CZ290267B6 - Prací detergentní prostředek a jeho pouľití - Google Patents

Abstract

Prac detergentn prost°edek obsahuj c hmotnostn nejm n 0,1 % ve vod rozpustn ho, nebo vodou dispergovateln ho oligomern ho inidla uvol uj c ho p nu, obsahuj c ho hmotnostn nejm n 10 % p°ev n line rn ho esteru s koncovou jednotkou o molekulov hmotnosti 500 a 8000, p°i em tento ester obsahuje mol rn i) 1 a 2 mol koncov²ch jednotek obecn ho vzorce I v n m M je solitvorn² kationt, R je ethylenov anebo propylenov skupina, m je 0 nebo 1 a n je 0 a 4, ii) 0,5 a 66 mol jednotek volen²ch ze souboru zahrnuj c ho a) oxyethylenoxy jednotky, b) oxy-1,2-propylenoxy jednotky a c) sm si jednotek a) a b), iii) do 50 mol di(oxyethylen)oxy jednotek, iv) do 50 mol poly(oxyethylen)oxy jednotek se stupn m polymerace nejm n 3, v) 1,5 a 40 mol tereftaloylov²ch jednotek a 0,05 a 26 mol sulfoisoftaloylov²ch jednotek obecn ho vzorce II v n m M je solitvorn² kationt, za podm nky, e souhrn jednotek ii), iii) a iv) je 0,5 a 66 mol, souhrn jednotek iii) a iv) je do 75 % celkov²ch jednotek ii), iii) a iv) a hmotnostn procento iii) a iv) je do 50 % celkov hmotnosti oligomern ho esteru, p°i em prac detergentn prost°edek d le obsahuje hmotnostn nejm n 0,1 % detergentn ho povrchov aktivn ho inidla, 5 a 80 % b n²ch detergentn ch builder a a 20 % detergentn ch pomocn²ch p° sad. Pou it m prac ho detergentn ho prost°edku podle vyn lezu se textili m dod v sou asn ·prava usnad uj c uvol ov n p ny.\

Description

Prací detergentní prostředek a jeho použití

Oblast techniky

Vynález se týká pracího detergentního prostředku a jeho použití, při němž se textiliím dodává současně úprava usnadňující uvolňování špíny.

Dosavadní stav techniky

Ze stavu techniky jsou známa velmi rozmanitá činidla uvolňující špínu používaná v domácích procesech ošetřování textilií, jako je například praní prádla a sušení oděvů v horkovzdušných sušárnách. Různá činidla uvolňující špínu se stala obchodně dostupnými a běžně se jich používá v detergentních prostředcích a ve zvláčňovacích/antistatických prostředcích a směsích. Taková činidla uvolňující špínu sestávají z hlavního řetězce tvořeného oligomemím esterem a z jedné nebo několika koncových jednotek.

Ačkoli z literatury jsou známa neiontová činidla uvolňující špínu, většina obchodně významných činidel uvolňující špínu je aniontová. Taková aniontová činidla uvolňující špínu obsahují zpravidla oligoesterový hlavní řetězec, který může sám případně obsahovat různé aniontové substituenty a je obvykle zakončen jednou nebo několika koncovými jednotkami, jež jsou rovněž aniontové. Známou a významnou třídu činidel uvolňujících špínu, používanou v pracích prostředcích a ve zvláčňovacích prostředcích, tvoří například různé oxyalkylen/tereftalát/sulfoisoftaloylové oligomery zakončené sulfoarylovými substituenty.

Dosti pravděpodobně jako v případě pracích prostředků a textilních zvláčňovadel jsou z konzumních pracích produktů obtížnější z hlediska začlenění činidel uvolňujících špínu prací detergentní prostředky, obzvláště granulované detergenty. Požadavky na snášenlivost činidel uvolňujících špínu, zejména s alkalickým aniontovým detergentním prostředím běžným v případě takových detergentů, představují podstatnou technickou výzvu.

Kromě toho, na rozdíl od prostředí ke zvláčňování textilií, kde se používala určitá činidla uvolňující špínu, bývají činidla uvolňující špínu v konzumních pracích prostředcích obvykle vystavena různým detergentním složkám, jako jsou například aniontové povrchově aktivní činidla a alkalické buildery. Takové chemikálie mohou snižovat účinnost činidel uvolňujících špínu, například tím, že zabraňují jejich ukládání na textilie. Naopak činidla uvolňující špínu snižovat prací výhody detergentních složek. Při způsobu dokonalého vyprání je zvláště důležité, aby žádná složka formulace, včetně činidla uvolňujícího špínu, nepodporovala redepozici špíny suspendované v prací lázni; to by zhoršovalo vzhled vypraných textilií.

Další zábranou v používání činidel uvolňujících špínu v detergentních prostředcích je zvýšení ceny související s produktem. Výroba činidel uvolňujících špínu, majících sulfaroylové zakončovací jednotky, je nákladná vzhledem k cenám sulfaroylových surovin. Je tudíž podstatnou snahou výrobců činidel aniontového esterového typu uvolňujících špínu nalézt levnější typ aniontové koncové jednotky. Je také významné, obzvláště u detergentních prostředků, aby aniontové koncové jednotky byly kompatibilní se sulfoisoftaloylovými hlavními řetězcovými jednotkami. Použití sulfoisofitalátu v hlavním řetězci stabilizuje ester a brání tomu, aby se žádoucí amorfní forma oligomeru převedla na méně rozpustnou krystalickou formu v průběhu skladování a používání.

Nyní se s překvapením zjistilo, že činidel uvolňujících špínu, sestávajících z ethoxylovaných nebo propoxylovaných hydroxyethan-propan-sulfonátových koncových jednotek, sulfoisoftaloylových jednotek, oxyethylenoxyjednotek a/nebo oxypropylenoxyjednotek a případně poly(oxyethylen)oxyjednotek, může být použito jako efektivních a účinných činidel uvolňujících

-1 CZ 290267 B6 špínu v detergentních prostředcích, obzvláště granulovaných detergentech. Dále představuje koncová jednotka méně nákladnou náhradu za sulfoaroylové koncové jednotky, používané v současné době v činidlech uvolňujících špínu a je kompatibilní se sulfoisoftaloylovými jednotkami v hlavním řetězci.

Úkolem vynálezu je poskytnout nová, levnější činidla uvolňující špínu, kterých lze použít jako účinných a s produktem kompatibilních činidel uvolňujících špínu ve spotřebních výrobcích jakými jsou granulované detergentní prostředky. Vynález řeší tento úkol.

V patentovém spisu US 4 721 580 se popisuje oligomemí estery uvolňující špínu a jejich směsi s koncovými jednotkami obecného vzorce NaO₃S(CH₂CH₂O)_n, avšak s odlišnými hlavními řetězcovými esterovými jednotkami než podle tohoto vynálezu. Viz též patentový spis US 4 968 451.

V patentovém spisu US 4 764 289 se popisují prostředky pro úpravu textilií přidávané do sušárny, používající aniontových polymemích činidel uvolňujících špínu. Viz též patentový spis US 4 818 569.

V patentovém spisu US 4 877 896 se popisují estery se zakončovací jednotkou vhodné jako činidla uvolňující špínu v detergentních prostředcích a v prostředcích pro úpravu textilií obsahující tereftalátové estery.

Typy způsobu přípravy a analýzy, vhodné podle vynálezu, jsou popsány v knize Odian: Principles of Polymerization, Wiley, NY, 1981. Kapitola 2.8 této knihy s názvem „Process Contditions“, str. 102 až 105 je zaměřena na syntézu poly(ethylenterefialátu). Uvedené nedostatky v daném oboru jsou z převážné části odstraněny u pracího prostředku podle tohoto vynálezu.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je prací detergentní prostředek, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje hmotnostně nejméně 0,1 % ve vodě rozpustného, nebo vodou dispergovatelného oligomemího činidla uvolňujícího špínu, obsahujícího hmotnostně nejméně 10% v podstatě lineárního esteru s koncovou jednotkou o molekulové hmotnosti 500 až 8000, přičemž tento ester obsahuje molámě:

i) 1 až 2 mol koncových jednotek obecného vzorce I (MO₃S)(CH₂)_m(CH₂CH₂O)(RO)_n (I) v němž

M je solitvomý kationt,

R je ethylenová a/nebo propylenová skupina, m je 0 nebo 1 a n je 0 až 4, ii) 0,5 až 66 mol jednotek volených ze souboru zahrnujícího

a) oxyethylenoxy jednotky,

-2CZ 290267 B6

b) oxy-1,2-propylenoxy j ednotky a

c) směsi jednotek a) a b), iii) do 50 mol do(oxyethylen)oxy jednotek, iv) do 50 mol poly(oxyethylen)oxy jednotek se stupněm polymerace nejméně 3,

v) 1,5 až 40 mol tereftaloylových jednotek a vi) 0,05 až 26 mol sulfoisoftaloylových jednotek obecného vzorce Π

-(O)C(C₆H₃)(SO₃M)C(O)- (II) v němž

M je solitvomý kationt, za podmínky, že souhrn jednotek ii), iii) a iv) je 0,5 až 66 mol, souhrn jednotek iii) a iv) je do 75 % celkových jednotek ii), iii) a iv) a hmotnostní procento iii) a iv) je do 50 % celkové hmotnosti oligomemího esteru, přičemž prací detergentní prostředek dále obsahuje hmotnostně nejméně 0,1 % detergentního povrchově aktivního činidla, 5 až 80 % běžných detergentních builderů a až 20 % detergentních pomocných přísad.

Při jednom provedení vynálezu obsahuje prací detergentní prostředek hmotnostně 0,1 až 10 % činidla uvolňujícího špínu obecného vzorce III (CAP)_x(EG/PG)/(DEG)_y(PEG)/' (T)_z(SIP)_q (III) v němž

CAP je forma sodné soli uvedených ethoxylovaných nebo propoxylovaných hydroxyethanových a propanových sulfonátových koncových jednotek, (EG/PG) jsou oxyethylenoxy a oxy-1,2-propylenoxy jednotky ii),

DEG jsou di(oxyethylen)oxyjednotky iii),

PEG jsou poly(oxyethylen)oxyjednotky iv),

T značí tereftaloylové jednotky v),

SIP je forma sodné soli 5-sulfoisoftaloylových jednotek vi), x je 1 až 2, s výhodou 2,· y' je 0,5 až 66, s výhodou 2 až 27, a především 5, y a y”'jsou čísla do 50, z je 1,5 až 40, s výhodou 2 až 20, a především 5 a q je 0,05 až 26, s výhodou 0,4 až 8 a především 1,

-3CZ 290267 B6 přičemž x, y', y, y', za q znamenají průměrný počet molů odpovídajících jednotek na mol uvedeného esteru.

Další provedení vynálezu představuje prací detergentní prostředek, který obsahuje činidlo uvolňující špínu, složené hmotnostně z nejméně 50 % uvedeného esteru s molekulovou hmotností 500 až 5000.

Prací detergentní prostředek podle vynálezu dále obsahuje předformované peroxykyselinové bělicí činidlo.

Je výhodné, když prací detergentní prostředek podle vynálezu dále obsahuje hmotnostně 1 až 20 % peroxidového bělícího činidla a 0,5 až 20 % bělícího aktivátoru.

Další provedení detergentního prostředku podle vynálezu obsahuje činidlo uvolňující špínu, jež dále obsahuje hmotnostně 0,05 až 25 % ethoxylovaného neiontového povrchově aktivního činidla.

Jiným provedením vynálezu je detergentní prostředek, který obsahuje dále hmotnostně alespoň 1 % neiontového primárního alkoholového ethoxylátu jako detergentního povrchově aktivního činidla, 1 až 20 % peruhličitanu sodného jako peroxidového bělícího činidla, 0,5 až 20 % aktivátoru bělícího činidla, alespoň 0,001 % celulózového enzymu a 0,5 až 10 % činidla zabraňujícího přenosu barev.

Předmětem vynálezu je rovněž použití pracího detergentního prostředku k praní textilií za současné jejich úpravy usnadňující uvolňování špíny, při němž se textilie uvádí do styku s vodným pracím roztokem obsahujícím hmotnostně 1 až 5 % pracího detergentního prostředku podle vynálezu.

Při použití pracího detergentního prostředku podle vynálezu se textilie podrobuje alespoň dvěma cyklům sestávajícím ze stupňů:

a) namočení do vodného pracího roztoku v běžné automatické pračce nebo pro ruční praní na dobu 5 minut až 1 hodiny,

b) vymáchání textilií vodou a

c) usušení textilií na šňůře nebo v sušičce.

Vynález se tedy týká pracích detergentních prostředků, obsahujících oligomemí, v podstatě lineární estery s koncovými jednotkami. Tyto estery obsahují oxyethylenoxy-jednotky, tereftaloylové jednotky a sulfoisoftalátové jednotky. Výhodné estery dále obsahují oxy-1,2propylenoxy-jednotky. Estery případně dále obsahují poly(oxyethylen)oxy-jednotky (se stupněm polymerace nejméně 2). Směsi takových esterů například s vedlejšími reakčními produkty si uchovávají svou použitelnost jako činidla uvolňující špínu z textilií, obsahují-li hmotnostně nejméně 10% uvedených lineárních esterů s koncovými jednotkami. Estery používané podle vynálezu mají poměrně nízkou molekulovou hmotnost, tj. obecně pod rozmezím vláknotvorných polyesterů, zpravidla přibližně 500 až 8000.

Nejšířeji pojato, zahrnují činidla uvolňující špínu podle vynálezu hlavní řetězec oligomerického esteru, který má na jednom konci, případně na obou koncích koncové jednotky. Jsou jimi aniontově hydrofily, odvozené od ethoxylovaných nebo propoxylovaných hydroxyethanových nebo propanových sulfonátových skupin, které jsou připojeny k esterům esterovou vazbou. Výhodné koncové jednotky mají shora uvedený obecný vzorec I.

-4CZ 290267 B6

V hlavním řetězci oligoesterů používaných podle vynálezu jsou také některé základní mononábojové hydrofobní aryldikarbonylové jednotky. S výhodou jsou to výlučně tereftaloylové jednotky. Jiné hydrofobní aryldikarbonylové jednotky bez náboje, jako například isoftaloylové jednotky, mohou být případně též obsaženy za podmínky, že významně nesnižují schopnost esterů, zejména polyesterové substance, uvolňovat špínu.

