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Diese
Erfindung bezieht sich auf Copolymere mit Aminfunktionalität. Die Copolymere
sind wenigstens teilweise neutralisiert, um ein optimales Gleichgewicht
zwischen Hydrophobie und kationischem Charakter zu präsentieren.
Die Copolymere stellen Farbschutz und Anti-Pilling-Eigenschaften in Waschmittel-Anwendungen bereit.
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Gewebe
bzw. Stoffe und Textilien werden im Lauf der Zeit verschmutzt und
müssen
gereinigt werden. Der Reinigungsvorgang entfernt Schmutz von den
Fasern, allerdings werden in dem Verfahren Fasern aus den gewebten
und gestrickten Geweben oder Textilien losgerissen, was in Fusseln,
Flaum oder Knötchen
resultiert, die auf der Oberfläche
des Materials bleiben. Zusätzlich
zum Verlust von Fasern kann das Reinigungsverfahren auch einiges
der Farbstoffe entfernen, was in einem Verblassen des Gewebes bzw.
Stoffs resultiert. Beide Mechanismen sind für das Gewebe schädlich und
führen
zu einem unerwünschten
Aussehen.
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Reinigungsmittel
werden mit Additiven formuliert, die entwickelt wurden, um sich
mit den Fasern zu verbinden, und die Wirkung von Tragen, Faserverlust,
Knötchenbildung
bzw. Pilling und Farbverlust zu mindern. Ein wirksames schützendes
Additiv muss a) die Fähigkeit
haben, sich mit der Oberfläche
der Fasern zu verbinden und nicht leicht entfernt zu werden, und
b) das Reinigungsvermögen
oder die Reinigungseigenschaften des Detergents bzw. Reinigungsmittels
nicht zu beeinträchtigen,
mit anderen Worten, es darf Schmutz und andere Verunreinigungen
nicht zurück
an die Fasern ziehen.
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Ein
Mittel zur Bindung des schützenden
Additivs an die Faser besteht darin, die anionische Natur der Faser
zu nutzen. Additive, die kationische Gruppierungen enthalten, werden
an die anionischen Fasern angezogen und mit diesen assoziiert, wobei
auf diese Weise Schutz für
die Fasern bereitgestellt wird. Reinigungsmittel, die lineare Polyamine
enthalten, werden in Waschmittelanwendungen unter Verwendung dieses
Prinzips eingesetzt. Die Verwendung von Polyaminen für diese
Anwendung ist in WO 99/14297, WO 00/49124 und US-Patent Nr. 6 140
292 beschrieben.
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US
2001/0031714 offenbart ein Wasch-, Spül- oder Reinigungsprodukt,
dessen Detergentteil bzw. Reinigungsmittelteil zwei oder mehr detersive
Komponenten hat, von denen wenigstens zwei zu unterschiedlichen
Zeitpunkten in einem Wasch-, Spül-
oder Reinigungsverfahren freigesetzt werden, wobei der genannte Teil,
der wenigstens einen die Freisetzung kontrollierenden physikochemischen)
Schalter hat, der nicht Gegenstand oder nicht ausschließlich Gegenstand
einer Temperaturkontrolle ist, und auch eine oder mehrere Substanzen
zur Erhöhung
des Ausmaßes
der pH-Verschiebung umfasst.
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US 4 318 956 beschreibt
ein Verfahren zur Herstellung von Polyestergeweben, die verbesserte Schmutzfreisetzungseigenschaften
haben. Polyestertextilien, die mit einem Additionspolymer imprägniert sind,
das freie Amingruppen oder Salze davon enthält, werden bei erhöhten Temperaturen
gehärtet,
um das verbesserte Gewebe zu ergeben.
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WO
03/011969 ist auf eine wässrige
Polymerzusammensetzung gerichtet, die ein Copolymer und Wasser umfasst,
wobei das Copolymer wenigstens ein hydrophiles durch Base oder Säure neutralisierbares Monomer
und wenigstens ein hydrophobes ethylenisch ungesättigtes Monomer enthält.
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WO
00/56849 offenbart Waschmittelzusammensetzungen, die kationisch
geladene Polymere haben. Die Polymere sind Amin enthaltende Homopolymere,
Copolymere oder die quaternisierten Derivate davon. Die Aufgabe
dieser Anmeldung ist es, die kationische Komponente des Polymers
zu maximieren, um die Bindung zwischen dem Polymer und den Fasern
zu erhöhen.
Anionen werden nur in Verbindung mit quaternisierten Polymeren offenbart.
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Unglücklicherweise
ziehen die kationischen Polymeradditive auch Schmutz an; somit wird
Schmutz, der aus der Wäsche
entfernt wurde, zurück
zu dem kationischen Polymer und somit zurück zu den Kleidern gezogen.
