionsverpackungen sind dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Umhüllung 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.in R represents H or an alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl or alkylaryl radical. In preferred products at least one R in formula (III) 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 cellulose have reacted with the etherification reagent or how many moles of etherification reagent have been attached 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 0.85-1.35 (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. Preferred portion packs according to the invention are characterized in that the water-soluble envelope comprises hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC), which has a degree of substitution (average number of methoxy groups per anhydroglucose unit of the cellulose) from 1.0 to 2.0, preferably from 1.4 to 1.9 , and has 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.
Weitere erfindungsgemäß geeignete Polymere sind wasserlösliche Amphopolymere. Unter dem Oberbegriff Ampho-Polymere 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 Ammoniumgruppen 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, Meth- acrylsäure 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.Other polymers suitable according to the invention are water-soluble amphopolymers. Ampho-polymers are amphoteric polymers, ie polymers that 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 that contain quaternary ammonium groups and - Contain COO " - or -S0 3 " groups, and summarized those polymers which contain -COOH or S0 3 H groups and quaternary ammonium groups. An example of the present invention 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. Likewise 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. Terpolymers of acrylic acid, methyl acrylate and methacrylamidopropyltrimonium chloride, as are commercially available under the name Merquat ® 2001 N, are particularly preferred amphopolymers according to the invention. Other suitable 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.
Erfindungsgemäß geeignete wasserlösliche anionische Polymere sind u. a.:Suitable water-soluble anionic polymers according to the invention include 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 (II) auch Monomereinheiten der allgemeinen Formel (V) auf:Vinyl acetate / crotonic acid copolymers, such as are commercially available for example under the names Resyn ® (National Starch), Luviset ® (BASF) and Gafset ® (GAF). In addition to monomer units of the aforementioned formula (II), these polymers also have monomer units of the general formula (V):
[-CH(CH3)-CH(COOH)-]n (V)
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.[-CH (CH 3 ) -CH (COOH) -] n (V) Vinyl pyrrolidone 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.
Acrylsäure/Ethylacrylat/N-tert.Butylacrylamid-Terpolymere, die beispielsweise unter der Bezeichnung Ultrahold® strong (BASF) vertrieben werden.Acrylic acid / ethyl acrylate / N-tert-butyl acrylamide terpolymers, which are sold, for example, under the name Ultrahold ® strong (BASF).
Pfropfpolymere aus Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein oder im Gemisch, copolymerisiert mit Crotonsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Polyalkylenoxiden und/oder PolykalkylenglycolenGraft 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
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 Gegenwart 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-MethyI-1-butanol; 3-Methyl-2- butanol, 2-Methyl-2-butanol, 2-Methyl-1-Butanol, 1-Hexanol, erhältlich sind, bewährt.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 In the presence of radical formers. Suitable vinyl esters include, for example, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, and as esters of acrylic acid or methacrylic acid, those which have 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.
Polypropylenglycole (Kurzzeichen PPG) sind Polymere des Propylenglycols, die der allgemeinen Formel VIPolypropylene glycols (PPG) are polymers of propylene glycol that have the general formula VI
H-(0-CH-CH2)n-OH (VI)H- (0-CH-CH 2 ) n -OH (VI)
I CH3 I CH 3
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 VI.are sufficient, where n can take values between 1 (propylene glycol) and several thousand. Technically important here are in particular di-, tri- and tetrapropylene glycol, i.e. the representatives with n = 2, 3 and 4 in formula VI.
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 Molkeulargewicht zwischen 200 und mehrerern Millionen, vorzugsweise zwischen 300 und 30.000, auf.In particular, the vinyl acetate copolymers grafted onto polyethylene glycols and the polymers of vinyl acetate and crotonic acid grafted onto polyethylene glycols can be used. grafted and crosslinked copolymers from the copolymerization of i) at least one monomer of the non-ionic type, ii) at least one monomer of the ionic type, iii) of polyethylene glycol and iv) a crosslinker The polyethylene glycol used has a molecular weight between 200 and several million, preferably between 300 and 30,000.
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.The non-ionic monomers can be of very different types and the following are preferred among them: 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.
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.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.
Als Vernetzer werden vorzugsweise Ethylenglycoldimethacrylat, Diallylphthalat, ortho-, meta- und para-Divinylbenzol, Tetraallyloxyethan und Polyallylsaccharosen mit 2 bis 5 Allylgruppen pro Molekül Saccharin.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.
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 8 Gew.-% eines Vernetzers, 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/oderThe 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 8% 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
Ester kurzkettiger gesäugter 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.ι8-Alkohols Unter kurzkettigen Carbonsäuren bzw. Alkoholen sind dabei solche mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen zu verstehen, wobei die Kohlenstoffketten dieser Verbindungen gegebenenfalls durch zweibindige Heterogruppen wie -O-, -NH-, -S_ unterbrochen sein können.Esters of short-chain sucked alcohols and unsaturated carboxylic acids, ii) unsaturated carboxylic acids, iii) esters of long-chain carboxylic acids and unsaturated alcohols and / or esters from the carboxylic acids of group ii) with saturated or unsaturated, straight-chain or branched C 8 .8 8 alcohols Among short-chain carboxylic acids or alcohols are to be understood as meaning those with 1 to 8 carbon atoms, where the carbon chains of these compounds can optionally be interrupted by double-bonded hetero groups such as -O-, -NH-, -S_.
Terpolymere aus Crotonsäure, Vinylacetat und einem Allyl- oder MethallylesterTerpolymers of crotonic acid, vinyl acetate and an allyl or methallyl ester
Diese Terpolymere enthalten Monomereinheiten der allgemeinen Formeln (II) und (IV)These terpolymers contain monomer units of the general formulas (II) and (IV)
(siehe oben) sowie Monomereinheiten aus einem oder mehreren Allyl- oder Methallyestern der Formel VII:
R1 R; 3(see above) and monomer units from one or more allyl or methallyesters of the formula VII: R 1 R ; 3
R ,2"-C-C(0)-0-CH2— C=CH2 (VII)R, 2 "-CC (0) -0-CH 2 - C = CH 2 (VII)
CH3 CH 3
worin R3 für -H oder -CH3, R2 für -CH3 oder -CH(CH3)2 und R1 für -CH3 oder einen gesättigten geradkettigen oder verzweigten Cι-6-Alkylrest steht und die Summe derwherein R 3 is -H or -CH 3 , R 2 is -CH 3 or -CH (CH 3 ) 2 and R 1 is -CH 3 or a saturated straight-chain or branched Cι -6 alkyl radical and the sum of
Kohlenstoffatome in den Resten R1 und R2 vorzugsweise 7, 6, 5, 4, 3 oder 2 ist.Carbon atoms in the radicals R 1 and R 2 is preferably 7, 6, 5, 4, 3 or 2.
Die vorstehend genannten Terpolymeren resultieren vorzugsweise aus derThe above-mentioned terpolymers preferably result from the
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- oderCopolymerization of 7 to 12 wt .-% crotonic acid, 65 to 86 wt .-%, preferably 71 to 83 wt .-% vinyl acetate and 8 to 20 wt .-%, preferably 10 to 17 wt .-% allyl or
Methallyletsre der Formel VII.Methallyletsre of formula VII.
Tetra- und Pentapolymere aus i) Crotonsäure oder Allyloxyessigsäure ii) Vinylacetat oder Vinylpropionat iii) verzweigten Allyl- oder Methallylestern iv) Vinylethem, Vinylesterrn oder geradkettigen Allyl- oder MethallylesternTetra- and pentapolymers from i) crotonic acid or allyloxyacetic acid ii) vinyl acetate or vinyl propionate iii) branched allyl or methallyl esters iv) vinyl ethers, vinyl esters or straight-chain allyl or methallyl esters
Crotonsäure-Copolymere mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Ethylen,Crotonic acid copolymers with one or more monomers from the group consisting of ethylene,
Vinylbenzol, Vinymethylether, Acrylamid und deren wasserlöslicher SalzeVinylbenzene, vinymethyl ether, acrylamide and their water-soluble salts
Terpolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und Vinylestern einer gesättigten aliphatischen inTerpolymers of vinyl acetate, crotonic acid and vinyl esters of a saturated aliphatic in
G-Stellung verzweigten Monocarbonsäure.G position branched monocarboxylic acid.
Weitere, bevorzugt erfindungsgemäß als Umhüllung einsetzbare Polymere sind kationische Polymere. Unter den kationischen Polymeren sind dabei die permanent kationischen Polymere bevorzugt. Als „permanent kationisch" werden erfindungsgemäß solche Polymere bezeichnet, die unabhängig vom pH-Wert 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- quaternäre Polydime- thylsiloxane, Quatemium-80),
Kationische Guar-Derivate, wie insbesondere die unter den Handelsnamen Cosmedia®Guar und Jaguar® verliehenen Produkte,Further polymers which can preferably be used according to the invention as a covering are cationic polymers. The permanent cationic polymers are preferred among the cationic polymers. According to the invention, "permanently cationic" means those polymers which have a cationic group irrespective of the pH. These are generally polymers which contain a quaternary nitrogen atom, for example in the form of an ammonium group. Preferred cationic polymers are, for example, quaternized cellulose Derivatives as 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 those in 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. Gold schmidt; di-quaternary polydimethylsiloxanes, Quatemium-80), Cationic guar derivatives, such as in particular the products lent under the trade names Cosmedia ® Guar and Jaguar ® ,
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.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.
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.Copolymers of vinylpyrrolidone with quaternized derivatives of dialkylaminoacrylate and methacrylate, such as, for example, vinylpyrrolidone-dimethylaminomethacrylate copolymers quaternized with diethyl sulfate. Such compounds are commercially available under the names Gafquat ® 734 and Gafquat ® 755.
Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere, wie sie unter der Bezeichnung Luviquat® angeboten werden, quaternierter Polyvinylalkohol sowie die unter den Bezeichnungen Polyquaternium 2, Polyquaternium 17, Polyquaternium 18 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.Vinylpyrrolidone methoimidazolinium chloride copolymers such as those sold under the name Luviquat ®, quaternized polyvinyl alcohol, as well as those known under the designations Polyquaternium 2, Polyquaternium 17, Polyquaternium 18 and Polyquaternium 27 polymers having quaternary nitrogen atoms in the polymer main 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.
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.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.
Die Umhüllung der erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittelportionen kann neben dem wasserlöslichen Polymer bzw. den wasserlöslichen Polymeren weitere Inhaltsstoffe enthalten, welche insbesondere die Verarbeitbarkeit der Ausgangsmaterialien zur Umhüllung verbessern. Hier sind insbesondere Weichmacher und Trennmittel zu nennen. Darüber hinaus können Farb- und /oder Duftstoffe sowie optische Aufheller in die wasserlösliche Umhüllung inkorporiert werden, um dort ästhetische und/oder technische Effekte zu erzielen.
Als Weichmacher lassen sich erfindungsgemäß insbesondere hydrophile, hochsiedende Flüssigkeiten einsetzen, wobei gegebenenfalls auch bei Raumtemperatur feste Stoffe als Lösung, Dispersion oder Schmelze eingesetzt werden können. Besonders bevorzugte Weichmacher stammen aus der Gruppe Glykol, Di-, Tri-, Tetra-, Penta-, Hexa-, Hepta-, Octa-, Nona-, Deca-, Undeca-, Dodecaethylenglycol, Glycerin, Neopentylglycol, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Mono-, Di-, Triglyceride, Tenside, insbesondere Niotenside, sowie deren Mischungen.In addition to the water-soluble polymer or the water-soluble polymers, the coating of the detergent or cleaning agent portions according to the invention can contain further ingredients, which in particular improve the processability of the starting materials for the coating. Plasticizers and release agents are particularly worth mentioning here. In addition, dyes and / or fragrances and optical brighteners can be incorporated into the water-soluble coating in order to achieve aesthetic and / or technical effects there. According to the invention, in particular hydrophilic, high-boiling liquids can be used as plasticizers, it being possible, if appropriate, to use solids as a solution, dispersion or melt even at room temperature. Particularly preferred plasticizers come from the group consisting of glycol, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, octa-, nona-, deca-, undeca-, dodecaethylene glycol, glycerin, neopentyl glycol, trimethylol propane, pentaerythritol, mono -, Di-, triglycerides, surfactants, especially nonionic surfactants, and mixtures thereof.
Ethylenglycol (1 ,2-Ethandiol, „Glykol") ist eine farblose, viskose, süß schmeckende, stark hygroskopische Flüssigkeit, die mit Wasser, Alkoholen und Aceton mischbar ist und eine Dichte von 1 ,113 aufweist. Der Erstarrungspunkt von Ethylenglycol liegt bei -11 ,5°C, die Flüssigkeit siedet bei 198°C. Technisch wird Ethylenglycol aus Ethylenoxid durch Erhitzen mit Wasser unter Druck gewonnen. Aussichtsreiche Herstellungsverfahren lassen sich auch auf der Acetoxylierung von Ethylen und nachfolgender Hydrolyse oder auf Synthesegas-Reaktionen aufbauen.Ethylene glycol (1, 2-ethanediol, "glycol") is a colorless, viscous, sweet-tasting, strongly hygroscopic liquid that is miscible with water, alcohols and acetone and has a density of 1, 113. The solidification point of ethylene glycol is - 11.5 ° C, the liquid boils at 198 ° C. Technically, ethylene glycol is obtained from ethylene oxide by heating with water under pressure, and promising production processes can also be based on the acetoxylation of ethylene and subsequent hydrolysis or on synthesis gas reactions.
Diethylenglykol (2,2'-Oxydiethanol, Digol), HO-(CH2)2-0-(CH2)2-OH, ist eine farblose, viskose, hygroskopische, süßlich schmeckende Flüssigkeit, der Dichte 1 ,12, die bei -6 °C schmilzt und bei 245 °C siedet. Mit Wasser, Alkoholen, Glykolethem, Ketonen, Estern, Chloroform ist Diglykol in jedem Verhältnis mischbar, nicht jedoch mit Kohlenwasserstoffen und Ölen. Das in der Praxis meist kurz Diglykol genannte Diethylenglycol wird aus Ethylenoxid und Ethylenglykol hergestellt (Ethoxylierung) und ist damit praktisch das Anfangsglied der Polyethylenglykole (siehe oben).Diethylene glycol (2,2'-oxydiethanol, digol), HO- (CH 2 ) 2 -0- (CH 2 ) 2 -OH, is a colorless, viscous, hygroscopic, sweet-tasting liquid, density 1, 12, which at -6 ° C melts and boils at 245 ° C. Diglycol is miscible in any ratio with water, alcohols, glycol ether, ketones, esters, chloroform, but not with hydrocarbons and oils. The diethylene glycol, usually called diglycol in practice, is made from ethylene oxide and ethylene glycol (ethoxylation) and is thus practically the starting link for polyethylene glycols (see above).
Glycerin ist eine farblose, klare, schwerbewegliche, geruchlose süß schmeckende hygroskopische Flüssigkeit der Dichte 1 ,261 , die bei 18,2°C erstarrt. Glycerin war ursprünglich nur ein Nebenprodukt der Fettverseif ung, wird heute aber in großen Mengen technisch synthetisiert. Die meisten technischen Verfahren gehen von Propen aus, das über die Zwischenstufen Allylchlorid, Epichlorhydrin zu Glycerin verarbeitet wird. Ein weiteres technisches Verfahren ist die Hydroxylierung von Allylalkohol mit Wasserstoffperoxid am W03-Kontakt über die Stufe des Glycids.Glycerin is a colorless, clear, difficult to move, odorless, sweet-tasting hygroscopic liquid with a density of 1, 261 that solidifies at 18.2 ° C. Glycerin was originally only a by-product of fat saponification, but is now technically synthesized in large quantities. Most technical processes are based on propene, which is processed into glycerol via the intermediate stages allyl chloride, epichlorohydrin. Another technical process is the hydroxylation of allyl alcohol with hydrogen peroxide at the W0 3 contact via the glycide stage.
Trimethylolpropan [TMP, Etriol, Ettriol, 1 ,1 ,1-Tris(hydroxymethyl)propan] ist chemisch exakt bezeichnet 2-Ethyl-2-hydroxymethyl-1 ,3-propandiol und gelangt in Form farbloser, hygroskopischer Massen mit einem Schmelzpunkt von 57-59 °C und einem Siedepunkt von 160 °C (7 hPa) in den Handel. Es ist löslich in Wasser, Alkohol, Aceton, aber unlöslich in aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen. Die Herstellung erfolgt durch Reaktion von Formaldehyd mit Butyraldehyd in Gegenwart von Alkalien.Trimethylolpropane [TMP, Etriol, Ettriol, 1, 1, 1-Tris (hydroxymethyl) propane] is chemically exactly designated 2-ethyl-2-hydroxymethyl-1, 3-propanediol and comes in the form of colorless, hygroscopic masses with a melting point of 57 -59 ° C and a boiling point of 160 ° C (7 hPa) in the trade. It is soluble in water, alcohol, acetone, but insoluble in aliphatic and aromatic hydrocarbons. It is produced by reacting formaldehyde with butyraldehyde in the presence of alkalis.
Pentaerythrit [2,2-Bis(hydroxymethyl)-1 ,3-propandiol, Penta, PE] ist ein weißes, kristallines Pulver mit süßlichem Geschmack, das nicht hygroskopisch und brennbar ist und eine Dichte von 1 ,399,
einen Schmelzpunkt von 262 °C sowie einen Siedepunkt von 276 °C (40 hPa) aufweist. Pentaerythrit ist gut löslich in siedendem Wasser, wenig löslich in Alkohol und unlöslich in Benzol, Tetrachlormethan, Ether, Petrolether. Technisch wird Pentaerythrit durch Umsetzung von Formaldehyd mit Acetaldehyd in wäßriger Lösung von Ca(OH)2 oder auch NaOH bei 15-45 °C hergestellt. Dabei findet zunächst eine gemischte Aldol-Reaktion statt, bei der Formaldehyd als Carbonyl-Komponente, Acetaldehyd als Methylen-Komponente reagiert. Aufgrund der hohen Carbonyl-Aktivität des Formaldehyds tritt die Reaktion des Acetaldehyds mit sich selbst fast gar nicht ein. Abschließend wird der so gebildete Tris(hydroxymethyl)acetaldehyd mit Formaldehyd in einer gekreuzten Cannizzaro-Reaktion in Pentaerythrit und Formiat umgewandelt.Pentaerythritol [2,2-bis (hydroxymethyl) -1, 3-propanediol, penta, PE] is a white, crystalline powder with a sweet taste that is not hygroscopic and flammable and has a density of 1,399. has a melting point of 262 ° C and a boiling point of 276 ° C (40 hPa). Pentaerythritol is readily soluble in boiling water, slightly soluble in alcohol and insoluble in benzene, carbon tetrachloride, ether, petroleum ether. Technically, pentaerythritol is produced by reacting formaldehyde with acetaldehyde in an aqueous solution of Ca (OH) 2 or NaOH at 15-45 ° C. First, a mixed aldol reaction takes place, in which formaldehyde reacts as the carbonyl component and acetaldehyde as the methylene component. Due to the high carbonyl activity of formaldehyde, the reaction of acetaldehyde with itself almost does not occur. Finally, the tris (hydroxymethyl) acetaldehyde thus formed is converted into pentaerythritol and formate with formaldehyde in a crossed Cannizzaro reaction.
Mono-, Di-, Triglyceride sind Ester von Fettsäuren, vorzugsweise längerkettiger Fettsäuren mit Glycerin, wobei je nach Glyceridtyp eine, zwei oder drei OH-Gruppern des Glycerins verestert sind. Als Säurekomponente, mit der das Glycerin in erfindungsgemäß als Weichmacher einsetzbaren Mono-, Di- oder Triglyceriden verestert sein kann, kommen 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 die 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) in Betracht. Aus Kostengründen können auch direkt die nativen Fettstoffe (Triglyceride) oder die modifizierten nativen Fettstoffe (teilhydrolysierte Fette und Öle) eingesetzt werden. Alternativ können auch durch Spaltung nativer Fette und Öle Fettsäuregemische hergestellt und anschließend getrennt werden, wobei die gereinigten Fraktionen später wiederum zu Mono-, Dioder Triglyceriden umgesetzt werden. Säuren, sie hier mit dem Glacerin verestert sind, sind insbesondere Koskosölfettsäure (ca. 6 Gew.-% C8, 6 Gew.-% C10, 48 Gew.-% C12, 18 Gew.-% C14, 10 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C18, 8 Gew.-% C18-, 1 Gew.-% Cι8-), Palmkernölfettsäure (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.-% Cι4, 26 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C16-, 2 Gew.-% C17, 17 Gew.-% C18, 44 Gew.-% C18-, 3 Gew.-% C18 », 1 Gew.-% C18-). gehärtete Taigfettsäure (ca. 2 Gew.-% C14, 28 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C17, 63 Gew.-% C18, 1 Gew.-% Cι8-), 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.-% C1β-), 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-).Mono-, di-, triglycerides are esters of fatty acids, preferably longer-chain fatty acids with glycerin, one, two or three OH groups of the glycerol being esterified, depending on the type of glyceride. Examples of suitable acid components with which the glycerol can be esterified in mono-, di- or triglycerides which can be used as plasticizers are hexanoic acid (caproic acid), heptanoic acid (enanthic acid), octanoic acid (caprylic acid), nonanoic acid (pelargonic acid), decanoic acid (capric acid), Undecanoic acid etc. In the context of the present compound, preference is given to the use of fatty acids such as dodecanoic acid (lauric acid), tetradecanoic acid (myristic acid), hexadecanoic acid (palmitic acid), octadecanoic acid (stearic acid), eicosanoic acid (arachic acid), docosanoic acid (behenic acid), tetraeric acid (locanoic acid) , Hexacosanoic acid (cerotic acid), triacotanoic acid (melissic acid) and the unsaturated species 9c-hexadecenoic acid (palmitoleic acid), 6c-octadecenoic acid (petroselaidic acid), 6t-octadecenoic acid (petroselaidic acid), 9c-octadecenoic acid (oleic acid), 9t 9c, 12c-octadecadienoic acid (linoleic acid), 9t, 12t-octadecadienoic acid (Linolaidic acid) and 9c, 12c, 15c-octadecatreic acid (linolenic acid). For reasons of cost, the native fatty substances (triglycerides) or the modified native fatty substances (partially hydrolyzed fats and oils) can also be used directly. Alternatively, fatty acid mixtures can also be prepared by cleaving native fats and oils and then separated, the purified fractions later being converted into mono-, di- or triglycerides. Acids are esterified with the Glacerin here, coconut oil fatty acid (in particular, about 6 wt .-% C 8, 6 wt .-% C 10 48 wt .-% C 12 18 wt .-% C 14, 10 percent .-% C 16, 2 wt .-% C18, 8 wt .-% C 18 - 1 wt .-% Cι 8 -), palm kernel oil fatty acid (about 4 wt .-% C 8, 5 wt .-% C 10 , 50% by weight C 12 , 15% by weight C 14 , 7% by weight C 16 , 2% by weight C 18 , 15% by weight C 18 -, 1% by weight C 18 -), tallow fatty acid (approx. 3% by weight C 4 , 26% by weight C 16 , 2% by weight C 16 -, 2% by weight C 17 , 17% by weight C 18 , 44 % By weight C 18 -, 3% by weight C 18 » , 1% by weight C 18 -). Hardened tallow fatty acid (approx. 2% by weight C 14 , 28% by weight C 16 , 2% by weight C 17 , 63% by weight C 18 , 1% by weight Cι 8 -), technical oleic acid ( about 1 wt .-% C 12, 3 wt .-% C 14, 5 wt .-% C 16, 6 wt .-% C 16 - 1 wt .-% C 17, 2 wt .-% C 18 , 70% by weight C 18 -, 10% by weight C 18 -, 0.5% by weight C 1β -), technical palmitin / stearic acid (approx. 1% by weight C 12 , 2% by weight % C 14 45 wt .-% C 16, 2 wt .-% C 17, 47 wt % C 18 , 1% by weight C 18 -) and soybean oil fatty acid (approx. 2% by weight C 14 , 15% by weight C 16 , 5% by weight C 18 , 25% by weight C 18 - , 45% by weight C 18 » , 7% by weight C 18 -).
Als weitere Weichmacher kommen auch Tenside, insbesondere Niotenside, in Betracht. 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 C 2-1 - Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9-11-Alkohol mit 7 EO, C13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C12-ι8-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C12-14-Alkohol mit 3 EO und C12-18-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.Surfactants, in particular nonionic surfactants, are also suitable as further plasticizers. 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. However, 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 2-1 alcohols with 3 EO or 4 EO, C 9-11 alcohol with 7 EO, C 13-15 alcohols with 3 EO, 5 EO, 7 EO or 8 EO, C. 12- ι 8 alcohols containing 3 EO, 5 EO or 7 EO and mixtures thereof, such as mixtures of C 12-14 alcohol with 3 EO and C12-18 alcohol containing 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). In addition to these nonionic surfactants, 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.
Mit besonderem Vorzug werden als Weichmacher nichtionische Tenside eingesetzt, die einen Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur aufweisen. Demzufolge sind bevorzugte Umhüllungen dadurch gekennzeichnet, daß als Weichmacher 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, eingesetzt werden.It is particularly preferred to use nonionic surfactants which have a melting point above room temperature as plasticizers. Accordingly, preferred coatings are characterized in that non-ionic 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, are used as plasticizers , 3 ° C, can be used.
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 Raumtemperatur hochviskose 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.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 highly viscous nonionic surfactants are used at room temperature, 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.
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.
ln einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das nichtionische Tensid mit einem Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur ein ethoxyliertes 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.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. In a preferred embodiment of the present invention, 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.
Ein besonders bevorzugtes bei Raumtemperatur festes, einzusetzendes Niotensid wird aus einem geradkettigen Fettalkohol mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen (C16-2o-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.A particularly preferred solid at room temperature, non-ionic surfactant is selected from a straight chain fatty alcohol having 16 to 20 carbon atoms (C 16-2 alcohol), a C preferably 18 alcohol and at least 12 mole, preferably at least 15 mol and in particular at least 20 moles of ethylene oxide won. Among these, the so-called "narrow ranks ethoxylates" (see above) are particularly preferred.