Přídavně jsou do hlavního řetězce esterů začleněny také základní hydrofilní jednotky. Může se používat například aniontových hydrofilních jednotek schopných vytvářet dvě esterové vazby. Vhodnými aniontovými hydrofílními jednotkami tohoto specifického typu jsou sulfonované dikarbonylové jednotky, jako sulfoisoftaloylové jednotky shora uvedeného obecného vzorce II v němž M znamená solitvomý kationt, jako je iont alkalického kovu nebo tetraalkylamoniový iont.

Obecně je, mají-li se modifikovat esterové jednotky, výhodnější použít přídavných hydrofilních jednotek než přídavných hydrofobních jednotek bez náboje.

Výhodnými koncovými jednotkami použitých esterů jsou 2-(2-hydroxyethoxy)ethansulfonát sodný, 2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethansulfonát nebo 3-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]propansulfonát sodný, jako podle odstavce i). Výhodné estery s koncovými jednotkami jsou podle vynálezu ve tvaru s dvojitou koncovou jednotkou, obsahující přibližně 2 moly koncových jednotek na mol esteru.

Esterový „hlavní řetězec“ činidla uvolňujícího špínu podle definice je tvořen jednotkami lišícími se od koncových jednotek; všechny jednotky, začleněné do těchto esterů, jsou navzájem propojeny esterovými vazbami. Tudíž podle jednoho jednoduchého provedení sestává „hlavní řetězec“ esteru z pouze tereftaloylových jednotek, oxyethylenoxyjednotek a 5-sulfoisoftaloylových jednotek. Podle jiných výhodných provedení se zabudovanými oxy-l,2-propylenoxyjednotkami, sestává „hlavní řetězec“ esteru z tereftaloylových jednotek, 5-sulfoisoftaloylových jednotek, oxyethylenoxyjednotek a oxy-l,2-propylenoxyjednotek; molový poměr posledních dvou typů jednotek je přibližně 0,5:1 až přibližně 10:1.

Podle jiných výhodných provedení sestává „hlavní řetězec“ esteru z tereftaloylových jednotek, z 5-sulfoisoftaloylových jednotek, z oxyethylenoxy jednotek, z oxy-l,2-propylenoxy jednotek a z di(oxyethylen)oxy jednotek.

Podle ještě jiných výhodných provedení sestává „hlavní řetězec“ esteru z tereftaloylových jednotek, z 5-sulfoisoftaloylových jednotek, z oxyethylenoxyjednotek, zoxy-l,2-propylenoxyjednotek, z di(oxyethylen)oxyjednotek a z poly(oxyethylen)oxyjednotek. Poly(oxyethylen)oxyjednotky, jež napomáhají rychlosti rozpouštění esteru a snižují viskozitu taveniny, sestávají zpravidla molově z 0 až 75 %, vztaženo na všechny oxyalkylenoxyjednotky na ester v závislosti na stupni polymerace poly(oxyethylen)oxy-jednotky a na délce hlavní řetězce esteru.

Činidla uvolňující špínu podle vynálezu objasňuje dobře jedno činidlo obsahující hmotnostně z přibližně 25 % až 100 % esteru empirického vzorce (CAP)_X(EG/PG)/(DEG)/'(PEG)/' '(T)_z(SIP)_q, kde znamená (CAP) formu sodné soli uvedených zakončovacích jednotek i); (EG/PG) uvedené oxyethyleoxy a oxy-l,2-propylenoxy jednotky ii); (DEG) uvedené di(oxyethylen)oxyjednotky iii); (PEG) uvedené poly(oxyethylen)oxyjednotky iv); (T) uvedené tereftaloylové jednotky v); (SIP) formu sodné soli uvedených 5-sulfoisoftaloylových jednotek vi); x přibližně 1 až 2; y' přibližně 0,5 až přibližně 66; y 0 až přibližně 50; y' 0 až přibližně 50; y'+ y + y' přibližně 0,5 až přibližně 66; z přibližně 1,5 až přibližně 40; a q přibližně 0,05 až přibližně 26; přičemž x, y', y, y', za q znamenají průměrný počet mol odpovídajících jednotek na mol uvedeného

-5CZ 290267 B6 esteru. Výtečnými činidly uvolňujícími špínu jsou činidla, kde hmotnostně nejméně 50 % uvedeného esteru má molekulovou hmotnost přibližně 500 až přibližně 5000.

V činidlech uvolňujících špínu podle vynálezu je výhodněji molový poměr oxyethyloxy:oxy1,2-propylenoxy-jednotek přibližně 0,5:1 až přibližně 10:1; x je přibližně 2, y' je přibližně 2 až přibližně 27, z je přibližně 2 až přibližně 20 a q je přibližně 0,4 až přibližně 8. V nej výhodnějších činidlech uvolňujících špínu znamená x přibližně 2, y' přibližně 5, z přibližně 5 a q přibližně 1.

Vynález zahrnuje granulované detergentní prostředky obsahující uvedená činidla uvolňující špínu a nejméně hmotnostně přibližně 1 %, výhodně přibližně 1 % až přibližně 99,9 % a nejvýhodněji přibližně 5 % až přibližně 80 % detergentních povrchově aktivních činidel. Detergentní prostředek může případně obsahovat detergentní buildery a jiné běžné složky detergentů. Činidla uvolňující špínu tvoří zpravidla hmotnostně nejméně přibližně 0,1 %, s výhodou přibližně 0,1 až přibližně 10 % a nejvýhodněji přibližně 0,2 až přibližně 3,0 % granulovaného detergentů.

Vynález se také týká způsobu praní textilií za současné úpravy k uvolňování špíny. Výhodným způsobem praní je uvedení textilií do styku s vodným pracím roztokem obsahujícím činidlo uvolňující špínu v detergentním prostředku na dobu přibližně 5 minut až přibližně 1 hodinu. Textilie se pak mohou vymáchat ve vodě a usušit na šňůře nebo v bubnu.

Pokud není uvedeno jinak, jsou uváděné všechny proporce na hmotnostní bázi. Všechny citované dokumenty jsou míněny jako odkazy.

Podrobný popis vynálezu

Vynález se týká nových granulovaných pracích detergentních prostředků obsahujících činidla uvolňující špínu. Podstatnou součástí prostředků je zvláštní druh esteru vyznačujícího se určitými podstatnými koncovými jednotkami a jinými podstatnými jednotkami ve zvláštních poměrech a mající dále popsané strukturní uspořádání.

Následující struktura je ilustrativní a nikterak neomezující výhodnou strukturou esterových molekul podle vynálezu:

Estery je zde možno charakterizovat jednoduše jako oligomery sestávající v podstatě z lineárního esterového hlavní řetězce a z koncových jednotek, jež jsou ethoxylovanými nebo propoxylovanými hydroxyethan- a propan-sulfonátovými monomery, obzvláště 2-(2-hydroxyethoxy)ethansulfonátu nebo ethoxylovaného 3-hydroxy-propansulfonátu, obzvláště 3-[2-(-hydroxyethoxy)-ethoxy]propansulfonátu. Výsledkem správného výběru strukturních jednotek, jež tvoří

-6CZ 290267 B6 esterový hlavní řetězec, a použití dostatečného množství sulfonovaných koncových jednotek jsou žádané vlastnosti uvolňující špínu těchto produktů.

Oligomemí estery

Je zřejmé, že činidla uvolňující špínu zde nejsou pryskyřičnými, makromolekulámími nebo vláknotvomými polyestery s vysokou molekulovou hmotností, nýbrž polyestery s poměrně malou molekulovou hmotností a zahrnují druhy vhodněji popisované jako oligomery než jako polymery. Jednotlivé esterové molekuly mohou zde mít, včetně koncových jednotek, molekulovou hmotnost přibližně 500 až přibližně 8000. Pro porovnání s glykoltereftalátovými vláknotvomými polyestery (jež mají zpravidla molekulovou hmotnost průměrně alespoň 15 000) je příslušná molekulová hmotnost přibližně 500 až přibližně 5000, což je rozmezí platné pro molekuly výhodných esterů podle vynálezu, jež obsahují podstatné jednotky shora definované. Podle toho se činidla uvolňující špínu podle vynálezu označují jako „oligomemí estery“ spíše než „polyestery“, což je výraz běžně používaný k označení vysokých polymerů, jako jsou vláknotvomé polyestery.

Molekulová geometrie

Estery podle vynálezu jsou všechny „v podstatě lineární“ vtom smyslu, že nejsou významně rozvětvené nebo zesítěné vlivem začlenění do jejich struktur jednotek majících více než dvě místa vytvářející esterové vazby. Na rozdíl od toho je typickým příkladem polyesterového rozvětvení nebo zesítění typ vyloučený v definici esterů podle vynálezu, viz patentový spis US 4 554 328. Pro účel vynálezu nejsou dále podstatné cyklické estery, mohou však být přítomny v prostředcích podle vynálezu v nízkých koncentracích jako výsledek vedlejších reakcí v průběhu syntézy esterů. Cyklické estery s výhodou nepřesáhnou hmotnostně 2 % činidel uvolňujících špínu; nejvýhodněji se v činidlech vůbec nevyskytují.

Na rozdíl od uvedeného, zahrnuje však termín „v podstatě lineární“ použitý pro estery podle vynálezu explicitně materiály, které obsahují vedlejší řetězce, jež jsou nereaktivní v reakcích vytvářejících estery nebo v transesterifikačních reakcích. Nesymetricky substituovaným typem jsou tudíž oxy-l,2-propylenoxy jednotky; jejich methylové skupiny netvoří to, co se obvykle v technologii polymerů považuje za „větvení“ (viz knihu Odian: Principles of Polymerization, Wiley, N. Y. 1981, str. 18 až 19, snímž se uvedené definice plně shodují) a jsou nereaktivní v reakcích vytvářejících estery. Případné jednotky v esterech podle vynálezu mohou mít pravděpodobně vedlejší řetězce, za předpokladu, že vyhovují témuž kritériu nereaktivnosti.

Struktury molekul

Následující struktury objasňují struktury esterových molekul spadajících do oboru uvedených výhodných provedení a ukazuj í, j ak j sou j ednotky propoj eny.

a) Esterová molekula s dvojí koncovou jednotkou obsahující podstatné jednotky i), ii), v) a vi);

-ΊCZ 290267 B6

IU03SCH2CH2O-C

o

OCH2CH(CH3)O-C

S03Na

-OCH2CH2O’C-^-COCH2CH2O-C-^-!!-OCH2CH2O-

b) Esterová molekula s jednou koncovou jednotkou obsahující podstatné jednotky i), ii), v) 5 avi);

S03Na

c) Esterová molekula s dvojí koncovou jednotkou (nazývaná zde „hybridní hlavní řetězcová“ 10 esterová molekula) obsahující podstatné jednotky i), ii), v) a vi). Jednotky ii) jsou směsí oxyethylenoxy a oxy-l,2-propylenoxy jednotek v následujícím příkladě při molovém poměru 2:1 (v průměru esterových činidel jako celku na rozdíl od jednotlivých molekul, jak jsou zde znázorněny jsou výhodné poměry přibližně 0,5:1 až přibližně 10:1)

-8CZ 290267 B6

II

Ma03S(CH2CH20)3-C

O °

-OCH2CH2OCH2CH2O-C-^^-řOCH2CH2O-

S03N1

-(OCH2CH2)3SO3Na

V kontextu se strukturami molekul podle vynálezu, je třeba vzít v úvahu, že vynález nezahrnuje pouze uspořádání jednotek na molekulové úrovni, ale také velké směsi esterů, které vzniknou podle reakčních schémat a jež mají požadovaný rozsah složení a vlastností. Podle toho, je-li dán počet monomemích jednotek nebo poměr jednotek, vztahují se čísla na průměrnou kvantitu monomemích jednotek přítomných v oligomemích činidlech uvolňujících špínu.

Esterový hlavní řetězec

Jak je shora ve strukturách znázorněno, je hlavní řetězec esterů podle vynálezu tvořen 5sulfoisoftaloylovými jednotkami, tereftaloylovými jednotkami, oxyethylenoxy- nebo směsí oxyethylenoxy-, oxypropylenoxy-, di(oxypropylen)oxy- a poly(ethylen)oxy-jednotek v souvislosti s alternací aryldikarbonylových a oxyalkylenoxy-jednotek.

Skupiny na konci esterového hlavního řetězce

Podobně zahrnuje pojem „estery podle vynálezu“ nové sloučeniny se dvěma nebo sjednou koncovou jednotkou, jejich směsi a směsi uvedených materiálů s koncovou jednotkou, jež mohou ovšem obsahovat něco nezakončených sloučenin. Také podíl takových sloučenin bude nulový nebo minimální ve všech vysoce výhodných činidlech uvolňujících špínu. Pokud se zde tudíž hovoří jednoduše o „esteru“, má se spíše na mysli, podle definice, kolektivně směs sulfonovaných esterových molekul s koncovou jednotkou nebo bez ní, pocházející z jedné přípravy. Veškeré esterové molekuly, jež jsou obsaženy v prostředcích podle vynálezu, jež nejsou úplně, to je dvojitě, opatřeny koncovou jednotkou, musejí končit jednotkami, které nejsou ethoxylovanými nebo propoxylovanými hydroxyethan nebo propan sulfonátovými koncovými jednotkami. Tyto konce jsou zpravidla hydroxylové skupiny nebo jiné skupiny připojitelné k hlavnímu řetězci tvořícímu činidlo. Například ve shora uvedené struktuře b) koncová poloha řetězce, k níž je připojen atom vodíku tvoří hydroxylovou skupinu. V jiných strukturách, které lze konstruovat, se mohou v koncových polohách vyskytovat jednotky jako vzorce -(OjCCfiHiCXOj-OCHý-. Všechny nejvýhodnější esterové molekuly však budou mít, jak shora uvedeno, dvě koncové jednotky a žádné hlavní řetězcové jednotky zaujímající koncovou polohu.

Souměrnost

Je třeba zdůraznit, že u esterů, v nichž jsou také přítomny oxy-l,2-propylenoxy-jednotky, mohou mít oxy-l,2-propylenoxy-jednotky své methylové skupiny statisticky alternující s jedním z atomů vodíku přilehlé skupiny -CH₂-, čímž se snižuje souměrnost esterového řetězce. Může být tudíž oxy-l,2-propylenoxy-jednotka znázorněna buď s orientací -OCH₂CH(CH3)O-, nebo s opačnou orientací -OCH(CH₃)CH₂O-. Atomy uhlíku v oxy-l,2-propylenoxy-jednotkách, k nimž jsou připojeny methylové skupiny, jsou mimoto asymetrické, to je chirální; jsou k nim připojeny 4 neekvivalentní chemické entity.