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Ein
anderer Ansatz zur Bindung eines polymeren schützenden Additivs mit Fasern
besteht darin, Nutzen aus der relativ hydrophoben Natur der Fasern
im Vergleich zu der wässrigen
Umgebung der Waschlauge zu ziehen. Ein hydrophobes Polymer wird
mit Fasern assoziieren und wird das Ausgesetztsein an die wässrige Umgebung
minimieren. Andererseits wird ein Polymer mit einem hoch hydrophilen
Charakter, zum Beispiele viele der Polyami ne und Polyaminsäuren, die
auf dem Fachgebiet beschrieben sind, mit der wässrigen Waschlauge assoziieren
und wird sich nicht auf der Oberfläche der Fasern abscheiden.
Ein Weg, diesen Nachteil zu überwinden,
besteht darin, ein Polymer mit quaternisierten Aminen zu bilden,
wie es in WO 00/22075 beschrieben ist. Ein derartiges Polymer hat
einen hoch hydrophilen Charakter, wird aber infolge eines stark
kationischen Charakters von den Fasern angezogen. Die negative Seite
des hoch kationischen Charakters ist das Anziehungsvermögen für Schmutz,
und somit schlechte Wiederabscheidungseigenschaften.
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Polymere,
die einen hohen Grad an Hydrophobie haben, sind schwer zu synthetisieren,
da sie die Tendenz zeigen, in Wasser unlöslich zu sein, und aus der
Lösung
zu gehen, wenn sie in eine wässrige
Lösung gegeben
werden. Die Löslichkeit
des Polymers kann verbessert werden, indem der Level des Hydrophoben verringert
wird, allerdings verringert dies auch die positiven Faserabscheidungseigenschaften,
die mit dem hydrophoben Molekül
verbunden sind.
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Polymere,
die einen hohen Hydrophobiegrad haben, werden in der US-Patentanmeldung
09/920498 beschrieben. Die hydrophob modifizierten Lösungspolymere
können
verwendet werden, um Geweben und Textilien Farbschutz und Anti-Pilling-Eigenschaften
zu verleihen. Die Polymere enthalten wenigstens 75 Mol-Prozent des
hydrophoben Monomers, und das hydrophobe Aminmonomer wurde neutralisiert,
um die Löslichkeit
zu verbessern.
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Es
gibt einen Bedarf für
ein polymeres Additiv zum Schützen
von Fasern während
des Reinigungsverfahrens, die ein passendes Gleichgewicht zwischen
hydrophilen, hydrophoben und kationischen Komponenten unter Bereitstellung
von ausgezeichneten Schutzeigenschaften für Fasern haben, während die
negative Wirkung auf Wiederabscheidungseigenschaften, die mit kationischem
Charakter assoziiert sind, minimiert werden. Obgleich wir keine
Bindung an irgendeine Theorie eingehen wollen, wird angenommen,
dass das Hydrophobe dazu dient, die Wechselwirkung der Aminfunktionalität mit Tensiden,
die typischerweise in dem Detergent bzw. Reinigungsmittel gefunden
werden, zu minimieren. Das Copolymer muss die Wasserlöslichkeit (Amingruppen)
und die Wasserunlöslichkeit
(hydrophobe Gruppen) an dem Polymermolekül ausgleichen, um die gewünschten
Eigenschaften zu optimieren.
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Es
wurde festgestellt, dass ein Amin-funktionelles Copolymer, das zu
wenigstens 30 % neutralisiert ist, und das mehr als 20 Mol-Prozent
der Amingruppierungen hat, was mit einem geeigneten Level an nicht-ionischen
und/oder hydrophoben Gruppierungen ausgeglichen ist, den Vorteil
von Farb- und Verschleißschutz
für die
Fasern mit einem Minimum an negativen Wirkungen auf die Wiederabscheidungseigenschaften
bereitstellt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Reinigungsmittelzusammensetzung
bzw. Detergent-Zusammensetzung, umfassend:
- a)
3 bis 75 Gew.-% wenigstens eines grenzflächenaktiven Mittels, und
- b) 0,01 bis 5 Gew.-% eines Copolymers, umfassend:
1) 25
bis 70 Mol-% wenigstens eines Amin-funktionellen Monomers;
2)
wenigstens 25 Mol-% wenigstens eines hydrophoben ethylenisch ungesättigten
Monomers;
3) 5 bis 25 Mol-% eines Hydroxy-funktionellen ethylenisch
ungesättigten
Mo
4) 0 bis 10 Mol-% eines diethylenisch ungesättigten
Monomers oder polyfunktionellen Mercaptans;
wobei das
Amin-funktionelle Monomer kein quaternisiertes Amin ist, und wobei
das Copolymer wenigstens 30 % neutralisiert ist. Das Copolymer kann
aus zusätzlichen
Monomeren gebildet sein, die 0 bis 20 Mol-% eines Säure-funktionellen
Monomers und 0 bis 10 Mol-% eines Hydroxy-, Alkyl- oder aromatisch
verkappten poly(alkoxylierten) Monomers enthalten.