Demnach wird/werden in besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren ethoxylierte(s) Niotensid(e) eingesetzt, das/die aus C6-20-Monohydroxyalkanolen oder C6.2o-Alkylphenolen oder Ci6-2o-Fettalkoholen und mehr als 12 Mol, vorzugsweise mehr als 15 Mol und insbesondere mehr als 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol gewonnen wurde(n).Accordingly, in particularly preferred processes according to the invention, ethoxylated nonionic surfactant (s) are used which consist of C 6-20 monohydroxyalkanols or C 6 . 2 o-alkyl phenols or C 6 - 2 o-fatty alcohols and more than 12 mol, preferably more than 15 mol and was recovered in particular more than 20 moles of ethylene oxide per mole of alcohol (s).
Das 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.The nonionic surfactant preferably additionally has 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.
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.Other nonionic surfactants with melting points above room temperature which are particularly preferably used 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. -% of a block copolymer of polyoxyethylene and polyoxypropylene, initiated with trimethylolpropane and containing 24 moles of ethylene oxide and 99 moles of propylene oxide per mole of trimethylolpropane.
Weiter bevorzugte nichtionische Tenside genügen der FormelFurther preferred nonionic surfactants satisfy the formula
R10[CH2CH(CH3)0]x[CH2CH20]y[CH2CH(0H)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.R 1 0 [CH 2 CH (CH 3 ) 0] x [CH 2 CH 2 0] y [CH 2 CH (0H) R 2 ], in which 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.
Weitere bevorzugt einsetzbare Niotenside sind die endgruppenverschlossenen Poly(oxyalkylierten) Niotenside der FormelFurther preferred nonionic surfactants are the end-capped poly (oxyalkylated) nonionic surfactants of the formula
R10[CH2CH(R3)0]x[CH2]kCH(OH)[CH2]jOR2 R 1 0 [CH 2 CH (R 3 ) 0] x [CH 2 ] k CH (OH) [CH 2 ] j OR 2
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-MethyI-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.in which 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.
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.As described above, each R 3 in the above formula can be different if x ≥ 2. This allows the alkylene oxide unit in the square brackets to be varied. For example, if x is 3, the radical R 3 can be selected to form ethylene oxide (R 3 = H) or propylene oxide (R 3 = CH 3 ) units which can be joined together in any order, for example (EO) ( PO) (EO), (EO) (EO) (PO), (EO) (EO) (EO), (PO) (EO) (PO), (PO) (PO) (EO) and (PO) ( PO) (PO). 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 ,
Insbesondere bevorzugte endgruppenverschlossenen Poly(oxyalkylierte) Alkohole der obenstehenden Formel weisen Werte von k = 1 und j = 1 auf, so daß sich die vorstehende Formel zuParticularly preferred end-capped poly (oxyalkylated) alcohols of the above formula have values of k = 1 and j = 1, so that the above formula can be used
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 insbesonders 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.R 1 0 [CH 2 CH (R 3 ) 0] x CH 2 CH (OH) CH 2 OR 2 simplified. In the last-mentioned formula, 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.
Weitere bevorzugt als Weichmacher einzusetzende Substanzen können Glycerincarbonat, Prpylenglycol und Propylencarbonat sein.Further substances which can preferably be used as plasticizers are glycerol carbonate, propylene glycol and propylene carbonate.
Glycerincarbonat ist durch Umesterung von Ethylencarbonat oder Dimethylcarbonat mit Glycerin zugänglich, wobei als Nebenprodukte Ethylenglycol bzw. Methanol anfallen. Ein weiterer Syntheseweg geht von Glycidol (2,3-Epoxy-1 -propanol) aus, das unter Druck in Gegenwart von Katalysatoren mit C02 zu Glycerincarbonat umgesetzt wird. Glycerincarbonat ist eine klare, leichtbewegliche Flüssigkeit mit einer Dichte von 1 ,398 gern"3, die bei 125-130°C (0,15 mbar) siedet.Glycerol carbonate can be obtained by transesterification of ethylene carbonate or dimethyl carbonate with glycerin, ethylene glycol or methanol being obtained as by-products. Another synthetic route starts from glycidol (2,3-epoxy-1-propanol), which is reacted under pressure in the presence of catalysts with CO 2 to give glycerol carbonate. Glycerol carbonate is a clear, easily movable liquid with a density of 1, 398 "3 , which boils at 125-130 ° C (0.15 mbar).
Vom Propylengylcol existieren zwei Isomere, das 1 ,3-Propandiol und das 1 ,2-Propandiol. 1 ,3- Propandiol (Trimethylenglykol) ist eine neutrale, färb- und geruchlose, süß schmeckende Flüssigkeit der Dichte 1 ,0597, die bei -32°C erstarrt und bei 214°C siedet. Die Herstellung von 1 ,3-Propandiol gelingt aus Acrolein und Wasser unter anschließender katalytischer Hydrierung.There are two isomers of propylene glycol, 1,3-propanediol and 1,2-propanediol. 1,3-propanediol (trimethylene glycol) is a neutral, colorless and odorless, sweet-tasting liquid with a density of 1, 0597 that solidifies at -32 ° C and boils at 214 ° C. 1,3-propanediol can be prepared from acrolein and water with subsequent catalytic hydrogenation.
Technisch weitaus bedeutender ist 1 ,2-Propandiol (Propylenglykol), das eine ölige, farblose, fast geruchlose Flüssigkeit, der Dichte 1 ,0381 darstellt, die bei -60°C erstarrt und bei 188°C siedet. 1 ,2-Propandiol wird aus Propylenoxid durch Wasseranlagerung hergestellt.Technically far more important is 1, 2-propanediol (propylene glycol), which is an oily, colorless, almost odorless liquid, density 1, 0381, which solidifies at -60 ° C and boils at 188 ° C. 1, 2-propanediol is made from propylene oxide by adding water.
Propylencarbonat ist eine wasserhelle, leichtbewegliche Flüssigkeit, mit einer Dichte von 1 ,21 gern"3, der Schmelzpunkt liegt bei -49°C, der Siedepunkt bei 242°C. Auch Propylencarbonat ist großtechnisch durch Reaktion von Propylenoxid und C02 bei 200°C und 80 bar zugänglich.Propylene carbonate is a water-bright, easily movable liquid with a density of 1, 21 like "3 , the melting point is -49 ° C, the boiling point is 242 ° C. Propylene carbonate is also available on an industrial scale due to the reaction of propylene oxide and C0 2 at 200 ° C and 80 bar accessible.
Als zusätzliche Additive, die vorzugsweise in bei Raumtemperatur fester Form vorliegen, sind insbesondere hochdisperse Kieselsäuren geeignet. Hier bieten sich pyrogene Kieselsäuren wie das handelsübliche Aerosil® oder Fällungskieselsäuren an. Besonders bevorzugte erfinddungsgemäße Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Additive ein oder mehrere Materialien aus der Gruppe (vorzugsweise hochdisperse) Kieselsäure, Dispersionspulver, hochmolekulare Polyglycole, Stearinsäure und/oder Stearinsäuresalze, und/oder aus der Gruppe der anorganischen Salze wie Natriumsulfat, Calciumchlorid und/oder aus der Gruppe der Inclusionsbildner wie Urea, Cyclodextrin und/oder aus der Gruppe der
Superadsorber wie (vorzugsweise vernetzte) Polyacrylsäure und/oder deren Salze wie Cabloc 5066/CTF sowie deren Mischungen, eingesetzt wird/werden.Highly disperse silicas are particularly suitable as additional additives, which are preferably in solid form at room temperature. Pyrogenic silicas such as the commercially available Aerosil ® or precipitated silicas are available here. Particularly preferred processes according to the invention are characterized in that one or more materials from the group (preferably highly disperse) silica, dispersion powder, high molecular weight polyglycols, stearic acid and / or stearic acid salts, and / or from the group of inorganic salts such as sodium sulfate, calcium chloride and / or from the group of inclusion formers such as urea, cyclodextrin and / or from the group of Superadsorbers such as (preferably crosslinked) polyacrylic acid and / or their salts such as Cabloc 5066 / CTF and mixtures thereof are / are used.
Die wasserlösliche Umhüllung kann aus den vorstehend genannten Materialien bzw. deren Mischungen durch Spritzguß- oder Blasform-Verfahren gewonnen werden. Das Gießen kann dabei sowohl aus der Schmelze als auch aus einer Lösung mit anschließendem Trocknen erfolgen. Auch andere Methoden zur formgebenden Kunststoffverarbeitung sind geeignet. Aus Gründen der Verfahrensökonomie ist es allerdings bevorzugt, daß die wasserlösliche Umhüllung der erfindungsgemäßen Portionsverpackungen aus einem Folienmaterial gebildet wird, dessen Dicke 10 bis 1000 μm, vorzugsweise 20 bis 750 μm und insbesondere 30 bis 500 μm, beträgt.The water-soluble coating can be obtained from the above-mentioned materials or their mixtures by injection molding or blow molding. The casting can take place both from the melt and from a solution with subsequent drying. Other methods for shaping plastics processing are also suitable. For reasons of process economy, however, it is preferred that the water-soluble wrapping of the portion packaging according to the invention is formed from a film material whose thickness is 10 to 1000 μm, preferably 20 to 750 μm and in particular 30 to 500 μm.
Als weiteren Bestandteil enthalten die erfindungsgemäßen Portionsverpackungen einen „Kern", d.h. einen Festkörper, welcher sich in seiner Größe deutlich von partikelförmigen Zusammensetzungen abhebt. Bevorzugte Kerne weisen beispielsweise Mindestdurchmesser oberhalb von 2 mm auf, wobei Kerne bevorzugt sind, die Massen oberhalb von 200 mg, besonders bevorzugt oberhalb von 500 mg und insbesondere oberhalb von 1 g aufweisen.As a further constituent, the portion packs according to the invention contain a “core”, that is to say a solid body whose size clearly stands out from particulate compositions. Preferred cores have, for example, minimum diameters above 2 mm, with cores being preferred, the masses above 200 mg, particularly preferably have above 500 mg and in particular above 1 g.
Die Kerne können mit den gängigen Herstellverfahren für Festkörper hergestellt werden, vorzugsweise durch Tablettierung. Hier sind erfindungsgemäße Portionsverpackungen bevorzugt, bei denen der Kern eine Tablette ist. Bei tablettierten Kernen können alle gängigen Tablettenformen und -arten genutzt werden, so daß beispielsweise auch zweischichtige Kerne mit unterschiedlicher Schichtzusammensetzung herstellbar sind.The cores can be produced using the usual manufacturing processes for solids, preferably by tableting. Portion packaging according to the invention in which the core is a tablet is preferred here. In tablet-coated cores, all common tablet shapes and types can be used, so that, for example, two-layer cores with different layer compositions can also be produced.
Alternativ können Kerne auch durch Gießen und nachfolgendes Erstarren hergestellt werden. Hier sind erfindungsgemäße Portionsverpackungen bevorzugt, bei denen der Kern eine erstarrte Schmelze ist. Selbstverständlich sind der Kreativität der Produktdesigner keine Grenzen gesetzt, so daß auch Kerne, welche Kombinationen aus tablettierten Bestandteilen und gegebenenfalls eingegossenen Teilen erfindungsgemäß nutzbar sind.Alternatively, cores can also be produced by casting and subsequent solidification. Portion packaging according to the invention in which the core is a solidified melt is preferred here. Of course, there are no limits to the creativity of the product designer, so that cores as well, which combinations of tableted components and possibly cast-in parts can be used according to the invention.
Wenn aus stofflichen, herstellungstechnischen oder aus Gründen der Ästhetik gewünscht wird, Flüssigkeiten zu verarbeiten, können auch Kerne eingesetzt werden, welche Flüssigkeit in einer Umhüllung beinhalten. Neben Spritzguß- oder Blasformteilen kommen hier insbesondere Gelatinekapseln in Betracht.If it is desired to process liquids for material, manufacturing or aesthetic reasons, cores can also be used which contain liquid in an envelope. In addition to injection molded or blow molded parts, gelatin capsules are particularly suitable here.
Erfindungsgemäß enthält die Portionsverpackung mindestens einen Kern. In der nachstehenden Beschreibung wird nicht immer explizit darauf hingewiesen, daß die Verpackung auch mehrere
Kerne enthalten kann. Die Verwendung des Singulars in der nachstehenden Darstellung ist daher nicht beschränkend zu verstehen.According to the invention, the portion packaging contains at least one core. The description below does not always explicitly indicate that the packaging also contains several May contain cores. The use of the singular in the illustration below is therefore not to be understood as limiting.
Der Kern ist erfindungsgemäß an der wasserlöslichen Umhüllung fixiert. Zusätzlich zur Fixierung kann der Kern durch Wandungen bzw. Kompartimentierungseinrichtungen so umgeben sein, daß er von mindestens einem Raumbereich der wasserlöslichen Umhüllung abgegrenzt ist. Diese Vorgehensweise schafft mehrere Kompartimente, in denen miteinander unverträgliche Inhaltsstoffe vorliegen können, ohne miteinander zu reagieren. Entsprechende erfindungsgemäße Portionsverpackungen, bei denen der Kern durch einen innenliegenden Steg bzw. ein Wehr räumlich abgegrenzt ist, sind bevorzugt.The core is fixed to the water-soluble coating according to the invention. In addition to the fixation, the core can be surrounded by walls or compartmentalization devices in such a way that it is delimited by at least one area of the water-soluble covering. This procedure creates several compartments in which incompatible ingredients can be present without reacting with each other. Corresponding portion packaging according to the invention, in which the core is spatially delimited by an internal web or a weir, is preferred.
Die Fixierung des Kerns bzw. der Kerne kann auf unterschiedliche Arten erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, einen Form- bzw. Klemmschluß zwischen der wasserlöslichen Umhüllung und dem Kern auszubilden. Eine Möglichkeit hierzu besteht darin, daß der Kern an der wasserlöslichen Umhüllung durch Positionierung des Kern in einer ausgeformten Kavität der Umhüllung fixiert ist.The core or cores can be fixed in different ways. For example, it is possible to form a positive or clamping connection between the water-soluble casing and the core. One possibility for this is that the core is fixed to the water-soluble covering by positioning the core in a shaped cavity of the covering.
Aus Gründen der Verfahrensökonomie kann es bevorzugt sein, den Kern in eine Vertiefung in der Umhüllung fallen zu lassen, wobei er durch sein Eigengewicht in die Vertiefung eindringt. Die Haftung in einer solchen Vertiefung kann dann vorteilhafterweise dadurch erreicht werden, daß das Umhüllungsmaterial um den Kern herum aufgeschrumpft wird und diesen somit fest umschließt. Diese Art der Fixierung ist wegen der mechanisch weniger aufwendigen Kerndosierung gegenüber der erstgenannten bevorzugt. Entsprechend sind erfindungsgemäße Portionsverpackungen bevorzugt, bei denen der Kern an der wasserlöslichen Umhüllung durch rückgeschrumpftes Umhüllungsmaterial fixiert ist.For reasons of process economy, it may be preferred to drop the core into a depression in the casing, whereby it penetrates into the depression due to its own weight. Adhesion in such a depression can then advantageously be achieved by shrinking the wrapping material around the core and thus tightly enclosing it. This type of fixation is preferred over the former because of the mechanically less complex core dosing. Portion packagings according to the invention are correspondingly preferred in which the core is fixed to the water-soluble wrapping by shrink-wrapping wrapping material.
Alternativ zum Form- oder Klemmschluß oder in Ergänzung hierzu kann der Kern auch durch Haftschluß an der Umhüllung befestigt werden. Hier sind erfindungsgemäße Portionsverpackungen bevorzugt, bei denen der Kern an der wasserlöslichen Umhüllung durch eine Klebeverbindung fixiert ist.As an alternative to the form or clamp connection or in addition to this, the core can also be fastened to the covering by means of an adhesive closure. Portion packaging according to the invention is preferred here, in which the core is fixed to the water-soluble envelope by an adhesive connection.
Die Klebeverbindung kann beispielsweise dadurch erzielt werden, daß die Stelle der wasserlöslichen Verpackung, an der der Kern eingesetzt wird, angefeuchtet wird. Hierdurch wird die wasserlösliche Umhüllung stellenweise angelöst, wodurch eine hochkonzentrierte Polymerlösung quasi „in situ" erzeugt wird, welche als Haftvermittler dienen kann. Selbstverständlich können aber auch andere Haftvermittler eingesetzt werden.
Bevorzugte Materialien für die Klebeverbindung sind Klebstoffe oder sogenannte Haftvermittler. Dabei sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Haftvermittler Lösungen, Dispersionen, Emulsionen oder Schmelzen bevorzugt, welche eine Viskosität unterhalb von 3000 mPas aufweisen.The adhesive connection can be achieved, for example, by moistening the location of the water-soluble packaging at which the core is used. As a result, the water-soluble coating is partially dissolved, whereby a highly concentrated polymer solution is generated quasi “in situ”, which can serve as an adhesion promoter. Of course, other adhesion promoters can also be used. Preferred materials for the adhesive bond are adhesives or so-called adhesion promoters. In the context of the present invention, preferred adhesion promoters are solutions, dispersions, emulsions or melts which have a viscosity below 3000 mPas.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beziehen sich die Viskositätswerte auf Viskositätsmessungen bei einer Probentemperatur, welche der Verarbeitungstemperatur des/der Haftvermittler(s) entspricht (siehe unten), mit einem Carrimed-Platte-Platte-Rheometer, bei einer Scherkraft von 50 N pro Quadratmeter, einem Plattendurchmesser von 5 cm und einem Meßsystemspalt von 250 μm, wobei der Wert nach 10 Sekunden Meßzeit abgelesen wurde.In the context of the present invention, the viscosity values relate to viscosity measurements at a sample temperature which corresponds to the processing temperature of the adhesion promoter (s) (see below), using a Carrimed plate-plate rheometer, at a shear force of 50 N per square meter, a plate diameter of 5 cm and a measuring system gap of 250 μm, the value being read after a measuring time of 10 seconds.
Bevorzugte Haftvermittler weisen bei der Verarbeitung eine Viskosität unterhalb von 2500 mPas, vorzugsweise unterhalb von 2000 mPas und insbesondere unterhalb von 1000 mPas auf.Preferred adhesion promoters have a viscosity below 2500 mPas, preferably below 2000 mPas and in particular below 1000 mPas during processing.
Die Verarbeitungstemperatur des/der Haftvermittler(s) richtet sich nach der stofflichen Natur der eingesetzten Haftvermittler und der gewünschten Zeit, innerhalb der der Haftvermittler seine Hafteigenschaft entfalten soll. Hierbei sind Temperaturen von Raumtemperatur (die in Wintermonaten zum Teil 10 bis 15°C betragen kann) bis hin zu hohen Temperaturen oberhalb des Siedepunktes von Wasser realisierbar. Bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugten Herstellungsarten von Klebeverbindungen werden die Haftvermittler bei einer Temperatur zwischen 10 und 130°C, vorzugsweise zwischen 20 und 110°C und insbesondere zwischen 20 und 90°C in die Kavität eindosiert.The processing temperature of the adhesion promoter (s) depends on the material nature of the adhesion promoter used and the desired time within which the adhesion promoter is to develop its adhesive properties. Temperatures from room temperature (which in some cases can be 10 to 15 ° C in winter months) to high temperatures above the boiling point of water can be achieved. In the case of preferred methods of producing adhesive bonds in the context of the present invention, the adhesion promoters are metered into the cavity at a temperature between 10 and 130 ° C., preferably between 20 and 110 ° C. and in particular between 20 and 90 ° C.
Der bzw. die Haftvermittler können als Schmelze dosiert werden, was üblicherweise Temperaturen oberhalb von 30°C, vorzugsweise oberhalb von 40°C und insbesondere oberhalb von 50°C erforderlich machen kann.The adhesion promoter (s) can be metered in as a melt, which can usually necessitate temperatures above 30 ° C., preferably above 40 ° C. and in particular above 50 ° C.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte schmelzbare Haftvermittler sind dabei Substanzen aus der Gruppe der Polyethylen- und Polypropylenglycole. Auch Substanzgemische, die diese Stoffe enthalten, sind bevorzugt. Haftvermittler aus den Gruppen der Polyethylenglycole (PEG) und/oder Polypropylenglycole (PPG) eingesetzt werden, sind demnach bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.In the context of the present invention, particularly preferred fusible adhesion promoters are substances from the group of polyethylene and polypropylene glycols. Mixtures of substances containing these substances are also preferred. Adhesion promoters from the groups of polyethylene glycols (PEG) and / or polypropylene glycols (PPG) are accordingly preferred embodiments of the present invention.
Erfindungsgemäß einsetzbare Polyethylenglycole (Kurzzeichen PEG) sind dabei Polymere des Ethylenglycols, die der allgemeinen FormelPolyethylene glycols (abbreviation PEG) which can be used according to the invention are polymers of ethylene glycol which have the general formula
H-(0-CH2-CH2)n-OH
genügen, wobei n Werte zwischen 1 (Ethylenglycol) und über 100.000 annehmen kann. Maßgeblich bei der Bewertung, ob ein Polyethylenglycol erfindungsgemäß einsetzbar ist, ist dabei die Viskosität des PEG bei der Verarbeitungstemperatur. Da in bevorzugten Verfahren oberhalb von 20°C und unterhalb von 90°C gearbeitet wird, sind die Polyethylenglycole der vorstehenden Formel besonders geeignet, in denen n Werte zwischen ca. 15 bis ca. 150 annimmt. Die Polyethylenglycole mit höheren Molmassen sind polymolekular, d.h. sie bestehen aus Kollektiven von Makromolekülen mit unterschiedlichen Molmassen. 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. Nach dieser Nomenklatur sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung die technisch gebräuchlichen Polyethylenglycole PEG 1550, PEG 3000, PEG 4000 und PEG 6000 bevorzugt einsetzbar.H- (0-CH 2 -CH 2 ) n -OH are sufficient, where n can have values between 1 (ethylene glycol) and over 100,000. The decisive factor in evaluating whether a polyethylene glycol can be used according to the invention is the viscosity of the PEG at the processing temperature. Since the preferred processes work above 20 ° C and below 90 ° C, the polyethylene glycols of the above formula are particularly suitable, in which n assumes values between approximately 15 and approximately 150. The polyethylene glycols with higher molecular weights are polymolecular, ie they consist of groups of macromolecules with different molecular weights. 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. According to this nomenclature, the technically customary polyethylene glycols PEG 1550, PEG 3000, PEG 4000 and PEG 6000 can preferably be used in the context of the present invention.
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 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 erfindungsgemäß beispielsweise PEG-32, PEG-40, PEG-55, PEG-60, PEG-75 und PEG-100 erfindungsgemäß bevorzugt einsetzbar.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 above formula. According to this nomenclature (known as INCI nomenclature, CTFA International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, 5th Edition, The Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Washington, 1997) according to the invention, for example, PEG-32, PEG-40, PEG-55, PEG 60, PEG-75 and PEG-100 can preferably be used according to the invention.
Kommerziell erhältlich sind Polyethylenglycole beispielsweise unter den Handelsnamen Carbowax® PEG 540 (Union Carbide), Emkapol® 2000 (ICI Americas), Lipoxol® 2000 MED (HÜLS America), Polyglycol® E-1550 (Dow Chemical), Lutrol® E2000 (BASF) sowie den entsprechenden Handelsnamen mit höheren Zahlen.Commercially available polyethylene glycols are, for example, under the trade name Carbowax ® PEG 540 (Union Carbide), Emkapol ® 2000 (ICI Americas), Lipoxol ® 2000 MED (Huls America), polyglycol ® E-1550 (Dow Chemical), Lutrol ® E2000 (BASF) and the corresponding trade name with higher numbers.
Erfindungsgemäß einsetzbare Polypropylenglycole (Kurzzeichen PPG) sind Polymere des Propylenglycols, die der allgemeinen FormelPolypropylene glycols (abbreviation PPG) which can be used according to the invention are polymers of propylene glycol which have the general formula
H-(0-CH-CH2)n-OHH- (0-CH-CH 2 ) n -OH
I CH3 I CH 3
genügen, wobei n Werte zwischen 1 (Propylenglycol) und ca. 1000 annehmen kann. Ähnlich wie bei den vorstehend beschriebenen PEG kommt es bei der Bewertung, ob ein Polypropylenglycol erfindungsgemäß einsetzbar ist, auf die Viskosität des PPG bei der Verarbeitungstemperatur an.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind die technisch gebräuchlichen Polypropylenglycole PPG 1550, PPG 3000, PPG 4000 und PPG 6000 bevorzugt einsetzbar.are sufficient, where n values can be between 1 (propylene glycol) and approx. 1000. Similar to the PEG described above, the assessment of whether a polypropylene glycol can be used according to the invention depends on the viscosity of the PPG at the processing temperature. In the context of the present invention, the technically customary polypropylene glycols PPG 1550, PPG 3000, PPG 4000 and PPG 6000 can preferably be used.
Da die Temperaturführung bei der Dosierung von Schmelzen kritisch sein kann, ist es bevorzugt, Lösungen oder Dispersionen von bei Raumtemperatur festen Haftvermittlern bzw. Emulsionen von bei Raumtemperatur flüssigen Haftvermittlern erfindungsgemäß einzusetzen. Hierbei haben die Emulsionen wegen gegebenenfalls auftretender späterer Probleme bei der Haftung des Kerns nur eine untergeordnete Bedeutung. Auch die Dispersionen sind wegen der Absetzproblematik bei der Verarbeitung im Vergleich mit den besonders bevorzugten Lösungen weniger geeignet.Since the temperature control can be critical when metering melts, it is preferred to use solutions or dispersions of adhesion promoters which are solid at room temperature or emulsions of adhesion promoters which are liquid at room temperature according to the invention. Here, the emulsions have only a subordinate meaning because of later problems with the adhesion of the core. The dispersions are also less suitable because of the settling problem in processing in comparison with the particularly preferred solutions.