-9CZ 290267 B6

Je třeba také připomenout, že podstatné nenabité aryldikarbonylové jednotky nemusí být výlučně tereftaloylovými jednotkami za předpokladu, že není výrazně narušována polyesterová látková podstata esteru. Jsou tudíž přijatelné k začlenění do esterů například menší množství izomemích nenabitých například dikarboinylových a isoftaloylových jednotek. Kromě toho, za předpokladu, že nezmenšují u esterů významně vlastnosti uvolňování špíny, mohou být přítomna malá množství alifatických dikarbonylových například adipoylových jednotek.

Di(oxydiethy len)oxy-j ednotky

Případné di(oxydiethylen)oxy-jednotky obsahující estery podle vynálezu mohou sestávat molově z 0 až přibližně 75 % vztaženo na všechny přítomné oxyalkenyloxy-jednotky. S výhodou jsou di(oxydiethylen)oxy-jednotky přítomny, obsahuje-li hlavní řetězec 8 nebo více tereftaloylových jednotek; avšak v esterech s méně než 1,5 tereftaloylovými jednotkami může být přítomno alespoň něco di(oxydiethylen)oxy-jednotek.

Poly(oxydiethylen)oxy-j ednotky

Případné poly(oxydiethylen)oxy-jednotky obsahující esteiy podle vynálezu mají stupeň polymerace nejméně 3, s výhodou přibližně 3 až přibližně 200, nejvýhodněji přibližně 3 až přibližně 100 a mohou představovat molově z 0 až přibližně 75 % celkem obsažených oxyalkenyloxy jednotek. Celkové průměrné hmotnostní procento di(oxydiethylen)oxy-jednotek a poly(oxydiethylen)oxyjednotek v prostředcích s činidly uvolňujícími špínu musí být pod přibližně 50 % celkové hmotnosti oligomeru a vyvážen k docílené viskozity taveniny (to je pod přibližně 40 000 mPas při teplotě 230 °C a pod přibližně 160 000 mPas při teplotě 200 °C) při zachování žádoucích fyzikálních vlastností činidla při teplotě pod přibližně 50 °C. Podobně musí být obsah volen tak, aby se zabránilo vyvolání krystalizace hlavního řetězcového segmentu při ochlazování nebo následném skladování a používání. To je obzvlášť významné, jsou-li vysokým podílem oxyalkylenoxy jednotek oxyethylenoxy jednotky. Jsou-li do -esterového činidla začleněny dinebo poly(oxydiethylen)oxy-jednotky, je celkový průměrný hmotnostní obsah přibližně 1 až přibližně 25 % u aniontových činidel uvolňujících špínu majícími průměrně přibližně 2,5 až 5 aniontových jednotek na ester.

Množství poly(oxydiethylen)oxy jednotek, obsažených v hlavním řetězci, závisí na stupni polymerace. Například jednotky oxyethylenoxyethylenoxyethylenoxy- (vytvořené ztriethylenglykolu), jež mají stupeň polymerace 3, mohou vytvářet molově 0 až 75 % všech oxyalkylenoxy jednotek v hlavní řetězci. V jiném příkladě, mohou poly(oxyalkylen)oxy-jednotky (vytvořené zPEG-1000, který má stupeň polymerace 22) tvořit molově 0 až přibližně 33% všech oxyalkylenoxy-jednotek přítomných v hlavní řetězci.

Koncové jednotky

Koncové jednotky poskytují aniontové nabitá místa, když jsou estery dispergovány ve vodném prostředí, jako je prací roztok. Koncové jednotky napomáhají transportu ve vodném prostředí a zajišťování hydrofilních míst na esterových molekulách.

Koncové jednotky mají obecný vzorec (MO₃S)(CH₂)_m(CH₂CH₂O)(RO)_nkde znamená M solitvomý kationt, R ethylenovou a/nebo propylenovou skupinu, m 0 nebo lan 0 až 4. Není záměrem vylučovat kyselou formu, avšak nej obvykleji jsou zde estery použity jako sodné soli, jako soli ostatních alkalických kovů, jako soli s kationty obsahujícími dusík (obzvláště tetraalkylamonium) nebo jako odloučené ionty ve vodném prostředí.

-10CZ 290267 B6

Příklady koncových jednotek jsou 2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethansulfonát sodný, 2-{2[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethoxy}ethansulfonát sodný, 2-{2-[2-(2-{2-hydroxyethoxy}ethoxy)ethoxy]ethoxy}ethansulfonát sodný, 3-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]propansulfonát a natrium-alfa-3-sulfopropyl-omegahydroxy-poly(oxy-l,2-ethandiyl s průměrným stupněm ethoxylace 2 až 4 a jejich směsi.

Na molové bázi obsahují činidla uvolňující špínu s výhodou přibližně 1 až přibližně 2 moly koncových jednotek na mol esteru. Nejvýhodněji jsou estery zakončeny dvojitě; to je na mol esteru připadají dva moly koncových jednotek. Z hlediska hmotnostního složení je zřejmé, že podílový příspěvek koncových jednotek k molekulové hmotnosti esterů se sníží s rostoucí molekulovou hmotností esterového hlavní řetězce.

Způsob přípravy esterů s koncovými jednotkami

Esterová činidla uvolňující špínu podle vynálezu je možno připravovat za použití kterékoli kombinace četných alternativ hlavních typů reakcí, jež jsou v oboru dobře známé. Pro přípravu jsou užitečné četné různé výchozí látky a různé dobře známé experimentální a analytické techniky.

Mechanicky je možno vhodné obecné typy reakcí pro přípravu esterů podle vynálezu klasifikovat takto:

1. alkoholýza acylhalogenidů

2. esterifikace organických kyselin

3. alkoholýza esterů (transesterifikace) a

4. reakce alkylenkarbonátů s organickými kyselinami.

Z uvedených reakcí se dává přednost reakcím typu 2 až 4, jelikož při nich odpadá použití nákladných rozpouštědel a halogenovaných reakčních činidel. Typy reakcí 2 a 3 jsou obzvlášť výhodné, jelikož jsou nejekonomičtější.

Výhodnými výchozími látkami pro přípravu esterů podle vynálezu jsou všechna činidla (obzvláště esterifikovatelná nebo transesterifikovatelná), jež jsou schopna kombinace v souladu s typem reakce 1 až 4 nebo jejich kombinací, k zajištění esterů majících správné proporce všech uvedených jednotek (i) až (iv) esterů. Taková reakční činidla je možno označit za Jednoduchá“ reakční činidla, to je taková, jež jsou sama schopna poskytnout pouze jeden druh jednotky potřebné k vytvoření esteru, nebo za deriváty jednoduchých reakčních činidel, jež sama obsahují dva nebo více různých typů jednotek potřebných k vytvoření esteru. Příkladem jednoduchého reakčního činidla je dimethyltereftalát, který může poskytovat pouze tereftaloylové jednotky. Na rozdíl od toho je bis(2-hydroxypropyl)tereftalát reakčním činidlem, které může být připraveno z dimethyltereftalátu a 1,2-propylenglykolu, a které může být případně použito k zajištění dvou druhů jednotek, oxy-1,2-propylenoxy jednotek a tereftaloylových jednotek k vytvoření esterů.

V zásadě je možno zde použít jako reakčních činidel také oligoesterů nebo polyesterů, jako poly(ethylenterefitalátu) a provést transesterifikaci v zájmu začlenění koncových jednotek za snižování molekulové hmotnosti. Nicméně nej výhodnějším postupem je vytvářet estery z nejjednodušších reakčních činidel'postupem zahrnujícím zvýšení molekulové hmotnosti (do mezního rozmezí podle vynálezu) a opatřovat je koncovými jednotkami.

Jelikož se Jednoduchých“ reakčních činidel používá nejvýhodněji a nejpohodlněji, je užitečné objasnit tento druh reakčního činidla podrobněji. Jako zdroje podstatných koncových jednotek může být totiž použito 2-(2-hydroxyethoxy)ethansulfonátu. Jak patrno, může být kovový kationt nahražen kationtem obsahujícím draslík nebo dusík, za předpokladu, že dusík obsahující kationt nenavozuje krystalizaci oligomeru a je během syntézy nereaktivní, jako je například tetraalkylamonium. Je ovšem možno podrobit každý z esterů podle vynálezu po syntéze katexové

-11CZ 290267 B6 výměně a tím získat prostředky k zavedení více esoterických nebo reaktivních kationtů do esterových činidel.

K zajištění oxy-l,2-alkylenoxy jednotek lze použít vhodných glykolů nebo jejich cyklických karbonátových derivátů; vhodnými zdroji oxy-l,2-propylenoxy jednotek je 1,2-propylenglykol nebo (jsou-li výchozí karboxylové skupiny v kyselé formě) cyklický karbonát (III) h₂c ch-ch₃

o.

II

Oxyethylenoxy jednotky se nejpohodlněji zajistí ethylenglykolem. Také je možno alternativně použít ethylenkarbonátu, mají-li se esterifikovat skupiny karboxylových kyselin. Oxydiethylenoxy jednotky se nejpohodlněji zajistí diethylenglykolem. Poly(oxyethylen)oxy jednotky se nejpohodlněji zajistí triethylenglykolem, vyššími polyethylenovými glykoly a jejich směsí. Kromě toho se mohou jako vedlejší reakce v syntéze esterů vytvářet malá množství poly(oxyethylen)oxy jednotek.

K zajištění podstatných aryldikarbonylových jednotek je možno použít aryldikarboxylových kyselin nebo jejich nižších alkylesterů; vhodnými zdroji tereftaloylových jednotek jsou tudíž kyselina terefitalová nebo dimethyltereftalát.

Ostatní jednotky esterů se zajistí známými a snadno definovatelnými reakčními činidly; například dimethyl-5-sulfoisoftalát je příkladem reakčního činidla schopného poskytnout 5-sulfoisoftaloylové jednotky k případnému začlenění do esterů podle vynálezu.

Vyjde-li se z nejjednoduššího reakčního činidla jak shora naznačeno, sestává celková syntéza obvykle z několika kroků a zahrnuje nejméně dva stupně, jako počáteční esterifíkaci nebo transesterifikaci (známou též jako výměnná) následovanou oligomerizačním stupněm, kde se molekulové hmotnosti esterů zvětší, avšak omezenou měrou, jak je zajištěno podle vynálezu.

Vytváření esterových vazeb v reakcích typu 2 a 3 zahrnuje vyloučení vedlejších produktů o nízké molekulové hmotnosti, jako je voda (reakce 2) nebo jednoduchý alkohol (reakce 3). Úplné odstranění alkoholů z reakčních směsí je obvykle poněkud snazší než odstranění vody. Avšak, jelikož jsou reakce vytvářející esterové vazby vratné, je nutno „popohánět“ reakci kupředu v obou případech odváděním těchto vedlejších produktů.

Prakticky v prvním stupni (esterové výměny) se reakční činidla smísí v příslušných podílech a zahřeji se k vytvoření taveniny za tlaku okolí nebo za mírně zvýšených tlaků (s výhodou v prostředí inertního plynu jako je dusík nebo argon). Voda a/nebo alkohol o malé molekulové hmotnosti se uvolní a z reaktoru se odstraní destilací při teplotách do přibližně 200 °C. (V tomto stupni je obecně výhodné rozmezí teplot 150 až 200 °C).

Ve druhém (to je oligomerizačním) stupni se aplikuje vakuum a teploty poněkud vyšší než v prvním stupni; odstraňování těkavých vedlejších produktů a přebytečných reakčních činidel pokračuje, dokud se reakce neukončí, sledována běžnými spektroskopickými technikami. Použít lze trvale vakua, zpravidla přibližně 1,333 kPa nebo nižšího.

-12CZ 290267 B6

V obou shora popsaných reakčních stupních je třeba vyvažovat jednak snahu po rychlé a úplné reakci (s výhodou vyšší teploty a kratší doby) a jednak nutnost zabránit tepelné degradaci (která by se mohla nežádoucím způsobem projevit v zabarvení a ve vedlejších produktech). Obecně je možno použít vyšších reakčních teplot obzvláště jestliže konstrukce reaktoru minimalizuje přehřátí nebo „horká místa“; také reakce vytvářející estery, kde je přítomen ethylenglykol jsou tolerantnější vůči vyšším teplotám. Vhodná teplota pro oligomeraci je tudíž 150 až 260 °C v případě vyšších poměrů EG/PG a 150 až 240 °C v případě nižších poměrů EG/PG (za předpokladu, že nejsou jinak konána žádná zvláštní opatření, jako je konstrukce reaktoru k omezení termolýzy). Jsou-li přítomny kationty tetraalkylamonia, jsou kondenzační teploty s výhodou 150 až 240 °C.

V uvedeném postupu je velmi důležité zajistit trvalé míchání, aby reakční činidla byla vždy v dobrém styku; vysoce výhodné postupy zahrnují vytváření dobře promíchané homogenní taveniny reakčních činidel ve shora uvedených rozmezích teplot. Je také vysoce výhodné maximalizovat povrch reakční směsi, jenž je vystaven vakuu nebo inertnímu plynu k usnadnění odtahu těkavých látek, zejména voligomeračním stupni; nejlépe se ktomu hodí typ míchadla s vysokým smykem, poskytující dobrý styk tekutiny s plynem.

Katalyzátory a koncentrace katalyzátorů vhodných pro esterifikaci, transesterifikaci, oligomeraci a jejich kombinace jsou dobře známy v chemii polyesterů a podle vynálezu se jich obecně používá; jak shora uvedeno, jeden katalyzátor postačí. Vhodné katalytické kovy jsou uvedeny v Chemical Abstracts CA83:178505v, kde je stanoveno, že katalytická aktivita iontů přechodových kovů při přímé esterifikaci karboxybenzensulfonátu draselného a sodného ethylenglykolem klesá v následující posloupnosti: cín (nejlepší), titan, olovo, zinek, mangan, kobalt (nejhorší).

