【課題を解決するための手段】
【0012】
驚くべきことに、所定のプロピレングリコール/エチレングリコール(PG/EG)比を有する以下のスルホ基含有ポリエステルが、本発明の課題を解決することが見出された。
【0013】
従って、本発明は、以下:
a)1種またはそれ以上のスルホ基不含芳香族ジカルボン酸、および/またはそれらの塩、および/またはそれらの無水物、および/またはそれらのエステル、
b)場合により、1種またはそれ以上のスルホ基含有ジカルボン酸、それらの塩、および/またはそれらの無水物、および/またはそれらのエステル、
c)1,2−プロピレングリコール、
d)エチレングリコール、
e)式(1)
R
1O(CHR
2CHR
3O)
nH (1)
[式中、
R
1は、1〜22個のC原子を有する直鎖状または分岐状の飽和または不飽和アルキル基、好ましくはC
1−C
4−アルキル、特にメチルであり、
R
2およびR
3は、互いに独立して、水素、または1〜4個の炭素原子を有するアルキル基、好ましくは水素および/またはメチルであり、そして
nは1〜50の数、好ましくは2〜10である]
で表される1種またはそれ以上の化合物、
f)場合により、式(2)
H−(OCH
2CH
2)
m−SO
3X (2)
[式中、
mは1〜10の数であり、そして
Xは、水素またはアルカリ金属イオンである]
で表される1種またはそれ以上の化合物、および
g)場合により、1種またはそれ以上の架橋性多官能化合物、
から選択される成分の重合により得ることができ、ここで、成分b)またはf)の少なくとも1つが存在することを条件とし、そして、成分c)の1,2−プロピレングリコールとd)エチレングリコールとのモル比が、1.70以上であることを条件とする、ポリエステルに関する。
【0014】
好都合には、1,2−プロピレングリコール(PG):エチレングリコール(EG)のモル比は、1.70〜10.0、好ましくは1.9〜9.0、特に2.0〜8.0、特に好ましくは2.5〜7.0、一層特に好ましくは2.7〜5.0である。
【0015】
上述の条件下で、1モルの成分a)を基準として以下のモル比にある成分a)〜g)の重合により得ることができるポリエステルが好ましい:
0〜4モル、好ましくは0.1〜2モル、特に0.2〜1.5モル、一層特に好ましくは0.3〜1.1モルの成分b)、
0.1〜4モル、好ましくは0.5〜3モル、特に0.6〜2.5モル、一層特に好ましくは0.8〜1.5モルのジオール成分c)+d)、
0.1〜4モル、好ましくは0.2〜2モル、特に0.3〜1.0モル、一層特に好ましくは0.3〜0.8モルの成分e)、
0〜4モル、好ましくは0.1〜2モル、特に0.2〜1.0モル、一層特に好ましくは0.3〜0.8モルの成分f)、
0〜0.2モル、好ましくは0〜0.1モル、特に0モルの成分g)。
【0016】
上述の条件下で、1モルの成分a)を基準として以下のモル比にある成分a)〜g)の重合により得ることができるポリエステルがさらに好ましい:
0.1〜2モル、特に0.2〜1.5モル、一層特に好ましくは0.3〜1.1モルの成分b)、
0.5〜4モル、特に0.6〜3モル、一層特に好ましくは0.8〜2.5モルのジオール成分c)+d)、
0.1〜4モル、好ましくは0.2〜2モル、特に0.3〜1.0モル、一層特に好ましくは0.3〜0.8モルの成分e)、
0モルの成分f)、
0モルの成分g)。
【0017】
成分a)の好ましい化合物は、テレフタル酸、特にテレフタル酸のC
1−C
4−アルキルエステル、例えば、テレフタル酸ジメチルエステル、ならびにイソフタル酸およびイソフタル酸のC
1−C
4−アルキルエステルである。
【0018】
成分b)の好ましい化合物は、5−スルホイソフタル酸、特に5−スルホイソフタル酸ジ(C
1−C
4)アルキルエステルおよびそのアルカリ金属塩、例えば、5−スルホイソフタル酸のアルカリ金属塩、および5−スルホ−イソフタル酸−ジメチルエステルナトリウム塩もしくは−リチウム塩である。
【0019】
成分e)の好ましい化合物は、一方の末端がキャップされたポリアルキレングリコール(Endstopfen)、好ましくは約150〜2000g/モルの平均分子量を有するポリ[エチレングリコール−コ−プロピレングリコール]−モノメチルエーテル、特に好ましくは式(1a)
CH
3−O−(C
2H
4O)
n−H (1a)
[n=2〜10、好ましくはn=3〜5、特にn=4]
で表されるポリエチレングリコールモノメチルエーテルである。
【0020】
成分f)の好ましい化合物は、式(2a)
H−(OCH
2CH
2)
m−SO
3X (2a)
[式中、
mは1〜4の数、特に好ましくは1および2であり、そして
Xは水素、ナトリウムまたはカリウムを表す]
で表される化合物である。
【0021】