Besonders bevorzugte Haftvermittler sind Lösungen bestimmter nichtionischer Stoffe. Hier sind als Haftvermittler Lösungen von bei Raumtemperatur festen mehrwertigen Alkoholen und/oder Zuckern bevorzugt, wobei Lösungen bevorzugt sind, welche bezogen auf die Lösung mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 40 Gew.-% und insbesondere mindestens 50 Gew.-% Feststoff(e) enthalten.Particularly preferred adhesion promoters are solutions of certain nonionic substances. Solutions of polyhydric alcohols and / or sugars solid at room temperature are preferred as adhesion promoters, preference being given to solutions which, based on the solution, contain at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight and in particular at least 50% by weight of solids (e) included.
Mehrwertige Alkohole im Sinne der vorliegenden Erfindung sind dabei Verbindungen, die mindestens zwei Hydroxylgruppen aufweisen. Der Aggregatzustand dieser Verbindungen bei Raumtemperatur (20°C) ist fest. Besonders geeignete mehrwertige Alkohole sind dabei beispielsweise Trimethylolpropan, Pentaerythrit sowie die „Zuckeralkohole", d.h. die aus Monosacchariden durch Reduktion der Carbonyl-Gruppe entstehenden Polyhydroxy- Verbindungen. Man unterscheidet bei diesen nach der Anzahl der im Molekül enthaltenen Hydroxy-Gruppen Tetrite, Pentite, Hexite usw.. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders geeignete Zuckeralkohole sind z. B. Threit u. Erythrit, Adonit (Ribit), Arabit (früher: Lyxit) und Xylit, Dulcit (Galactit), Mannit und Sorbit (Glucit), wobei letzteres auch als Sorbitol bezeichnet wird.Polyhydric alcohols in the context of the present invention are compounds which have at least two hydroxyl groups. The physical state of these compounds at room temperature (20 ° C) is fixed. Particularly suitable polyhydric alcohols are, for example, trimethylolpropane, pentaerythritol and the “sugar alcohols”, ie the polyhydroxy compounds formed from monosaccharides by reducing the carbonyl group. A distinction is made in these between the number of hydroxyl groups contained in the molecule, tetrites, pentites and hexites etc. Sugar alcohols which are particularly suitable in the context of the present invention are, for example, threit and erythritol, adonite (ribitol), arabitol (formerly: lyxitol) and xylitol, dulcitol (galactitol), mannitol and sorbitol (glucitol), the latter also is called sorbitol.
Der Begriff „Zucker" kennzeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung Einfach- und Mehrfachzucker, also Monosaccharide und Oligosaccharide, in denen 2 bis 6 Monosaccharide acetalartig miteinander verbunden sind. „Zucker" sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung also Monosaccharide, Disaccharide, Trisaccharide, Tetra-, Penta- und Hexasaccharide.In the context of the present invention, the term “sugar” denotes single and multiple sugars, that is to say monosaccharides and oligosaccharides, in which 2 to 6 monosaccharides are linked to one another in the manner of acetals. In the context of the present invention, “sugars” are therefore monosaccharides, disaccharides, trisaccharides, tetrahydrosaccharides. , Penta and hexasaccharides.
Monosaccharide sind lineare Polyhydroxyaldehyde (Aldosen) bzw. Polyhydroxyketone (Ketosen). Sie verfügen meistens über eine Kettenlänge von fünf (Pentosen) bzw. sechs (Hexosen) Kohlenstoff-Atomen. Monosaccharide mit mehr (Heptosen, Octosen etc.) oder weniger (Tetrosen) C-Atomen sind relativ selten. Monosaccharide verfügen teilweise über eine große Zahl asymmetrischer C-Atome. Für eine Hexose mit vier asymmetrischen C-Atomen ergibt sich daraus eine Zahl von 24 Stereoisomeren. Die Orientierung der OH-Gruppe am höchstnummerierten asymmetr. C-Atom in der Fischer-Projektion teilt die Monosaccharide in D- u. L-konfigurierte
Reihen ein. Bei den natürlich vorkommenden Monosaccharidem ist die D-Konfiguration weitaus häufiger. Monosaccharide formen, sofern es möglich ist, intramolekulare Hemiacetale, so daß sich ringförmige Strukturen vom Pyran- (Pyranosen) und Furan-Typ (Furanosen) ergeben. Kleinere Ringe sind instabil, größere Ringe nur in wäßrigen Lösungen beständig. Durch die Cyclisierung entsteht ein weiteres asymmetrisches C-Atom (das sog. anomere C-Atom), das die Zahl der möglichen Stereoisomere nochmals verdoppelt. Dies wird durch die Präfixe α- u. ß- ausgedrückt. Die Bildung der Halbacetale ist ein dynamischer Prozess, der von verschiedenen Faktoren wie Temperatur, Lösungsmittel, pH-Wert usw. abhängt. Meistens liegen Gemische beider anomeren Formen vor, teilweise auch als Gemische der Furanose- und Pyranose-Formen.Monosaccharides are linear polyhydroxy aldehydes (aldoses) or polyhydroxy ketones (ketoses). They usually have a chain length of five (pentoses) or six (hexoses) carbon atoms. Monosaccharides with more (heptoses, octoses, etc.) or fewer (tetrosen) carbon atoms are relatively rare. Monosaccharides sometimes have a large number of asymmetric carbon atoms. For a hexose with four asymmetric carbon atoms, this results in a number of 24 stereoisomers. The orientation of the OH group on the highest numbered asymmetr. C atom in the Fischer projection divides the monosaccharides into D and L-configured Rows. In the naturally occurring monosaccharides, the D configuration is far more common. If possible, monosaccharides form intramolecular hemiacetals, so that ring-like structures of the pyran (pyranoses) and furan type (furanoses) result. Smaller rings are unstable, larger rings are only stable in aqueous solutions. The cyclization creates another asymmetric carbon atom (the so-called anomeric carbon atom), which doubles the number of possible stereoisomers. This is indicated by the prefixes α- u. ß- expressed. The formation of hemiacetals is a dynamic process, which depends on various factors such as temperature, solvent, pH value, etc. Mixtures of both anomeric forms are usually present, sometimes also as mixtures of the furanose and pyranose forms.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Zucker einsetzbare Monosaccharide sind beispielsweise die Tetrosen D(-)-Erythrose und D(-)-Threose sowie D(-)-Erythrulose, die Pentosen D(-)-Ribose, D(-)-Ribulose, D(-)-Arabinose, D(+)-Xylose, D(-)-Xylulose sowie D(-)- Lyxose und die Hexosen D(+)-Allose, D(+)-Altrose, D(+)-Glucose, D(+)-Mannose, D(-)-Gulose, D(-)-ldose, D(+)-Galactose, D(+)-Talose, D(+)-Psicose, D(-)-Fructose, D(+)-Sorbose und D(-)- Tagatose. Die wichtigsten und am weitesten verbreiteten Monosaccharide sind: D-Glucose, D- Galactose, D-Mannose, D-Fructose, L-Arabinose, D-Xyiose, D-Ribose u. 2-Desoxy-D-ribose.Monosaccharides which can be used as sugar in the context of the present invention are, for example, the tetroses D (-) - erythrose and D (-) - threose and D (-) - erythrulose, the pentoses D (-) - ribose, D (-) - ribulose, D (-) - arabinose, D (+) - xylose, D (-) - xylulose as well as D (-) - lyxose and the hexoses D (+) - allose, D (+) - old rose, D (+) - glucose , D (+) - Mannose, D (-) - Gulose, D (-) - ldose, D (+) - Galactose, D (+) - Talose, D (+) - Psicose, D (-) - Fructose, D (+) - sorbose and D (-) - tagatose. The most important and most widespread monosaccharides are: D-glucose, D-galactose, D-mannose, D-fructose, L-arabinose, D-xyiosis, D-ribose and the like. 2-deoxy-D-ribose.
Disaccharide sind aus zwei einfachen, durch glykosidische Bindung verknüpften Monosaccharid- Molekülen (D-Glucose, D-Fructose u.a.) aufgebaut. Liegt die glykosidische Bindung zwischen den acetalischen Kohlenstoff-Atomen (1 bei Aldosen bzw. 2 bei Ketosen) beider Monosaccharide, so wird damit bei beiden die Ringform fixiert; die Zucker zeigen keine Mutarotation, reagieren nicht mit Keton-Reagenzien und wirken nicht mehr reduzierend (Fehling-negativ: Trehalose- oder Saccharose-Typ). Verbindet dagegen die glykosidische Bindung das acetalische Kohlenstoff- Atom eines Monosaccharids mit irgendeinem des zweiten, so kann dieses noch die offenkettige Form annehmen, und der Zucker wirkt noch reduzierend (Fehling-positiv: Maltose-Typ).Disaccharides are made up of two simple monosaccharide molecules linked by glycosidic bonds (D-glucose, D-fructose, etc.). If the glycosidic bond lies between the acetal carbon atoms (1 for aldoses and 2 for ketoses) of both monosaccharides, the ring shape is fixed in both; the sugars show no mutarotation, do not react with ketone reagents and no longer have a reducing effect (Fehling negative: trehalose or sucrose type). If, on the other hand, the glycosidic bond connects the acetal carbon atom of one monosaccharide with any of the second, this can still assume the open-chain form, and the sugar has a reducing effect (Fehling positive: maltose type).
Die wichtigsten Disaccharide sind Saccharose (Rohrzucker, Sucrose), Trehalose, Lactose (Milchzucker), Lactulose, Maltose (Malzzucker), Cellobiose (Abbauprodukt der Cellulose), Gentobiose, Melibiose, Turanose und andere.The main disaccharides are sucrose (cane sugar, sucrose), trehalose, lactose (milk sugar), lactulose, maltose (malt sugar), cellobiose (cellulose breakdown product), gentobiose, melibiose, turanose and others.
Trisaccharide sind Kohlenhydrate, die aus 3 glykosidisch miteinander verknüpften Monosacchariden aufgebaut sind und für die man gelegentlich auch die unrichtige Bezeichnung Triosen antrifft. Trisaccharide kommen in der Natur relativ selten vor, Beispiele sind Gentianose, Kestose, Maltotriose, Melecitose, Raffinose, sowie als Beispiel für Aminozucker enthaltende Trisaccharide Streptomycin und Validamycin.
Tetrasaccharide sind Oligosaccharide mit 4 Monosaccharid-Einheiten. Beispiele für diese Verbindungsklasse sind Stachyose, Lychnose (Galactose-Glucose-Fructose-Galactose) und Secalose (aus 4-Fructose-Einheiten).Trisaccharides are carbohydrates, which are made up of 3 glycosidically linked monosaccharides and for which one sometimes comes across the incorrect term triosen. Trisaccharides are relatively rare in nature, examples are gentianose, kestose, maltotriose, melecitose, raffinose, and as an example of trisaccharides containing streptomycin and validamycin containing aminosugars. Tetrasaccharides are oligosaccharides with 4 monosaccharide units. Examples of this class of compounds are stachyose, lychnose (galactose-glucose-fructose-galactose) and secalose (from 4-fructose units).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden als Zucker bevorzugt Saccharide aus der Gruppe Glucose, Fructose, Saccharose, Cellubiose, Maltose, Lactose, Lactulose, Ribose und deren Mischungen eingesetzt. Besonders bevorzugt sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die Glucose und/oder Saccharose enthalten.In the context of the present invention, saccharides from the group consisting of glucose, fructose, sucrose, cellubiosis, maltose, lactose, lactulose, ribose and mixtures thereof are preferably used as sugars. Detergent tablets which contain glucose and / or sucrose are particularly preferred.
Ein bevorzugter in Form einer Lösung einsetzbarer Haftvermittler ist das Sorbitol. Hier sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen als Haftvermittler Lösungen von Sorbitol eingesetzt werden, welche bezogen auf die Lösung mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 60 Gew.-% und insbesondere mindestens 70 Gew.-% Sorbitol enthalten.A preferred adhesion promoter that can be used in the form of a solution is sorbitol. Processes according to the invention are preferred here, in which solutions of sorbitol are used as adhesion promoters which, based on the solution, contain at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight and in particular at least 70% by weight of sorbitol.
Eine weitere bevorzugte Stoffklasse, die in Form ihrer Lösung als Haftvermittler eingesetzt werden kann, sind wasserlösliche Polyurethane. Unter diesen sind bestimmte Vertreter besonders bevorzugt. Hier sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen als Haftvermittler Lösungen oder Suspensionen von Polyurethanen aus Diisocyanaten (A) und Diolen (B)Another preferred class of substances that can be used as an adhesion promoter in the form of their solution are water-soluble polyurethanes. Among them, certain representatives are particularly preferred. Processes according to the invention are preferred here in which solutions or suspensions of polyurethanes composed of diisocyanates (A) and diols (B) act as adhesion promoters.
0=C=N-R1-N=C=0 (A),0 = C = NR 1 -N = C = 0 (A),
H-0-R2-0-H (B),H-0-R 2 -0-H (B),
eingesetzt werden, wobei die Diole mindestens anteilsweise ausgewählt sind aus Polyethylenglycolen (a) und/oder Polypropylenglycolen (b)are used, the diols being selected at least in part from polyethylene glycols (a) and / or polypropylene glycols (b)
H-(0-CH2-CH2)n-OH (a),H- (0-CH 2 -CH 2 ) n -OH (a),
H-(0-CH-CH2)n-OH (b),H- (0-CH-CH 2 ) n -OH (b),
CH3 CH 3
und R1 sowie R2 unabhängig voneinander für einen substituierten oder unsubstituierten, geradkettigen oder verzweigten Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylrest mit 1 bis 24 Kohlstenstoffatomen und n jeweils für Zahlen von 5 bis 2000 stehen.and R 1 and R 2 independently of one another represent a substituted or unsubstituted, straight-chain or branched alkyl, aryl or alkylaryl radical having 1 to 24 carbon atoms and n each represent numbers from 5 to 2000.
Diese bevorzugten Polymere werden nachfolgend näher beschrieben.
Polyurethane sind Polyaddukte aus mindestens zwei verschiedenen Monomertypen, einem Di- oder Polyisocyanat (A) und einer Verbindung (B) mit mindestens 2 aktiven Wasserstoffatomen pro MolekülThese preferred polymers are described in more detail below. Polyurethanes are polyadducts of at least two different types of monomers, a di- or polyisocyanate (A) and a compound (B) with at least 2 active hydrogen atoms per molecule
Die als Lösung oder Suspension bzw. Dispersion eingesetzten Polyurethane werden dabei aus Reaktionsgemischen erhalten, in denen mindestens ein Diisocyanat der Formel (A) und mindestens ein Polyethylenglycol der Formel (a) und/oder mindestens ein Polypropylenglycol der Formel (b) enthalten sind.The polyurethanes used as a solution or suspension or dispersion are obtained from reaction mixtures which contain at least one diisocyanate of the formula (A) and at least one polyethylene glycol of the formula (a) and / or at least one polypropylene glycol of the formula (b).
Zusätzlich können die Reaktionsgemische weitere Polyisocyanate enthalten. Auch ein Gehalt der Reaktionsgemische - und damit der Polyurethane - an anderen Diolen, Triolen, Diaminen, Triaminen, Polyetherolen und Polyesterolen ist möglich. Dabei werden die Verbindungen mit mehr als 2 aktiven Wasserstoffatomen üblicherweise nur in geringen Mengen in Kombination mit einem großen Überschuß an Verbindungen mit 2 aktiven Wasserstoffatomen eingesetzt.The reaction mixtures can additionally contain further polyisocyanates. It is also possible for the reaction mixtures - and therefore the polyurethanes - to contain other diols, triols, diamines, triamines, polyetherols and polyesterols. The compounds with more than 2 active hydrogen atoms are usually used only in small amounts in combination with a large excess of compounds with 2 active hydrogen atoms.
Bei Zusatz weiterer Diole etc. sind bestimmte Mengenverhältnisse zu den erfindungsgemäß zwingend im Polyurethan vorliegenden Polyethylen- und/oder Polypropylenglycoleinheiten zu beachten. Hier ist bevorzugt, daß mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 25 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 50 Gew.-% und insbesondere mindestens 75 Gew.-% der in das Polyurethan einreagierten Diole ausgewählt sind aus Polyethylenglycolen (a) und/oder Polypropylenglycolen (b).If additional diols etc. are added, certain quantitative ratios of the polyethylene and / or polypropylene glycol units which are mandatory in the polyurethane according to the invention must be observed. It is preferred here that at least 10% by weight, preferably at least 25% by weight, particularly preferably at least 50% by weight and in particular at least 75% by weight, of the diols reacted in the polyurethane are selected from polyethylene glycols (a) and / or polypropylene glycols (b).
Die Lösung bzw. Dispersion oder Suspension der Haftvermittler kann neben den speziellen Polyurethanen weitere Inhaltsstoffe wie Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln, insbesondere Färb- und/oder Duftstoffe, enthalten.The solution or dispersion or suspension of the adhesion promoter can contain, in addition to the special polyurethanes, further ingredients such as ingredients of detergents and cleaning agents, in particular colorants and / or fragrances.
Die Polyurethane enthalten als Monomerbaustein Diisocyanate der Formel (AA). Als Diisocyanate werden überwiegend Hexamethylendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat, 4,4'- Methylendi(phenylisocyanat) und insbesondere Isophorondiisocyanat eingesetzt. Diese Verbindungen lassen sich durch die vorstehend aufgeführte Formel (A) beschreiben, in der R1 für eine verbindende Gruppierung von Kohlenstoffatomen, beispielsweise eine Methylen- Ethylen- Propylen-, Butylen, Pentylen-, Hexylen usw. -Gruppe steht. In den vorstehend genannten, technisch am meisten eingesetzten Hexamethylendiisocyanat (HMDI) gilt R1 = (CH2)6, in 2,4- bzw. 2,6-Toluoldiisocyanat (TDI) steht R1 für C6H3-CH3), in 4,4'-Methylendi(phenylisocyanat) (MDI) für C6H4-CH2-C6H ), und in Isophorondiisocyanat steht R1 für den Isophoronrest (3,5,5-Trimethyl-2- cyclohexenon).
Die Polyurethane enthalten als Monomerbaustein weiterhin Diole der Formel (B), wobei diese Diole mindestens anteilsweise aus der Gruppe der Polyethylenglycole (a) und/oder der Polypropylenglycole (b) stammen. Polyethylenglycole sind Polymere des Ethylenglycols, die der allgemeinen Formel (a)The polyurethanes contain diisocyanates of the formula (AA) as a monomer unit. Hexamethylene diisocyanate, 2,4- and 2,6-toluenediisocyanate, 4,4'-methylene di (phenyl isocyanate) and in particular isophorone diisocyanate are predominantly used as diisocyanates. These compounds can be described by the formula (A) listed above, in which R 1 represents a connecting group of carbon atoms, for example a methylene-ethylene-propylene, butylene, pentylene, hexylene, etc. group. In the above-mentioned, most widely used hexamethylene diisocyanate (HMDI), R 1 = (CH 2 ) 6 , in 2,4- or 2,6-toluenediisocyanate (TDI) R 1 stands for C 6 H 3 -CH 3 ) , in 4,4'-methylenedi (phenyl isocyanate) (MDI) for C 6 H 4 -CH 2 -C 6 H), and in isophorone diisocyanate R 1 represents the isophorone residue (3,5,5-trimethyl-2-cyclohexenone) , The polyurethanes also contain diols of the formula (B) as a monomer unit, at least some of these diols originating from the group of polyethylene glycols (a) and / or polypropylene glycols (b). Polyethylene glycols are polymers of ethylene glycol which have the general formula (a)
H-(0-CH2-CH2)n-OH (a)H- (0-CH 2 -CH 2 ) n -OH (a)
genügen (siehe oben).are sufficient (see above).
Polypropylenglycole (Kurzzeichen PPG) sind Polymere des Propylenglycols, die der allgemeinen Formel (b)Polypropylene glycols (PPG) are polymers of propylene glycol that have the general formula (b)
H-(0-CH-CH2)n-OH (b)H- (0-CH-CH 2 ) n -OH (b)
I CH3 I CH 3
genügen, wobei n Werte zwischen 5 und 2000 annehmen kann.are sufficient, where n can have values between 5 and 2000.
Sowohl im Falle von Verbindungen der Formel (a) als auch bei Verbindungen der Formel (b) sind solche Vertreter bevorzugte Monomerbausteine, bei denen die Zahl n für eine Zahl zwischen 6 und 1500, vorzugsweise zwischen 7 und 1200, besonders bevorzugt zwischen 8 und 1000, weiter bevorzugt zwischen 9 und 500 und insbesondere zwischen 10 und 200 steht. Für bestimmte Anwendungen können Polyethylen- und Polypropylenglycole der Formeln (II a) und/oder (II b) bevorzugt sein, in denen n für eine Zahl zwischen 15 und 150, vorzugsweise zwischen 20 und 100, besonders bevorzugt zwischen 25 und 75 und insbesondere zwischen 30 und 60 steht.Both in the case of compounds of the formula (a) and in the case of compounds of the formula (b), such representatives are preferred monomer units in which the number n is a number between 6 and 1500, preferably between 7 and 1200, particularly preferably between 8 and 1000 , more preferably between 9 and 500 and in particular between 10 and 200. For certain applications, polyethylene and polypropylene glycols of the formulas (II a) and / or (II b) may be preferred, in which n is a number between 15 and 150, preferably between 20 and 100, particularly preferably between 25 and 75 and in particular between 30 and 60 stands.
Beispiele für optional weiter in den Reaktionsmischungen zur Herstellung der Polyurethane enthaltene Verbindungen sind Ethylenglykol, 1,2- und 1,3-Propylenglykol, Butylenglykole, Ethylendiamin, Propylendiamin, 1 ,4-Diaminobutan, Hexamethylendiamin und α,ω-Diamine auf Basis von langkettigen Alkanen oder Polyalkylenoxiden. Erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittelformkörper, bei denen die Polyurethane in der Beschichtung zusätzliche Diamine, vorzugsweise Hexamethylendiamin und/oder Hydroxycarbonsäuren, vorzugsweise Dimethylolpropionsäure, enthalten, sind bevorzugt.Examples of compounds optionally further contained in the reaction mixtures for the production of the polyurethanes are ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propylene glycol, butylene glycols, ethylene diamine, propylene diamine, 1,4-diaminobutane, hexamethylene diamine and α, ω-diamines based on long-chain Alkanes or polyalkylene oxides. Detergent tablets according to the invention in which the polyurethanes in the coating contain additional diamines, preferably hexamethylene diamine and / or hydroxycarboxylic acids, preferably dimethylolpropionic acid, are preferred.
Je nachdem, welche Reaktionspartner man miteinander zu den Polyurethanen umsetzt, gelangt man zu Polymeren mit unterschiedlichen Struktureinheiten. Hier sind erfindungsgemäße
Verfahren nach bevorzugt, bei denen Lösungen oder Suspensionen von Polyurethanen eingesetzt werden, welche Struktureinheiten der Formel (C) aufweisenDepending on which reactants are reacted with each other to form the polyurethanes, the result is polymers with different structural units. Here are inventive Process according to preferred, in which solutions or suspensions of polyurethanes are used which have structural units of the formula (C)
-[0-C(0)-NH-R1-NH-C(0)-0-R2]k- (C),- [0-C (0) -NH-R 1 -NH-C (0) -0-R 2 ] k - (C),
in der R1 für -(CH2)6- oder für 2,4- bzw. 2,6-C6H3-CH3, oder für C6H4-CH2-C6H4 steht und R2 ausgewählt ist aus -CH2-CH2-(0-CH2-CH2)n- oder -CH(CH3)-CH2-(0-CH(CH3)-CH2)π-, wobei n eine Zahl von 5 bis 199 und k eine Zahl von 1 bis 2000 ist.in which R 1 stands for - (CH 2 ) 6 - or for 2,4- or 2,6-C 6 H 3 -CH 3 , or for C 6 H 4 -CH 2 -C 6 H 4 and R 2 is selected from -CH 2 -CH 2 - (0-CH 2 -CH 2 ) n - or -CH (CH 3 ) -CH 2 - (0-CH (CH 3 ) -CH 2 ) π -, where n is a Number from 5 to 199 and k is a number from 1 to 2000.