Reakce se mohou nechat probíhat po dobu dostatečně dlouho k zaručení jejich ukončení, nebo se může použít různých analytických sledovacích technik ke sledování průběhu postupující reakce; takové sledování umožňuje reakci poněkud urychlit a zastavit ji jakmile se vytvoří produkt mající minimální přijatelné složení. Obecně, pokud jsou přítomny tetraalkylamoniové kationty, je výhodné ukončit reakci při méně než úplném ukončení, v závislosti na formě sodného kationtu, ke snížení možnosti tepelné nestability.

Mezi vhodné sledovací techniky patří měření relativní a vnitřní viskozity, počtu hydroxylů, spektra (NMR) *H a ^,3C nukleární magnetické rezonance, elektroforéza kapilární zóny a kapalinové chromatografy.

Nejvýhodněji, při použití kombinace těkavých reakčních činidel (jako je glykol) a relativně netěkavých reakčních činidel (jako je dimethyltereftalát), se reakce iniciuje přítomným nadbytkem glykolu. Jak v případě reakcí esterové výměny popisovaných citovaným Odianem, „dosáhne se stechiometrické rovnováhy inherentně v posledních stádiích druhého kroku postupu“. Nadbytek glykolu se dá odstranit z reakční směsi destilací; přesné použité množství není tudíž rozhodující.

Vzhledem k tomu, že konečná stechiometrie esterové kompozice závisí na vzájemných poměrech reakčních činidel v reakční směsi a začleněných do esterů, je žádoucí vést kondenzaci způsobem, který účinně zachytí neglykolová reakční činidla a zabrání jim v destilaci nebo sublimaci. Dimethyltereftalát a menší měrou jednoduché glykolové estery tereftalové kyseliny mají dostatečnou těkavost, aby využily příležitosti „sublimace“ do chladnějších částí reakční aparatury. Aby se zajistilo dosažení žádoucí stechiometrie, je třeba, aby se tento sublimát vrátil do reakční směsi, nebo aby alternativně byly ztráty sublimací nahraženy použitím malého nadbytku tereftalátu. Obecně mohou být ztráty typu sublimace, jako u dimethyltereftalátu, minimalizovány 1) konstrukcí aparatury; 2) dostatečně malým zvyšováním teploty, aby se umožnil převod velkého množství dimethylteraftalátu na méně těkavé glykolestery před dosažením horních reakčních teplot; 3) vedením počáteční fáze transesterifíkace za nízkého až středního tlaku (obzvlášť účinný je postup poskytující dostatečně dlouhou dobu k vyvinutí nejméně přibližně

-13CZ 290267 B6 % teoretického výtěžku methanolu před aplikací vakua); 4) regulací vakua v průběhu kondenzace k zabránění použití tlaků pod přibližně 2,666 kPa, dokud kondenzace nepostoupí do okamžiku, kdy většina tereftalátu je pod monomemím stavem. Na druhé straně „těkavé“ glykolové zde použité složky musejí být skutečně těkavé, použije-li se jich v nadbytku. Používají se obecně nižší glykoly nebo jejich směsi, mající teplotu varu pod přibližně 350 °C za tlaku okolí; jsou dostatečně těkavé, aby mohly být prakticky odstranitelné za typických podmínek reakce.

Při výpočtu relativních molámích podílů použitých reakčních činidel se využívá zpravidla následující zvyklostí, jak je ukázáno na kombinaci reakčních činidel 2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxyjethansulfonátu sodného (A), ethylenglykolu (B), dimethyltereftalátu (C) a dimethyl-5sulfoisoftalátu sodného (D):

1. zvolí se žádaný stupeň zakončování; v tomto případě se podle vynálezu nej výhodněji volí hodnota 2;

2. volí se průměrný vypočtený počet tereftaloylových jednotek v hlavním řetězci požadovaného esteru; v tomto případě se použije hodnoty 5, která spadá do rozsahu nejvýhodnějších hodnot podle vynálezu;

3. volí se průměrný vypočtený počet 5-sulfoisoftaloylových jednotek v hlavním řetězci požadovaného esteru; v tomto případě se použije hodnoty 1, která spadá do rozsahu nej výhodnějších hodnot podle vynálezu;

4. molový poměr (A) ku (C) ku (D) má tudíž být 2:5:1; podle toho se vezmou příslušná množství reakčních činidel (A), (C) a (D);

5. zvolí se přiměřený nadbytek glykolu; zpravidla je vhodný 2- až 10-násobek součtu počtu molů dimethylsulfoisoftalátu a dimethyltereftalátu.

Použitý glykol se vypočte jako množství postačující k propojení všech ostatních jednotek esterovými vazbami. Přidání vhodného nadbytku vede obvykle k celkovému relativnímu množství glykolu 1 až 10 mol na každý mol neglykolových organických reakčních činidel společně přidaných.

Kiystalizace činidla uvolňujícího špínu

Činidla uvolňujícího špínu, jež obsahují estery s koncovými jednotkami isethionátu sodného, 2[2-hydroxyethoxy]ethansulfonátu sodného, nebo 3-(2-hydroxyethoxy)propansulfonátu sodného mohou podléhat nežádoucí krystalizaci v průběhu syntézy, nebo když jsou vnášena do pracích roztoků, obzvláště je-li poměr oxyethylenoxy:oxy-l,2-propylenoxy větší než přibližně 1. Ke zmenšení problému krystalizace se může během syntézy esteru přimíchat hydrotrop sulfonátového typu nebo stabilizátor, jako alkylbenzensulfonát nebo toluensulfonát. Do činidla uvolňujícího špínu se zpravidla přidává stabilizátor v množství hmotnostně přibližně 0,5 až přibližně 20 %, vztaženo na činidlo uvolňující špínu.

Typické přípravy činidel uvolňujících špínu podle vynálezu popisují a blíže objasňují příklady 1 až 7.

Použití esterů podle vynálezu jako činidel uvolňujících špínu

Estery podle vynálezu se speciálně hodí jako činidla uvolňující špínu typu použitelného vpraní prádla s běžnými detergentními složkami jako u granulovaných parcích detergentů. Kromě toho se estery hodí jako přídavky nebo předzpracovací prostředky obsahující podstatná činidla uvolňující špínu a případné detergentní přísady. Činidla podle vynálezu, jež uvolňují špínu, tvoří

-14CZ 290267 B6 zpravidla hmotnostně nejméně přibližně 0,1%, s výhodou přibližně 0,1 až přibližně 10%, nejvýhodněji přibližně 0,2 až přibližně 3,0 % detergentního prostředku.

Detergentní povrchově aktivní látky

Množství detergentních povrchově aktivních látek, začleněných do plně formulovaných detergentních prostředků podle vynálezu, může být hmotnostně přibližně 1 až přibližně 99,8 %, vztaženo na hmotnost detergentního prostředku, v závislosti na příslušných povrchově aktivních látkách a na požadovaném efektu. Povrchově aktivní látky tvoří hmotnostně s výhodou přibližně 5 až přibližně 80 % prostředku.

Detergentní povrchově aktivní látky mohou být neiontové, aniontové, amfolytické, obojetně iontové nebo kationtové. Použít lze také směsí těchto povrchově aktivních látek. Výhodné detergentní prostředky obsahují aniontové detergentní povrchově aktivní látky nebo směsi aniontových povrchově aktivních látek s jinými povrchově aktivními činidly, obzvláště neiontovými povrchově aktivními látkami.

Jakožto neomezující příklady vhodných povrchově aktivních látek se uvádějí alkylbenzensulfonáty s 11 až 18 atomy uhlíku a primární, sekundární a statické alkylsulfonáty, alkylalkoxysulfonáty s 10 až 18 atomy uhlíku, alkylpolyglykosidy s 10 až 18 atomy uhlíku a jejich odpovídající sulfatované polyglykosidy, estery sulfonovaných mastných kyselin s 12 až 18 atomy uhlíku, alkyl a alkylfenolalkoxyláty s 12 až 18 atomy uhlíku (obzvláště ethoxyláty a směsné ethoxy/propoxy), betainy s 12 až 18 atomy uhlíku a sulfobetainy („sultainy“), aminoxidy s 10 až 18 atomy uhlíku. Seznamy jiných užitečných povrchově aktivních látek obsahuje standardní literatura.

Jednou třídou neiontových povrchově aktivních látek obzvlášť vhodnou v detergentních prostředcích jsou kondenzáty ethylenoxidu s hydrofobním podílem zajišťujícím povrchově aktivní látku s průměrnou hydrofilně-lipofilní rovnováhou (HLB) 5 až 17, s výhodou 6 až 14, výhodněji 7 až 12. Hydrofobní (lipofilní) podíl může být svou povahou alifatický nebo aromatický. Délka polyoxyethylenové skupiny, která kondenzuje s jakoukoliv zvláštní hydrofobní skupinou může být snadno nastavena k poskytování vodou rozpustné sloučeniny mající žádaný poměr mezi hydrofilními a hydrofobními prvky.

Obzvláště výhodnými neiontovými povrchově aktivními látkami tohoto typu jsou primární alkoholethoxyláty s 9 až 15 atomy uhlíku, obsahující 3 až 8 mol ethylenoxidu na mol alkoholu, zejména primární alkoholy se 14 až 15 atomy uhlíku, obsahující 6 až 8 molů ethylenoxidu na mol alkoholu, primární alkoholy s 12 až 15 atomy uhlíku obsahující 3 až 5 mol ethylenoxidu na mol alkoholu a jejich směsi.

Jinou výhodnou třídu neiontových povrchově aktivních látek tvoří amidy polyhydroxymastných kyselin obecného vzorce I:

OR

II I

R²- C--- N- Z kde znamená

R¹ atom vodíku, uhlovodíkovou skupinu s 1 až 8 atomy uhlíku, skupinu 2-hydroxyethylenovou, 2-hydroxypropylenovou nebo jejich směs, s výhodou skupinu alkylovou s 1 až 4 atomy uhlíku, výhodněji skupinu alkylovou s 1 nebo 2 atomy uhlíku, nej výhodněji skupinu alkylovou s 1 atomem uhlíku (to je methylovou skupinu);

-15CZ 290267 B6

R² uhlovodíkovou skupinu s 5 až 32 atomy uhlíku, s výhodou skupinu alkylovou nebo alkenylovou s přímým řetězcem a se 7 až 19 atomy uhlíku, výhodněji skupinu alkylovou nebo alkenylovou s přímým řetězcem a s 9 až 17 atomy uhlíku, nejvýhodněji skupinu alkylovou nebo alkenylovou s přímým řetězcem a s 11 až 19 atomy uhlíku nebo jejich směs; a Z polyhydroxyuhlovodíkovou skupinu s přímým uhlovodíkovým řetězcem s nejméně 2 (v případě glyceraldehydu) nebo s nejméně 3 hydroxylovými skupinami (v případě ostatních redukujících cukrů), přímo připojený k řetězci, nebo jeho alkoxylovaný (s výhodou ethoxylovaný nebo propoxylovaný) derivát. Skupina symbolu Z je s výhodou odvozena z redukujícího cukru redukční aminační reakcí; výhodněji je Z glycitylový podíl. Mezi vhodné redukční cukry patří glukóza, fruktóza, maltóza, laktóza, galaktóza, manóza a xylóza stejně jako glyceraldehyd. Stejně jako uvedené cukry, může být použito jako surovin, kukuřičného sirupu s vysokým obsahem dextrózy, kukuřičného sirupu s vysokým obsahem fruktózy a kukuřičného sirupu s vysokým obsahem maltózy. Tyto kukuřičné sirupy mohou poskytovat směs cukrových složek Z. Není ovšem záměrem vyloučit jiné vhodné suroviny. Skupina symbolu Z může být s výhodou volena ze souboru zahrnujícího

-CH₂-(CHOH)_n-CH₂OH, -CHÍCHzOHHCHOHjn-i-CHoOH, -CHHCHOH)₂CHOR')(CHOH)-CH₂OH, kde n znamená celé číslo 1 až 5 včetně a R' atom vodíku a cyklický mono- nebo poly-sacharid a jeho alkoxylované deriváty. Nejvýhodnější jsou glycityly, kde n je 4, zejména

-CH₂-(CHOH)4-CH₂OH.

Ve vzorci (I) může znamenat R¹ například skupinu N-methylovou, N-ethylovou, N-propylovou, N-izopropylovou, N-butylovou, N-izobutylovou, N-2-hydroxyethyl nebo N-2-hydroxypropyl. Pro nejvyšší pěnění znamená R¹ s výhodou skupinu methylovou nebo hydroxyalkylovou. Požaduje-li se nižší pěnivost znamená R¹ s výhodou skupinu alkylovou s 2 až 8 atomy uhlíku, obzvláště skupinu n-propylovou, izopropylovou, n-butylovou, izobutylovou, pentylovou, hexylovou a 2-ethylhexylovou.

Skupinou vzorce R²-CO-N< může být například kokamid, stearamid, oleamid, lauramid, myristamid, kaprinamid, palmitamid a amid kyselin loje.

Detergentní buildery

Případné detergentní přísady používané podle vynálezu zahrnují anorganické a/nebo organické detergentní buildery k řízení minerální tvrdosti. Pokud jsou použity, jsou tyto buildery obsaženy v hmotnostním přibližně 5 až přibližně 80 %, vztaženo na detergentní prostředek jako celek.

Bez záměru na jakémkoliv omezení se uvádějí jakožto anorganické buildery soli alkalických kovů, amoniové a alkanolamoniové soli polyfosforečnanů (například tripolyfosforečnany, pyrofosforečnany a sklovitých polymemích metafosforečnanů), fosfonáty, kyselina fytová, křemičitany, uhličitany, (včetně hydrogenuhličitanů a sesquiuhličitanů), sírany a hlinitokřemičitany. V některých případech jsou však požadovány nefosfátové buildery.

Příklady křemičitanových builderů jsou křemičitany alkalických kovů, zejména jejichž poměr SiO₂:Na₂O je 1,6:1 až 3,2:1 a vrstvené křemičitany, jako je vrstvený křemičitan sodný, popsaný v patentovém spise US 4 664 839, obchodní produkt společnosti Hoechst pod obchodním názvem „SKS“;

SK.S-6 je obzvláště výhodný vrstvený křemičitanový builder.

-16CZ 290267 B6

Podle vynálezu jsou obzvlášť užitečné hlinitokřemičitanové buildery. Vhodnými hlinitokřemičitany jsou zeolitové buildery obecného vzorce

Na_z[(AlO₂)_z(SiO₂)_y].xH₂O kde znamená z a y čísla nejméně 6 a molámí poměr z:y je přibližně 1,0 až přibližně 0,5 a x je číslo přibližně 15 až přibližně 264.