成分g)の好ましい化合物は、エステル化反応を可能にする3〜6個の官能基、例えば酸−、アルコール−、エステル−、無水物−またはエポキシ基を有する、架橋性多官能化合物である。その際、1つの分子における異なる官能性もまた可能である。その際、好ましい例としては、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸および没食子酸、特に好ましくは2,2−ジヒドロキシメチルプロピオン酸を挙げることができる。
【0022】
さらに、多価アルコール、例えばペンタエリトリトール、グリセリン、ソルビトールおよびトリメチロールプロパンを使用することができる。
【0023】
多価の脂肪族および芳香族カルボン酸、例えばベンゼン−1,2,3−トリカルボン酸(ヘミメリト酸)、ベンゼン−1,2,4−トリカルボン酸(トリメリト酸)、特に好ましくはベンゼン−1,3,5−トリカルボン酸(トリメシン酸)がさらに好ましい。
【0024】
成分g)の重量比は、ポリエステルの全質量を基準として、好ましくは0〜10重量%、特に好ましくは0〜5重量%、特に好ましくは0〜3重量%、極めて特に好ましくは0重量%である。
【0025】
本発明のポリエステルは、概して、700〜50000g/モル、好ましくは800〜25000g/モル、特に1000〜15000g/モル、特に好ましくは1200〜12000g/モルの範囲にある数平均分子量を有する。数平均分子量は、狭い分布のポリアクリル酸Na塩標準を用いる較正の使用下、水溶液におけるサイズ排除クロマトグラフィーにより決定される。
【0026】
本明細書における全ての分子量の記載は、数平均分子量に基づいている。
【0027】
その他に、本発明で使用されるポリエステルは、上記の成分a)〜g)に加えて、脂肪族ジカルボン酸
、好ましくは1,4−シクロヘキサンジカルボン酸
の構造要素を含むことができる。
【0028】
使用される脂肪族ジカルボン酸の重量比は、使用されるモノマーの全量を基準として、1〜15%、好ましくは3〜10%、特に好ましくは5〜8%であることができる。
【0029】
本発明におけるポリエステルの合成は、それ自体は公知の方法に従って、成分a)〜g)の重縮合によって行われる。好適には、上記の成分を触媒の添加下で、最初に、好ましくはC
1−C
3−アルキルカルボン酸の塩、特に脱水化もしくは部分的に水和された酢酸ナトリウムCH
3COONax(H
2O)
x(式中、
xは0〜2.9の範囲の数を表す)の存在下において、不活性雰囲気の使用下、常圧において160〜約220℃の温度に加熱し、その際、この塩は、使用されるモノマーおよび使用されるカルボン酸の塩の全量を基準として、0.5〜30%、好ましくは1〜15%、特に好ましくは3〜8%の重量で存在する。その後、減圧下、160〜約240℃の温度で、使用されるグリコールの化学量論を超える量を留去することにより、必要な分子量を合成する。技術水準の公知のエステル交換−および縮合触媒、例えばチタンテトライソプロポキシド、ジブチルスズオキシド、アルカリ金属−もしくはアルカリ土類金属アルコキシドまたは三酸化アンチモン/酢酸カルシウムが反応に好適である。
【0030】
本発明のポリエステルの製造のための好ましい方法は、加熱前にエステル交換−および縮合触媒を添加するワンポット法(Eintopfverfahren)において前記成分の縮合を実施することを特徴とする。
【0031】
前記ポリエステルは、合成の際、溶融物として形成され、これを冷ガス流、例えば空気流または窒素流において冷却することにより、または好ましくはフレーキングローラー(schuppenwalze)にもしくはコンベヤーベルトに40〜80℃、好ましくは45〜55℃でのせることにより、フレーク(Schuppen)またはフレーク(Flakes)に固化させる。この粗い物質を適切に10〜150μmの粒径を有する粉末に挽き、その際、場合により粗い粒子の除去のための篩い分けを続けることができる。
【0032】
挽くためには、好ましくは衝撃式粉砕の原理によって稼動する一連のミルが好適である。例えば、ハンマーミル、ピン付きディスクミル(Stiftmuehlen)またはジェットミルが考えられ、これらは場合により、粒子上限を制限するために結合されたふるいを備えている。粉末の粉末度は、典型的な操作パラメーター(ミル回転数、スループット)を変えることにより、例えばd90.3=
10μm〜d90.3=150μmで問題なく変動させ得る。
【0033】
顆粒化のためには、いくつかの方法が考えられる:
好ましい実施態様において、前記の顆粒化は、挽いた粉末をさらなる添加剤の添加を伴ってもしくは伴わずに圧縮することにより行われる。d90.3=10〜150μmの粒径を有する粉末物質の圧縮を、好ましくはローラーコンパクター(例えば、Hosokawa−Bepex社,Alexanderwerk社,Koeppern社製)で実施する。ローラープロファイルの選択により、一方では塊状のペレットまたはブリケットを、他方ではスラグ(Presslinge)を製造することができる。スラグを引き続いて、ミルにおいて約100〜1600μmの所望の粒径を有する顆粒に粉砕する。
【0034】