Hierbei sind die als bevorzugt beschriebenen Diisocyanate mit allen als bevorzugt beschriebenen Diolen zu Polyurethanen umsetzbar, so daß in bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren Polyurethane als Haftvermittler eingesetzt werden, die eine oder mehrere der Struktureinheiten (C a) bis (C h) besitzen:The diisocyanates described as preferred can be reacted with all the diols described as preferred to give polyurethanes, so that in preferred processes according to the invention polyurethanes are used as adhesion promoters which have one or more of the structural units (C a) to (C h):
-[0-C(0)-NH-(CH2)6-NH-C(0)-0-CH2-CH2-(0-CH2-CH2)n]k- (C a),- [0-C (0) -NH- (CH 2 ) 6 -NH-C (0) -0-CH 2 -CH 2 - (0-CH 2 -CH 2 ) n ] k- (C a),
-[0-C(0)-NH-(2,4-C6H3-CH3)-NH-C(0)-0-CH2-CH2-(0-CH2-CH2)n]k- (C b),- [0-C (0) -NH- (2,4-C 6 H 3 -CH 3 ) -NH-C (0) -0-CH 2 -CH 2 - (0-CH 2 -CH 2 ) n ] k - (C b),
-[0-C(0)-NH-(2,6-C6H3-CH3)-NH-C(0)-0-CH2-CH2-(0-CH2-CH2)n]k- (C c),- [0-C (0) -NH- (2,6-C 6 H 3 -CH 3 ) -NH-C (0) -0-CH 2 -CH 2 - (0-CH 2 -CH 2 ) n ] k - (C c),
-[0-C(0)-NH-(C6H4-CH2-C6H4)-NH-C(0)-0-CH2-CH2-(0-CH2-CH2)n]k- (C d),- [0-C (0) -NH- (C 6 H 4 -CH 2 -C 6 H 4 ) -NH-C (0) -0-CH 2 -CH 2 - (0-CH 2 -CH 2 ) n ] k - (C d),
-[0-C(0)-NH-(CH2)6-NH-C(0)-0- CH(CH3)-CH2-(0-CH(CH3)-CH2)n]k- (C e),- [0-C (0) -NH- (CH 2 ) 6 -NH-C (0) -0- CH (CH 3 ) -CH 2 - (0-CH (CH 3 ) -CH 2 ) n ] k - (C e),
-[0-C(0)-NH-(2,4-C6H3-CH3)-NH-C(0)-0-CH(CH3)-CH2-(0-CH(CH3)-CH2)n]k- (C f),- [0-C (0) -NH- (2,4-C 6 H 3 -CH 3 ) -NH-C (0) -0-CH (CH 3 ) -CH 2 - (0-CH (CH 3 ) -CH 2 ) n ] k - (C f),
-[0-C(0)-NH-(2,6-C6H3-CH3)-NH-C(0)-0-CH(CH3)-CH2-(0-CH(CH3)-CH2)n]k- (C g),- [0-C (0) -NH- (2,6-C 6 H 3 -CH 3 ) -NH-C (0) -0-CH (CH 3 ) -CH 2 - (0-CH (CH 3 ) -CH 2 ) n ] k - (C g),
-[0-C(0)-NH-(C6H4-CH2-C6H4)-NH-C(0)-0-CH(CH3)-CH2-(0-CH(CH3)-CH2)n]k- (C h),- [0-C (0) -NH- (C 6 H 4 -CH 2 -C 6 H 4 ) -NH-C (0) -0-CH (CH 3 ) -CH 2 - (0-CH (CH 3 ) -CH 2 ) n] k - (C h),
wobei n eine Zahl von 5 bis 199 und k eine Zahl von 1 bis 2000 ist.where n is a number from 5 to 199 and k is a number from 1 to 2000.
Wie bereits vorstehend erwähnt, können die Reaktionsmischungen neben Diisocyanaten (A) und Diolen (B) auch weitere Verbindungen aus der Gruppe der Polyisocyanate (insbesondere Triisocyanate und Tetraisocyanate) sowie aus der Gruppe der Polyole und/oder Di- bzw. Polymaine enthalten. Insbeonsere Triole, Tetrole, Pentole und Hexole sowie Di- und Triamine können in den Reaktionsmischungen enthalten sein. Ein Gehalt an Verbindungen mit mehr als zwei „aktiven" H-Atomen (alle vorstehend genannten Stoffklassen mit Ausnahme der Diamine)
führt zu einer teilweisen Vernetzung der Polyurethan-Reaktionsprodukte und kann vorteilhafte Eigenschaften wie beispielsweise Steuerung des Auflöseverhaltens, Stabilität oder Flexibilität der Haftverbindung, Verfahrensvorteile beim Eindosieren etc. bewirken. Üblicherweise beträgt der Gehalt solcher Verbindungen mit mehr als zwei „aktiven" H-Atomen an der Reaktionsmischung weniger als 20 Gew.-% der insgesamt eingesetzten Reaktionspartner für die Diisocyanate, vorzugsweise weniger als 15 Gew.-% und insbesondere weniger als 5 Gew.-%.As already mentioned above, the reaction mixtures can contain, in addition to diisocyanates (A) and diols (B), further compounds from the group of polyisocyanates (in particular triisocyanates and tetraisocyanates) and from the group of polyols and / or di- or polymains. In particular triols, tetrols, pentols and hexols as well as di- and triamines can be contained in the reaction mixtures. A content of compounds with more than two "active" H atoms (all classes of substances mentioned above with the exception of diamines) leads to a partial crosslinking of the polyurethane reaction products and can bring about advantageous properties such as, for example, control of the dissolution behavior, stability or flexibility of the adhesive connection, process advantages when metering, etc. The content of such compounds with more than two “active” H atoms in the reaction mixture is usually less than 20% by weight of the total reactants used for the diisocyanates, preferably less than 15% by weight and in particular less than 5% by weight. %.
In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besitzen die Polyurethane M Moollmmaasssseenn vvoonn 55000000 bbiiss 115500..000000 ggmmooll""11,, vorzugsweise von 10.000 bis 100.000 gmol"1 und insbesondere von 20.000 bis 50.000 gmol"1.In preferred embodiments of the present invention, the polyurethanes M have Moollmmaassseenn vvoonn 55000000 bbiiss 115500..000000 ggmmooll "" 11 ,, preferably from 10,000 to 100,000 gmol "1 and in particular from 20,000 to 50,000 gmol " 1 .
Als dritten Bestandteil weisen die erfindungsgemäßen Portionsverpackungen eine Matrix aus fließfähigem Material auf, die in der Umhüllung enthalten ist und den bzw. die Kern(e) mindestens anteilsweise umgibt. Dabei bedeutet „fließfähig" im Rahmen der vorliegenden Anmeldung, daß die Matrix durch einfache Dosierverfahren in die Umhüllung eingebracht werden kann. Der Begriff „fließfähig" schließt somit den Begriff „schüttfähig" bzw. „rieselfähig" ausdrücklich mit ein.As a third component, the portion packs according to the invention have a matrix of flowable material, which is contained in the wrapper and at least partially surrounds the core (s). In the context of the present application, "flowable" means that the matrix can be introduced into the casing by simple metering processes. The term "flowable" thus expressly includes the terms "pourable" or "free-flowing".
In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das fließfähige Material eine Flüssigkeit oder ein fließfähiges Gel. Hier sind erfindungsgemäße Portionsverpackungen bevorzuugt, bei denen das fließfähige Material eine Flüssigkeit ist, deren Viskosität (Brookfield- Viskosimeter LVT-II bei 20 U/min und 20°C, Spindel 3) vorzugsweise im Bereich von 500 bis 50.000 mPas, weiter bevorzugt von 1000 bis 10.000 mPas, besonders bevorzugt von 1200 bis 5000 mPas und insbesondere von 1300 bis 3000 mPas liegt.In preferred embodiments of the present invention, the flowable material is a liquid or a flowable gel. Portion packs according to the invention are preferred here in which the flowable material is a liquid whose viscosity (Brookfield viscometer LVT-II at 20 rpm and 20 ° C., spindle 3) is preferably in the range from 500 to 50,000 mPas, more preferably from 1000 to 10,000 mPas, particularly preferably from 1200 to 5000 mPas and in particular from 1300 to 3000 mPas.
„Fließfähig" im Sinne der vorliegenden Erfindung sind auch Matrices, welche fließend verarbeitbar sind, aber später den Zustand der Fließfähigkeit verlieren, beispielsweise aushärten oder erstarren."Flowable" in the sense of the present invention are also matrices which can be processed fluently, but later lose the state of flowability, for example harden or solidify.
Die Aushärtung der fließfähigen Matrices kann durch unterschiedliche Mechanismen erfolgen, wobei die zeitlich verzögerte Wasserbindung, die Kühlung unter den Schmelzpunkt, die Verdampfung von Lösungsmitteln, die Kristallisation, durch chemische Rekation(en), insbesondere Polymerisation sowie die Änderung der rheologischen Eigenschaften z.B. durch veränderte Scherung der Masse(n) als wichtigste Härtungsmechanismen neben der Strahlenhärtung durch UV-, Alpha- Beta- oder Gammastrahlen bzw. Mikrowellen zu nennen sind.The flowable matrices can be cured by different mechanisms, the time-delayed water binding, cooling below the melting point, evaporation of solvents, crystallization, by chemical reaction (s), in particular polymerization, and the change in the rheological properties, e.g. due to changed shear of the mass (es), the most important hardening mechanisms besides radiation hardening by UV, alpha, beta or gamma rays or microwaves are to be mentioned.
Die zeitlich verzögerte Wasserbindung in den Matrices kann dabei ihrerseits auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Es bieten sich hier beispielsweise Massen an, die hydratisierbare,
wasserfreie Rohstoffe oder Rohstoffe in niedrigen Hydratationsstufen, die in stabile höhere Hydrate übergehen können, sowie Wasser enthalten. Die Bildung der Hydrate, die nicht spontan erfolgt, führt dann zur Bindung von freiem Wasser, was seinerseits zu einer Aushärtung der Massen führt.The time-delayed water binding in the matrices can be realized in different ways. There are, for example, masses that can be hydrated, water-free raw materials or raw materials with low hydration levels, which can change into stable higher hydrates, and contain water. The formation of the hydrates, which does not occur spontaneously, then leads to the binding of free water, which in turn leads to hardening of the masses.
Die zeitlich versetzte Wasserbindung kann beispielsweise auch dadurch erfolgen, das man hydratwasserhaltige Salze, die sich bei Temperaturerhöhung in ihrem eigenen Kristallwasser lösen, in die Matrices einarbeitet. Sinkt die Temperatur später, so wird das Kristal Iwasser wieder gebunden, was zu einem Verlust der formgebenden Verarbeitbarkeit mit einfachen Mitteln und zu einer Erstarrung der Matrices führt.The time-delayed water binding can also take place, for example, by incorporating hydrate-containing salts, which dissolve in their own crystal water when the temperature rises, into the matrices. If the temperature drops later, the crystal water is bound again, which leads to a loss of formability with simple means and to a solidification of the matrices.
Auch die Quellung natürlich oder synthetischer Polymere als zeitlich verzögerter Wasserbindungsmechanismus ist erfindungsgemäß nutzbar. Hier können Mischungen aus ungequollenem Polymer und geeignetem Quellmittel, z.B. Wasser, Diole, Glycerin usw., in die Matrices eingearbeitet werden, wobei eine Quellung und Aushärtung nach der Dosierung erfolgt.The swelling of natural or synthetic polymers as a time-delayed water binding mechanism can also be used according to the invention. Mixtures of unswollen polymer and suitable swelling agent, e.g. Water, diols, glycerin etc., are incorporated into the matrices, swelling and hardening taking place after metering.
Der wichtigste Mechanismus der Aushärtung durch zeitlich verzögerte Wasserbindung ist der Einsatz einer Kombinations aus Wasser und wasserfreien bzw. -armen Rohstoffen, die langsam hydratisieren. Hierzu bieten sich insbesondere Substanzen an, die im Wasch- oder Reinigungsprozeß zur Reinigungsleistung beitragen. Erfindungsgemäß bevorzugte Inhaltsstoffe der Matrices sind dabei beispielsweise Phosphate, Carbonate, Silikate und Zeolithe.The most important mechanism of curing through time-delayed water binding is the use of a combination of water and water-free or low-water raw materials that slowly hydrate. For this purpose, there are in particular substances which contribute to the cleaning performance in the washing or cleaning process. Ingredients of the matrices preferred according to the invention are, for example, phosphates, carbonates, silicates and zeolites.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die entstehenden Hydratformen niedrige Schmelzpunkte aufweisen, da auf diese Weise eine Kombination der Aushärtungsmechanismen durch innere Trocknung und Abkühlung erreicht wird. Bevorzugt ist, daß die Matrices 10 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 85 Gew.-% und insbesondere 25 bis 80 Gew.-% wasserfreier Stoffe enthalten, welche durch Hydratisierung in eine Hydratform mit einem Schmelzpunkt unterhalb von 120°C, vorzugsweise unterhalb von 100°C und insbesondere unterhalb von 80°C übergehen.It is particularly preferred if the hydrate forms formed have low melting points, since in this way a combination of the curing mechanisms is achieved by internal drying and cooling. It is preferred that the matrices contain 10 to 95% by weight, preferably 15 to 90% by weight, particularly preferably 20 to 85% by weight and in particular 25 to 80% by weight of anhydrous substances which are hydrated into a Change to hydrate form with a melting point below 120 ° C., preferably below 100 ° C. and in particular below 80 ° C.
Ein weiterer Mechanismus zur Aushärtung der erfindungsgemäß verarbeiteten Matrices liegt in der Abkühlung bei der Verarbeitung der Matrices oberhalb ihres Erweichungspunktes. Verfahren, bei denen die Aushärtung der verformbaren Matrices durch Kühlung unter den Schmelzpunkt erfolgt, sind demnach bevorzugt.Another mechanism for curing the matrices processed in accordance with the invention lies in the cooling when the matrices are processed above their softening point. Methods in which the deformable matrices are cured by cooling below the melting point are therefore preferred.
Unter Temperatureinwirkung erweichbare Massen lassen sich einfach konfektionieren, indem die gewünschten weiteren Inhaltsstoffe mit einem schmelz- oder erweichbaren Stoff vermischt und die Mischung auf Temperaturen im Erweichungsbereich dieses Stoffes erwärmt und bei diesen
Temperaturen dosiert wird. Besonders bevorzugt werden hierbei als schmelz- oder erweichbare Substanzen Wachse, Paraffine, Polyalkylenglycole usw. eingesetzt. Diese werden nachfolgend beschrieben.Masses softenable under the influence of temperature can be easily assembled by mixing the desired further ingredients with a meltable or softenable substance and heating the mixture to temperatures in the softening range of this substance and at these Temperatures is metered. Waxes, paraffins, polyalkylene glycols, etc., are particularly preferably used as meltable or softenable substances. These are described below.
Die schmelz- oder erweichbaren Substanzen sollten einen Schmelzbereich (Erstarrungsbereich) in einem solchen Temperaturbereich aufweisen, bei dem die übrigen Inhaltsstoffe der zu verarbeitenden Massen keiner zu hohen thermischen Belastung ausgesetzt werden. In erfindungsgemäß bevorzugten Matrices weisen die schmelz- oder erweichbaren Substanzen einen Schmelzpunkt über 30°C auf.The meltable or softenable substances should have a melting range (solidification range) in such a temperature range in which the other ingredients of the masses to be processed are not exposed to excessive thermal stress. In matrices preferred according to the invention, the meltable or softenable substances have a melting point above 30 ° C.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die schmelz- oder erweichbaren Substanzen keinen scharf definierten Schmelzpunkt zeigt, wie er üblicherweise bei reinen, kristallinen Substanzen auftritt, sondern einen unter Umständen mehrere Grad Celsius umfassenden Schmelzbereich aufweisen. Die schmelz- oder erweichbaren Substanzen weisen vorzugsweise 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. Vorzugsweise beträgt die Breite des Schmelzbereichs wenigstens 1°C, vorzugsweise etwa 2 bis etwa 3°C.It has proven to be advantageous if the meltable or softenable substances do not show a sharply defined melting point, as is usually the case with pure, crystalline substances, but instead have a melting range that may include several degrees Celsius. The meltable or softenable substances preferably have a melting range which 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. The width of the melting range is preferably at least 1 ° C., preferably about 2 to about 3 ° C.
Die oben genannten Eigenschaften werden in der Regel von sogenannten Wachsen erfüllt. 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.The properties mentioned above are usually fulfilled by so-called waxes. '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.
Nach ihrer Herkunft teilt man die Wachse in drei Gruppen ein, die natürlichen Wachse, chemisch modifizierte Wachse und die synthetischen Wachse.The waxes are divided into three groups according to their origin, natural waxes, chemically modified waxes and synthetic waxes.
Zu den natürlichen Wachsen zählen beispielsweise pflanzliche Wachse wie Candelillawachs, Camaubawachs, 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, Paraffinwachse oder Mikrowachse.Natural waxes include, for example, vegetable waxes such as candelilla wax, camauba wax, japan 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, walrus, lanolin (wool wax), or broom wax, mineral wax or ozokerite (earth wax), or petrochemical waxes such as petrolatum, paraffin waxes or micro waxes.
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 Glycerinmonostearat-palmitat. Auch Schellack, beispielsweise Schellack-KPS-Dreiring-SP (Kalkhoff GmbH) ist erfindungsgemäß als schmelz- oder erweichbaren Substanzen einsetzbar.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). Conversely, synthetic or semi-synthetic esters from lower alcohols with fatty acids from native sources can also be used. Tegin ® 90 (Goldschmidt), a glycerol monostearate palmitate, falls into this class of substances. Shellac, for example shellac-KPS-Dreiring-SP (Kalkhoff GmbH), can also be used according to the invention as meltable or softenable substances.
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. Ebenfalls zumindest anteilig als Bestandteil der schmelz- oder erweichbaren Substanzen einsetzbar sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Fettsäureglycerinester oder Fettsäurealkanolamide aber gegebenenfalls auch wasserunlösliche oder nur wenig wasserlöslicheThe so-called 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. Examples of 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). In the context of the present invention, fatty acid glycerol esters or fatty acid alkanolamides can also be used at least in part as a constituent of the meltable or softenable substances, but they can also be water-insoluble or only slightly water-soluble
Polyalkylenglycolverbindungen.Polyalkylene glycol.
Besonders bevorzugte schmelz- oder erweichbaren Substanzen in den zu verarbeitenden Massen sind solche aus der Gruppe der Polyethylenglycole (PEG) und/oder Polypropylenglycole (PPG) enthält, wobei Polyethylenglycole mit Molmassen zwischen 1500 und 36.000 bevorzugt, solche mit Molmassen von 2000 bis 6000 besonders bevorzugt und solche mit Molmassen von 3000 bis 5000 insbesondere bevorzugt sind. Auch entsprechende Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die die plastisch verformbare(n) Masse(n) mindestens einen Stoff aus der Gruppe der Polyethylenglycole (PEG) und/oder Polypropylenglycole (PPG) enthält/enthalten, sind bevorzugt. Hierbei sind erfindungsgemäß zu verarbeitende Massen besonders bevorzugt, die als einzige schmelz- oder erweichbaren Substanzen Propylenglycole (PPG) und/oder Polyethylenglycole (PEG) enthalten. Diese Stoffe wurden weiter oben ausführlich beschrieben.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäß zu verarbeitenden Matrices im überwiegenden Anteil Paraffinwachs. Das heißt, daß wenigstens 50 Gew.-% der insgesamt enthaltenen schmelz- oder erweichbaren Substanzen, vorzugsweise mehr, aus Paraffinwachs bestehen. Besonders geeignet sind Paraffinwachsgehalte (bezogen auf die Gesamtmenge schmelz- oder erweichbarer Substanzen) von etwa 60 Gew.-%, etwa 70 Gew.-% oder etwa 80 Gew.-%, wobei noch höhere Anteile von beispielsweise mehr als 90 Gew.-% besonders bevorzugt sind.Particularly preferred meltable or softenable substances in the materials to be processed are those from the group of polyethylene glycols (PEG) and / or polypropylene glycols (PPG), polyethylene glycols with molecular weights between 1500 and 36,000 being preferred, those with molecular weights from 2000 to 6000 being particularly preferred and those with molecular weights of 3000 to 5000 are particularly preferred. Corresponding processes which are characterized in that the plastically deformable mass (s) contain / contain at least one substance from the group of polyethylene glycols (PEG) and / or polypropylene glycols (PPG) are preferred. Here, compositions to be processed according to the invention are particularly preferred which contain propylene glycols (PPG) and / or polyethylene glycols (PEG) as the only meltable or softenable substances. These substances have been described in detail above. In a further preferred embodiment, the matrices to be processed according to the invention predominantly contain paraffin wax. This means that at least 50% by weight of the total meltable or softenable substances contained, preferably more, consist of paraffin wax. Paraffin wax contents (based on the total amount of meltable or softenable substances) of approximately 60% by weight, approximately 70% by weight or approximately 80% by weight are particularly suitable, even higher proportions of, for example, more than 90% by weight. are particularly preferred.
Paraffinwachse weisen gegenüber den anderen genannten, natürlichen Wachsen im Rahmen der vorliegenden Erfindung den Vorteil auf, daß in einer alkalischen Reinigungsmittelumgebung keine Hydrolyse der Wachse stattfindet (wie sie beispielsweise bei den Wachsestern zu erwarten ist), da Paraffinwachs keine hydrolisierbaren Gruppen enthält.Paraffin waxes have the advantage over the other natural waxes mentioned in the context of the present invention that there is no hydrolysis of the waxes in an alkaline cleaning agent environment (as is to be expected, for example, from the wax esters), since paraffin wax contains no hydrolyzable groups.
Paraffinwachse bestehen hauptsächlich aus Alkanen, sowie niedrigen Anteilen an Iso- und Cycloalkanen. Das erfindungsgemäß einzusetzende Paraffin weist bevorzugt im wesentlichen keine Bestandteile mit einem Schmelzpunkt von mehr als 70°C, besonders bevorzugt von mehr als 60°C auf. Anteile hochschmelzender Alkane im Paraffin können bei Unterschreitung dieser Schmelztemperatur in der Reinigungsmittelflotte nicht erwünschte Wachsrückstände auf den zu reinigenden Oberflächen oder dem zu reinigenden Gut hinterlassen. Solche Wachsrückstände führen in der Regel zu einem unschönen Aussehen der gereinigten Oberfläche und sollten daher vermieden werden.Paraffin waxes consist mainly of alkanes, as well as low levels of iso- and cycloalkanes. The paraffin to be used according to the invention preferably has essentially no constituents with a melting point of more than 70 ° C., particularly preferably of more than 60 ° C. Portions of high-melting alkanes in the paraffin can leave undesired wax residues on the surfaces to be cleaned or the goods to be cleaned if this melting temperature is not reached in the detergent fleet. Such wax residues usually lead to an unsightly appearance on the cleaned surface and should therefore be avoided.
Bevorzugt zu verarbeitende Matrices enthalten als schmelz- oder erweichbaren Substanzen mindestens ein Paraffinwachs mit einem Schmelzbereich von 50°C bis 60°C, wobei bevorzugte Verfahren dadurch gekennzeichnet sind, daß die verformbare(n) Masse(n) ein Paraffinwachs mit einem Schmelzbereich von 50°C bis 55°C enthält/enthalten.Matrices to be processed preferably contain at least one paraffin wax with a melting range of 50 ° C to 60 ° C as meltable or softenable substances, preferred methods being characterized in that the deformable mass (es) is a paraffin wax with a melting range of 50 ° C to 55 ° C contains.
Vorzugsweise ist der Gehalt des eingesetzten Paraffinwachses an bei Umgebungstemperatur (in der Regel etwa 10 bis etwa 30°C) festen Alkanen, Isoalkanen und Cycloalkanen möglichst hoch. Je mehr feste Wachsbestandteile in einem Wachs bei Raumtemperatur vorhanden sind, desto brauchbarer ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung. Mit zunehmenden Anteil an festen Wachsbestandteilen steigt die Belastbarkeit der Verfahrensendprodukte gegenüber Stößen oder Reibung an anderen Oberflächen an, was zu einem länger anhaltenden Schutz führt. Hohe Anteile an Ölen oder flüssigen Wachsbestandteilen können zu einer Schwächung der Formkörper oder Formkörperbereiche führen, wodurch Poren geöffnet werden und die Aktivstoffe den Eingangs genannten Umgebungseinflüssen ausgesetzt werden.
Die schmelz- oder erweichbaren Substanzen können neben Paraffin als Hauptbestandteil noch eine oder mehrere der oben genannten Wachse oder wachsartigen Substanzen enthalten. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sollte das die schmelz- oder erweichbaren Substanzen bildende Gemisch so beschaffen sein, daß die Masse und der daraus gebildete Formkörper bzw. Formkörperbestandteil wenigstens weitgehend wasserunlöslich sind. Die Löslichkeit in Wasser sollte bei einer Temperatur von etwa 30°C etwa 10 mg/l nicht übersteigen und vorzugsweise unterhalb 5 mg/l liegen.Preferably, the paraffin wax content of alkanes, isoalkanes and cycloalkanes which are solid at ambient temperature (generally about 10 to about 30 ° C.) is as high as possible. The more solid wax components present in a wax at room temperature, the more useful it is within the scope of the present invention. With increasing proportion of solid wax components, the resilience of the process end products to impacts or friction on other surfaces increases, which leads to longer-lasting protection. High proportions of oils or liquid wax constituents can weaken the molded articles or molded article areas, which opens pores and exposes the active substances to the environmental influences mentioned at the beginning. In addition to paraffin, the meltable or softenable substances can also contain one or more of the above-mentioned waxes or wax-like substances as the main constituent. In a further preferred embodiment of the present invention, the mixture forming the meltable or softenable substances should be such that the mass and the molded body or molded body component formed therefrom are at least largely water-insoluble. The solubility in water should not exceed about 10 mg / l at a temperature of about 30 ° C. and should preferably be below 5 mg / l.
In solchen Fällen sollten die schmelz- oder erweichbaren Substanzen jedoch eine möglichst geringe Wasserlöslichkeit, auch in Wasser mit erhöhter Temperatur, aufweisen, um eine temperaturunabhängige Freisetzung der Aktivsubstanzen möglichst weitgehend zu vermeiden.In such cases, however, the meltable or softenable substances should have the lowest possible solubility in water, even in water at an elevated temperature, in order to largely avoid a temperature-independent release of the active substances.
Das vorstehend beschriebene Prinzip dient der verzögerten Freisetzung von Inhaltsstoffen zu einem bestimmten Zeitpunkt im Reinigungsgang und läßt sich besonders vorteilhaft anwenden, wenn im Hauptspülgang mit niedrigerer Temperatur (beispielsweise 55 °C) gespült wird, so daß die Aktivsubstanz aus den Klarspülerpartikeln erst im Klarspülgang bei höheren Temperaturen (ca. 70 °C) freigesetzt wird.The principle described above serves to delay the release of ingredients at a certain point in the cleaning cycle and can be used particularly advantageously if the main rinse cycle is carried out at a lower temperature (for example 55 ° C.), so that the active substance from the rinse aid particles only in the rinse cycle at a higher level Temperatures (approx. 70 ° C) is released.
Bevorzugte erfindungsgemäß einzusetzende Matrices sind dadurch gekennzeichnet, daß sie als schmelz- oder erweichbaren Substanzen ein oder mehrere Stoffe mit einem Schmelzbereich von 40°C bis 75 °C in Mengen von 6 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 25 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Masse, enthalten.Preferred matrices to be used according to the invention are characterized in that, as meltable or softenable substances, they contain one or more substances with a melting range from 40 ° C to 75 ° C in amounts of 6 to 30% by weight, preferably 7.5 to 25% by weight .-% and in particular from 10 to 20 wt .-%, each based on the weight of the mass.