Vhodné hlinitokřemičitanové iontoměničové materiály jsou obchodně dostupné. Tyto hlinitokřemičitany mohou být svou strukturou krystalické nebo amorfní a mohou to být přírodní nebo synteticky připravené hlinitokřemičitany. Způsoby přípravy hlinitokřemičitanových iontoměničových materiálů jsou popsány v patentových spisech US 3 985 669 a US 4 605 509. Výhodné syntetické krystalické hlinitokřemičitanové iontoměniče nesou označení Zeolite A, Zeolite P (B) (včetně iontoměničů podle patentového spisu EP O 384 070) a Zeolite X. Hlinitokřemičitany mají s výhodou průměr částic přibližně 0,1 až 10 mikrometrů.

Organické detergentní buildery, vhodné pro účele vynálezu, aniž se na ně omezují, zahrnují širokou škálu polykarboxylátových sloučenin, jako etherpolykarboxyláty, včetně oxadisulcinátu podle patentových spisů číslo US 3 128 287 a US 3 635 830. Viz též buildery „TMS/TDS“ podle patentového spisu US 4 663 071.

Mezi jiné vhodné detergentní buildery patří etherhydroxypolykarboxyláty, kopolymery anhidridu kyseliny maleinové s ethylenem nebo s vinylmethyletherem, l,3,5-trihydroxybenzen-2,4,6trisulfonová kyselina a kyselina karboxymethyloxyjantarová, různé soli s alkalickými kovy, amoniem a substituované amoniové soli polyoctových kyselin jako je ethylendiamintetraoctové kyseliny a nitrilotrioctové kyseliny, stejně jako polykarboxyláty kyseliny mellitové, jantarové, oxydijantarové, benzen-l,3,5-trikarboxylové, karboxymethyloxyjantarové a jejich rozpustné soli.

Citrátové buildery, například kyselina citrónová a její rozpustné soli (zejména sodná sůl) jsou výhodnými polykarboxylátovými buildery, kterých se může také používat v granulovaných prostředcích, obzvláště v kombinaci se zeolitovými a/nebo vrstvenými křemičitanovými buildery.

Pro detergentní prostředky podle vynálezu jsou také vhodné 3,3-dikarboxy-4-oxa-l,6hexandioáty a odvozené sloučeniny podle patentového spisu US 4 566 984.

V situacích, kde může být použito builderů na bázi fosforu a obzvláště ve formulacích tyčinek používaných pro ruční praní, se může použít různých fosforečnanů alkalických kovů, jako jsou dobře známé tripolyfosforečnany, pyrofosforečnan sodný a orthofosforečnan sodný. Použít lze také fosfátových builderů jako ethan-l-hydroxy-l,l-difosfonátu a jiných známých fosfonátů (viz například patentové spisy US 3 159 581, US 3 213 030, US 3 422 021, US 3 400 148 a US 3 422 137).

Příkladné detergentní pomocné přísady

Podle výhodného provedení vynálezu lze běžné detergentní přísady volit ze složek typických detergentních prostředků jako jsou detergentní povrchově aktivní a detergentní buildery. Mezi detergentní případné přísady může patřit jedna nebo několik detergentních pomocných přísad nebo jiných materiálů napomáhajících nebo zlepšujících prací účinnost, zpracování čištěného substrátu nebo modifikování estetického složení detergentu. Obvyklými detergentními pomocnými přísadami jsou složky podle patentového spisu US 3 936 537. Mezi pomocné přísady, jež mohou být také začleněny do detergentních prostředků použitých podle vynálezu v koncentracích v oboru běžných (obecně přibližně 0 až přibližně 20 % detergentních přísad, s výhodou přibližně 0,5 až přibližně 10%), patří například enzymy, obzvláště proteázy, lipázy a celulázy, odbarvovače, pěnivá, látky potlačující pěnění, činidla působící proti skvrnám a/nebo proti korozi, činidla

-17CZ 290267 B6 suspendující špínu barviva, plnidla, optické zjasňovače, germicidy, zdroje alkalonity, hydrotropy, antioxydanty, činidla stabilizující enzymy, parfémy, rozpouštědla, solubilizační činidla, činidla odstraňující zašpinění jílem/antidepoziční činidla, polymemí dispergační činidla, činidla přenosu zabarvení, včetně polyamin-N-oxidů, jako je polyvinylpyrrolidon, a kopolymery N-vinylimidazolu a N-imidpyrrolidonu, pomocné procesní prostředky, zvláčňovadla textilií a činidla snižující statický náboj, atd.

Bělicí činidla

Detergentní prostředky podle vynálezu mohou obsahovat jedno nebo několik bělicích činidel, aktivátorů nebo stabilizátorů, obzvláště peroxykyseliny, které nereagují s prostředky uvolňujícími špínu. Obecně formulátor zajistí, že použité bělicí prostředky jsou slučitelné s formulací detergentu. Ktomu účelu mohou sloužit běžné testy, jako test bělicí aktivity při skladování v přítomnosti oddělených nebo plně formulovaných přísad.

Peroxykyselinou může být přeformovaná peroxykyselina nebo kombinace anorganické předběžné soli (například perborátu sodného nebo peruhličitanu sodného) a prekurzor organické peroxykyseliny, který se konvertuje na peroxykyselinu, jestliže se kombinace persoli a prekurzoru rozpustí ve vodě. V literatuře se často označují prekurzory organické peroxykyseliny jako bělicí aktivátory.

Příklady vhodných organických peroxykyselin obsahují patentové spisy US 4 374 035, US 4 681 592, US 4 634 551, US 4 686 063, US 4 606 838, US 4 671 891. Příklady prostředků vhodných k bělení prádla obsahujících perborátová bělidla a aktivátory jsou popsány v patentových spisech US 4 412 0934, US 4 536 314, US 4 681 695 a US 4 539 130.

Mezi specifické příklady vhodných peroxykyselin, jež mohou být začleněny do prostředků podle vynálezu patří kyselina diperoxydodekandioová (DPDA), nonylamin kyseliny peroxyjantarové (NAPSA), nonylamid kyseliny peroxyadipové (NAPAA) a kyselina decyldiperoxyjantarová (DDPSA). Peroxykyselina je s výhodou začleněna do rozpustných granulí podle způsobu popsaného v citovaném patentovém spise US 4 374 035. Výhodná bělicí granule obsahuje hmotnostně 1 až 5 % exotermického řídicího činidla (například kyseliny borité), 1 až 25 % povrchově aktivního činidla slučitelného s peroxykyselinou (například C13LAS), 1 až 10% jednoho nebo několika chelatových stabilizátorů (například pyrofosforečnanů sodných) a 10 až 70 % ve vodě rozpustné zpracovací soli (například síranu sodného).

Peroxykyselinové bělidlo se používá v koncentraci zaručující obsah dostupného kyslíku (AvO) přibližně 0,1 až přibližně 10 %, s výhodou přibližně 0,5 až přibližně 5 % a nejvýhodněji přibližně 1 až přibližně 4 %, vztaženo na hmotnost prostředku.

Účinná množství peroxykyselinového bělidla na jednotkovou dávku prostředku podle vynálezu používanou v typických pracích roztocích, například 65 litrů vody o teplotě 16 až 60 °C, je přibližně 1.10^* % hmotn. až přibližně 150.10^-4 % hmotn. dostupného kyslíku (AvO), výhodněji přibližně 2.10^-4 % hmotn. až přibližně 20.1 θ'⁴ % hmotn. Prací roztok by tudíž měl mít hodnotu pH 7 až 11, s výhodou 7,5 až 10,5 pro účinné peroxykyselinové bělení. Viz patentový spis US 4 374 035, sloupec 6, řádky 1 až 10.

Alternativně může prostředek obsahovat vhodný organický prekurzor, který generuje jednu z uvedených peroxykyselin, reaguje-li s alkalickým peroxidem vodíku ve vodném roztoku. Zdrojem peroxidu vodíku může být kterákoli anorganická peroxidová sloučenina, která se rozpouští ve vodném roztoku k vytvoření peroxidu vodíku, například perborátsodný (monohydrát a tetrahydrát) a peruhličitan sodný.

Obsah peroxidového bělidla v prostředcích podle vynálezu je přibližně 0,1 až přibližně 95 % a s výhodou přibližně 1 až přibližně 60 %. Jsou-li bělicí prostředky v rámci vynálezu také plně

-18CZ 290267 B6 formulovanými detergentními prostředky, je výhodné, je-li obsah peroxidového bělidla přibližně 1 až přibližně 20 %.

Obsah bělícího aktivátoru v prostředcích podle vynálezu je přibližně 0,1 až přibližně 60%, s výhodou přibližně 0,5 až přibližně 40 %. Jsou-li bělicí prostředky v rámci vynálezu také plně formulovanými detergentními prostředky, je výhodné, je-li obsah bělícího aktivátoru přibližně 0,5 až přibližně 20 %.

Peroxykyseliny a estery uvolňující špínu jsou výhodně obsaženy v hmotnostním poměru dostupného kyslíku zajišťovaného peroxykyselinou k esterům uvolňujícím špínu přibližně 4:1 až přibližně 1:30, výhodněji přibližně 2:1 až přibližně 1:15a nejvýhodněji přibližně 1:1 až 1:7,5. Kombinace může být začleněna do plně formulovaného samostatného produktu, nebo může být formulována jako přísada k použití v kombinaci s pracím detergentem.

Celulázový enzym

Případně mohou detergentní prostředky podle vynálezu obsahovat jeden nebo několik běžných enzymů, které nereagují s činidly uvolňujícími špínu podle vynálezu. Obzvlášť výhodným enzymem je celuláza. Zde použitá celuláza může být jakákoli bakteriální nebo houbová celuláza mající optimální hodnotu pH 5 až 9,5. Vhodné celulázy jsou popsány v patentovém spise US 4 435 307, kde je popsána houbová celuláza produkována kmenem Humicola insolens, zejména kmenem Humicola DSM 1800 nebo cululázu 212 produkující houba, patřící do čeledi genus Aeromonas a celuláza extrahovaná z hepatopankreasu mořských živočichů (Dolabella Auricula Solander). Vhodné celulázy popisují také patentové spisy číslo GB-A2-075028, GBA-2 095275 a DE-OS-2 247832.

Výhodné celulázy jsou popsány v patentovém spise číslo WO 91/17243. Například celulázový prostředek vhodný v prostředcích podle vynálezu může sestávat v podstatě z homogenní endoglukanázové složky, která je imunoreaktivní s protilátkou působící proti vysoce vyčištěné celuláze 43kD, odvozené od Humicola insolens, DSM 1800, nebo která je homologická s uvedenou endoglukanázou 43kD.

Enzymy jsou začleněny normálně v míře postačující k zajištění hmotnostně přibližně 50 mg, typičtěji přibližně 0,01 mg až přibližně 10 mg aktivního enzymu na gram detergentního prostředku. Jinak řečeno, efektivní množství případně použitých enzymů v prostředcích podle vynálezu je nejméně přibližně 0,001 %, s výhodou přibližně 0,001 až přibližně 1 %, nejvýhodněji přibližně 0,01 až přibližně 1 %, vztaženo na hmotnost detergentního prostředku.

Prostředky uvolňující špínu, při koncentracích ve vodné prací lázni přibližně 1 až přibližně 50.10^*% hmotn., výhodněji přibližně 2,5 až přibližně 30.10^-4% hmotn. zajišťují účinné kombinované čištění a uvolňování špíny z polyesterů, ze směsí polyesteru a bavlny a z jiných syntetických textilií praných ve vodných, s výhodou v alkalických prostředcích (s hodnotou pH přibližně 7 až přibližně 11, výhodněji přibližně 7,5 až přibližně 10,5) v přítomnosti přísad typických granulovaných detergentů. S překvapením (obzvláště pokud jde o hodnoty pH a aniontová povrchově aktivní činidla), mohou být shora uvedené složky detergentů obsaženy v prací lázni v koncentracích známých ze stavu techniky k zajištění jejich konvenčních úkolům například čištění a bělení textilií bez nepříznivých účinků esterů na uvolňování špíny.

Vynález se tudíž týká způsobu praní textilií a současně jim propůjčuje úpravu k uvolňování špíny. Způsob spočívá jednoduše v uvedení do styku uvedené textilie s vodným pracím roztokem obsahujícím běžné shora popsané detergentní složky, jakož i příslušné shora uvedené účinné množství činidla uvolňujícího špínu (jmenovitě přibližně 1 až 50.10^-4% hmotn. oligomemího prostředku obsahujícího nejméně hmotnostně 10 % esteru podle vynálezu). Ačkoliv způsob není výrazně omezen takovými činiteli, jako je hodnota pH a typ přítomných povrchově aktivních látek, je často obzvláště žádoucí použít v pracím procesu aniontových povrchově aktivních

-19CZ 290267 B6 činidel, jako jsou běžné lineární alkylbenzenové sulfonáty a také použít vyšších oborů hodnoty pH než shora uvedeno. Použití těchto povrchově aktivních činidel a oborů hodnoty pH s překvapením nebrání esterům podle vynálezu působit účinně jako činidla uvolňující špínu. Výhodný způsob optimalizované kombinace čištění a úpravy k uvolňování špíny spočívá tudíž podle vynálezu v použití všech následujících složek:

- výhodné koncentrace činidla uvolňujícího špínu (2,5 až 30.1 θ'⁴ % hmotn.),

- aniontového povrchově aktivního činidla,

- hodnoty pH přibližně 7 až přibližně 11 a na působení činidla uvolňujícího špínu výhodného složení podle vynálezu, jako je oligomemí produkt reakčních sloučenin tvořený ethoxylovanými nebo propoxylovanými hydroxyethan a propan sulfonátovými koncovými jednotkami, dimethylftalátem, dimethylsulfoisoftalátem, ethylenglykolem, propylenglykolem a diethylenglykolem.

Podle výhodného způsobu se používá polyesterových textilií, textilií ze směsi polyesteru a bavlny a jiných syntetických textilií; u nich se dosahuje nej lepších výsledků uvolňování špíny, mohou být však přítomny i jiné druhy textilií.