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Die
Erfindung richtet sich auch auf ein gewebtes oder gestricktes Fasermaterial,
das an wenigstens einer Seite mit einem Copolymer beschichtet ist,
das umfasst:
- 1) 25 bis 70 Mol-% wenigstens
eines Amin-funktionellen Monomers, und
- 2) wenigstens 25 Mol-% wenigstens eines hydrophob ethylenisch
ungesättigten
Monomers,
- 3) gegebenenfalls 5 bis 25 Mol-% eines Hydroxy-funktionellen
ethylenisch ungesättigten
Monomers,
- 4) gegebenenfalls 0 bis 10 Mol-% eines diethylenisch ungesättigten
Monomers oder polyfunktionellen Mercaptans,
wobei das
Amin-funktionelle Monomer kein quaternisiertes Amin ist. Das Copolymer
kann aus zusätzlichen Monomeren
gebildet sein, die 0 bis 20 Mol-% eines Säure-funktionellen Monomers
und 0 bis 10 Mol-% eines Hydroxy-, Alkyl- oder aromatisch verkappten
poly(alkoxylierten) Monomers enthalten.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Copolymer, das aus wenigstens
einem Amin-funktionellen Monomer, wenigstens einem hydrophob ethylenisch
ungesättigten
Monomer und wenigstens einem Hydroxy-funktionellen ethylenisch ungesättigten
Monomer synthetisiert ist.
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Amin-funktionelle
Monomere, die in der Erfindung einsetzbar sind, umfassen Mono-,
Di-, Tri- und Multiamine. Beispiele für einsetzbare Aminmonomere
umfassen, sind aber nicht beschränkt
auf N,N-Dialkylaminoalkyl(meth)acrylat, N,N-Dialkylaminoalkylacrylat,
Dialkylaminoalkyl(meth)acrylamid und N,N-Dialkylaminoalkylacrylamid,
wobei die Acrylgruppen unabhängig
C1_18 sind. Aromatisches
Amin enthaltende Monomere, zum Beispiel Vinylpyridin, können auch
verwendet werden. Ein Fachmann wird auch fähig sein, eine Amin-Funktionalität durch
Reaktion mit einem polymerisierbaren Anhydrid (zum Beispiel Maleinsäureanhydrid),
Epoxid (zum Beispiel Glycidylmethacrylat), durch Umesterung oder
Kondensationsveresterung oder Amidierung einzubauen. Darüber hinaus
können
auch Monomere, zum Beispiel Vinylformamid, Vinylacetamid und dergleichen,
die bei Hydrolyse Amin-Gruppierungen bilden, eingesetzt werden.
Vorzugsweise ist das hydrophile Säureneutralisierbare Monomer
N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat, N,N-Dimethylaminopropylmethacrylat
oder Gemische davon. Das Amin schließt keine quaternären Amine
ein. Es wurde gefunden, dass quaternäre Amine nicht zufriedenstellende
Wiederabscheidungseigenschaften haben.
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Das
Copolymer enthält
25 bis 70 Mol-% des Amin-funktionellen Monomers, vorzugsweise 25
bis 60 Mol-%, bezogen auf die Gesamt-Mol an Monomer.
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Das
hydrophobe Monomer kann ein beliebiges ethylenisch ungesättigtes
Monomer, das auf dem Fachgebiet bekannt ist, oder ein Gemisch davon
sein. Beispiele für
solche Monomere umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: (Meth)acrylate, Maleate, (Meth)acrylamide,
Vinylester, Itaconate, Styrole, ungesättigte Kohlenwasserstoffe und
Acrylnitril, Stickstoff-funktionelle Monomere, Vinylester, Alkohol-funktionelle
Monomere, ungesättigte
Kohlenwasserstoffe und alkoxylierte C8-C22-(Meth)acrylate. Bevorzugte hydrophobe
Monomere sind Vinylmonomere und Acrylatmonomere, zum Beispiel Methylmethacrylat,
Ethylacrylat und Butylacrylat. Das Copolymer enthält wenigstens
25 Mol-% des hydrophoben Monomers, vorzugsweise wenigstens 30 Mol-%
und am bevorzugtesten wenigsten 40 Mol-%.
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Das
Copolymer enthält
5 bis 25 Mol-% des Hydroxy-funktionellen ethylenisch ungesättigten
Monomers.
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Zusätzlich zu
dem Amin-funktionellen Monomer (den Amin-funktionellen Monomeren)
und dem hydrophoben Monomer (den hydrophoben Monomeren) kann das
Polymer der Erfindung andere monomerische Einheiten, wie sie auf
dem Fachgebiet bekannt sind, enthalten, einschließlich, aber
nicht beschränkt
auf, bis zu 10 Mol-% eines diethylenisch ungesättigten Monomers oder eines
polyfunktionellen Mercaptans und/oder bis zu 20 Mol-% eines Mono-
oder Dicarbonsäure-Monomers,
bis zu 10 Mol-% eines Hydroxy-, Alkyl- oder aromatisch verkappten
poly-(alkoxylierten) Monomers oder einer beliebigen Kombination
davon.