Ein weiterer Mechanismus, nach dem die Aushärtung der Matrices erfolgen kann, ist die Verdampfung von Lösungsmitteln. Hierzu können Lösungen oder Dispersionen der gewünschten Inhaltsstoffe in einem oder mehreren geeigneten, leichtflüchtigen Lösungsmittel hergestellt werden, die nach der Dosierung diese(s) Lösungsmittel abgeben und dabei aushärten. Als Lösungsmittel bieten sich beispielsweise niedere Alkanole, Aldehyde, Ether, Ester usw. an, deren Auswahl je nach weiterer Zusammensetzung der zu verarbeitenden Matrices vorgenommen wird. Besonders geeignete Lösungsmittel für solche Verfahren, bei denen die Aushärtung der verformbaren Masse(n) durch Verdampfung von Lösungsmitteln erfolgt, sind 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 sowie die Essigsäureester der vorstehend genannten Alkohole, insbesondere Essigsäureethylester.
Die Verdampfung der genannten Lösungsmittel kann durch Erwärmung, oder durch Luftbewegung beschleunigt werden. Auch Kombinationen der genannten Maßnahmen sind hierzu geeignet, beispielsweise das Anblasen mit Warm- oder Heißluft.Another mechanism by which the matrices can be cured is the evaporation of solvents. For this purpose, solutions or dispersions of the desired ingredients can be prepared in one or more suitable, volatile solvents, which release these solvents after metering and harden in the process. Examples of suitable solvents are lower alkanols, aldehydes, ethers, esters, etc., the selection of which is made depending on the further composition of the matrices to be processed. Particularly suitable solvents for processes in which the deformable mass (s) are cured by evaporation of solvents are 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 and the acetic acid esters of the abovementioned alcohols, in particular ethyl acetate. The evaporation of the solvents mentioned can be accelerated by heating or by moving air. Combinations of the measures mentioned are also suitable for this purpose, for example blowing on with warm or hot air.
Ein weiterer Mechanismus, der der Erhärtung zugrunde liegen kann, ist die Kristallisation.Another mechanism that can be the basis of hardening is crystallization.
Die Kristallisation als der Aushärtung zugrundeliegender Mechanismus kann genutzt werden, indem beispielsweise Schmelzen kristalliner Substanzen als Grundlage einer oder mehrerer Matrices dienen. Nach der Verarbeitung gehen solche Systeme in einen höheren Ordnungszustand über, der wiederum zur Aushärtung des gesamten gebildeten Formkörpers führt. Die Kristallisation kann aber auch durch Auskristallisieren aus übersättigter Lösung erfolgen. Übersättigung ist dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Bezeichnung für einen metastabilen Zustand, in dem in einem abgeschlossenen System mehr von einem Stoff vorhanden ist, als zur Sättigung erforderlich ist. Eine beispielsweise durch Unterkühlung erhaltene übersättigte Lösung enthält demnach mehr gelösten Stoff, als sie im thermischen Gleichgewicht enthalten dürfte. Der Überschuß an gelöster Substanz kann durch Impfen mit Keimen oder Staubteilchen oder durch Erschütterung des Systems zur augenblicklichen Kristallisation gebracht werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff "übersättigt" immer auf eine Temperatur von 20°C. Lösen sich in einem bestimmten Lösungsmittel bei einer Temperatur von 20 °C von einem Stoff x Gramm im Liter, so ist die Lösung im Rahmen der vorliegenden Erfindung als "übersättigt" zu bezeichnen, wenn sie (x + y) Gramm des Stoffes im Liter enthält, wobei y > 0 gilt. So sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Lösungen als "übersättigt" zu bezeichnen, die mit einer erhöhten Temperatur als Grundlage einer zu verarbeitenden Matrix dienen und bei dieser Temperatur verarbeitet werden, bei der sich mehr an gelöstem Stoff in der Lösung befindet, als sich bei 20 °C in derselben Menge Lösungsmittel lösen würde.Crystallization as the mechanism underlying hardening can be used, for example, by melting crystalline substances as the basis of one or more matrices. After processing, such systems go into a higher order state, which in turn leads to hardening of the entire molded body formed. However, crystallization can also be carried out by crystallization from supersaturated solution. In the context of the present invention, supersaturation is the term for a metastable state in which more of a substance is present in a closed system than is required for saturation. A supersaturated solution obtained, for example, by hypothermia therefore contains more solute than it should contain in thermal equilibrium. The excess of dissolved substance can be brought to instantaneous crystallization by seeding with germs or dust particles or by shaking the system. In the context of the present invention, the term “oversaturated” always refers to a temperature of 20 ° C. If a substance dissolves x grams per liter in a certain solvent at a temperature of 20 ° C, the solution in the context of the present invention is to be referred to as "supersaturated" if it contains (x + y) grams of the substance per liter , where y> 0 applies. In the context of the present invention, solutions are also to be referred to as "supersaturated" which serve as the basis of a matrix to be processed at an elevated temperature and are processed at this temperature at which there is more of a solute in the solution than at Would dissolve 20 ° C in the same amount of solvent.
Unter dem Begriff "Löslichkeit" versteht die vorliegende Erfindung die maximale Menge eines Stoffes, die das Lösungsmittel bei einer bestimmten Temperatur aufnehmen kann, d.h. den Anteil des gelösten Stoffes in einer bei der betreffenden Temperatur gesättigten Lösung. Enthält eine Lösung mehr gelösten Stoff, als sie bei einer gegebenen Temperatur im thermodynamischen Gleichgewicht enthalten dürfte (z.B. bei Unterkühlung), so nennt man sie übersättigt. Durch Impfen mit Keimen läßt sich bewirken, daß der Überschuß als Bodenkörper der nun nur noch gesättigten Lösung ausfällt. Eine in Bezug auf eine Substanz gesättigte Lösung vermag aber noch andere Stoffe aufzulösen (z.B. kann man in einer gesättigten Kochsalz-Lösung noch Zucker auflösen).The term "solubility" in the present invention means the maximum amount of a substance that the solvent can absorb at a certain temperature, i.e. the proportion of the solute in a solution saturated at the temperature in question. If a solution contains more solute than it should contain in the thermodynamic equilibrium at a given temperature (e.g. under hypothermia), it is called supersaturated. Vaccinating with germs can cause the excess to precipitate out as the bottom of the now only saturated solution. However, a solution saturated with one substance can also dissolve other substances (e.g. you can still dissolve sugar in a saturated saline solution).
Der Zustand der Übersättigung läßt sich, wie vorstehend beschrieben, durch langsames Abkühlen bzw. durch Unterkühlung einer Lösung erreichen, solange der gelöste Stoff im Lösungsmittel bei
höheren Temperaturen besser löslich ist. Andere Möglichkeiten, zu übersättigten Lösungen zu gelangen, sind beispielsweise das Vereinigen zweier Lösungen, deren Inhaltsstoffe zu einem anderen Stoff reagieren, welcher nicht sofort ausfällt (verhinderte bzw. verzögerte Fällungsreaktionen). Der letztgenannte Mechanismus ist als Grundlage der Bildung von erfindungsgemäß zu verarbeitenden Matrices besonders geeignet.As described above, the state of supersaturation can be achieved by slow cooling or by subcooling a solution as long as the solute in the solvent higher temperatures is more soluble. Other ways of obtaining supersaturated solutions are, for example, combining two solutions, the ingredients of which react to form another substance that does not immediately fail (prevented or delayed precipitation reactions). The latter mechanism is particularly suitable as the basis for the formation of matrices to be processed according to the invention.
Prinzipiell ist der Zustand der Übersättigung bei jeder Art von Lösung erreichbar, wenngleich die Anwendung des in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Prinzips wie bereits erwähnt bevorzugt bei der Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln Anwendung findet. Demzufolge sind einige Systeme, die prinzipiell zur Bildung übersättigter Lösungen neigen, erfindungsgemäß weniger gut einsetzbar, da die zugrundeliegenden Stoffsysteme ökologisch, toxikologisch oder aus ökonomischen Gründen nicht eingesetzt werden können. Neben nichtionischen Tensiden oder gängigen nichtwäßrigen Lösungsmitteln sind daher erfindungsgemäß Aushärtungsmechanismen besonders bevorzugt, bei denen als Grundlage mindestens einer zu verarbeitenden Matrix eine übersättigte wäßrige Lösung eingesetzt wird.In principle, the state of supersaturation can be achieved with any type of solution, although, as already mentioned, the principle described in the present application is preferably used in the production of detergents and cleaning agents. Accordingly, some systems that tend to form supersaturated solutions in principle are less suitable according to the invention, since the underlying substance systems cannot be used ecologically, toxicologically or for economic reasons. In addition to nonionic surfactants or common non-aqueous solvents, curing mechanisms are therefore particularly preferred according to the invention, in which a supersaturated aqueous solution is used as the basis for at least one matrix to be processed.
Wie bereits vorstehend erwähnt, bezieht sich der Zustand der Übersättigung im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf die gesättigte Lösung bei 20 °C. Durch den Einsatz von Lösungen, die eine Temperatur oberhalb von 20 °C aufweisen, kann der Zustand der Übersättigung leicht erreicht werden. Erfindungsgemäße durch Kristallisation aushärtende Masse weisen bei der Verarbeitung bevorzugt eine Temperatur zwischen 35 und 120°C, vorzugsweise zwischen 40 und 110°C, besonders bevorzugt zwischen 45 und 90 °C und insbesondere zwischen 50 und 80 °C, aufweist, sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt.As already mentioned above, the state of supersaturation in the context of the present invention relates to the saturated solution at 20 ° C. By using solutions that have a temperature above 20 ° C, the state of supersaturation can easily be reached. Crystallization-hardening compositions according to the invention preferably have a temperature between 35 and 120 ° C., preferably between 40 and 110 ° C., particularly preferably between 45 and 90 ° C. and in particular between 50 and 80 ° C. during processing present invention preferred.
Da die hergestellten Wasch- und Reinigungsmittelportionen in der Regel weder bei erhöhten Temperaturen gelagert noch später bei diesen erhöhten Temperaturen angewandt werden, führt die Abkühlung der Mischung zur Ausfällung des Anteils an gelöstem Stoff aus der übersättigten Lösung, der über die Sättigungsgrenze bei 20 °C hinweg in der Lösung enthalten war. Die übersättigte Lösung kann sich so beim Abkühlen in eine gesättigte Lösung und einen Bodenkörper aufteilen. Es ist aber auch möglich, daß durch Rekristall isations- und Hydratationsphänomene die übersättigte Lösung bei der Abkühlung zu einem Feststoff erstarrt. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn sich bestimmte hydratwasserhaltige Salze beim Erhitzen in ihrem Kristallwasser auflösen. Beim Abkühlen bilden sich hier oft übersättigte Lösungen, die durch mechanische Einwirkung oder Keimzugabe zu einem Feststoff - dem kristallwasserhaltigen Salz als dem bei Raumtemperatur thermodynamisch stabilen Zustand - erstarren. Bekannt ist dieses Phänomen beispielsweise von Natriumthiosulfat-Pentahydrat und Natriumacetat-Trihydrat, wobei insbesondere das letztgenannte hydratwasserhaltige Salz in Form der übersättigten Lösung im erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft einsetzbar ist. Auch spezielle Wasch- und
Reinigungsmittel-Inhaltsstoffe, wie beispielsweise Phosphonate zeigen dieses Phänomen und eignen sich in Form der Lösungen hervorragend als Granulationshilfsmittel. Hierzu werden die entsprechenden Phosphonsäuren (siehe unten) mit konzentrierter Alkalilauge neutralisiert, wobei sich die Lösung durch die Neutralisationswärme aufheizt. Beim Abkühlen bilden sich aus diesen Lösungen Feststoffe der entsprechenden Alkaliphosphonate. Durch Einarbeiten weiterer Wasch- und Reinigungsmittel-Inhaltsstoffe in die noch warmen Lösungen lassen sich erfindungsgemäß verarbeitbare Matrices unterschiedlicher Zusammensetzung herstellen. Besonders bevorzugt ist, daß die als Grundlage der aushärtenden Matrix dienende übersättigte Lösung bei Raumtemperatur zu einem Feststoff erstarrt. Bevorzugt ist hierbei, daß die vormals übersättigte Lösung nach dem Erstarren zu einem Feststoff durch Erhitzen auf die Temperatur, bei der die übersättigte Lösung gebildet wurde, nicht wieder in eine übersättigte Lösung überführt werden kann. Dies ist beispielsweise bei den erwähnten Phosphonaten der Fall.Since the detergent and cleaning agent portions produced are generally neither stored at elevated temperatures nor used later at these elevated temperatures, the cooling of the mixture leads to the precipitation of the proportion of solute from the supersaturated solution that exceeds the saturation limit at 20 ° C was included in the solution. The supersaturated solution can thus be divided into a saturated solution and a soil body when it cools down. However, it is also possible that recrystallization and hydration phenomena solidify the supersaturated solution to a solid upon cooling. This is the case, for example, when certain hydrated salts dissolve in their crystal water when heated. When cooling, supersaturated solutions are often formed here, which solidify through mechanical action or the addition of germs to a solid - the water containing salt as the state that is thermodynamically stable at room temperature. This phenomenon is known, for example, of sodium thiosulfate pentahydrate and sodium acetate trihydrate, with the latter salt containing hydrate in the form of the supersaturated solution being particularly useful in the process according to the invention. Also special washing and Detergent ingredients, such as phosphonates, show this phenomenon and, in the form of solutions, are ideal as granulation aids. For this purpose, the corresponding phosphonic acids (see below) are neutralized with concentrated alkali water, whereby the solution heats up due to the heat of neutralization. Upon cooling, solids of the corresponding alkali metal phosphonates are formed from these solutions. By incorporating further detergent and cleaning agent ingredients into the still warm solutions, matrices of different composition that can be processed according to the invention can be produced. It is particularly preferred that the supersaturated solution serving as the basis of the curing matrix solidifies to a solid at room temperature. It is preferred here that the previously supersaturated solution, after solidification to a solid by heating to the temperature at which the supersaturated solution was formed, cannot be converted back into a supersaturated solution. This is the case, for example, with the phosphonates mentioned.
Die als Grundlage der aushärtenden Matrix dienende übersättigte Lösung kann - wie vorstehend erwähnt - auf mehreren Wegen erhalten und dann nach optionaler Zumischung weiterer Inhaltsstoffe verarbeitet werden. Ein einfacher Weg besteht beispielsweise darin, daß die als Grundlage der aushärtenden Matrix dienende übersättigte Lösung durch Auflösen des gelösten Stoffes in erhitztem Lösungsmittel hergestellt wird. Werden auf diese Weise im erhitzten Lösungsmittel höhere Mengen des gelösten Stoffes gelöst, als sich bei 20 °C lösen würden, so liegt eine im Sinne der vorliegenden Erfindung übersättigte Lösung vor, die entweder heiß (siehe oben) oder abgekühlt und im metastabilen Zustand in den Mischer gegeben werden kann.The supersaturated solution serving as the basis of the hardening matrix can - as mentioned above - be obtained in several ways and then processed after optional addition of further ingredients. A simple way is, for example, that the supersaturated solution serving as the basis of the curing matrix is prepared by dissolving the solute in heated solvent. If higher amounts of the solute are dissolved in the heated solvent than would dissolve at 20 ° C, then there is a supersaturated solution in the sense of the present invention, which is either hot (see above) or cooled and in the metastable state in the Mixer can be given.
Es ist ferner möglich, hydratwasserhaltige Salze durch "trockenes" Erhitzen zu entwässern und im eigenen Kristallwasser aufzulösen (siehe oben). Auch dies ist eine Methode, im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbare übersättigte Lösungen herzustellen.It is also possible to dehydrate salts containing hydrate water by "dry" heating and to dissolve them in your own water of crystallization (see above). This is also a method for producing supersaturated solutions which can be used in the context of the present invention.
Ein weiterer Weg besteht darin, eine nicht-übersättigte Lösung mit einem Gas oder einer weiteren Flüssigkeit bzw. Lösung zu versetzen, so daß der gelöste Stoff in der Lösung zu einem schlechter löslichen Stoff reagiert oder sich in der Mischung der Lösungsmittel schlechter löst. Das Vereinigen zweier Lösungen, die jeweils zwei Stoffe enthalten, welche miteinander zu einem schlechter löslichen Stoff reagieren, ist ebenfalls eine Methode zur Herstellung übersättigter Lösungen, solange der schlechter lösliche Stoff nicht augenblicklich ausfällt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls bevorzugt ist, daß die als Grundlage der aushärtenden Matrix dienende übersättigte Lösung durch Vereinigung von zwei oder mehr Lösungen hergestellt wird. Beispiele für solche Wege, übersättigte Lösungen herzustellen, werden nachstehend behandelt.Another way is to add a gas or another liquid or solution to a non-supersaturated solution so that the solute reacts in the solution to a poorly soluble substance or dissolves poorly in the mixture of solvents. Combining two solutions, each containing two substances that react with each other to form a poorly soluble substance, is also a method for producing supersaturated solutions, as long as the poorly soluble substance does not fail immediately. It is also preferred in the context of the present invention that the supersaturated solution serving as the basis of the hardening matrix is prepared by combining two or more solutions. Examples of such ways to make supersaturated solutions are discussed below.
Bevorzugt ist, daß die übersättigte wäßrige Lösung durch Vereinigen einer wäßrigen Lösung eines oder mehrerer saurer Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln, vorzugsweise aus
der Gruppe der Tensidsäuren, der Buildersäuren und der Komplexbildnersäuren, und einer wäßrigen Alkalilösung, vorzugsweise einer wäßrigen Alkalihydroxidlösung, insbesondere einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung, erhalten wird.It is preferred that the supersaturated aqueous solution, preferably by combining an aqueous solution of one or more acidic ingredients of detergents and cleaning agents the group of surfactant acids, builder acids and complexing agents, and an aqueous alkali solution, preferably an aqueous alkali hydroxide solution, in particular an aqueous sodium hydroxide solution.
Unter den bereits weiter oben erwähnten Vertretern der genannten Verbindungsklassen nehmen insbesondere die Phosphonate im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine herausragende Stellung ein. In bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren wird daher die übersättigte wäßrige Lösung durch Vereinigen einer wäßrigen Phosphonsäurelösung mit Konzentrationen oberhalb 45 Gew.-%, vorzugsweise oberhalb 50 Gew.-% und insbesondere oberhalb 55 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Phosphonsäurelösung und einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung mit Konzentrationen oberhalb 35 Gew.-%, vorzugsweise oberhalb 40 Gew.-% und insbesondere oberhalb 45 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Natriumhydroxidlösung, erhalten.Among the representatives of the compound classes mentioned above, the phosphonates in particular have an outstanding position in the context of the present invention. In preferred processes according to the invention, therefore, the supersaturated aqueous solution is combined by combining an aqueous phosphonic acid solution with concentrations above 45% by weight, preferably above 50% by weight and in particular above 55% by weight, based in each case on the phosphonic acid solution and an aqueous sodium hydroxide solution Concentrations above 35 wt .-%, preferably above 40 wt .-% and in particular above 45 wt .-%, each based on the sodium hydroxide solution.
Die Aushärtung der Matrix kann erfindungsgemäß auch durch chemische Rekation(en), insbesondere Polymerisation, erfolgen. Prinzipiell sind dabei alle chemischen Reaktionen geeignet, die ausgehend von einem oder mehreren flüssigen bis pastösen Stoffen durch Reaktion mit (einem) anderen Stoff(en) zu Feststoffen führen. Insbesondere chemische Reaktionen, die nicht schlagartig zur genannten Zustandsänderung führen, sind dabei geeignet. Aus der Vielfalt chemischer Reaktionen, die zur Erstarrungsphänomena führen, sind insbesondere Reaktionen geeignet, bei denen der Aufbau größerer Moleküle aus kleineren Molekülen erfolgt. Hierzu zählen wiederum bevorzugt Reaktionen, bei denen viele kleine Moleküle zu (einem) größeren Molekül(en) reagieren. Dies sind sogenannte Polyreaktionen (Polymerisation, Polyaddition, Polykondensation) und polymeranaloge Reaktionen. Die entsprechenden Polymerisate, Polyaddukte (Polyadditionsprodukte) oder Polykondensate (Polykondensationsprodukte) verleihen dem fertig abgelängten Formkörper dann seine Festigkeit.According to the invention, the matrix can also be cured by chemical reaction (s), in particular polymerization. In principle, all chemical reactions are suitable which, starting from one or more liquid to pasty substances, lead to solids by reaction with (another) substance (s). Chemical reactions that do not suddenly lead to the state change mentioned are particularly suitable. From the variety of chemical reactions that lead to the solidification phenomenon, reactions are particularly suitable in which larger molecules are made up of smaller molecules. Again, this preferably includes reactions in which many small molecules react to (one) larger molecule (s). These are so-called polyreactions (polymerization, polyaddition, polycondensation) and polymer-analogous reactions. The corresponding polymers, polyadducts (polyaddition products) or polycondensates (polycondensation products) then give the shaped body which has been cut to length its strength.
Im Hinblick auf den Einsatzzweck der erfindungsgemäß hergestellten Produkte ist es bevorzugt, als Aushärtungsmechanismus die Bildung von solchen festen Substanzen aus flüssigen oder pastösen Ausgangsstoffen zu nutzen, die im Wasch- und Reinigungsmittel ohnehin als Inhaltsstoffe, beispielsweise Cobuilder, soil-repellents oder soil-release-Polymere eingesetzt werden sollen. Solche Cobuilder können beispielsweise aus den Gruppen der Polycarboxylate/Polycarbonsäuren, polymeren Polycarboxylate, Asparaginsäure, Polyacetale, Dextrine usw. stammen. Diese Stoffklassen werden weiter unten beschrieben.With regard to the intended use of the products produced according to the invention, it is preferred to use the formation of such solid substances from liquid or pasty starting materials as the curing mechanism, which in the detergent and cleaning agent are anyway used as ingredients, for example cobuilders, soil repellents or soil release Polymers are to be used. Such cobuilders can originate, for example, from the groups of polycarboxylates / polycarboxylic acids, polymeric polycarboxylates, aspartic acid, polyacetals, dextrins, etc. These classes of substances are described below.
Ein weiterer Mechanismus, nach dem die Aushärtung der verformbaren Masse(n) im Rahmen desr vorliegenden Erfindung erfolgen kann, ist die durch Änderung der rheologischen Eigenschaften erfolgende Aushärtung.
Dabei macht man sich die Eigenschaft zunutze, daß bestimmte Substanzen unter Einwirkung von Scherkräften ihre rheologischen Eigenschaften zum Teil drastisch ändern. Beispiele für solche Systeme, die dem Fachmann geläufig sind, sind beispielsweise Schichtsilikate, die unter Scherung in geeigneten Matrizes stark verdickend wirken und zu schnittfesten Massen führen können.Another mechanism by which the deformable composition (s) can be cured in the context of the present invention is that of the curing, which takes place by changing the rheological properties. This takes advantage of the property that certain substances can drastically change their rheological properties under the influence of shear forces. Examples of such systems which are known to the person skilled in the art are, for example, layered silicates which have a strong thickening effect under shear in suitable matrices and can lead to cut-resistant masses.
Zusammenfassend sind aus Gründen der technischen Machbarkeit besonders bevorzugt erfindungsgemäße Portionsverpackungen dadurch gekennzeichnet, daß das fließfähige Material eine erstarrte Schmelze ist.In summary, for reasons of technical feasibility, portion packs according to the invention are particularly preferably characterized in that the flowable material is a solidified melt.
Das fließfähige Material kann außer einer (gegebenenfalls erstarrenden oder aushärtenden) Flüssigkeit auch partikelförmig sein. Hier sind erfindungsgemäße Portionsverpackungen bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß das fließfähige Material eine Partikelgesamtheit ist, deren mittlere Partikelgröße unter 1200 μm, vorzugsweise unterhalb von 300 μm, besonders bevorzugt unterhalb von 250 μm und insbesondere unterhalb von 200 μm liegt.In addition to a (possibly solidifying or hardening) liquid, the flowable material can also be particulate. Portion packagings according to the invention are preferred here, which are characterized in that the flowable material is a total of particles whose average particle size is below 1200 μm, preferably below 300 μm, particularly preferably below 250 μm and in particular below 200 μm.
Je nach gewünschtem Anwendungszweck können die erfindungsgemäßem Portionen unterschiedliche Inhaltsstoffe von Wasch- oder Reinigungsmitteln enthalten. Dabei können die unterschiedlichen Bereiche wie Kern, einzelne Kernregion (bei mehrphasigen Kernen), Matrix bzw. einzelne Matrixregion zur Trennung inkompatibler Inhaltsstoffe genutzt werden.Depending on the desired application, the portions according to the invention can contain different detergent or cleaning agent ingredients. The different areas such as core, individual core region (in the case of multi-phase cores), matrix or individual matrix region can be used to separate incompatible ingredients.
Die wichtigsten Inhaltsstoffe, die in den erfindungsgemäßen Portionen enthalten sein können, werden nachstehend beschrieben.The most important ingredients that can be contained in the portions according to the invention are described below.
Die erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittelportionen enthalten vorzugsweise Tensid(e), wobei anionische, nichtionische, kationische und/oder amphotere Tenside eingesetzt werden können. Bevorzugt sind aus anwendungstechnischer Sicht bei Textilwaschmitteln Mischungen aus anionischen und nichtionischen Tensiden, wobei der Anteil der anionischen Tenside größer sein sollte als der Anteil an nichtionischen Tensiden. Der Gesamttensidgehalt der Wasch- oder Reinigungsmittelportionen liegt vorzugsweise unterhalb von 30 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel. Nichtionische Tenside wurden weiter oben bereits als optionale Weichmacher für die Umhüllung beschreieben. Dieselben Substanzen lassen sich in den Portionen auch als waschaktive Substanzen einsetzen., so daß auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen werden kann.