Nejvýhodnější způsob současného čištění a uvolňování špíny je „vícecyklová“ metoda; ačkoli se účinky s překvapením dostaví po malém zpracování jako je jednocyklové praní, nejlepších výsledků se dosahuje při dvou nebo více cyklech sestávajících z uspořádané následnosti kroků:

a) uváděním textilie do styku s vodnou prací lázní v běžné automatické pračce nebo pro ruční praní po dobu přibližně 5 minut až přibližně jedné hodiny;

b) propláchnutí textilií vodou;

c) usušení textilií na šňůře nebo v sušicím bubnu;

d) vystavení textilií zašpinění normálním nošením nebo domácím použitím.

Přirozeně se uznává, že tato „vícecyklová“ metoda zahrnuje způsoby začínající kterýmkoli krokem a) až d), za předpokladu, že krok uvolňování špíny a) je použit dvakrát nebo vícekrát. Případně může být do pracího cyklu zařazeno „namáčení“. Uživatelé typicky prádlo namáčejí nebo předmáčejí na několik minut až přes noc nebo dále, přičemž nechávají textilie ve styku s uvedeným vodným pracím roztokem.

Krok a) zahrnuje jak ruční praní, tak praní v amerických, japonských nebo evropských automatických pračkách pracujících při jejich běžných podmínkách času, teploty, náplně prádla, množství vody a koncentrace pracího produktu. Také v kroku c) znamená „sušení v bubnu“ použití normálních domácích značek programovatelných sušiček prádla (ty jsou případně součástí pračky) při jejich normální náplni prádlem, teplotě a době sušení.

Neomezující příklady číslo 8 až 11 ilustrují použití typických esterových prostředků podle vynálezu (jako v příkladu 3) jako činidel uvolňujících špínu pro aplikaci propírání polyesterových textilií.

Testovací metoda

Ke stanovení „indexu doplnění“ činidel uvolňujících špínu podle vynálezu je možno použít následující testovací metody.

-20CZ 290267 B6

1. Činidlo uvolňující špínu se smísí v podobě taveniny k zajištění reprezentativního odběru vzorku a ochladí se rychle z teploty nad teplotou tání pod teplotu zesklovatění, například na teplotu 45 °C nebo na nižší teplotu.

2. Z celku se odebere vzorek činidla uvolňujícího špínu.

3. Připraví se hmotnostně 10% roztok činidla uvolňujícího špínu v (methylsulfoxidu)-d6 obsahujícím objemově 1 % tetramethylsilanu (Aldrich Chemical Co.) Popřípadě se použije v podstatě k úplnému rozpouštění činidla uvolňujícího špínu ohřevu na 90 až 100 °C.

4. Roztok se vnese do NMR-trubice (nukleární magnetická rezonance) trubice 180x5 mm (Wilmad Scientific Glass, 507-pp-7 Royal Imperiál vzorkovací tenkostěnná NMR-trubice 203,2 mm).

5. Získá se spektrum ¹³C NMR za následujících podmínek:

a) NMR-přístroj Generál Electric QE-300

b) teplota vzorku = 25 °C

c) jednopulzní sekvence

d) šířka pulzu = 6,00 mikrosekund = 30 stupňů

e) akviziční doba = 819,20 ms

f) recyklační doba = 1,00 s

g) počet přírůstků = 5000

h) míra dat = 32 768

i) rozšíření čáry = 3,00 Hz

j) spin = 13 otáček za sekundu

k) pozoruje se:

frekvence = 75,480824 MHz spec, šířka = 20 000 Hz zisk = 60*8

l) dekupler:

standardní široký pás, 64 modulací frekvence = 4,000 MHz proud = 2785/3000

m) měřítko stupnic

510,64 Hz/cm

6,7652.10^* % hmotn./cm od 225,00 do přibližně 3,99.10^-4 % hmotn.

6. Měří se výška nejužší rezonance pozorované v oblasti 63,0 až 63,8.1O^¹ % hmotn. (označovaná jako „pík 63“ a spojená s diestery ethylglykolu). (Za specifických podmínek je to pozorováno jako jediný pík, může se však vyskytnout jako špatně rozeznatelný multiplet).

-21CZ 290267 B6

7. Měří se výška rezonance pozorovaná při přibližně 5,89.10^*% hmotn. (nazývaná jako „pík 60“) a spojená s monoestery ethylenglykolu. (Pokud je dostatečně velká, aby byla k rozeznání od základny, jeví se normálně jako jediný vrchol za specifických podmínek).

8. Index doplnění se vypočte jako poměr „píku 63“ k „píku 60“.

Příklady provedení vynálezu

Následující příklady 1 až 7 popisují typické způsoby přípravy činidel uvolňujících špínu podle vynálezu.

Příklad 1

Příprava 2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethansulfonátu sodného

Do trojhrdlé baňky 1 litr s kulatým dnem, opatřené magnetickou míchací tyčinkou, modifikovaným Claisenovým kondenzátorem (sestavou pro destilaci, teploměrem a regulátorem teploty (Therm-O-Watch™, I²R) se vnese sodná sůl isethionové kyseliny (Aldrich 100,0 g, 0,675 mol) a destilovaná voda (přibližně 90 ml). Po rozředění se přikápne 1 kapka peroxidu vodíku (Aldrich, hmotnostně 30 % ve vodě) k oxidaci stop hydrogensiřičitanu. Roztok se míchá po dobu jedné hodiny. Peroxidový indikační papírek ukazuje velmi slabý pozitivní test. Přidají se pelety hydroxidu sodného (MCB, 2,5 g, 0,0625 mol) a pak diethylenglykol (Fisher 303,3 g, 2,86 mol). Roztok se zahříváním udržuje přes noc na teplotě 190 °C v prostředí argonu, přičemž se z reakční směsi oddestiluje voda. Indikace ¹³C-NMR (DMSO-d6) ukazuje, že reakce je ukončena vymizením isethionátových píků při -53,5.10*% hmotn. a -57,4.10*% hmotn. Roztok se ochladí na teplotu místnosti a neutralizuje se na hodnotu pH 7 použitím 57,4 g 16,4% roztoku monohydrátu kyseliny p-toluensulfonové v diethylenglykolu. Spektrum ¹³C-NMR produktu vykazuje rezonance při přibližně 51.10* % hmotn. (-CH2SO₃Na), při přibližně 60.10^-4 % hmotn. (-CH₂OH) a při přibližně 69.10* % hmotn., přibližně 72.10* % hmotn. a přibližně 77.10* % hmotn. pro zbývající čtyři methyleny. Malé rezonance jsou také patrné pro p-toulensulfonát sodný, který se tvoří při neutralizaci. Reakce poskytuje 451 g 35,3% roztoku 2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethansulfonátu sodného v diethylenglykolu. Nadbytek diethylenglykolu se odstraní přísadou molově 0,8 % monobazického fosforečnanu draselného (Aldrich) jako pufru a udržováním zahříváním v aparatuře Kugelrohr (Aldrich) na teplotě 150 °C po dobu přibližně tří hodin za tlaku přibližně 0,133 kPa, čímž se získá požadovaný 2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethansulfonát sodný v podobě extrémně viskózního oleje nebo skla.

Příklad 2

Příprava natrium-a-3-sulfopropyl-omega-hydroxypoly(oxy-l,2-ethandienyl)u s průměrným stupněm ethoxylace 3

Do tříhrdlé baňky o obsahů 500 ml s kulatým dnem, opatřené míchadlem a kondenzátorem se vnese hydrogenuhličitan sodný (Baker, 70,1 g, 0,675 mol) a 250 ml vody. Po rozpuštění veškeré soli se přidá hydroxid sodný (Aldrich, 6,24 g, 0,156 mol), pak-2-propenyl-omega-hydroxypoly(oxy-l,2-ethandiyl) (100,0 g 0,526 mol s průměrným stupněm ethoxylace 3) (připravený ethoxylací allylalkoholu na průměrný stupeň přibližně 2,6 s následným odebráním neethoxylovaného allylalkoholu), persíran sodný (Aldrich, 6,4 g, 0,037 mol) a heptahydrát síranu železa (Aldrich, 0,15 g, 0,00054 mol). Po dvouhodinovém míchání roztoku se přidá dalších 7,3 g (0,031 mol) persíranu sodného a roztok se míchá při teplotě místnosti přes noc. Spektrum ¹³CNMR(D₂O) ukazuje přítomnost zbytkových píků pro allylethoxylát při přibližně 117.10*%

-22CZ 290267 B6 hmotn. a přibližně 134,5.10^-4% hmotn. Přidá se dalších 6,3 g (0,026 mol) persíranusodného. Roztok se při tom zbarví červeně a hodnota pH klesne na přibližně 3. Reakční směs se nastaví na hodnotu pH přibližně 7 hydroxidem sodným (50% vodný roztok) a míchá se po dobu dalších tří hodin. Spektrum ¹³C-NMR (D2O) dokládá ukončení reakce vymizením allylethoxylátových píků a vynořením píků produktu při přibližně 24,6.10^-4 % hmotn. (-CH2CH₂SO₃Na) a přibližně 48,2.10^-4 % hmotn. (CH2SO3Na) s uchováním vrcholu při přibližně 60, .10⁴ % hmotn. (CH2OH). Při přibližně 44,4.10^-4% hmotn. A přibližně 62,9.10^-4% hmotn. jsou patrné také vrcholy pro sulfinát-sulfonátovou funkční skupinu [-OCH2CH(SO2Na)-CH2SO3Na]. Ke zoxidování malého množství sulfmátsulfonátu na disulfonát a nadbytku bisulfitu na bisulfát se do roztoku přidá peroxid vodíku (Aldrich, 39,7 g 30% roztoku ve vodě, 0,35 mol). Roztok se stane kyselým (hodnota pH přibližně 5) a neutralizuje se hydroxidem sodným. Roztok se míchá přes noc při teplotě místnosti. Spektrum ¹³C-NMR(D2O) ukazuje, že malý sulfinát-sulfonátový pík při přibližně 44,3.10^-4% hmotn. zmizí a objeví se malý sulfonátový pík při přibližně 56,9.10^¹ % hmotn. Peroxidový indikační papírek ukazuje nadbytek peroxidu vodíku. Přidá se malé množství oxidu platiničitého (IV) a roztok se míchá po dobu tří dnů při teplotě místnosti k rozložení nadbytku peroxidu. Reakční směs se pak gravitačně zfiltruje a voda se odstraní pod vakuem v rotační odparce při teplotě -60 °C k vysrážení anorganických solí. Za míchání se přidá methanol (přibližně jeden objem) k vytvoření sraženiny a směs se zfiltruje. Filtrát se zahříváním v rotační odparce po dobu 4 hodin udržuje na teplotě 60 °C, čímž se získá přibližně 125 g žádaného sulfopropanoltriethoxylátu v podobě bílé voskovité pevné látky. Použije se bez dalšího čištění jako koncový monomer pro přípravu polymerů.

Příklad 3

Příprava oligomeru 2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethansulfonátu sodného, dimethyltereftalátu, dimethyl-5-sulfoisoftalátu sodného, ethylenglykolu a propylenglykolu

Do tříhrdlé baňky o obsahu 250 ml s kulatým dnem, opatřené magnetickou míchací tyčinkou, modifikovaným Claisenovým kondenzátorem (sestavou pro destilaci), teploměrem a regulátorem teploty (Therm-O-Watch™,I²R) se vnese 2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethansulfonát sodný (10,3 g, 0,044 mol, připravený podle příkladu 1), dimethyltereftalát (Aldrich, 21,2 g, 0,109 mol) dimethyl-5-sulfoisoftalát sodný (Aldrich, 6,5 g, 0,022 mol), ethylenglykol (Baker, 23,2 g, 0,305 mol), hydratovaný monobutylcínoxid (M&T Chemicals, 0,16 g, 0,2 % celkové hmotnosti reakčních složek) a acetát sodný (MCB, 0,04 g, molově 2 % sodné soli dimethyl-5sulfoisoftalátu). Směs se zahřeje na teplotu 180 °C a udržuje se na této teplotě přes noc v prostředí argonu, přičemž methanol a voda se oddestilovávají z reakční nádoby. Materiál se přelije do jednohrdlé 1000 ml baňky o obsahu 1000 ml s kulatým dnem a v průběhu 20 minut se postupně zahřeje na teplotu 240 °C v aparatuře Kegelrohr (Aldrich) při tlaku přibližně 6,66 Pa s prodlevou 2 hodin. Reakční baňka se pak nechá dosti rychle vychladnout na téměř teplotu místnosti pod vakuem (přibližně 30 min). Reakce poskytne 29 g žádaného oligomeru v podobě oranžového skla. Indikace ¹³C-NMR (DMSO-d6) vykazuje rezonanci pro -C(O)OCH2CH2O(O)C- při přibližně 63,2.10^-4% hmotn. (diester). Rezonance pro -C(O)OCH2CH₂OH při přibližně 59,4.10^-4 % hmotn. (monoester) je stále zjistitelná. Naměřený poměr výšky diesterového píku k výšce monoesterovému píku je 10. Přítomna je také rezonance při přibližně 51.10^ % hmotn. reprezentující sulfoethoxy koncovou jednotku (—CH₂SO₃Na).

Indikace ¹³C-NMR (DMSO-d₆) vykazuje rezonanci při přibližně 8,4.10^*% hmotn. reprezentující sulfoisoftalátové aromatické vodíky a rezonanci při přibližně 7,9.10^*% hmotn. reprezentující tereftalátové aromatické vodíky. Měří se poměr píku pro methylenové skupiny diesterů ethylenglykolu při přibližně 4,7.10^-4% hmotn. k ploše píku pro methylenové skupiny diesterů propylenglykolu při přibližně 5,4.10^-4 % hmotn. Z toho se vypočte molámí poměr začleněných ethylen/propylenglykolů (poměr E/P) 1,8:1. Rozpustnost se zkouší vážením malých množství materiálu ve dvou ampulkách, jejich rozdrcením, přidáním dostatku destilované vody

-23CZ 290267 B6 k vytvoření hmotnostně 5% a 10% roztoků a intenzivním promícháním ampulek. Za těchto podmínek je materiál rozpustný.