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In
dem Polymer können
geringe Mengen an Vernetzungsmonomer enthalten sein. Wenn Vernetzungsmonomere
verwendet werden, bilden sie vorzugsweise flexiblere Vernetzungen,
zum Beispiel mit Polyethylenglykoldiacrylat.
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Das
Copolymer wird durch Lösungspolymerisationstechniken,
wie sie in der US-Patentanmeldung
Nr. 09/690387, die hier durch Bezugnahme aufgenommen ist, beschrieben
sind, synthetisiert. Das Verfahren involviert ein Polymerisieren
wenigstens eines Amin-funktionellen Monomers und mindestens eines
hydrophoben ethylenisch ungesättigten
Monomers in einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel
oder in einem nicht-wäßrigen/
wässrigen
Lösungsmittelgemisch;
Bilden einer wässrigen
Polymerdispersion und Zugeben einer wässrigen Säure, um das Copolymer zu wenigstens
30 % zu neutralisieren, so dass es wasserlöslich wird. Der Zusatz der
Säure kann
entweder vor, nach oder während
der Bildung der wässrigen
Polymerdispersion aus der nicht-wäßrigen Polymerlösung erfolgen.
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Die
Polymere, die durch diesen Verfahrenstyp gebildet werden, sind im
Allgemeinen statistische Copolymere. Allerdings können auch
andere polymere Architekturen, zum Beispiel Block, Stern, usw.,
verwendet werden. Die spezielle Technik, die eingesetzt wird, um
diese verschiedenen Typen der Polymer-Architektur zu synthetisieren,
sind auf dem Fachgebiet gut bekannt.
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Die
Polymerisation der Monomeren in einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel kann durch beliebige
Mittel, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, durchgeführt werden.
Das Lösungsmittel
sollte mit Wasser mischbar sein. Vorzugsweise ist das Lösungsmittel
fähig,
mit Wasser ein Azeotrop zu bilden. Beispiele für Lösungsmittel, die in der vorliegenden
Erfindung verwendbar sind, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf,
Alkohole wie zum Beispiel Methanol, Ethanol und Isopropylalkohol;
Glykolether und Aceton. Wenn das Lösungsmittel ein niedrig siedendes
Lösungsmittel,
zum Beispiel ein Alkohol oder Aceton, ist, kann es aus der Lösung abgestreift werden.
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Die
endgültige
wässrige
Polymerzusammensetzung wird durch die Kombination der Umwandlung
der Polymerlösung
in eine wässrige
Lösung
und den Zusatz einer Säure
gebildet. Dies resultiert in einer Zusammensetzung, die entweder
klar oder trüb
ist.
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Das
Copolymer wird neutralisiert, um Wasserlöslichkeit zu erreichen. Für Polymere,
die einen hohen Molprozent-Gehalt an hydrophobem Monomer haben,
ist eine nahezu vollständige
Neutralisierung erforderlich. Für
Copolymere, die weniger hydrophoben Charakter haben, ist eine partielle
Neutralisierung ausreichend, um Löslichkeit zu erreichen.
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In
allen Fällen
ist das Copolymer wenigstens 30 % neutralisiert, und vorzugsweise
wenigstens 50 Mol-% neutralisiert.
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Das
Amin-Copolymer wird mit oberflächenaktiven
Mitteln und anderen Detergent-Komponenten
bzw. Reinigungsmittelkomponenten, die auf dem Fachgebiet bekannt
sind, kombiniert, um eine Detergent-Zusammensetzung bzw. Reinigungsmittelzusammensetzung
zu bilden. Die Detergent-Zusammensetzung ist vorzugsweise eine Waschmittelzusammensetzung
in Form von Körnchen,
Extrudaten, Flocken, Tabletten, Flüssigkeiten, Gelen, getrennten
Dosen oder Pasten.
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Die
Detergent-Zusammensetzung bzw. Reinigungsmittelzusammensetzung umfasst
vorzugsweise 3 bis 75 Gew.-% oberflächenaktives Mittel (oberflächenaktive
Mittel), 0 bis 55 % Builder und 15 bis 95 % einer Kombination an
optionalen Ingredienzien, zum Beispiel Puffer, Enzyme, Weichspüler, Antistatika,
Fluoreszenzstoffe, Farbstoff, Parfüms, Wasser und Füllstoffe.
Das Amin-Copolymer wird vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis
2 % der Detergent-Formulierung bzw. Reinigungsmittelformulierung
eingesetzt.