Außerdem können als weitere nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel RO(G)x eingesetzt werden, in der R einen primären geradkettigen oder methylverzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 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.The detergent or cleaning agent portions according to the invention preferably contain surfactant (s), it being possible to use anionic, nonionic, cationic and / or amphoteric surfactants. From an application point of view, preference is given to mixtures of anionic and nonionic surfactants in textile detergents, the proportion of anionic surfactants being greater than the proportion of nonionic surfactants. The total surfactant content of the detergent or cleaning agent portions is preferably below 30% by weight, based on the total agent. Nonionic surfactants have already been described above as optional plasticizers for the coating. The same substances can also be used in the portions as washing-active substances, so that reference can be made to the above statements. In addition, alkyl glycosides of the general formula RO (G) x 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 8 to 22, preferably 12 to 18, 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.
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, insbesondere Fettsäuremethylester.Another class of preferably used 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, in particular fatty acid methyl ester.
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.Nonionic surfactants of the amine oxide type, for example N-cocoalkyl-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.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der nachstehenden Formel VIII,Other suitable surfactants are polyhydroxy fatty acid amides of the formula VIII below,
R 'R '
R-CO-N-[Z] VIIIR-CO-N- [Z] VIII
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.in which 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 and [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 can usually 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.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der nachstehenden Formel IX,
R1-0-R2 The group of polyhydroxy fatty acid amides also includes compounds of the formula IX below, R 1 -0-R 2
R-CO-N-[Z] IXR-CO-N- [Z] IX
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 8 Kohlenstoffatomen und R2 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei C1-4-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.in which R represents a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 7 to 12 carbon atoms, R 1 represents a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical having 2 to 8 carbon atoms and R 2 represents a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical or an oxyalkyl radical having 1 to 8 carbon atoms, C 1-4 -alkyl or phenyl radicals being preferred and [Z] being a linear polyhydroxyalkyl radical whose alkyl chain is substituted by at least two hydroxyl groups, or alkoxylated, preferably ethoxylated or propylated Derivatives of this rest.
[Zj wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines Zuckers erhalten, beispielsweise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die N-Alkoxy- oder N- Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.[Zj is preferably obtained by reductive amination of a sugar, for example glucose, fructose, maltose, lactose, galactose, mannose or xylose. The N-alkoxy- or N-aryloxy-substituted compounds can then be converted into the desired polyhydroxy fatty acid amides by reaction with fatty acid methyl esters in the presence of an alkoxide as catalyst.
Der Gehalt bevorzugter für die Textilwäsche geeigneter erfindungsgemäßer Wasch- oder Reinigungsmittelportionen an nichtionischen Tensiden beträgt 5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 7 bis 15 Gew.-% und insbesondere 9 bis 14 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel.The content of non-ionic surfactants in preferred detergent or cleaning agent portions according to the invention which are suitable for textile washing is 5 to 20% by weight, preferably 7 to 15% by weight and in particular 9 to 14% by weight, in each case based on the total agent.
In maschinellen Geschirrspülmitteln werden vorzugsweise schwachschäumende nichtionische Tenside eingesetzt.Low-foaming nonionic surfactants are preferably used in automatic dishwashing detergents.
In Verbindung mit den genannten Tensiden können auch anionische, kationische und/oder amphotere Tenside eingesetzt werden, wobei diese wegen ihres Schaumverhaltens in maschinellen Geschirrspülmitteln nur untergeordnete Bedeutung besitzen und zumeist nur in Mengen unterhalb von 10 Gew.-%, meistens sogar unterhalb von 5 Gew.-%, beispielsweise von 0,01 bis 2,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Mittel, eingesetzt werden. In Waschmitteln haben diese Tenside hingegen eine deutlich höhere Bedeutung. Die erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittelportionen können somit als Tensidkomponente auch anionische, kationische und/oder amphotere Tenside enthalten.Anionic, cationic and / or amphoteric surfactants can also be used in conjunction with the surfactants mentioned, these being of only minor importance because of their foaming behavior in automatic dishwashing detergents and mostly only in amounts below 10% by weight, mostly even below 5% by weight .-%, for example from 0.01 to 2.5 wt .-%, each based on the agent. In contrast, these surfactants are of significantly greater importance in detergents. The detergent or cleaning agent portions according to the invention can thus also contain anionic, cationic and / or amphoteric surfactants as the surfactant component.
Als kationische Aktivsubstanzen können die erfindungsgemäßen Mittel beispielsweise kationische Verbindungen der Formeln X, XI oder XII enthalten:
R1 The agents according to the invention can contain, for example, cationic compounds of the formulas X, XI or XII as cationic active substances: R 1
R1-N(+)-(CH2)n-T-R2 (X)R 1 -N (+) - (CH 2 ) n -TR 2 (X)
(CH2)n-T-R2 (CH 2 ) n -TR 2
R1 R 1
R1-N(+)-(CH2)n-CH-CH2 (XI)R 1 -N (+) - (CH 2 ) n -CH-CH 2 (XI)
R' T TR 'T T
R R2 RR 2
R1 R 1
R3-N(+)-(CH2)n-T-R2 (XII)R 3 -N (+) - (CH 2 ) n -TR 2 (XII)
R4 R 4
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-AlkyI- oder -Alkenylgruppen; R3 = R1 oder (CH2)n-T-R2; R4 = R1 oder R2 oder (CH2)n-T-R2; T = -CH2-, -O- CO- oder -CO-O- und n eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist.wherein each R 1 group is independently selected from C 1-6 alkyl, alkenyl or hydroxyalkyl groups; each R 2 group is independently selected from C 8-28 alkyl or alkenyl groups; R 3 = R 1 or (CH 2 ) n -TR 2 ; R 4 = R 1 or R 2 or (CH 2 ) n -TR 2 ; T = -CH 2 -, -O- CO- or -CO-O- and n is an integer from 0 to 5.
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-ι8-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester
von D-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), z.B. die D-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Taigfettsäuren geeignet.Anionic surfactants used are, for example, those of the sulfonate and sulfate type. The surfactants of the sulfonate type are preferably C 9-13 -alkylbenzenesulfonates, olefin sulfonates, ie mixtures of alkene and hydroxyalkanesulfonates and disulfonates such as those obtained from C 12-18 monoolefins with an end or internal double bond by sulfonation Gaseous sulfur trioxide and subsequent alkaline or acidic hydrolysis of the sulfonation products. Also suitable are alkanesulfonates, which are for example derived from C 12 ι 8 alkanes by sulfochlorination or sulfoxidation and subsequent hydrolysis or neutralization. The esters are also the same of D-sulfo fatty acids (ester sulfonates), for example the D-sulfonated methyl esters of hydrogenated coconut, palm kernel or tallow fatty acids.
Weitere geeignete Aniontenside 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.Other suitable anionic surfactants 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.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der Cι2-C18-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 Cι2-C16-Alkylsulfate und C12-C15- Alkylsulfate sowie C14-C 5-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche beispielsweise gemäß den US-Patentschriften 3,234,258 oder 5,075,041 hergestellt werden und als Handelsprodukte der Shell Oil Company unter dem Namen DAN® erhalten werden können, sind geeignete Aniontenside.As alk (en) yl sulfates are the alkali and in particular the sodium salts of the sulfuric acid semiesters of the C 2 -C 18 fatty alcohols, for example from coconut fatty 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 C 2 -C 16 alkyl sulfates and C 12 -C 15 alkyl sulfates and C 14 -C 5 alkyl sulfates are preferred for washing technology reasons. In addition, 2,3-alkyl sulfates, which are produced for example in accordance with US Patent No. 3,234,258 or 5,075,041 and can be obtained as commercial products from Shell Oil Company under the name DAN ®, are suitable anionic surfactants.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten C7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C9-1 -Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder Cι2-18-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.The sulfuric acid monoesters of the straight-chain or branched C 7-21 alcohols ethoxylated with 1 to 6 moles of ethylene oxide, such as 2-methyl-branched C 9-1 alcohols with an average of 3.5 moles of ethylene oxide (EO) or Cι 2-18 - 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.
Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure, 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.Other 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. 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). In turn, there are sulfosuccinates whose fatty alcohol residues differ from ethoxylated fatty alcohols with a narrow homolog distribution derive, 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.
Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind gesättigte und ungesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, (hydrierten) Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z.B. Kokos-, Palmkern-, Olivenöl- oder Taigfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.Soaps are particularly suitable as further anionic surfactants. Saturated and unsaturated 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, olive oil or tallow fatty acids, derived soap mixtures.
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.The anionic surfactants, including the soaps, 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.
Der Gehalt bevorzugter erfindungsgemäßer Textilwaschmittel an anionischen Tensiden beträgt 5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 7 bis 22 Gew.-% und insbesondere 10 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel. Erfindungsgemäße Reinigungsmittel für das maschinelle Geschirrspülen sind vorzugsweise frei von anionischen Tensiden.The anionic surfactant content of preferred textile detergents according to the invention is 5 to 25% by weight, preferably 7 to 22% by weight and in particular 10 to 20% by weight, in each case based on the total composition. Cleaning agents according to the invention for machine dishwashing are preferably free from anionic surfactants.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung enthalten bevorzugte Mittel zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Gerüststoffe, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, Elektrolyte, nichtwäßrigen Lösungsmittel, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Hydrotope, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Einlaufverhinderer, Knitterschutzmittel, Farbübertragungsinhibitoren, antimikrobiellen Wirkstoffe, Germizide, Fungizide, Antioxidantien, Korrosionsinhibitoren, Antistatika, Bügelhilfsmittel, Phobier- und Imprägniermittel, Quell- und Schiebefestmittel sowie UV-Absorber.In the context of the present invention, preferred agents additionally contain one or more substances from the group of builders, bleaching agents, bleach activators, enzymes, electrolytes, non-aqueous solvents, pH adjusting agents, fragrances, perfume carriers, fluorescent agents, dyes, hydrotopes, foam inhibitors, silicone oils, antiredeposition agents, optical brighteners, graying inhibitors, anti-shrink agents, anti-crease agents, color transfer inhibitors, antimicrobial agents, germicides, fungicides, antioxidants, corrosion inhibitors, antistatic agents, ironing aids, phobing and impregnating agents, swelling and sliding agents and UV absorbers.
Als Gerüststoffe, die in den erfindungsgemäßen Mitteln enthalten sein können, sind insbesondere Phosphate, Silikate, Aluminiumsilikate (insbesondere Zeolithe), Carbonate, Salze organischer Di- und Polycarbonsäuren sowie Mischungen dieser Stoffe zu nennen.The builders that can be contained in the agents according to the invention include, in particular, phosphates, silicates, aluminum silicates (in particular zeolites), carbonates, salts of organic di- and polycarboxylic acids and mixtures of these substances.
Der Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersubstanzen ist erfindungsgemäß 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)π 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.The use of the generally known phosphates as builder substances is possible according to the invention, provided that such use should not be avoided for ecological reasons. Of the large number of commercially available phosphates, 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 general term for the alkali metal (especially sodium and potassium) salts of the various phosphoric acids, in which one can distinguish between metaphosphoric acids (HP0 3 ) π and orthophosphoric acid H 3 P0 4 in addition to higher molecular weight representatives. The phosphates combine several advantages: They act as alkali carriers, prevent limescale deposits on machine parts and lime incrustations in fabrics and also contribute to cleaning performance.
Natriumdihydrogenphosphat, NaH2P04, 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), KH2P0 , ist ein weißes Salz der Dichte 2,33 gern'3, hat einen Schmelzpunkt 253° [Zersetzung unter Bildung von Kaliumpolyphosphat (KP03),J und ist leicht löslich in Wasser.Sodium dihydrogenphosphate, NaH 2 P0 4 , exists as a dihydrate (density 1, 91 like "3 , melting point 60 °) and as a monohydrate (density 2.04 like '3 ). Both salts are white powders which are very easily soluble in water Heat the crystal water and lose it at 200 ° C into the weakly acidic diphosphate (disodium hydrogen diphosphate, Na 2 H 2 P 2 0 7 ), at higher temperature into sodium trimetaphosphate (Na 3 P 3 0 9 ) and Maddrell's salt (see below). NaH 2 P0 4 reacts acidic; it forms when phosphoric acid is adjusted to pH 4.5 with sodium hydroxide solution and the mash is sprayed in. Potassium dihydrogen phosphate (primary or monobasic potassium phosphate, potassium biphosphate, KDP), KH 2 P0 is a white salt the density 2.33 like '3 , has a melting point of 253 ° [decomposes to form potassium polyphosphate (KP0 3 ), J and is easily soluble in water.
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 H20) 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 Na P207 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.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 2 0) 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 P 2 0 7 when heated more. Disodium hydrogen phosphate is prepared 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.
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.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 in the detergent industry, the more soluble ones are therefore highly effective, potassium phosphates often preferred over corresponding sodium compounds.
Tetranatriumdiphosphat (Natriumpyrophosphat), Na4P207, existiert in wasserfreier Form (Dichte 2,534 gern"3, Schmelzpunkt 988°, auch 880° angegeben) und als Decahydrat (Dichte 1 ,815-1 ,836 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), K4P207, 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.Tetrasodium diphosphate (sodium pyrophosphate), Na 4 P 2 0 7 , exists in anhydrous form (density 2.534 like "3 , melting point 988 °, also given 880 °) and as decahydrate (density 1, 815-1, 836 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), K 4 P 2 0 7 , exists in the form of the trihydrate and is a colorless, hygroscopic powder with a density of 2.33, preferably 3 , which is soluble in water, the pH value being 1% Solution at 25 ° is 10.4.
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.Condensation of the NaH 2 P0 4 or the KH 2 P0 4 produces higher moles. 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.
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 8% 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, weiche ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind. Diese entstehen beispielsweise, wenn man Natriumtrimetaphosphat mit KOH hydrolysiert:The technically important pentasodium triphosphate, Na 5 P 3 O 10 (sodium tripolyphosphate), is an anhydrous or non-hygroscopic, water-soluble salt of the general formula NaO- [P (0) (ONa) -0] n that crystallizes with 6 H 2 0 -Na with n = 3. 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 8% orthophosphate and 15% diphosphate. 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:
(NaP03)3 + 2 KOH - Na3K2P3O10 + HzO
Diese sind erfindungsgemäß genau wie Natriumtripolyphosphat, Kaliumtripolyphosphat oder Mischungen aus diesen beiden einsetzbar; auch Mischungen aus Natriumtripolyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat oder Mischungen aus Kaliumtripolyphosphat und Nathumkaliumtripolyphosphat oder Gemische aus Natriumtripolyphosphat und Kaliumtripolyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat sind erfindungsgemäß einsetzbar.(NaP0 3 ) 3 + 2 KOH - Na 3 K 2 P 3 O 10 + H z O According to the invention, these can be used just like sodium tripolyphosphate, potassium tripolyphosphate or mixtures of these two; 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 also be used according to the invention.
Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die allgemeine Formel NaMSix02x+1 '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,.Suitable crystalline, layered sodium silicates have the general formula NaMSi x 0 2x + 1 ' 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 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. In particular, both β- and δ-sodium disilicates Na 2 Si 2 0 5 -yH 2 0 are preferred.
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na20 : Si0 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.Amorphous sodium silicates with a Na 2 0: Si0 modulus of 1: 2 to 1: 3.3, preferably 1: 2 to 1: 2.8 and in particular 1: 2 to 1: 2.6, which delay the dissolution, can also be used are and have secondary washing properties. 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. In the context of this invention, the term “amorphous” is also understood to mean “X-ray amorphous”. This means that the 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. However, 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 particularly preferred.
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
nNa20 • (1-n)K20 ■ Al203 ■ (2 - 2,5)Si02 ■ (3,5 - 5,5) H20The finely crystalline, synthetic and bound water-containing zeolite used is preferably zeolite A and / or P. As zeolite P, zeolite MAP® (commercial product from Crosfield) is particularly preferred. However, 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 nNa 2 0 • (1-n) K 2 0 ■ Al 2 0 3 ■ (2 - 2.5) Si0 2 ■ (3.5 - 5.5) H 2 0
beschrieben werden kann. Der Zeolith kann als sprühgetrocknetes Pulver oder auch als ungetrocknete, von ihrer Herstellung noch feuchte, stabilisierte Suspension zum Einsatz kommen. Für den Fall, daß der Zeolith als Suspension eingesetzt wird, kann diese geringe Zusätze an nichtionischen Tensiden als Stabilisatoren enthalten, beispielsweise 1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf Zeolith, an ethoxylierten C12-C18-Fettalkoholen mit 2 bis 5 Ethylenoxidgruppen, C 2-C14-Fettal- koholen mit 4 bis 5 Ethylenoxidgruppen oder ethoxylierten Isotridecanolen. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von weniger als 10 μm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Counter) auf und enthalten vorzugsweise 18 bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.-% an gebundenem Wasser.can be described. The zeolite can be used as a spray-dried powder or as an undried stabilized suspension that is still moist from its production. In the event that the zeolite is used as a suspension, it can contain small additions of nonionic surfactants as stabilizers, for example 1 to 3% by weight, based on zeolite, of ethoxylated C 12 -C 18 fatty alcohols with 2 to 5 ethylene oxide groups , C 2 -C 14 fatty alcohols with 4 to 5 ethylene oxide groups or ethoxylated isotridecanols. Suitable zeolites have an average particle size of less than 10 μm (volume distribution; measurement method: Coulter Counter) and preferably contain 18 to 22% by weight, in particular 20 to 22% by weight, of bound water.
Weitere wichtige Gerüststoffe sind insbesondere die Carbonate, Citrate und Silikate. Bevorzugt werden Trinatriumcitrat und/oder Pentanatriumtripolyphosphat und/oder Natriumcarbonat und/oder Natriumbicarbonat und/oder Gluconate und/oder silikatische Builder aus der Klasse der Disilikate und/oder Metasilikate eingesetzt.Other important builders are in particular the carbonates, citrates and silicates. Trisodium citrate and / or pentasodium tripolyphosphate and / or sodium carbonate and / or sodium bicarbonate and / or gluconates and / or silicate builders from the class of disilicates and / or metasilicates are preferably used.
Als weitere Bestandteile können Alkaliträger zugegen sein. Als Alkaliträger gelten Alkalimetallhydroxide, Alkalimetallcarbonate, Alkalimetallhydrogencarbonate, Alkalimetall- sesquicarbonate, Alkalisilikate, Alkalimetasilikate, und Mischungen der vorgenannten Stoffe, wobei im Sinne dieser Erfindung bevorzugt die Alkalicarbonate, insbesondere Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat oder Natriumsesquicarbonat eingesetzt werden.Alkali carriers can be present as further constituents. Alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, alkali metal hydrogen carbonates, alkali metal sesquicarbonates, alkali silicates, alkali metal silicates, and mixtures of the abovementioned substances are considered to be alkali carriers, alkali metal carbonates, in particular sodium carbonate, in particular sodium bicarbonate or sodium sesquicarbonate being used for the purposes of this invention.
Besonders bevorzugt ist ein Buildersystem enthaltend eine Mischung aus Tripolyphosphat und Natriumcarbonat.A builder system containing a mixture of tripolyphosphate and sodium carbonate is particularly preferred.
Ebenfalls besonders bevorzugt ist ein Buildersystem enthaltend eine Mischung aus Tripolyphosphat und Natriumcarbonat und Natriumdisilikat.A builder system containing a mixture of tripolyphosphate and sodium carbonate and sodium disilicate is also particularly preferred.
Daneben können weitere Inhaltsstoffe zugegen sein, wobei erfindungsgemäße Wasch-, Spüloder Reinigungsmittel bevorzugt sind, die zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Acidifizierungsmittel, Chelatkomplexbildner oder der belagsinhibierenden Polymere enthalten.In addition, other ingredients may be present, washing, rinsing or cleaning agents according to the invention being preferred which additionally contain one or more substances from the group of the acidifying agents, chelate complexing agents or the deposit-inhibiting polymers.
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.-%).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, in particular maleic anhydride and succinic anhydride are 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).
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 Komplexbiidung über ein Ion zu Ringen geschlossen. Die Zahl der gebundenen Liganden hängt von der Koordinationszahl des zentralen Ions ab.Another possible group of ingredients are the chelating agents. 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.
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.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.
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.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.
Besonders bevorzugt sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Wasch- oder Reinigungsmittelportionen, die ein oder mehrere Chelatkomplexbildner aus den Gruppen derIn the context of the present invention, particular preference is given to detergent or cleaning agent portions which contain one or more chelate complexing agents from the groups of
(i) Polycarbonsäuren, bei denen die Summe der Carboxyl- und gegebenenfalls Hydroxylgruppen mindestens 5 beträgt,
(ii) stickstoffhaltigen Mono- oder Polycarbonsäuren,(i) polycarboxylic acids in which the sum of the carboxyl and optionally hydroxyl groups is at least 5, (ii) nitrogen-containing mono- or polycarboxylic acids,
(iii) geminalen Diphosphonsäuren,(iii) geminal diphosphonic acids,
(iv) Aminophosphonsäuren,(iv) aminophosphonic acids,
(v) Phosphonopolycarbonsäuren,(v) phosphonopolycarboxylic acids,
(vi) Cyclodextrine(vi) cyclodextrins
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 Mittels, enthalten.in amounts above 0.1% by weight, preferably above 0.5% by weight, particularly preferably above 1% by weight and in particular above 2.5% by weight, in each case based on the weight of the By means of, included.
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:All complexing agents of the prior art can be used in the context of the present invention. These can belong to different chemical groups. The following are preferably used individually or in a mixture:
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.a) polycarboxylic acids in which the sum of the carboxyl and optionally hydroxyl groups is at least 5, such as gluconic acid, b) nitrogen-containing mono- or polycarboxylic acids, such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), N-hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, hydroxyethyliminodiacetic acid, 3-nitridodiacetic acid, nitridodiacetic acid , N-di- (β-hydroxyethyl) glycine, N- (1,2-dicarboxy-2-hydroxyethyl) glycine, N- (1,2-dicarboxy-2-hydroxyethyl) aspartic acid or nitrilotriacetic acid (NTA), c) geminal diphosphonic acids such as 1-hydroxyethane-1, 1-diphosphonic acid (HEDP), their higher homologues with up to 8 carbon atoms and derivatives thereof containing hydroxyl or amino groups, and 1-aminoethane-1, 1-diphosphonic acid, their higher homologues with up to 8 carbon atoms as well as derivatives thereof containing hydroxyl or amino groups, d) aminophosphonic acids such as ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methy lenphosphonic acid) or nitrilotri (methylenephosphonic acid), e) phosphonopolycarboxylic acids such as 2-phosphonobutane-1, 2,4-tricarboxylic acid and f) cyclodextrins.
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.
Belagsinhibierende Polymere können ebenfalls in den erfindungsgemäßen Mitteln enthalten sein. Diese Stoffe, die chemisch verschieden aufgebaut sein könne, stammen beispielsweise aus den Gruppen der niedermolekularen Polyacrylate mit Molmassen zwischen 1000 und 20.000 Dalton, wobei Polymere mit Molmassen unter 15.000 Dalton bevorzugt sind.In the context of this patent application, 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. Deposit-inhibiting polymers can also be contained in the agents according to the invention. These substances, which can have different chemical structures, originate, for example, from the groups of low molecular weight polyacrylates with molecular weights between 1000 and 20,000 daltons, polymers with molecular weights below 15,000 daltons being preferred.
Belagsinhibierende Polymere können auch Cobuildereigenschaften aufweisen. Als organische Cobuilder können in den erfindungsgemäßen maschinellen Geschirrspülmitteln insbesondere Polycarboxylate / Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxylate, Asparaginsäure, Polyacetale, Dextrine, weitere organische Cobuilder (siehe unten) sowie Phosphonate eingesetzt werden. Diese Stoffklassen werden nachfolgend beschrieben.Deposit-inhibiting polymers can also have cobuilder properties. Organic cobuilders which can be used in the dishwasher detergents 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.
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.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. For example, 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), as long as such use is not objectionable for ecological reasons, and 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.
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.The acids themselves can also be used. In addition to their builder action, 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.
Als Builder bzw. Belagsinhibitor sind weiter polymere Polycarboxylate geeignet, dies sind beispielsweise die Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70000 g/mol.Polymeric polycarboxylates are also suitable as builders or scale inhibitors; these 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.
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.In the context of this document, 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. 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 against polystyrene sulfonic acids Molar masses measured are generally significantly higher than the molar masses specified in this document.
Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse von 500 bis 20000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus dieser Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 1000 bis 10000 g/mol, und besonders bevorzugt von 1000 bis 4000 g/mol, aufweisen, bevorzugt sein.Suitable polymers are in particular polyacrylates, which preferably have a molecular weight of 500 to 20,000 g / mol. Because of their superior solubility, the short-chain polyacrylates with molecular weights from 1000 to 10000 g / mol, and particularly preferably from 1000 to 4000 g / mol, can in turn be preferred from this group.
Besonders bevorzugt werden in den erfindungsgemäßen Mitteln sowohl Polyacrylate als auch Copolymere aus ungesättigten Carbonsäuren, Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren sowie gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren eingesetzt. Die Sulfonsäuregruppen-haltigen Copolymere werden weiter unten ausführlich beschrieben.Both polyacrylates and copolymers of unsaturated carboxylic acids, monomers containing sulfonic acid groups and optionally other ionic or nonionic monomers are particularly preferably used in the agents according to the invention. The copolymers containing sulfonic acid groups are described in detail below.
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.Also suitable are 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.
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.-%.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.
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.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 , Further preferred copolymers are those which preferably have acrolein and acrylic acid / acrylic acid salts or acrolein and vinyl acetate as monomers.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren, deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren bzw. deren Salze und Derivate, die neben Cobuilder-Eigenschaften auch eine bleichstabilisierende Wirkung aufweisen.Also to be mentioned as further preferred builder substances are polymeric aminodicarboxylic acids, their salts or their precursor substances. Polyaspartic acids or their salts and derivatives are particularly preferred which, in addition to cobuilder properties, also have a bleach-stabilizing effect.