Příklad 4

Příprava oligomeru natrium-3-sulfopropyl-omega-hydroxy-poly(oxy-l,2-ethandiyl)u s průměrným stupněm ethoxylace 3, dimethyltereftalátu, dimethyl-5-sulfoisoftalátu sodného, ethylenglykolu, propylenglykolu a diethylenglykolu

Do tříhrdlé baňky o obsahu 250 ml s kulatým dnem, opatřené magnetickou míchací tyčinkou, modifikovaným Claisenovými kondenzátorem (sestavou pro destilaci), teploměrem a regulátorem teploty (Therm-O-Watch™,I²R), se vnese natrium-3-sulfopropyl-omega-hydroxypoly(oxy-l,2-ethandiyl) s průměrným stupněm ethoxylace 3, (15,3 g, 0,052 mol, připravený podle příkladu 2), dimethyltereftalát (Aldrich, 55,5 g, 0,286 mol), dimethyl-5-sulfoisoftalát sodný (Aldrich, 15,4 g, 0,052 mol), ethylenglykol (Baker, 24,8 g, 0,400 mol), propylenglykol (Baker, 27,7 g, 0,364 mol), diethylenglykol (Fischer, 6,6 g, 0,0624 mol), hydratovaný monobutylcínoxid (M&T Chemicals, 0,19 g, 0,2% celkové hmotnosti reakčních složek) a acetát sodný (MCB, 0,09 g, molově 2 % dimethyl-5-sulfoisoftalátu sodného). Směs se zahřeje na teplotu 180 °C a udržuje se na této teplotě přes noc v prostředí argonu, přičemž methanol se z reakční nádoby oddestilovává. Materiál se přelije do jednohrdlé baňky o obsahu 1000 ml s kulatým dnem a v průběhu 20 minut se postupně zahřeje na teplotu 240 °C v aparatuře Kugelrohr (Aldrich) při tlaku přibližně 6,66 Pa s prodlevou tří hodin. Reakční baňka se pak nechá dosti rychle vychladnout na téměř teplotu místnosti pod vakuem (přibližně 30 min). Reakce poskytne přibližně 73 g žádaného oligomeru v podobě hnědého skla. Indikace ¹³CNMR(DMSO-d6) vykazuje rezonanci pro -C(O)OCH2CH2O(O)C- při přibližně 63,2.10^* % hmotn. (diester). Rezonance pro -C(O)OCH2CH2OH při přibližně 59,4.10^*% hmotn. (monoester) není zjistitelná a je téměř 20-krát menší než diesterový pík. Přítomna je také rezonance při přibližně 48.10^-4% hmotn. reprezentující sulfopropoxypolyethoxy koncovou jednotku (-CH2SO₃Na).

Indikace ¹³C-NMR (DMSO-d₆) vykazuje rezonanci při přibližně 8,4.10^-4% hmotn. reprezentující aromatické sulfoisoftalátové vodíky a rezonanci při přibližně 7,9.10^-4% hmotn. reprezentující aromatické tereftalátové vodíky. Měří se poměr píku pro methylenové skupiny diesterů ethylenglykolu při přibližně 4,7.10^-4% hmotn. k ploše píku pro methylenprotony diesterů propylenglykolu při přibližně 5,4.10^*% hmotn. Z toho se vypočte molámí poměr začleněných ethylen/propylenglykolů (poměr EG/PG) 2:1. Hydrolýza vzorku polymeru a plynová chromatografie ukazuje, že v polymeru je začleněno hmotnostně 5 % diethylenglykolu. To odpovídá přibližně molově 12 % součtu všech začleněných glykolů. Rozpustnost se zkouší vážením malých množství materiálu ve 2 ampulkách, přidáním dostatku destilované vody k vytvoření hmotnostně 5% a 10% roztoků a intenzivním promícháním ampulek. Za těchto podmínek je materiál většinou rozpustný.

Příklad 5

Příprava oligomeru dimethyltereftalátu, dimethyl-5-sulfoisoftalátu, ethylenglykolu a natrium-3sulfopropyl-omega-hydroxypoly-(oxy-l,2-ethandiyl)u s průměrným stupněm ethoxylace 3

Do tříhrdlé baňky o obsahu 250 ml s kulatým dnem, opatřené magnetickou míchací tyčinkou, modifikovaným Claisenovým kondenzátorem (sestavou pro destilaci), teploměrem a regulátorem teploty (Therm-O-Watch™,I²R) se vnese natrium-3-sulfopropyl-omega-hydroxypoly(oxy-l,2ethandiyl), s průměrným stupněm ethoxylace 3, (9 g, 0,0306 mol, připravený podle příkladu 2), dimethyltereftalát (Aldrich, 22,9 g, 0,118 mol), monosodná sůl dimethyl-5-sulfoisoftalátu (Aldrich, 7 g, 0,0236 mol), ethylenglykol (MCB 41,7 g, 0,673 mol, MCB), acetát sodný (MCB,

-24CZ 290267 B6

0,04 g) a hydratovaný butylcínoxid (M&T Chemicals, 0,16 g). Směs se zahřeje v inertním prostředí na teplotu 180 °C a udržuje se na této teplotě přes noc, přičemž methanol se z reakční nádoby oddestilovává. Materiál se přelije do jednohrdlé baňky o obsahu 500 ml s kulatým dnem, zahřeje se na teplotu 240 °C v aparatuře Kugelrohr (Aldrich) při tlaku přibližně 0,03999 kPa s prodlevou 1,5 hodin. Reakční směs se pak nechá dosti rychle vychladnout na téměř teplotu místnosti a poskytne žádaný oligomer v podobě světle hnědé sklovité pevné hmoty. Indikace ¹³C-NMR (DMSO-d6) vykazuje pík při přibližně 63,4.10^-4 % hmotn. pro diester ethylenglykolu [-C(O)OCH2CH₂O(O)C-] a menší pík při přibližně 59,6.10^-4 % hmotn. pro zbylé monoestery ethylenglykolu [-C(O)OCH₂CH₂OH]. Poměr výšek píků je 13:1 pro index úplnosti 13. Rozpustnost se zkouší navážením malých množství materiálu do ampulek, přidáním dostatku destilované vody k vytvoření hmotnostně 5% a 10% roztoků a intenzivním promícháním ampulek. Za těchto podmínek se materiál rozpouští na čirý roztok.

Příklad 6

Oligomer 2-(hydroxyethoxy)ethansulfonátu sodného, dimethyltereftalátu, dimethyl-5-sulfoisoftalátu sodného, ethylenglykolu a poly(ethylenglykol)u

Do jednohrdlé baňky s kulatým dnem, opatřené magnetickou míchací tyčinkou, vnitřním teploměrem, regulátorem teploty (Therm-O-Watch™,I²R), vstupem pro inertní plyn a modifikovanou Claisenovou hlavou, se vnese dimethyltereftalát (30,6 g, 0,156 mol, Aldrich), ethylenglykol (44 g, 0,7 mol, Baker), dimethyl-5-sulfoisoftalát sodný (7,4 g, 0,025, Aldrich), poly(ethylenglykol) o molekulové hmotnosti 200 (5,0 g, 0,025 mol, Aldrich) a Fascat—4100™ (0,5 g M&T Chem. Co.). Do toho se přidá 2-(2-hydroxyethoxy)ethansulfonát sodný (10,0 g, 0,05 mol) připravený podle příkladu 1. Tato směs se zahříváním udržuje 20 hodin na teplotě 180 °C pod pozitivní atmosférou inertního plynu, přičemž se methanol ze systému oddestilovává. Analýza *³C-NMR (DMSO) výsledného materiálu vykazuje úplnou konverzi methylesterů za nepřítomnosti píku při přibližně 54,10^ % hmotn. Tento materiál se zahříváním za tlaku 0,1333 kPa udržuje jednu hodinu na teplotě 240 °C v aparátu Kugelrohr (Aldrich). Reakční směs se nechá dosti rychle vychladnout na teplotu místnosti, čímž vznikne sklovitá pevná hmota. Analýza ^,3CNMR (DMSO) materiálu vykazuje vysokou konverzi na požadovaný oligomer za nepřítomnosti jakéhokoli píku v oblasti 59 až 61.10^-4% hmotn., což odpovídá monoesterúm ethylenglykolu nebo neesterifikovaného 2-(2-hydroxyethoxy)ethansulfonátu sodného. Malý rozdrcený vzorek sklovitého oligomeru se rozpouští dobře na koncentraci 5 % pevných látek, je-li intenzivně míchán s destilovanou vodou za teploty místnosti.

Příklad 7

Příprava oligomeru isethionátu sodného, 2-(2-hydroxy-ethoxy)ethansulfonátu sodného, dimethyltereftalátu, dimethyl-5-sulfoisoftalátu sodného a ethylenglykolu

Do 250 ml tříhrdlé baňky o obsahu 250 ml s kulatým dnem, opatřené magnetickou míchací tyčinkou, modifikovaným Claisenovým kondenzátorem (sestavou pro destilaci), teploměrem a regulátorem teploty (Therm-O-Watch™,I²R) se vnese sodná sůl isethionové kyseliny (Aldrich 4,7 g, 0,032 mol), 2-(2-hydřoxyethoxy)ethansulfonát sodný (6,1 g, 0,032 mol, připravený podle příkladu 1), dimethyltereftalát (27,6 g, 0,142 mol), dimethyl-5-sulfoisoftalát sodný (Aldrich, 9,4 g, 0,032 mol), ethylenglykol (Baker, 55,9 g, 0,900 mol), hydratovaný monobutylcínoxid (M&T Chemicals, 0,21 g, 0,2 % celkové hmotnosti reakční směsi), acetát sodný (MCB, 0,05 g, molově 2 % dimethyl-5-sulfoisoftalátu sodného a dodecylbenzensulfonát sodný (Siponate LDS10™Altolac, vakuově sušený, 3,0 g, 6% hmotnosti polymeru). Směs se zahřeje na teplotu 180 °C a udržuje se na této teplotě přes noc v prostředí argonu, přičemž methanol a voda se z reakční nádoby oddestilovávají. Materiál se přelije do jednohrdlé baňky o obsahu 1000 ml s kulatým dnem a v průběhu 20 minut se zahřeje na teplotu 240 °C v přístroji Kugelrohr

-25CZ 290267 B6 (Aldrich) při tlaku přibližně 0,066 kPa s prodlevou jedné hodiny. Pěnění, ke kterému dochází v přístroji Kugelrohr, vede k určité ztrátě materiálu. Reakční baňka se pak nechá dosti rychle vychladnout na téměř teplotu místnosti pod vakuem (přibližně 30 min). Reakce poskytne 10,4 g žádaného oligomeru v podobě tříslově zbarvené opakní pevné látky. Indikace ¹³CNMR (DMSO-de) vykazuje rezonanci pro -C(O)OCH2CH2O(O)C- při přibližně 63,2.10^% hmotn. (diester). Rezonance pro -C(O)OCH2CH2OH při přibližně 59,4.10^-4% hmotn. (monoester) je také zjistitelná. Naměřený poměr výšky diesterového píku k výšce monoesterovému píku je 12,8. Přítomna je také rezonance při přibližně 49,8.10^-4 % hmotn. a přibližně 51,0.10^-4 % hmotn. dokládající, že obě sulfoethoxy koncové jednotky (-CH2SO₃Na) jsou také přítomny. Indikace ’Η-NMR (DMSO-d₆) vykazuje rezonanci při přibližně 8,4.10^-4 % hmotn. reprezentující aromatické sulfoisoftalátové vodíky a rezonanci při přibližně 7,9.10^-4 % hmotn. reprezentující aromatické tereftalátové vodíky. Rozpustnost se zkouší navážením malých množství materiálu do dvou ampulek, jejich rozdrcením, přidáním dostatku destilované vody k vytvoření hmotnostně 5% a 10% roztoků a intenzivním promícháním ampulek. Za těchto podmínek je většina vzorku rozpustná.

Příklady 8 až 11

Následující neomezující příklady ilustrují použití typických esterových prostředků podle vynálezu (jako v příkladu 3) jako činidel uvolňujících špínu pro aplikaci propírání polyesterových textilií.

Granulované detergentní prostředky se připraví z následujících složek:

	hmotnostní procenta
Příklad:	8	9	10	11
Složka
Na Cii-Cj3 alkylbenzensulfonát	13,3	13,7	10,4	11,1
Na C14-C15 alkoholsulfát	3,9	4,0	4,5	11,2
Na C14-C|5 alkoholethoxylát (0,5) sulfát	2,0	2,0	0,0	0,0
Na Ci2-Cj3 alkoholethoxylát (6,5)	0,5	0,5	0,5	1,0
mastná kyselina loje	0,0	0,0	0,0	1,1
tripolyfosforečnan sodný	0,0	41,0	0,0	0,0
Zeolit A, hydrát (velikost 0,1-10 pm)	26,3	0,0	21,3	25,0
uhličitan sodný	23,9	12,4	25,2	16,1
polyakrylát sodný (45%)	3,4	0,0	2,7	3,4
křemičitan sodný (poměr NaO/SiO21:6) (46%)	2,4	6,4	2,1	2,6
síran sodný	10,5	10,9	8,2	5,0
perborát sodný	1,0	1,0	5,0	10,0
polyethylenglykol mol. hm. 4000 (50%)	1,7	0,4	1,0	1,1
kyselina citrónová	0,0	0,0	3,0	0,0
nonylester p-hydroxybenzensulfonátu sodného	0,0	0,0	5,9	0,0
kyselina diperoxydodekandiová	0,0	0,0	0,0	6,0
vlhkost	8,5	5,1	8,1	5,3

Vyrovnání do 100 % mohou činit například minoritní přísady, jako optický zjasňovač, parfém, potlačovač pěnění, disperzant špíny, proteáza, lipáza, celuláza, chelatační činidla, poíyvinylpynolidonové činidlo bránící přenosu barvy, další voda a plnidla, jako uhličitan vápenatý, mastek, křemičitany a hlinky. Vodné míchané směsi teplu a alkaliím odolných složek detergentních prostředků se připraví a vysuší se rozprašováním a ostatní ingredience se přimísí tak, že obsahují přísady v množství uvedeném v tabulce. Činidlo uvolňující špínu podle příkladu 3 se rozmělní na prášek a přimísí se v množství postačujícím k použití v hmotnostním množství 0,5 % spolu s detergentními prostředky.

-26CZ 290267 B6

Granule detergentů s činidlem uvolňujícím špínu se přidají spolu s 2,72 kg předepsaného prádla (hmotnostní složení náplně: 10 % polyesterových, 50 % polyeter-bavlněných a 40 % bavlněných textilií) do pračky KENMORE. Příslušné hmotnosti detergentů a esterového prostředku se volí tak, aby bylo dosaženo koncentrace 999.10^-4 % hmotn. detergentů a 5.1 θ’⁴ % hmotn. esterového prostředku na 65 litrů vodní náplně. Použitá voda má tvrdost 120 mg/1 a hodnotu pH 7,5 před přidáním (a přibližně 9 až 10,5 po přidání) detergentů a esterového prostředku.