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Optionale
Komponenten der Reinigungsmittelformulierungen umfassen, sind aber
nicht beschränkt auf,
Ionenaustauscher, Alkali, Anti-Korrosionsmaterialien, Anti-Wiederabscheidungsmaterialien,
optische Aufheller, Riechstoffe, Farbstoffe, Füllstoffe, Chelatbildner, Enzyme,
Gewebeweißer
und Aufheller, Schäumungskontrollmittel,
Lösungsmittel,
hydrotrope Mittel, Bleichmittel, Bleich-Precursor, Puffer, Schmutzentfernungsmittel,
Schmutzfreisetzungsmittel, Gewebe weichmachendes Mittel und Trübungsmittel.
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In
einem Waschverfahren wird die Detergent-Zusammensetzung bzw. Reinigungsmittelzusammensetzung
auf ein Fasermaterial in einem wässrigen
Medium angewendet. Das Fasermaterial kann ein gewebtes oder gestricktes
Gewebe sein, das aus Naturfasern, synthetischen Fasern oder Gemischen
davon besteht.
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Bei
einem Textilveredelungsverfahren kommt das Amin-Copolymer durch
ein Padding- oder
Tauchverfahren, ein Beladungsverfahren oder durch andere Verfahren,
die auf dem Fachgebiet bekannt sind, mit der Textilie in Kontakt.
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Teppich
kann mit einem Amin-Polymer entweder als Anfangsbehandlung oder
anschließende
Behandlung behandelt werden.
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Das
Amin-Copolymer stellt Anti-Pilling und Farbschutz für die Textilie
oder das Gewebe bereit. Die Amin-Copolymer-Löslichkeit kann pH-ausgelöst sein,
von unlöslich über etwa
pH 9 bis, bis löslich
unter etwa pH 9. Der Triggermechanismus kann in Systemen mit kontrollierter
Freisetzung einsetzbar sein.
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Das
hydrophob modifizierte Amin-Copolymer ist auch als Additiv für Reinigungsmittel
für harte
Oberflächen
einsetzbar, wo es die Reinigung verbessert und das Zeit-Intervall
zwischen Reinigung in Spülmaschinenanwendungen
verlängert,
um Filmbildung oder Fle ckenbildung auf Glaswaren zu minimieren.
Zusätzlich haben
die Polymere gute Filmbildungseigenschaften, was sie für eine Beschichtung
oder eine Einkapselung eines aktiven Ingredienz, das durch Auflösung in
Wasser freigesetzt oder durch eine pH-Änderung ausgelöst werden
kann, einsetzbar macht.
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Die
folgenden Beispiele werden angeführt,
um die vorliegende Erfindung weiter zu veranschaulichen und zu erläutern, und
sollten in keiner Weise als beschränkend angesehen werden.
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Alle
Prozentangaben sind auf Mol und Gewichte bezogen. Beispiele 1 bis
4 sind Vergleichsbeispiele.
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Beispiel 1 DMAEMA/MMA
30/70
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In
einen 2 l-Glaskolben, der mit Rückflusskühler, Rührer, Mittel
zur Temperaturkontrolle ausgestattet war, wurden 400 g Wasser und
300 g Propan-2-ol gefüllt,
dann zu leichtem Rückfluss
erhitzt. Ein Monomer-Gemisch aus Dimethylaminoethylmethacrylat (106,6
g) und Methylmethacrylat (160 g) wurde über einen Zeitrahmen von 3
Stunden in den Reaktor eingeleitet. Natriumpersulfat-Lösung (8,7
g in 125 g Wasser) wurde gleichzeitig mit dem Monomer über einen ähnlichen
Zeitraum eingeführt.
Als die Beschickungen beendet waren, wurde Essigsäurelösung (36,6
g in 150 g Wasser) in den Reaktor geführt. Ein Propan-2-ol-Azeotrop
wurde aus dem Reaktor destilliert.
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Beispiel 2 DMAEMA/EA 30/70
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In
einen 2 l-Glaskolben, der mit Rückflusskühler, Rührer, Mittel
zur Temperaturkontrolle ausgestattet war, wurden 300 g entionisiertes
Wasser und 300 g Propan-2-ol gefüllt,
und dann zu leichtem Rückfluss
erhitzt. Ein Monomer-Gemisch aus Dimethylaminoethylmethacrylat (134,6
g) und Ethylacrylat (200 g) wurde über einen geeigneten Zeitrahmen
von 3 Stunden in den Reaktor eingeleitet. Natriumpersulfat-Lösung (3,4
g in 125 g Wasser) wurde gleichzeitig mit dem Monomer über einen ähnlichen
Zeitraum eingeführt.
Als die Beschickungen beendet waren, wurde ein Propan-2-ol-Azeotrop
aus dem Reaktor destilliert, gefolgt von einer Neutralisation mit
Essigsäure
(41,2 g).