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.Further suitable builder substances are polyacetals, which are obtained by reacting dialdehydes with polyolcarboxylic acids, which have 5 to 7 carbon atoms and at least 3 Have hydroxyl groups can be obtained. 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.
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 enzym katalysierten 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.Other suitable organic builder substances 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. A polysaccharide with a dextrose equivalent (DE) in the range from 0.5 to 40, in particular from 2 to 30, is preferred, DE being a customary measure of the reducing effect of a polysaccharide compared to dextrose, which has a DE of 100 , is. 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.
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. Ein an C6 des Saccharidrings oxidiertes Produkt kann besonders vorteilhaft sein.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. A product oxidized at C 6 of the saccharide ring can be particularly advantageous.
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.-%.Oxydisuccinates and other derivatives of disuccinates, preferably ethylenediamine disuccinate, are further suitable cobuilders. 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.
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.Other useful 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.
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.Another class of substances with cobuilder properties are the phosphonates. These are, in particular, hydroxyalkane or aminoalkane phosphonates. Among the hydroxyalkane phosphonates, 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate (HEDP) is of particular importance as a cobuilder. It is preferably used as the sodium salt, the disodium salt reacting neutrally and the tetrasodium salt in an alkaline manner (pH 9). As Aminoalkane phosphonates are preferably ethylenediaminetetramethylenephosphonate (EDTMP), diethylenetriaminepentamethylenephosphonate (DTPMP) and their higher homologs. They are preferably in the form of the neutral sodium salts, e.g. B. as the hexasodium salt of EDTMP or as the hepta and octa sodium salt of DTPMP. 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.
Zusätzlich zu den Stoffen aus den genannten Stoffklassen können die erfindungsgemäßen Mittel weitere übliche Inhaltsstoffe von Wasch-, Spül- oder Reinigungsmitteln enthalten, wobei insbesondere Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, Silberschutzmittel, Färb- und Duftstoffe von Bedeutung sind. Diese Stoffe werden nachstehend beschrieben.In addition to the substances from the classes of substances mentioned, the agents according to the invention can contain further usual ingredients of detergents, dishwashing detergents or cleaning agents, bleaching agents, bleach activators, enzymes, silver protection agents, colorants and fragrances being particularly important. These substances are described below.
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 H 02 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure.Among the compounds which serve as bleaching agents and supply H 2 0 2 in water, sodium perborate tetrahydrate and sodium perborate monohydrate are of particular importance. Other useful bleaching agents are, for example, sodium percarbonate, peroxypyrophosphates, citrate perhydrates and H 2 -supplying acid salts or peracids such as perbenzoates, peroxophthalates, diperazelaic acid, phthaloiminoperic acid or diperdodecanedioic acid.
Um beim Waschen bei Temperaturen von 60 °C und darunter eine verbesserte Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren in die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper eingearbeitet werden. Als Bleichaktivatoren können 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 und 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran.In order to achieve an improved bleaching effect when washing at temperatures of 60 ° C. and below, bleach activators can be incorporated into the detergent tablets. Bleach activators which can be used are compounds which, under perhydrolysis conditions, give aliphatic peroxocarboxylic acids having 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 alcohols, especially triacetate, ethylene glycol, diacetoxy-2,5-dihydrofuran.
Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch sogenannte Bleichkatalysatoren in die Formkörper 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 stickstoffhaltigen Tripod-Liganden sowie Co-, Fe-, Cu- und Ru-Amminkomplexe sind als Bleichkatalysatoren verwendbar.In addition to the conventional bleach activators or in their place, so-called bleach catalysts can also be incorporated into the moldings. These substances are bleach-enhancing transition metal salts or transition metal complexes such as Mn, Fe, Co, Ru or Mo salt complexes or carbonyl complexes. Mn, Fe, Co, Ru, Mo, Ti, V and Cu complexes with nitrogen-containing tripod ligands as well as Co, Fe, Cu and Ru amine complexes can also be used as bleaching catalysts.
Als Enzyme kommen insbesondere solche aus der Klassen der Hydrolasen wie der Proteasen, Esterasen, Lipasen bzw. lipolytisch wirkende Enzyme, Amylasen, Cellulasen bzw. andere Glykosylhydrolasen und Gemische der genannten Enzyme in Frage. Alle diese Hydrolasen tragen in der Wäsche zur Entfernung von Verfleckungen wie protein-, fett- oder stärkehaltigen Verfleckungen und Vergrauungen bei. Cellulasen und andere Glykosylhydrolasen können darüber hinaus durch das Entfernen von Pilling und Mikrofibrillen zur Farberhaltung und zur Erhöhung der Weichheit des Textils beitragen. Zur Bleiche bzw. zur Hemmung der Farbübertragung können auch Oxireduktasen eingesetzt werden. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Streptomyceus griseus und Humicola insolens gewonnene enzymatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbesondere Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind Enzymmischungen, beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder Protease und Cellulase oder aus Cellulase und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder aus Protease, Amylase und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder Protease, Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen und Cellulase, insbesondere jedoch Protease und/oder Lipase-haltige Mischungen bzw. Mischungen mit lipolytisch wirkenden Enzymen von besonderem Interesse. Beispiele für derartige lipolytisch wirkende Enzyme sind die bekannten Cutinasen. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in einigen Fällen als geeignet erwiesen. Zu den geeigneten Amylasen zählen insbesondere - Amylasen, Iso-Amylasen, Pullulanasen und Pektinasen. Als Cellulasen werden vorzugsweise Cellobiohydrolasen, Endoglucanasen und ß-Glucosidasen, die auch Cellobiasen genannt werden, bzw. Mischungen aus diesen eingesetzt. Da sich verschiedene Cellulase-Typen durch ihre CMCase- und Avicelase-Aktivitäten unterscheiden, können durch gezielte Mischungen der Cellulasen die gewünschten Aktivitäten eingestellt werden.Particularly suitable enzymes are those from the classes of hydrolases such as proteases, esterases, lipases or lipolytically active enzymes, amylases, cellulases or other glycosyl hydrolases and mixtures of the enzymes mentioned. All of these hydrolases help to remove stains such as protein, fat or starchy stains and graying in the laundry. Cellulases and other glycosyl hydrolases can also help to retain color and increase the softness of the textile by removing pilling and microfibrils. Oxireductases can also be used to bleach or inhibit the transfer of color. Enzymes obtained from bacterial strains or fungi such as Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Streptomyceus griseus and Humicola insolens are particularly suitable. Proteases of the subtilisin type and in particular proteases which are obtained from Bacillus lentus are preferably used. Enzyme mixtures, for example, from protease and amylase or protease and lipase or lipolytically active enzymes or protease and cellulase or from cellulase and lipase or lipolytically active enzymes or from protease, amylase and lipase or lipolytically active enzymes or protease, lipase or lipolytically active enzymes and cellulase, but especially protease and / or lipase-containing mixtures or mixtures with lipolytically active enzymes of particular interest. Known cutinases are examples of such lipolytically active enzymes. Peroxidases or oxidases have also proven to be suitable in some cases. Suitable amylases include in particular amylases, isoamylases, pullulanases and pectinases. Cellobiohydrolases, endoglucanases and β-glucosidases, which are also called cellobiases, or mixtures thereof, are preferably used as cellulases. Since different cellulase types differ in their CMCase and avicelase activities, the desired activities can be set by targeted mixtures of the cellulases.
Die Enzyme können an Trägerstoffe adsorbiert oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der Anteil der Enzyme, Enzymmischungen oder Enzymgranulate kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,12 bis etwa 2 Gew.- % betragen.The enzymes can be adsorbed on carriers or embedded in coating substances to protect them against premature decomposition. The proportion of the enzymes, enzyme mixtures or enzyme granules can be, for example, about 0.1 to 5% by weight, preferably 0.12 to about 2% by weight.
Erfindungsgemäße Reinigungsmittelportionen für das maschinelle Geschirrspülen 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)-KompIexe, der Chloride des Cobalts oder Mangans und des Mangansulfats. Ebenfalls können Zinkverbindungen zur Verhinderung der Korrosion am Spülgut eingesetzt werden.Detergent portions according to the invention for machine dishwashing can contain corrosion inhibitors to protect the items to be washed or the machine, silver protection agents in particular being particularly important in the area of machine dishwashing. The known substances of the prior art can be used. Generally can especially silver protection agents selected from the group of triazoles, benzotriazoles, bisbenzotriazoles, aminotriazoles, alkylaminotriazoles and the transition metal salts or complexes are used. Benzotriazole and / or alkylaminotriazole are particularly preferably to be used. In addition, detergent formulations often contain agents containing active chlorine, which can significantly reduce the corroding of the silver surface. In chlorine-free cleaners, especially 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. Preferred here are the transition metal salts which are selected from the group consisting of manganese and / or cobalt salts and / or complexes, particularly preferably the cobalt (amine) 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.
Als Elektrolyte aus der Gruppe der anorganischen Salze kann eine breite Anzahl der verschiedensten Salze eingesetzt werden. Bevorzugte Kationen sind die Alkali- und Erdalkalimetalle, bevorzugte Anionen sind die Halogenide und Sulfate. Aus herstellungstechnischer Sicht ist der Einsatz von NaCI oder MgCI2 in den erfindungsgemäßen Mitteln bevorzugt. Der Anteil an Elektrolyten in den erfindungsgemäßen Mitteln beträgt üblicherweise 0,5 bis 5 Gew.-%.A wide number of different salts can be used as electrolytes from the group of inorganic salts. Preferred cations are the alkali and alkaline earth metals, preferred anions are the halides and sulfates. From a production point of view, the use of NaCl or MgCl 2 in the agents according to the invention is preferred. The proportion of electrolytes in the agents according to the invention is usually 0.5 to 5% by weight.
Um den pH-Wert der erfindungsgemäßen Mittel in den gewünschten Bereich zu bringen, kann der Einsatz von pH-Stellmitteln angezeigt sein. Einsetzbar sind hier sämtliche bekannten Säuren bzw. Laugen, sofern sich ihr Einsatz nicht aus anwendungstechnischen oder ökologischen Gründen bzw. aus Gründen des Verbraucherschutzes verbietet. Üblicherweise überschreitet die Menge dieser Stellmittel 5 Gew.-% der Gesamtformulierung nicht.In order to bring the pH of the agents according to the invention into the desired range, the use of pH adjusting agents can be indicated. All known acids or bases can be used here, provided that their use is not prohibited for application-related or ecological reasons or for reasons of consumer protection. The amount of these adjusting agents usually does not exceed 5% by weight of the total formulation.
Um den ästhetischen Eindruck der erfindungsgemäßen Mittel zu verbessern, können sie 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 Textilfasern, um diese nicht anzufärben.In order to improve the aesthetic impression of the agents according to the invention, they 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 towards textile fibers in order not to dye them.
Als Schauminhibitoren, die in den erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt werden können, kommen beispielsweise Seifen, Paraffine oder Silikonöle in Betracht, die gegebenenfalls auf Trägermaterialien aufgebracht sein können. Für erfindungsgemäß als Textilwaschmittel
konfektionierte geeignete Antiredepositionsmittel, die auch als soil repellents bezeichnet werden, sind beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose mit einem Anteil an Methoxygruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropylgruppen von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether sowie die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbesondere Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylenglycolterephthalaten oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen. Insbesondere bevorzugt von diesen sind die sulfonierten Derivate der Phthalsäure- und Terephthalsäure-Polymere.Foam inhibitors that can be used in the agents according to the invention are, for example, soaps, paraffins or silicone oils, which can optionally be applied to carrier materials. For inventive as a textile detergent Assembled suitable anti-redeposition agents, which are also referred to as soil repellents, are, for example, nonionic cellulose ethers such as methyl cellulose and methyl hydroxypropyl cellulose with a proportion of methoxy groups of 15 to 30% by weight and of hydroxypropyl groups of 1 to 15% by weight, based in each case on the nonionic Cellulose ethers and the polymers of phthalic acid and / or terephthalic acid or their derivatives known from the prior art, in particular polymers of ethylene terephthalates and / or polyethylene glycol terephthalates or anionically and / or nonionically modified derivatives thereof. Of these, the sulfonated derivatives of the phthalic acid and terephthalic acid polymers are particularly preferred.
Optische Aufheller (sogenannte „Weißtöner") können den erfindungsgemäß als Textilwaschmittel konfektionierten erfindungsgemäßen Mitteln zugesetzt werden, um Vergrauungen und Vergilbungen der behandelten Textilien zu beseitigen. Diese Stoffe ziehen auf die Faser auf und bewirken eine Aufhellung und vorgetäuschte Bleichwirkung, indem sie unsichtbare Ultraviolettstrahlung in sichtbares längerwelliges Licht umwandeln, wobei das aus dem Sonnenlicht absorbierte ultraviolette Licht als schwach bläuliche Fluoreszenz abgestrahlt wird und mit dem Gelbton der vergrauten bzw. vergilbten Wäsche reines Weiß ergibt. Geeignete Verbindungen stammen beispielsweise aus den Substanzklassen der 4,4'-Diamino-2,2'- stilbendisulfonsäuren (Flavonsäuren), 4,4'-Distyryl-biphenylen, Methylumbelliferone, Cumarine, Dihydrochinolinone, 1 ,3-Diarylpyrazoline, Naphthalsäureimide, Benzoxazol-, Benzisoxazol- und Benzimidazol-Systeme sowie der durch Heterocyclen substituierten Pyrenderivate. Die optischen Aufheller werden üblicherweise in Mengen zwischen 0,05 und 0,3 Gew.-%, bezogen auf das fertige Mittel, eingesetzt.Optical brighteners (so-called "whiteners") can be added to the agents according to the invention made up as textile detergents in order to eliminate graying and yellowing of the treated textiles. These substances absorb onto the fiber and bring about a brightening and simulated bleaching effect by converting invisible ultraviolet radiation into visible convert longer-wave light, whereby the ultraviolet light absorbed from the sunlight is emitted as a slightly bluish fluorescence and results in pure white with the yellow tone of the grayed or yellowed laundry. Suitable compounds come, for example, from the substance classes of 4,4'-diamino-2,2 '- stilbenedisulfonic (flavonic), 4,4'-biphenylene -Distyryl, Methylumbelliferone, coumarins, dihydroquinolinones, 1, 3-diaryl pyrazolines, naphthalimides, benzoxazole, benzisoxazole, and benzimidazole systems, and pyrene derivatives substituted by heterocycles opti. brighteners are usually used in amounts of between 0.05 and 0.3% by weight, based on the finished composition.
Vergrauungsinhibitoren haben die Aufgabe, den von der Faser abgelösten Schmutz in der Flotte suspendiert zu halten und so das Wiederaufziehen des Schmutzes zu verhindern. Hierzu sind wasserlösliche Kolloide meist organischer Natur geeignet, beispielsweise Leim, Gelatine, Salze von Ethersulfonsäuren der Stärke oder der Cellulose oder Salze von sauren Schwefelsäureestern der Cellulose oder der Stärke. Auch wasserlösliche, saure Gruppen enthaltende Polyamide sind für diesen Zweck geeignet. Weiterhin lassen sich lösliche Stärkepräparate und andere als die obengenannten Stärkeprodukte verwenden, z.B. abgebaute Stärke, Aldehydstärken usw. Auch Polyvinylpyrrolidon ist brauchbar. Bevorzugt werden jedoch Celluloseether wie Carboxymethylcellulose (Na-Salz), Methylcellulose, Hydroxyalkylcellulose und Mischether wie Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Methylcarboxy-methylcellulose und deren Gemische in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Mittel, eingesetztGraying inhibitors have the task of keeping the dirt detached from the fiber suspended in the liquor and thus preventing the dirt from being re-absorbed. Water-soluble colloids of mostly organic nature are suitable for this, for example glue, gelatin, salts of ether sulfonic acids of starch or cellulose or salts of acidic sulfuric acid esters of cellulose or starch. Water-soluble polyamides containing acidic groups are also suitable for this purpose. Soluble starch preparations and starch products other than those mentioned above can also be used, e.g. degraded starch, aldehyde starches, etc. Polyvinylpyrrolidone can also be used. However, cellulose ethers such as carboxymethyl cellulose (sodium salt), methyl cellulose, hydroxyalkyl cellulose and mixed ethers such as methyl hydroxyethyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, methyl carboxymethyl cellulose and mixtures thereof are preferably used in amounts of 0.1 to 5% by weight, based on the composition
Die erfindungsgemäßen Mittel können — auch mit weiteren Zusatznutzen ausgestattet werden. Hier sind beispielsweise für erfindungsgemäß als Textilwaschmittel konfektionierte Mittel
farbübertragungsinhibierende Zusammensetzungen, Mittel mit „Anti-Grau-Formel", Mittel mit Bügelerleichterung, Mittel mit besonderer Duftfreisetzung, Mittel mit verbesserter Schmutzablösung bzw. Verhinderung von Wiederanschmutzung, antibakterielle Mittel, UV- Schutzmittel, farbauffrischende Mittel usw. formulierbar. Einige Beispiele werden nachstehend erläutert:The agents according to the invention can also be provided with further additional benefits. Here are, for example, agents made up according to the invention as textile detergents dye transfer inhibiting compositions, agents with "anti-gray formula", agents with ironing relief, agents with special fragrance release, agents with improved dirt release or prevention of re-soiling, antibacterial agents, UV protection agents, color refreshing agents, etc. can be formulated. Some examples are explained below :
Da textile Flächengebilde, insbesondere aus Reyon, Zellwolle, Baumwolle und deren Mischungen, zum Knittern eigen können, weil die Einzelfasern gegen Durchbiegen, Knicken. Pressen und Quetschen quer zur Faserrichtung empfindlich sind, können die erfindungsgemäßen Mittel synthetische Knitterschutzmittel enthalten. Hierzu zählen beispielsweise synthetische Produkte auf der Basis von Fettsäuren, Fettsäureestern. Fettsäureamiden, -alkyl olestem, - alkylolamiden oder Fettalkoholen, die meist mit Ethylenoxid umgesetzt sind, oder Produkte auf der Basis von Lecithin oder modifizierter Phosphorsäureester.Since textile fabrics, in particular made from rayon, rayon, cotton and their mixtures, can be wrinkled because the individual fibers prevent bending and kinking. If pressing and squeezing across the grain are sensitive, the agents according to the invention can contain synthetic anti-crease agents. These include, for example, synthetic products based on fatty acids, fatty acid esters. Fatty acid amides, alkyl olesters, alkylolamides or fatty alcohols, which are mostly reacted with ethylene oxide, or products based on lecithin or modified phosphoric acid esters.
Zur Bekämpfung von Mikroorganismen können die erfindungsgemäßen Mittel antimikrobielle Wirkstoffe enthalten. Hierbei unterscheidet man je nach antimikrobiellem Spektrum und Wirkungsmechanismus zwischen Bakteriostatika und Bakteriziden, Fungistatika und Fungiziden usw. Wichtige Stoffe aus diesen Gruppen sind beispielsweise Benzalkoniumchloride, Alkylarlylsulfonate, Halogenphenole und Phenolmercuriacetat, wobei bei den erfindungemäßen Mitteln auch gänzlich auf diese Verbindungen verzichtet werden kann.To combat microorganisms, the agents according to the invention can contain antimicrobial agents. Depending on the antimicrobial spectrum and mechanism of action, a distinction is made between bacteriostatics and bactericides, fungistatics and fungicides, etc. Important substances from these groups are, for example, benzalkonium chlorides, alkylarlylsulfonates, halogenophenols and phenol mercuriacetate, and these compounds can also be dispensed with entirely in the agents according to the invention.
Geeignete antimikrobielle Wirkstoffe sind vorzugsweise ausgewählt aus den Gruppen der Alkohole, Amine, Aldehyde, antimikrobiellen Säuren bzw. deren Salze, Carbonsäureester, Säureamide, Phenole, Phenolderivate, Diphenyle, Diphenylalkane, Harnstoffderivate, Sauerstoff-, Stickstoff-acetale sowie -formale, Benzamidine, Isothiazoline, Phthalimidderivate, Pyridinderivate, antimikrobiellen oberflächenaktiven Verbindungen, Guanidine, antimikrobiellen amphoteren Verbindungen, Chinoline, 1 ,2-Dibrom-2,4-dicyanobutan, lodo-2-propyl-butyl-carbamat, lod, lodophore, Peroxoverbindungen, Halogenverbindungen sowie beliebigen Gemischen der voranstehenden.Suitable antimicrobial agents are preferably selected from the groups of alcohols, amines, aldehydes, antimicrobial acids or their salts, carboxylic acid esters, acid amides, phenols, phenol derivatives, diphenyls, diphenylalkanes, urea derivatives, oxygen, nitrogen acetals and formals, benzamidines, isothiazolines , Phthalimide derivatives, pyridine derivatives, antimicrobial surface-active compounds, guanidines, antimicrobial amphoteric compounds, quinolines, 1, 2-dibromo-2,4-dicyanobutane, iodo-2-propyl-butyl-carbamate, iodine, iodophores, peroxo compounds, halogen compounds and any mixtures of the above.