Textilie se perou při teplotě 35 °C v plném cyklu (12 minut) a proplachují se při teplotě 21 °C. Textilie se pak usuší na šňůře a vystaví se různým druhům zašpinění (nošením nebo řízenou aplikací). Celkový cyklus praní a špinění se opakuje několikrát pro každý detergentní prostředek. Zvláštní svazky prádla jsou rezervovány pro použití s každým z detergentních prostředků. Všechny textilie obsahující polyester vykazují při praní významně lepší odstraňování špíny (zejména olejovitého typu) ve srovnání s textiliemi jež nebyly vystaveny účinku esterů podle vynálezu.

Činidla uvolňující špínu podle vynálezu se obzvlášť osvědčují v běžných pracích detergentních prostředcích nebo pracích tyčích. Patentový spis US 3 178 370 popisuje prací tyčinky a způsob jejich výroby. Filipínský patentový spis číslo 13 778 popisuje syntetické prací tyčinky. V oboru jsou dobře známy způsoby výroby pracích tyčinek různými protlačovacími způsoby.

Příklad 12

Standardním protlačovacím způsobem se připraví prací tyčinky pro ruční praní s následujícím obsahem:

Složka	Hmotnostní %
C12 lineární alkylbenzensulfonát	30,0
fosforečnan (jako tripolyfosforečnan sodný)	7,0
uhličitan sodný	25,0
pyrofosforečnan sodný	7,0
kokosový monoethanolamin	2,0
Zeolit A, (velikost 0,1-10 pm)	5,0
karboxymethylcelulóza	0,2
ethylendiamindisukcinátový chelat (EDDS)	0,4
polyakrylát (mol. hm. 1400)	0,2
nonanoyloxybenzensulfonát	5,0
perborát sodný *	5,0
zjasňovač, parfém	0,2
proteáza	0,3
síran vápenatý	1,0
síran hořečnatý	1,0
voda	4,0
plnidlo **	do 100,0%

* Průměrná velikost částic 400 až 1200 pm ** Může být voleno z vhodných materiálů, například uhličitan sodný, mastek, jíl a křemičitany.

Prací tyčinky se vyrábějí v běžném mydlářském zařízení nebo v zařízení na výrobu detergentních tyčinek. Činidlo uvolňující špínu podle příkladu 3 se rozmělní na prášek a přimísí se v množství postačujícím pro použití hmotnostně 5 % ve spojení s detergentním prostředkem. Zkouší se testovací způsoby popsanými v příkladech 8 až 9. Všechny textilie obsahující polyester vykazují

-27CZ 290267 B6 při praní významně lepší odstraňování špíny (zejména olejovitého typu) ve srovnání s textiliemi, jež nebyly vystaveny účinku esterů podle vynálezu.

Případná zpracování činidla neiontových povrchově aktivních látek

Do reakčních činidel uvolňujících špínu mohou být případně přidána ke snížení viskozity taveniny a k dalšímu usnadnění rozpouštění v pracím roztoku neiontová povrchově aktivní činidla. V průběhu syntézy jsou činidla uvolňující špínu, zejména estery s dvojími koncovými jednotkami, jež obsahují jako koncové jednotky isethionát sodný, 2-[2-hydroxyethoxy]ethansulfonát sodný nebo 3-[2-hydroxyethoxy]propansulfonát sodný s trochou začleněných dia/nebo poly(oxyethylen)oxy jednotek nebo z nich, vysoce viskózní a obtížně se míchají a čerpají. Kromě toho mají taková činidla uvolňující špínu sklon rozpouštět se pomalu v pracím roztoku. Aby se této obtíži čelilo, mohou se do reakčních činidel uvolňujících špínu přimíchalo ethoxylované neiontové povrchově aktivní látky, jako jsou alkoholethoxyláty loje se stupněm ethoxylace přibližně 5 až přibližně 11. Neiontové činidlo se může přidat kdykoli ke konci oligomerizačního kroku; transesterifikaci neiontového činidla s oligomerem uvolňujícím špínu je však třeba udržovat na minimu. S výhodou se má neiontové činidlo přidat před okamžikem, kdy se má dosáhnout maximální viskozity činidla uvolňujícího špínu. Neiontové činidlo může být také důkladně promíseno s činidlem uvolňujícím špínu pokud je oligomer ještě v roztaveném stavu. Neiontové činidlo snižuje viskozitu taveniny činidla uvolňujícího špínu a zvyšuje snadnost jeho rozpuštění při jeho vnesení do pracího roztoku. Typicky se do činidla uvolňujícího špínu přidává hmotnostně 0,05 až přibližně 25 %, s výhodou přibližně 0,1 až přibližně 10 % neiontového povrchově aktivního činidla.

Příklad 13

Syntéza oligomeru isethonátu sodného, dimethyltereftalátu, dimethyl-5-sulfoisoftalátu sodného, ethalenglykolu a propylenglykolu.

Do tříhrdlé baňky o obsahu 250 ml s kulatým dnem, opatřené magnetickou míchací tyčinkou, modifikovaným Claisenovým kondenzátorem (sestavou pro destilaci), teploměrem a regulátorem teploty (Therm-O-Watch™,I²R) se vnese sodná sůl kyseliny isethionové (Aldrich, 7,7 g, 0,052 mol), dimethyltereftalát (Aldrich, 55,5 g, 0,286 mol), sodná sůl dimethyl-5-sulfoisoftalátu (Aldrich, 15,4 g, 0,052 mol), ethylenglykol (Baker, 24,2 g, 0,390 mol), propylenglykol (Baker, 28,7 g, 0,377 mol), diethylenglykol (Aldrich, 6,6 g, 0,0624 mol), hydratovaný monobutylcínoxid (M&T Chemicals, 0,17 g, 0,2% hmotnosti reakční směsi jako celku) a acetát sodný (MCB, 0,09 g, molově 2 % vztaženo na sodnou sůl dimethyl-5-solfoisoftalátu), kumensulfonát sodný (Ruetgers-Nease, 3,3 g, 4 %, vztaženo na hmotnost konečného polymeru), xylensulfonát sodný (Ruetgers-Nease, 3,3 g, 4 %, vztaženo na hmotnost konečného polymeru), p-toluensulfonát sodný (Ruetgers-Nease, 3,3 g, 4 %, vztaženo na hmotnost konečného polymeru). Tato směs se zahřeje na teplotu 180 °C a udržuje se na této teplotě přes noc pod argonem, přičemž se methanol a voda z reakční nádoby oddestilovávají. Materiál se přelije do jednohrdlé baňky o obsahu 1000 ml s kulatým dnem a v průběhu 20 minut se postupně zahřeje na teplotu 240 °C v přístroji Kugelrohr (Aldrich) při tlaku přibližně 0,2666 kPa s prodlevou tří hodin. Reakční baňka se pak nechá dosti rychle vychladnout na téměř teplotu místnosti pod vakuem (přibližně 30 min). Reakce poskytne 49 g žádaného oligomeru v podobě žlutého křupavého skla. Indikace ¹³CNMR(DMSO-d6) vykazuje rezonanci pro-C(O)OCH2CH2O(O)C-přibližně 63,2.10^-4 %hmotn. (diester). Rezonance pro -C(O)OCH2CH₂OH při přibližně 59,4.10^-4% hmotn. (monoester) není zjistitelná a je alespoň 40 krát menší než diesterový pík. Přítomna je i rezonance při přibližně 51,0.10^*% hmotn. reprezentující koncovou jednotku (-CH₂SO₃Na). ’Η-NMR (DMSO-d₆) vykazuje rezonanci při přibližně 8,4.10^* % hmotn., reprezentující sulfoisoftalátové aromatické vodíky a rezonanci při přibližně 7,9.10^-4% hmotn. reprezentující tereftalátové aromatické hydrogeny. Poměr píku pro methylenové skupiny diesterů ethylenglykolu při přibližně 4,7.10^-4 % hmotn. k ploše píku pro methylenový proton diesterů propylenglykolu při přibližně 5,4.10^-4 %

-28CZ 290267 B6 hmotn. Z toho se vypočte molární poměr začleněných ethylen/propylenglykolů (poměr E/P) 1,75:1. Rozpustnost se zkouší vážením malých množství materiálu do dvou ampulek, jejich rozdrcením, přidáním dostatku destilované vody k vytvoření hmotnostně 5% a 10% roztoků a intenzivním promícháním ampulek. Za těchto podmínek je materiál rozpustný. Pokus se opakuje s přísadou 10 g ethoxylovaného alkoholu loje (stupeň ethoxylace = 9) do roztaveného polymeru po 2 hodinách a 50 minutách vakuové kondenzace. Neiontové povrchově aktivní činidlo se důkladně promíchá s roztaveným polymerem a ve vakuové kondenzaci se pokračuje po dalších 5 minut. Polymerová směs s neiontovým povrchově aktivním činidlem se pak ochladí na sklovitou pevnou hmotu. Tato hmota se rozpouští lépe ve vodě při teplotě místnosti než vzorek odebraný bez přimíchaného neiontového povrchově aktivního činidla.

Technická využitelnost

Vynález se týká pracích detergentů obsahujících aniontově esterové prostředky užitečné jako přísady uvolňující špínu.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Prací detergentní prostředek, vyznačující se tím, že obsahuje hmotnostně nejméně 0,1 % ve vodě rozpustného, nebo vodou dispergovatelného oligomemího činidla uvolňujícího špínu, obsahujícího hmotnostně nejméně 10 % převážně lineárního esteru s koncovou jednotkou o molekulové hmotnosti 500 až 8000, přičemž tento ester obsahuje molámě

   i) 1 až 2 mol koncových jednotek obecného vzorce I (MO₃S)(CH₂)_m(CH₂CH₂O)(RO)_n (I) v němž

   M je solitvomý kationt,

   R je ethylenová anebo propylenová skupina, m je 0 nebo 1 a n je 0 až 4, ii) 0,5 až 66 mol jednotek volených ze souboru zahrnujícího

   a) oxyethylenoxy-jednotky

   b) oxy-l,2-propylenoxy-jednotky a

   c) směsi jednotek a) a b), iii) do 50 mol di(oxyethylen)oxy-jednotek, iv) do 50 mol poly(oxyethylen)oxy-jednotek se stupněm polymerace nejméně 3,

   v) 1,5 až 40 mol tereftaloylových jednotek a

   -29CZ 290267 B6 vi) 0,05 až 26 mol sulfoisoftaloylových jednotek obecného vzorce II

   -(O)C(C₆H₃)(SO₃M)C(O)- (II) v němž

   M je solitvomý kationt, za podmínky, že souhrn jednotek ii), iii) a iv) je 0,5 až 66 mol, souhrn jednotek iii) a iv) je do 75 % celkových jednotek ii), iii) a iv) a hmotnostní procento iii) a iv) je do 50 % celkové hmotnosti oligomemího esteru, přičemž prací detergentní prostředek dále obsahuje hmotnostně nejméně 0,1 % detergentního povrchově aktivního činidla, 5 až 80% běžných detergentních builderů a až 20 % detergentních pomocných přísad.
2. 2. Prací detergentní prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje hmotnostně 0,1 až 10 % činidla uvolňujícího špínu, empirického vzorce ΙΠ (CAP)_x(EG/PG)_y'(DEG)y(PEG)_y'(T)_z(SIP)_q (ΙΠ) v němž

   CAP je forma sodné soli uvedených ethoxylovaných nebo propoxylovaných hydroxyethanových a propanových sulfonátových koncových jednotek,

   EG/PG jsou oxyethylenoxy- a oxy-l,2-propylenoxy-jednotky ii),

   DEG jsou di(oxyethylen)oxy-jednotky iii),

   PEG jsou poly(oxyethylen)oxy-jednotky iv),

   T značí tereftaloylové jednotky v),

   SIP je forma sodné soli 5-sulfoisoftaloylových jednotek vi), x je 1 až 2, s výhodou 2, y' je 0,5 až 66, s výhodou 2 až 27 a především 5, y ^a y jsou čísla do 50, z je 1,5 až 40, s výhodou 2 až 20 a především 5 a q je 0,05 až 26, s výhodou 0,4 až 8 a především 1, přičemž x, y', y, y', za q znamenají průměrný počet molů odpovídajících jednotek na mol uvedeného esteru.
3. 3. Prací detergentní prostředek podle nároku 2, vyznačující se tím, že obsahuje činidlo uvolňující špínu, složené hmotnostně z nejméně 50% uvedeného esteru s molekulovou hmotností 500 až 5000.

   -30CZ 290267 B6
4. 4. Prací detergentní prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje předformované peroxykyselinové bělicí činidlo.
5. 5. Prací detergentní prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje hmotnostně 1 až 20 % peroxidového bělicího činidla a 0,5 až 20 % bělícího aktivátoru.
6. 6. Prací detergentní prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje činidlo uvolňující špínu, jež dále obsahuje hmotnostně 0,05 až 25 % ethoxylovaného neiontového povrchově aktivního činidla.
7. 7. Prací detergentní prostředek podle nároku 1 nebo 6, vyznačující se tím, že obsahuje dále hmotnostně alespoň 1 % neiontového primárního alkoholového ethoxylátu jako detergentního povrchově aktivního činidla, 1 až 20 % peroxidového bělicího činidla peruhličitanu sodného, 0,5 až 20 % aktivátoru bělicího činidla, alespoň 0,001 % celulázového enzymu a 0,5 až 10 % činidla zabraňujícího přenosu barev.
8. 8. Použití pracího detergentního prostředku k praní textilií za současné jejich úpravy usnadňující uvolňování špíny, při němž se textilie uvádí do styku s vodným pracím roztokem obsahujícím 1 až 50.1 (H % hmotn. pracího detergentního prostředku podle nároků 1 až 7.
9. 9. Použití podle nároku 8, při němž se textilie podrobuje alespoň dvěma cyklům sestávajícím ze stupňů:

   a) namočení do vodného pracího roztoku v běžné automatické pračce nebo pro ruční praní na dobu 5 minut až 1 hodiny,

   b) vymáchání textilií vodou a

   c) usušení textilií na šňůře nebo v sušičce.