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Beispiel 3 DMAEMA/MMA
40/60
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In
einen 2 l-Glaskolben, der mit Rückflusskühler, Rührer, Mittel
zur Temperaturkontrolle ausgestattet war, wurden 400 g Wasser und
300 g Propan-2-ol eingefüllt,
dann wurde zu leichtem Rückfluss
erhitzt. Ein Monomer-Gemisch aus Dimethylaminoethylmethacrylat (143,1
g) und Methylmethacrylat (136,7 g) wurde über einen geeigneten Zeitrahmen
von 3 Stunden in den Reaktor eingeführt. Natriumpersulfat-Lösung (8,7
g in 110 g Wasser) wurde gleichzeitig mit dem Monomer über einen ähnlichen
Zeitraum zugeführt.
Als die Beschickungen vollständig
waren, wurde Salzsäurelösung (79,6
g mit 37,6 % aktiver Substanz in 100 g Wasser) in den Reaktor geführt. Restliche
Monomere wurden über
einen 1-Stunden-Zeitrahmen mit Natriumpersulfat (1,5 g in 30 g Wasser)
eingefangen. Dann wurde ein Propan-2-ol-Azeotrop mit Hilfe eines
Entschäumungsmittels,
Foamblast 552 (0,16 g), erhältlich
von Ross Chem., Inc., aus dem Reaktor destilliert. Das Destillat
wurde während der
Destillation G/G mit Wasser ersetzt.
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Beispiel 4 DMAEMA/MMA
50/50
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In
einen 2 l-Glaskolben, ausgestattet mit Rückflusskühler, Rührer, Mittel zur Temperaturkontrolle,
wurden 400 g Wasser und 300 g Propan-2-ol gefüllt, dann zu leichtem Rückfluss
erhitzt. Ein Monomer-Gemisch aus Dimethylaminoethylmethacrylat (177,7
g) und Methylmethacrylat (114,3 g) wurde über einen geeigneten Zeitrahmen
von 3 Stunden in den Reaktor geführt.
Natriumpersulfat-Lösung
(8,7 g in 110 g Wasser) wurde gleichzeitig mit dem Monomer über einen ähnlichen
Zeitraum zugeführt.
Als die Zufuhr beendet war, wurde Salzsäurelösung (90 g mit 32 % aktiver
Substanz in 100 g Wasser) in den Reaktor geführt. Restliche Monomere wurden über einen
1-Stunden-Zeitrahmen mit Natriumpersulfat (1,5 g in 30 g Wasser)
abgefangen. Ein Propan-2-ol-Azeotrop wurde dann mit Hilfe eines
Entschäumungsmittels,
Foamblast 552 (0,16 g), erhältlich von
Ross Chem., Inc., aus dem Reaktor destilliert. Das Destillat wurde
während
der Destillation G/G mit Wasser ersetzt.
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Beispiel 5 DMAEMA/MMA/HPMA
30/50/20
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In
einen 2 l-Glaskolben, ausgestattet mit Rückflusskühler, Rührer, Mittel zur Temperaturkontrolle,
wurden 400 g Wasser und 300 g Propan-2-ol gefüllt, dann zu leichtem Rück fluss
erhitzt. Ein Monomer-Gemisch aus Dimethylaminoethylmethacrylat (106,6
g) und Methylmethacrylat (113,9 g) und Hydroxypropylmethacrylat (65,6
g) wurde über
einen geeigneten Zeitrahmen von 3 Stunden in den Reaktor eingeführt. Natriumpersulfat-Lösung (8,7 g in 110 g Wasser)
wurde gleichzeitig mit dem Monomer über einen ähnlichen Zeitraum zugeführt. Als
die Zuführungen
vollständig
waren, wurde Salzsäurelösung (62,7
g mit 37,6 % aktiver Substanz in 100 g Wasser) in den Reaktor geführt. Restliche
Monomere wurden über
einen 1-Stunden-Zeitrahmen mit Natriumpersulfat (1,5 g in 30 g Wasser)
abgefangen. Ein Propan-2-ol-Azeotrop wurde dann mit Hilfe eines
Entschäumungsmittels,
Foamblast 552 (0,16 g), erhältlich
von Ross Chem. Inc., aus dem Reaktor destilliert. Das Destillat
wurde während
der Destillation G/G mit Wasser ersetzt.