Der antimikrobielle Wirkstoff kann dabei ausgewählt sein aus Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, 1 ,3-Butandiol, Phenoxyethanol, 1 ,2-Propylenglykol, Glycerin, Undecylensäure, Benzoesäure, Salicylsäure, Dihydracetsäure, o-Phenylphenol, N-Methylmorpholin-acetonitril (MMA), 2-Benzyl-4- chlorphenol, 2,2'-Methylen-bis-(6-brom-4-chlorphenol), 4,4'-Dichlor-2'-hydroxydiphenylether (Dichlosan), 2,4,4'-Trichlor-2'-fιydroxydiphenyIether (Trichlosan), Chlorhexidin, N-(4-ChIorphenyl)- N-(3,4-dichlorphenyl)-hamstoff, N,N'-(1 ,10-decan-diyldi-1-pyridinyl-4-yliden)-bis-(1-octanamin)- dihydrochlorid, N.N'-Bis^-chlorpheny -S.^-diimino^^.H .IS-tetraaza-tetradecandiimidamid, Glucoprotaminen, antimikrobiellen oberflächenaktiven quaternären Verbindungen, Guanidinen
einschl. den Bi- und Polyguanidinen, wie beispielsweise 1 ,6-Bis-(2-ethylhexyl-biguanido-hexan)- dihydrochlorid, 1.δ-DKN^NT'-phenyldiguanido-Ns.Ns^hexan-tetrahydochlorid, 1 ,6-Di-(Nι,N1'- phenyl-NLN methyldiguanido-Ns.Ns'J-hexan-dihydrochlorid, 1 ,6-Di-(N.|,Nι'-o- chlorophenyldiguanido- N5,N5')-hexan-dihydrochlorid, l .δ-D NLN-i'^.θ-dichlorophenyldiguanido- N5,N5')hexan-dihydrochlorid, 1 ,6-Di-[N1,N1'-beta-(p-methoxyphenyl) diguanido-N5,N5']-hexane- dihydrochlorid, 1 ,6-Di-(N1,N1'-alpha-methyl-.beta.-phenyldiguanido-N5,N5')-hexan-dihydrochlohd, 1 ,6-Di-(N1,N1'-p-nitrophenyldiguanido-N5,N5')hexan-dihydrochlorid, omega:omega-Di-( Nι,N-ι'- phenyldiguanido-N5,N5')-di-n-propylether-dihydrochlorid, omega:omega'-Di-(N1,Nι'-p- chlorophenyldiguanido-N5,N5')-di-n-propylether-tetrahydrochlorid, 1 ,6-Di-(N1,N '-2,4- dichlorophenyldiguanido-N5,N5')hexan-tetrahydrochlorid, 1 ,6-Di-(Nι,N1'-p-methylphenyldiguanido- N5,N5')hexan-dihydrochlorid, l .θ-Di^Ni.Nϊ'^Aδ-trichlorophenyldiguanido-Ns.Ns'Jhexan- tetrahydrochlorid, l .θ-DKN^Ni'-alpha- -chlorophenyl) ethyldiguanido-N5,N5'j hexan- dihydrochlorid, omegaOmega-D Ni.N^-p-chlorophenyldiguanido-Ns.Ns'Jm-xylene-dihydrochlorid, 1 ,12-Di-(N1,N1'-p-chlorophenyldiguanido-N5,N5') dodecan-dihydrochlorid, 1 ,10-Di-(Nι,Nι'- phenyldiguanido- N5,N5')-decan-tetrahydrochlorid, l
N5,N5') dodecan-tetrahydrochlorid, 1 ,6-Di-(Nι,N1'-o-chlorophenyldiguanido- N5,N5') hexan-dihydrochlorid, 1 ,6-Di-(N1,N1'-o-chlorophenyldiguanido- N5,N5') hexan-tetrahydrochlorid, Ethylen-bis-(1 -tolyl biguanid), Ethylen-bis-(p-tolyl biguanide), Ethylen-bis-(3,5-dimethylphenylbiguanid), Ethylen-bis- (p-tert-amylphenylbiguanid), Ethylen-bis-(nonylphenylbiguanid), Ethylen-bis-(phenylbiguanid), EthyΙen-bis-(N-butylphenylbiguanid), Ethylen-bis (2,5-diethoxyphenylbiguanid), Ethylen-bis (2,4- dimethylphenyl biguanid), Ethylen-bis (o-diphenylbiguanid), Ethylen-bis (mixed amyl naphthylbiguanid), N-Butyl-ethylen-bis-(phenylbiguanid), Trimethylen bis (o-tolylbiguanid), N- Butyl-trimethyle- bis-(phenyl biguanide) und die entsprechenden Salze wie Acetate, Gluconate, Hydrochloride, Hydrobromide, Citrate, Bisulfite, Fluoride, Polymaleate, N-Cocosalkylsarcosinate, Phosphite, Hypophosphite, Perfluorooctanoate, Silicate, Sorbate, Salicylate, Maleate, Tartrate, Fumarate, Ethylendiamintetraacetate, Iminodiacetate, Cinnamate, Thiocyanate, Arginate, Pyromellitate, Tetracarboxybutyrate, Benzoate, Glutarate, Monofluorphosphate, Perfluorpropionate sowie beliebige Mischungen davon. Weiterhin eignen sich halogenierte Xylol- und Kresolderivate, wie p-Chlormetakresol oder p-Chlor-meta-xylol, sowie natürliche antimikrobielle Wirkstoffe pflanzlicher Herkunft (z.B. aus Gewürzen oder Kräutern), tierischer sowie mikrobieller Herkunft. Vorzugsweise können antimikrobiell wirkende oberflächenaktive quaternäre Verbindungen, ein natürlicher antimikrobieller Wirkstoff pflanzlicher Herkunft und/oder ein natürlicher antimikrobieller Wirkstoff tierischer Herkunft, äußerst bevorzugt mindestens ein natürlicher antimikrobieller Wirkstoff pflanzlicher Herkunft aus der Gruppe, umfassend Coffein, Theobromin und Theophyllin sowie etherische Öle wie Eugenol, Thymol und Geraniol, und/ oder mindestens ein natürlicher antimikrobieller Wirkstoff tierischer Herkunft aus der Gruppe, umfassend Enzyme wie Eiweiß aus Milch, Lysozym und Lactoperoxidase, und/ oder mindestens eine antimikrobiell wirkende oberflächenaktive quaternäre Verbindung mit einer Ammonium-,
Sulfonium-, Phosphonium-, lodonium- oder Arsoniumgruppe, Peroxoverbindungen und Chlorverbindungen eingesetzt werden. Auch Stoffe mikrobieller Herkunft, sogenannte Bakteriozine, können eingesetzt werden.The antimicrobial agent can be selected from ethanol, n-propanol, i-propanol, 1, 3-butanediol, phenoxyethanol, 1, 2-propylene glycol, glycerin, undecylenic acid, benzoic acid, salicylic acid, dihydracetic acid, o-phenylphenol, N-methylmorpholine acetonitrile (MMA), 2-benzyl-4-chlorophenol, 2,2'-methylene-bis- (6-bromo-4-chlorophenol), 4,4'-dichloro-2'-hydroxydiphenyl ether (dichlosan), 2.4 , 4'-trichloro-2'-hydroxydiphenyl ether (trichlosan), chlorhexidine, N- (4-chlorophenyl) - N- (3,4-dichlorophenyl) urea, N, N '- (1, 10-decanediyldi) 1-pyridinyl-4-ylidene) -bis- (1-octanamine) - dihydrochloride, N.N'-bis ^ -chlorpheny -S. ^ - diimino ^^. H .IS-tetraaza-tetradecanediimidamide, glucoprotamines, antimicrobial surface-active quaternaries Compounds, guanidines including the bi- and polyguanidines, such as, for example, 1,6-bis- (2-ethylhexyl-biguanido-hexane) dihydrochloride, 1.δ-DKN ^ N T '-phenyldiguanido-Ns.Ns ^ hexane-tetrahydochloride, 1, 6-Di- (Nι, N 1 '- phenyl-N L N methyldiguanido-Ns.Ns'J-hexane-dihydrochloride, 1, 6-Di- (N. |, Nι'-o-chlorophenyldiguanido- N 5 , N 5 ') -hexane-dihydrochloride, l .δ-DN L N-i' ^. Θ-dichlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') hexane-dihydrochloride, 1, 6-di- [N 1 , N 1 ' -beta - (p-methoxyphenyl) diguanido-N 5 , N 5 '] -hexane-dihydrochloride, 1, 6-di- (N 1 , N 1 ' -alpha-methyl-.beta.-phenyldiguanido-N 5 , N 5 ' ) -hexane-dihydrochloride, 1,6-di- (N 1 , N 1 '-p-nitrophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') hexane-dihydrochloride, omega: omega-di- (Nι, N-ι'- phenyldiguanido -N 5 , N 5 ') -di-n-propylether-dihydrochloride, omega: omega'-di- (N 1 , Nι'-p-chlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') -di-n-propylether-tetrahydrochloride , 1, 6-Di- (N 1 , N '-2,4-dichlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') hexane-tetrahydrochloride, 1, 6-Di- (Nι, N 1 '-p-methylphenyldiguanido-N 5 , N 5 ') hexane-dihy hydrochloride, l .θ-Di ^ Ni.N ϊ '^ Aδ-trichlorophenyldiguanido-Ns.Ns'Jhexanetrahydrochloride, l .θ-DKN ^ Ni'-alpha-chlorophenyl) ethyldiguanido-N 5 , N 5 ' j hexane - dihydrochloride, omegaOmega-D Ni.N ^ -p-chlorophenyldiguanido-Ns.Ns'Jm-xylene-dihydrochloride, 1, 12-Di- (N 1 , N 1 '-p-chlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') dodecane dihydrochloride, 1, 10-di- (Nι, Nι'- phenyldiguanido-N 5 , N 5 ') decane tetrahydrochloride, l N 5 , N 5 ') dodecane-tetrahydrochloride, 1, 6-di- (Nι, N 1 ' -o-chlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') hexane-dihydrochloride, 1, 6-di- (N 1 , N 1 '-o-chlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') hexane-tetrahydrochloride, ethylene bis (1-tolyl biguanide), ethylene bis (p-tolyl biguanide), ethylene bis (3,5-dimethylphenyl biguanide) ), Ethylene bis (p-tert-amylphenyl biguanide), ethylene bis (nonylphenyl biguanide), ethylene bis (phenyl biguanide), ethylene bis (N-butylphenyl biguanide), ethylene bis (2,5-diethoxyphenyl biguanide) , Ethylene bis (2,4-dimethylphenyl biguanide), ethylene bis (o-diphenyl biguanide), ethylene bis (mixed amyl naphthyl biguanide), N-butyl ethylene bis (phenyl biguanide), trimethylene bis (o-tolyl biguanide) , N-butyl-trimethyl-bis- (phenyl biguanide) and the corresponding salts such as acetates, gluconates, hydrochlorides, hydrobromides, citrates, bisulfites, fluorides, polymaleates, N-cocosalkyl sarcosinates, phosphites, hypophosphites, perfluorooctanoates, silicates, sorbates, salicylates Maleate, Tartrate, Fumarate, Ethylene Miami ntetraacetates, iminodiacetates, cinnamates, thiocyanates, arginates, pyromellitates, tetracarboxybutyrates, benzoates, glutarates, monofluorophosphates, perfluoropropionates and any mixtures thereof. Halogenated xylene and cresol derivatives, such as p-chlorometacresol or p-chloro-meta-xylene, and natural antimicrobial active ingredients of vegetable origin (for example from spices or herbs), animal and microbial origin are also suitable. Preferably, antimicrobial surface-active quaternary compounds, a natural antimicrobial agent of plant origin and / or a natural antimicrobial agent of animal origin, most preferably at least one natural antimicrobial agent of plant origin from the group comprising caffeine, theobromine and theophylline, and essential oils such as eugenol, thymol and geraniol, and / or at least one natural antimicrobial agent of animal origin from the group comprising enzymes such as protein from milk, lysozyme and lactoperoxidase, and / or at least one antimicrobial surface-active quaternary compound with an ammonium, Sulfonium, phosphonium, iodonium or arsonium group, peroxo compounds and chlorine compounds can be used. Substances of microbial origin, so-called bacteriocins, can also be used.
Die als antimikrobielle Wirkstoffe geeigneten quatemären Ammoniumverbindungen (QAV) weisen die allgemeine Formel (R1)(R2)(R3)(R4) N+ X" auf, in der R1 bis R4 gleiche oder verschiedene C C22-Alkylreste, C7-C28-Aralkylreste oder heterozyklische Reste, wobei zwei oder im Falle einer aromatischen Einbindung wie im Pyridin sogar drei Reste gemeinsam mit dem Stickstoffatom den Heterozyklus, z.B. eine Pyridinium- oder Imidazoliniumverbindung, bilden, darstellen und X- Halogenidionen, Sulfationen, Hydroxidionen oder ähnliche Anionen sind. Für eine optimale antimikrobielle Wirkung weist vorzugsweise wenigstens einer der Reste eine Kettenlänge von 8 bis 18, insbesondere12 bis 16, C-Atomen auf.The quaternary ammonium compounds (QAV) suitable as antimicrobial active ingredients have the general formula (R 1 ) (R 2 ) (R 3 ) (R 4 ) N + X " , in which R 1 to R 4 have the same or different CC 22 alkyl radicals , C 7 -C 28 aralkyl radicals or heterocyclic radicals, where two or, in the case of an aromatic integration, such as in pyridine, even three radicals together with the nitrogen atom form the heterocycle, for example a pyridinium or imidazolinium compound, and represent X-halide ions, sulfate ions, Hydroxide ions or similar anions For optimum antimicrobial activity, at least one of the radicals preferably has a chain length of 8 to 18, in particular 12 to 16, carbon atoms.
QAV sind durch Umsetzung tertiärer Amine mit Alkylierungsmitteln, wie z.B. Methylchlorid, Benzylchlorid, Dimethylsulfat, Dodecylbromid, aber auch Ethylenoxid herstellbar. Die Alkylierung von tertiären Aminen mit einem langen Alkyl-Rest und zwei Methyl-Gruppen gelingt besonders leicht, auch die Quaternierung von tertiären Aminen mit zwei langen Resten und einer Methyl- Gruppe kann mit Hilfe von Methylchlorid unter milden Bedingungen durchgeführt werden. Amine, die über drei lange Alkyl-Reste oder Hydroxy-substituierte Alkyl-Reste verfügen, sind wenig reaktiv und werden bevorzugt mit Dimethylsulfat quaterniert.QAV are by reacting tertiary amines with alkylating agents such as Methyl chloride, benzyl chloride, dimethyl sulfate, dodecyl bromide, but also ethylene oxide can be produced. The alkylation of tertiary amines with a long alkyl radical and two methyl groups is particularly easy, and the quaternization of tertiary amines with two long radicals and one methyl group can also be carried out with the aid of methyl chloride under mild conditions. Amines which have three long alkyl radicals or hydroxy-substituted alkyl radicals are not very reactive and are preferably quaternized with dimethyl sulfate.
Geeignete QAV sind beispielweise Benzalkoniumchlorid (N-Alkyl-N,N-dimethyl-benzyl-am- moniumchlorid, CAS No. 8001-54-5), Benzalkon B (m,p-Dichlorbenzyl-dimethyl-C12-alkyl- ammoniumchlorid, CAS No. 58390-78-6), Benzoxoniumchlorid (Benzyl-dodecyl-bis-(2-hy- droxyethyl)-ammonium-chlorid), Cetrimoniumbromid (N-Hexadecyl-N,N-trimethyl-ammonium- bromid, CAS No. 57-09-0), Benzetoniumchlorid (N,N-Dimethyl-N-[2-[2-[p-(1 ,1 ,3,3-tetrame- thylbutyl)-pheno-xy]ethoxy]ethyl]-benzylammoniumchlorid, CAS No. 121-54-0), Dialkyldime- thylammonium-chloride wie Di-n-decyl-dimethyl-ammoniumchlorid (CAS No. 7173-51-5-5), Didecyldi-methylammoniumbromid (CAS No. 2390-68-3), Dioctyl-dimethyl-ammoniumchloric, 1- Cetylpyridiniumchlorid (CAS No. 123-03-5) und Thiazoliniodid (CAS No. 15764-48-1 ) sowie deren Mischungen. Besonders bevorzugte QAV sind die Benzalkoniumchloride mit C8-C18-Alkylresten, insbesondere C12-C14-Aklyl-benzyl-dimethyl-ammoniumchlorid.Suitable QAV are, for example, benzalkonium chloride (N-alkyl-N, N-dimethyl-benzyl-ammonium chloride, CAS No. 8001-54-5), benzalkon B (m, p-dichlorobenzyl-dimethyl-C12-alkylammonium chloride, CAS No. 58390-78-6), benzoxonium chloride (benzyl-dodecyl-bis (2-hydroxyethyl) ammonium chloride), cetrimonium bromide (N-hexadecyl-N, N-trimethyl-ammonium bromide, CAS No. 57 -09-0), benzetonium chloride (N, N-dimethyl-N- [2- [2- [p- (1, 1, 3,3-tetramethylbutyl) phenoxy] ethoxy] ethyl] benzylammonium chloride, CAS No. 121-54-0), dialkyldimethylammonium chloride such as di-n-decyldimethylammonium chloride (CAS No. 7173-51-5-5), didecyldimethylammonium bromide (CAS No. 2390-68-3 ), Dioctyl-dimethyl-ammoniumchloric, 1-cetylpyridinium chloride (CAS No. 123-03-5) and thiazoline iodide (CAS No. 15764-48-1) and their mixtures. Particularly preferred QAV are the benzalkonium chlorides with C 8 -C 18 -alkyl radicals, in particular C 12 -C 14 -alkyl-benzyl-dimethyl-ammonium chloride.
Benzalkoniumhalogenide und/ oder substituierte Benzalkoniumhalogenide sind beispielsweise kommerziell erhältlich als Barquat® ex Lonza, Marquat® ex Mason, Variquat® ex Witco/ Sherex und Hyamine® ex Lonza, sowie Bardac® ex Lonza. Weitere kommerziell erhältliche antimikrobielle Wirkstoffe sind N-(3-Chlorallyl)-hexaminiumchlorid wie Dowicide® und Dowicil® ex Dow,
Benzethoniumchlorid wie Hyamine® 1622 ex Rohm & Haas, Methylbenzethoniumchlorid wie Hyamine® 10X ex Rohm & Haas, Cetylpyridiniumchlorid wie Cepacolchlorid ex Merrell Labs.Benzalkonium halides and / or substituted benzalkonium halides are for example commercially available as Barquat ® ex Lonza, Marquat® ® ex Mason, Variquat ® ex Witco / Sherex and Hyamine ® ex Lonza and as Bardac ® ex Lonza. Other commercially available antimicrobial agents are N- (3-chloroallyl) hexaminium chloride such as Dowicide ® and Dowicil ® ex Dow, Benzethonium chloride such as Hyamine ® 1622 ex Rohm & Haas, methylbenzethonium chloride such as Hyamine ® 10X ex Rohm & Haas, cetylpyridinium chloride such as cepacol chloride ex Merrell Labs.
Die antimikrobiellen Wirkstoffe werden vorzugsweise in Mengen von 0,0001 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bevorzugt von 0,001 Gew.-% bis 0,8 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,005 Gew.-% bis 0,3 Gew.-% und insbesondere von 0,01 bis 0,2 Gew.-% eingesetzt.The antimicrobial active ingredients are preferably used in amounts of from 0.0001% by weight to 1% by weight, preferably from 0.001% by weight to 0.8% by weight, particularly preferably from 0.005% by weight to 0.3 % By weight and in particular from 0.01 to 0.2% by weight.
Um unerwünschte, durch Sauerstoffeinwirkung und andere oxidative Prozesse verursachte Veränderungen an den Mitteln und/oder den behandelten Textilien zu verhindern, können die Mittel Antioxidantien enthalten. Zu dieser Verbindungsklasse gehören beispielsweise substituierte Phenole, Hydrochinone, Brenzcatechnine und aromatische Amine sowie organische Sulfide, Polysulfide, Dithiocarbamate, Phosphite und Phosphonate.In order to prevent undesirable changes in the agents and / or the treated textiles caused by the action of oxygen and other oxidative processes, the agents can contain antioxidants. This class of compounds includes, for example, substituted phenols, hydroquinones, pyrocatechols and aromatic amines as well as organic sulfides, polysulfides, dithiocarbamates, phosphites and phosphonates.
Ein erhöhter Tragekomfort kann aus der zusätzlichen Verwendung von Antstatika resultieren, die den erfindungsgemäßen Mitteln zusätzlich beigefügt werden. Antistatika vergrößern die Oberflächenleitfähigkeit und ermöglichen damit ein verbessertes Abfließen gebildeter Ladungen. Äußere Antistatika sind in der Regel Substanzen mit wenigstens einem hydrophilen Molekülliganden und geben auf den Oberflächen einen mehr oder minder hygroskopischen Film. Diese zumeist grenzflächenaktiven Antistatika lassen sich in stickstoffhaltige (Amine, Amide, quartäre Ammoniumverbindungen), phosphorhaltige (Phosphorsäureester) und schwefelhaltige (Alkylsulfonate, Alkylsulfate) Antistatika unterteilen. Lauryl- (bzw. Stearyl-) dimethylbenzylammoniumchloride eignen sich als Antistatika für Textilien bzw. als Zusatz zu Waschmitteln, wobei zusätzlich ein Avivageeffekt erzielt wird.An increased wearing comfort can result from the additional use of antstatics, which are additionally added to the agents according to the invention. Antistatic agents increase the surface conductivity and thus enable the flow of charges that have formed to improve. External antistatic agents are generally substances with at least one hydrophilic molecular ligand and give a more or less hygroscopic film on the surfaces. These mostly surface-active antistatic agents can be divided into nitrogen-containing (amines, amides, quaternary ammonium compounds), phosphorus-containing (phosphoric acid esters) and sulfur-containing (alkyl sulfonates, alkyl sulfates) antistatic agents. Lauryl (or stearyl) dimethylbenzylammonium chlorides are suitable as antistatic agents for textiles or as an additive to detergents, with an additional softening effect.
Zur Verbesserung des Wasserabsorptionsvermögens, der Wiederbenetzbarkeit der behandelten Textilien und zur Erleichterung des Bügeins der behandelten Textilien können in den erfindungsgemäßen Mitteln beispielsweise Silikonderivate eingesetzt werden. Diese verbessern zusätzlich das Ausspülverhalten der erfindungsgemäßen Mittel durch ihre schauminhibierenden Eigenschaften. Bevorzugte Silikonderivate sind beispielsweise Polydialkyl- oder Alkylarylsiloxane, bei denen die Alkylgruppen ein bis fünf C-Atome aufweisen und ganz oder teilweise fluoriert sind. Bevorzugte Silikone sind Polydimethylsiloxane, die gegebenenfalls derivatisiert sein können und dann aminofunktionell oder quaterniert sind bzw. Si-OH-, Si-H- und/oder Si-Cl-Bindungen aufweisen. Die Viskositäten der bevorzugten Silikone liegen bei 25°C im Bereich zwischen 100 und 100.000 Centistokes, wobei die Silikone in Mengen zwischen 0,2 und 5 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel eingesetzt werden können.To improve the water absorption capacity, the rewettability of the treated textiles and to facilitate the ironing of the treated textiles, for example silicone derivatives can be used in the agents according to the invention. These additionally improve the rinsing behavior of the agents according to the invention due to their foam-inhibiting properties. Preferred silicone derivatives are, for example, polydialkyl or alkylarylsiloxanes in which the alkyl groups have one to five carbon atoms and are completely or partially fluorinated. Preferred silicones are polydimethylsiloxanes, which can optionally be derivatized and are then amino-functional or quaternized or have Si-OH, Si-H and / or Si-Cl bonds. The viscosities of the preferred silicones at 25 ° C. are in the range between 100 and 100,000 centistokes, the silicones being able to be used in amounts between 0.2 and 5% by weight, based on the total agent.
Schließlich können die erfindungsgemäßen Mittel auch UV-Absorber enthalten, die auf die behandelten Textilien aufziehen und die Lichtbeständigkeit der Fasern verbessern. Verbindungen,
die diese gewünschten Eigenschaften aufweisen, sind beispielsweise die durch strahlungslose Desaktivierung wirksamen Verbindungen und Derivate des Benzophenons mit Substituenten in 2- und/oder 4-Stellung. Weiterhin sind auch substituierte Benzotriazole, in 3-Stellung Phenylsubstituierte Acrylate (Zimtsäurederivate), gegebenenfalls mit Cyanogruppen in 2-Stellung, Salicylate, organische Ni-Komplexe sowie Naturstoffe wie Umbelliferon und die körpereigene Urocansäure geeignet.Finally, the agents according to the invention can also contain UV absorbers, which absorb onto the treated textiles and improve the light resistance of the fibers. Links, which have these desired properties are, for example, the compounds and derivatives of benzophenone which are active by radiationless deactivation and have substituents in the 2- and / or 4-position. Substituted benzotriazoles, phenyl-substituted acrylates (cinnamic acid derivatives), optionally with cyano groups in the 2-position, salicylates, organic Ni complexes and natural substances such as umbelliferone and the body's own urocanoic acid are also suitable.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Portionsverpackungen mit mindestens einem darin befindlichen Kern und einer den/die Kerne(e) mindestens anteilsweise umgebenden Matrix aus fließfähigem Material, das durch die Schritte a) Herstellung einer einseitig offenen Portionsverpackung aus wasserlöslichem Material; b) Befüllen der Portionsverpackung mit einem oder mehreren Kern(en) sowie Fixierung des Kerns bzw. der Kerne; c) Befüllen der Portionsverpackung mit der fließfähigen Matrix; d) Verschließen der Portionsverpackung gekennzeichnet ist.Another object of the present invention is a method for producing water-soluble portion packaging with at least one core therein and a matrix of flowable material at least partially surrounding the core (s), which comprises the steps a) production of a portion packaging which is open on one side from water-soluble Material; b) filling the portion packaging with one or more core (s) and fixing the core or cores; c) filling the portion packaging with the flowable matrix; d) sealing the portion packaging is marked.
Die einseitig offene Portionsverpackung kann nach gängigen Verfahren der Thermoumformung von Polymeren hergestellt werden, wobei das Tiefziehen, sogenannte rotary-die-Verfahren, das Blasformen (Blasextrudieren) und das Spritzgießen besondere Bedeutung besitzen. Die nachfolgenden Ausführungen heben auf die besonders bevorzugte Herstellung durch Spritzgußverfahren ab, gelten aber mutatis mutandis auch für die anderen aus dem Stand der Technik bekannten Thermoformverfahren.The portion packaging, which is open on one side, can be produced by conventional methods of thermoforming polymers, deep-drawing, so-called rotary die processes, blow molding (blow extrusion) and injection molding being of particular importance. The following explanations focus on the particularly preferred production by injection molding processes, but also apply mutatis mutandis to the other thermoforming processes known from the prior art.
Die erfindungsgemäß herzustellenden einseitig offenen Portionsverpackungen können dabei beispielsweise blasgeformt, spritzgegossen, tiefgezogen oder kalandriert sein. Geeignete Blasformverfahren umfassen Extrusionsblasen, Coextrusionsblasen, Spritz-Streckblasen und Tauchblasen. Das Spritzgießen erfolgt nach an sich bekannten Verfahrensweisen bei hohen Drücken und Temperaturen mit den Schritten des Schließens der an den Extruder zum Spritzgießen angeschlossenen Form, Einspritzen des Polymers bei hoher Temperatur und hohem Druck, Erkalten des spritzgegossenen Formlings, Öffnen der Form und Entnehmen des geformten Rohlings. Weitere optionale Schritte wie das Aufbringen von Trennmitteln, das Entformen usw. sind dem Fachmann bekannt und können nach an sich bekannter Technologie durchgeführt werden.
Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren sind dadurch gekennzeichnet,, daß die einseitig offene Portionsverpackung durch Spritzgießen oder Thermoformverfahren, vorzugsweise Tiefziehen, hergestellt wird.The one-sided open portion packs to be produced according to the invention can, for example, be blow molded, injection molded, thermoformed or calendered. Suitable blow molding processes include extrusion blow molding, coextrusion blow molding, injection stretch blow molding and immersion blowing. The injection molding is carried out according to methods known per se at high pressures and temperatures with the steps of closing the mold connected to the extruder for injection molding, injecting the polymer at high temperature and high pressure, cooling the injection-molded molding, opening the mold and removing the molded blank , Further optional steps such as the application of release agents, demolding etc. are known to the person skilled in the art and can be carried out using technology known per se. Preferred methods according to the invention are characterized in that the portion packaging which is open on one side is produced by injection molding or thermoforming, preferably deep drawing.
Der Kern kann - wie weiter oben ausführlich dargelegt - beispielsweise durch Tablettierung oder Gießverfahren hergestellt werden, er kann aber auch eine Gelatinekapsel o.a. sein. Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß der Kern durch Tablettierung hergestellt wird.As explained in detail above, the core can be produced, for example, by tableting or casting, but it can also be a gelatin capsule or the like. his. Preferred methods according to the invention are characterized in that the core is produced by tableting.
Bezüglich der Fixierung des Kern kann auf die Ausführungen weiter oben verwiesen werden. Hier sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen die Fixierung des Kerns an der wasserlöslichen Umhüllung durch Positionierung des Kern in einer ausgeformten Kavität der Umhüllung erfolgt. Bevorzugt sind auch Verfahren, bei denen die Fixierung des Kerns an der wasserlöslichen Umhüllung durch Positionierung des Kern in einer der Umhüllung und nachfolgendes Rückschrumpfen des Umhüllungsmaterials erfolgt sowie Verfahren, bei denen die Fixierung des Kerns an der wasserlöslichen Umhüllung durch eine Klebeverbindung erfolgt.With regard to the fixation of the core, reference can be made to the explanations above. Methods according to the invention are preferred here in which the core is fixed to the water-soluble sheathing by positioning the core in a shaped cavity of the sheathing. Also preferred are methods in which the core is fixed to the water-soluble sheath by positioning the core in one of the sheaths and subsequent shrinking back of the sheath material, and methods in which the core is fixed to the water-soluble sheath by an adhesive connection.
Das Verschließen in Schritt d) erfolgt beispielsweise durch die Versiegelung mit einer dünnen, wasserlöslichen Folie, durch einen eine Öffnung verschließenden "Stopfen" oder auf andere gängige Weise. Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß das Verschließen der befüllten Verpackung durch Aufsiegeln einer Folie erfolgt, deren Dicke vorzugsweise 10 bis 100 μm, besonders bevorzugt 20 bis 75 μm und insbesondere 30 bis 50 μm, beträgt.
The sealing in step d) takes place, for example, by sealing with a thin, water-soluble film, by means of a “stopper” closing an opening, or in another conventional manner. Preferred methods according to the invention are characterized in that the filled packaging is sealed by sealing a film, the thickness of which is preferably 10 to 100 μm, particularly preferably 20 to 75 μm and in particular 30 to 50 μm.