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Beispiel 6 DMAEMA/MMA/HBMA
30/50/20
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In
einen 2 l-Glaskolben, ausgestattet mit Rückflusskühler, Rührer, Mittel zur Temperaturkontrolle,
wurden 400 g Wasser und 300 g Propan-2-ol gefüllt, dann zu leichtem Rückfluss
erhitzt. Ein Monomer-Gemisch aus Dimethylaminoethylmethacrylat (106,6
g) und Methylmethacrylat (113,9 g) und Hydroxybutylmethacrylat (72,0
g) wurde über
einen geeigneten Zeitrahmen von 3 Stunden in den Reaktor eingeführt. Natriumpersulfat-Lösung (8,7 g in 110 g Wasser)
wurde gleichzeitig mit dem Monomer über einen ähnlichen Zeitraum zugeführt. Als
die Beschickungen vollständig
waren, wurde Salzsäurelösung (62,7
g mit 37,6 % aktiver Substanz in 100 g Wasser) in den Reaktor geführt. Restliche
Monomere wurden über
einen 1-Stunden-Zeitrahmen mit Natriumpersulfat (1,5 g in 30 g Wasser)
abgefangen. Ein Propan-2-ol-Azeotrop wurde dann mit Hilfe eines
Entschäumungsmittels,
Foamblast 552 (0,16 g), erhältlich
von Ross Chem, Inc., aus dem Reaktor destilliert. Das Destillat
wurde während
der Destillation G/G mit Wasser ersetzt.
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Beispiel 7 Farbschutzeigenschaften
des Polymers von Beispiel 4
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Es
wurde eine Farbschutzbeurteilung unter Verwendung eines im Labor
produzierten flüssigen
Built-Detergent durchgeführt.
Eine Basislinienprobe wurde mit dem vollständigen Reinigungsmittel bzw.
Detergent und ohne Polymer laufen gelassen, dann eine Kontrolle,
die aus dem vollständigen
Detergent bzw. Reinigungsmittel und dem Polymer von Beispiel 4 bestand.
Der Test war so konzipiert, dass eine Komponente aus dem Detergent
für jeden
der Durchgänge
weggelassen wurde, aber jeweils dasselbe Polymer enthalten war.
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Stoffmuster
in sieben verschiedenen Farben wurden in jeder der Detergenz-Kombinatio
nen gewaschen und der Delta E-Wert (Unterschied in der Farbe nach
dem Waschen) wurde nach fünf
vollständigen Wasch-/Trocknungs-Zyklen
berechnet. Flüssige Built-Detergent
(LBD)-Formulierung:
Ingrediens | o/o
nass |
DI
Wasser | 37,25 |
Natriumcitrat | 9,0 |
Propylenglykol | 8,0 |
Natriumxylolsulfonat | 18,75 |
Biosoft
D-40 | 20,0 |
Neodol
25-9 | 7,0 |
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Testbedingungen
Fünf Zyklen,
einschließlich
Taumeltrocknen nach jeder 100 g/Beladung flüssiges Detergent 43,3 °C (110 °F), 10 Minuten
Waschen/Kaltspülen
1 % Polymer in allen Zyklen (außer
Kontrolle) 10 Kopfkissenbezüge
als Ballast Tabelle
1
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Beispiel 8 Anti-Pilling-Test
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Die
Anti-Pilling-Tests wurden wie folgt durchgeführt: Der Test wurde über 5 oder
10 vollständige
Zyklen unter Verwendung von 118 g/Ladung Xtra flüssiges Detergent und 1 % aktives
Polymer, bezogen auf das Detergent bzw. Reinigungsmittel, durchgeführt. Die
Waschtemperatur war 33,9 °C
(93 °F)
mit einem 10-minütigem
Waschgang und einem kalten Spülen.
Das Waschwasser war Chattanooga-Stadtwasser, das typischerweise
eine Härte
von 70 ppm hat. 3 schwarze gestrickte Muster (Cotton Interlock knit
TIC 460 von Textile innovators) und 3 weiße Muster (Bleached Cotton
Interlock knit TIC 460 von Textile innovators) wurden an einem Kopfkissenbezug
befestigt und 10 Kopfkissenbezüge
wurden als Ballast verwendet.
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Die
weißen
Strickmuster wurden verwendet, um visuell ein Pilling bzw. eine
Knötchenbildung
zu beurteilen, und die schwarzen Strickmuster wurden verwendet,
um Farbschutz unter Verwendung eines Spektralfotometers zu beurteilen.
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Beispiel 9
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Es
wurde festgestellt, dass ein Copolymer aus Dimethylaminoethylmethacrylat
(DMAEMA)-co-methylmethacrylat
(MMA, 70 Mol-%) ausgezeichnete Anti-Piling-Leistungsfähigkeit
hat. Daher wurden mehrere Beurteilungen über dieses Polymer von Beispiel
1 durchgeführt,
um zu bestimmen, ob es die Waschleistungsfähigkeit nachteilig beeinflussen
würde.
Jede Beurteilung ist unten beschrieben und die Resultate folgen.
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Tabellle
3 Abscheidung
von optischem Aufheller 1,6 g/l Arm & Hammer-Pulver- oder flüssiges Detergent
1 % Polymer, wenn angegeben, 110 ppm H
2O,
80 Upm, 34,1 °C
(93,4 °F)
4 weiße
Baumwollmuster
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Das
Polymer störte
die Abscheidung des optischen Aufhellers nicht signifikant.
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Tabelle
4 Fleckenentfernung
1,7 g/l Xtra-Detergent 1 % Polymer, wenn angegeben, 110 ppm H
2O, 80 Upm, 34,1 °C (93,4 °F) 3 weiße Baumwollmusterlappen zum
Testen, einer als Ballast 3 Vorwaschzyklen, Ragout-Flecken und Trocknung über Nacht
Endwaschgang enthält
Polymer
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Eine
geringe Verbesserung bei der Schmutzfreisetzung wurde bei Zusatz
des Polymers verwirklicht.
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Tabelle
5 Farbschutz
118 g/Ladung (vollständig)
Xtra flüssiges
Detergent 1 % Polymer, wenn spezifiziert, Stadt-H
2O,
10 Minuten Waschen, 33,9 °C
(93 °F)
Ein mit Direktfarbstoff gefärbter
Musterlappen jeder Farbe, an Ballastgewebe befestigt
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Die
Daten in der Tabelle zeigen, dass das DMAEMA-MMA-Copolymer Farbschutzeigenschaften
zusätzlich
zu Anti-Pilling-Eigenschaften hat.
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Außerdem kann
es als Kontrollfreisetzungsmittel verwendet werden, das in dem Waschzyklus
unlöslich
ist, in der Spülflüssigkeit
aber löslich
ist, was aktive Substanzen in die Spülflüssigkeit abgibt.
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Beispiel 10 Vergleich
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Die
getesteten Polymere sind in der Tabelle unten aufgelistet.
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Tabelle
6 Schmutz-Anti-Wiederabscheidungs-Testbedingungen
2 Wasch-/Trocknungs-Zyklen 1,7 g/l Xtra flüssiges Detergent 1 % Polymer
0,9 g "Bandy black" 150 ppm H
2O, 80 Upm, 34,1 °C (93,4 °F) 10 Minuten Waschgang, 3 Minuten
Spülen
3 EMPA 213, 3 419 W Baumwolle, 3 #400 Baumwolle (als Ballast)
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Die
Daten in den Tabellen zeigen, dass das Homopolymer von DMDAAC und
DMAEMA sehr schlechte Anti-Wiederabscheidungs-Leistungsfähigkeit
haben. Allerdings beeinflusst ein hydrophob modifiziertes Amin-Polymer
die Anti-Wiederabscheidungs-Leistungsfähigkeit nicht nachteilig. Beispiel
11 Typische Formulierungen für
Reinigungsmittel für
harte Oberflächen Saures
Reinigungsmittel
Ingrediens | Gew.-% |
Citronensäure (50
%ige Lösung) | 12,0 |
Lineares
C12–15-Alkoholethoxylat
mit 3 Mol EO | 5,0 |
Alkylbenzolsulfonsäure | 3,0 |
Polymer
von Beispiel 3 | 1,0 |
Wasser | 79,0 |
Alkalisches
Reinigungsmittel
Ingrediens | Gew.-% |
Wasser | 89,0 |
Natriumtripolyphosphat | 2,0 |
Natriumsilikat | 1,9 |
NaOH
(50 %) | 0,1 |
Dipropylenglykolmonomethylether | 5,0 |
Octylpolyoxyethanol,
12-13 Mol EO | 1,0 |
Polymer
von Beispiel 4 | 1,0 |
Beispiel
12 Typische Formulierungen für
Geschirrspülmaschinen
Ingredienzien | Gew.-% |
Natriumtripolyphosphat | 25,0 |
Natriumcarbonat | 25,0 |
Lineares
C12–15-Alkoholethoxylat
mit 7 Mol EO | 3,0 |
Polymer
von Beispiel 4 | 4,0 |
Natriumsulfat | Rest |
Beispiel
13 Auto-Wasch-/Spül-Formulierung
Ingredienzien
Gew.-% | Wasser
gp |
Butyldiglykol
10 | Polymer
von Beispiel 4 10 |
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Beispiel 14 Filmbildung
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Polymere
aus den Beispielen 2, 3 und 6 wurden auf eine Polyethylen-Oberfläche gegossen
und bei Raumtemperatur trocknen gelassen.
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Beispiel 15 pH-Löslichkeit
von Beispiel 1
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Das
Polymer von Beispiel 1 wurde zu einer 1 %igen Lösung verdünnt. Der pH wurde mit 2 %iger
NaOH-Lösung
eingestellt.
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Beispiel 16 pH-Löslichkeit
von Beispiel 3
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Das
Polymer von Beispiel 3 wurde zu einer 1 %igen Lösung verdünnt. Der pH wurde mit 2 %iger
NaOH-Lösung
eingestellt.
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Beispiel 17 pH-Löslichkeit
von Beispiel 6
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Das
Polymer von Beispiel 6 wurde zu einer 1 %igen Lösung verdünnt. Der pH wurde mit 2 %iger
NaOH-Lösung
eingestellt.
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