さらに別の好ましい実施態様において、顆粒化を、定義される粉末度の粉砕粉末から出発して、ミキサーにおけるビルドアップ造粒(Aufbaugranulierung)を用いて行う。ポリエステルの顆粒化、特に添加剤を用いるポリエステルの顆粒化は、慣用の、バッチ式または連続式で稼動し、通常、回転式の混合機構を備えた混合装置において実施することができる。ミキサーとしては、穏やかに稼動する装置、例えばプラウシェアミキサー(Loedige KMタイプ、Drais K−Tタイプ)も、インテンシブミキサー(例えばEirich、Schugi、Loedige CB−タイプ、Drais K−TT−タイプ)も使用することができる。好ましい実施態様において、ポリエステルおよび添加剤は同時に混合される。しかしながら、多段階の混合工程もまた考えられ、その際、ポリエステルおよび添加剤を種々の組み合わせで個々に、またはさらなる添加剤と一緒に、全体の混合物に加える。低速ミキサーおよび高速ミキサーの順序は、必要に応じて切り替えることができる。ミキサー顆粒化における滞留時間は、好ましくは0.5秒〜20分、特に好ましくは2秒〜10分である。
【0035】
さらなる実施態様において、顆粒化は成形顆粒化(Formgranulierung)によって行われる。粉砕したポリエステル粉末に添加剤を添加し、その結果、混合物は均一に可塑性組成物として存在する。該混合工程は、上記の混合装置において実施することができるが、ニーダーまたは特定の押し出し成形器タイプ(例えばHosokawa−Bepex社製のExtrud−o−mix(登録商標))もまた考えられる。顆粒化混合物を引き続き、器具によってプレスダイのダイの穴を通して圧縮し、それによって円筒形に成形された押出物が形成する。押出し工程に好適な装置は、好ましくは、エッジランナープレス(例えばSchlueter社製)またはエッジミル(例えばAmandus−Kahl社製)、そして場合により単軸機械(例えばHosokawa−Bepex、Fuji−Paudal社製)または好ましくは二軸スクリュー押出し器(例えばHaendle社製)の形態の押出し器である。ダイの穴の直径の選択は、個々の状況に依存し、典型的には0.7〜4mmの範囲である。
【0036】
添加剤としては、好ましくは、水不含生成物、例えば、脂肪アルコール、1〜100モルのEOを有するC
8−C
31−脂肪アルコールポリアルコキシレート、C
8−C
31−脂肪酸(例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸)、ジカルボン酸、例えば、グルタル酸、アジピン酸またはそれらの無水物、アニオン性または非イオン性界面活性剤、ワックス、シリコーン、アニオン性およびカチオン性ポリマー、不飽和カルボン酸および/またはスルホン酸のホモポリマー、コポリマーもしくはグラフトコポリマーならびにそれらのアルカリ金属塩、セロロースエーテル、デンプン、デンプンエーテル、ポリビニルピロリドン;3〜8個のC原子を有する一価もしくは多価カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸またはエーテルカルボン酸ならびにこれらの塩;ならびにポリアルキレングリコールが挙げられる。ポリアルキレングリコールとしては、ポリエチレングリコール、1,2−ポリプロピレングリコール、ならびに修飾ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールが挙げられる。前記の修飾ポリアルキレングリコールには、特に、600〜12,000、特に1,000〜4,000の相対分子量を有するポリエチレングリコールもしくはポリプロピレングリコールのスルフェートおよび/またはジスルフェートが含まれる。さらなる群は、ポリアルキレングリコールのモノ−および/またはジスクシネート類からなり、これは一方で600〜6,000、好ましくは1,000〜4,000の相対分子量を有する。さらに、エトキシ化誘導体、例えば5〜30個のEOを有するトリメチロールプロパンもまた含まれる。
【0037】
化学的特性に応じて、添加剤は固体形態において、溶融物として、または水溶液として使用することができる。
【0038】
前記ポリエステル顆粒化物は、ポリエステル顆粒化物を基準として0〜30重量%、好ましくは0〜25重量%、特に好ましくは0〜20重量%の1種またはそれ以上の上記添加剤を含むことができる。
【0039】
本発明のポリエステルはまた、脂肪アルコールスルフェート、アルキルスルフェート、α−オレフィンスルホネートの群からのヒドロトロープとの混合物としても供給することができ、アルキルアリールスルホネートおよびアリールスルホネート、特にクメン−、トルエン−およびキシレンスルホネートならびにそれらの混合物が好ましい。
【0040】
もし存在する場合には、ヒドロトロープの割合は、好適には、ポリエステル固体を基準として、0.1〜15重量%、好ましくは1〜10重量%である。
【0041】
前記のポリエステル顆粒化物は、易流動性であり、粘着性でなく、そして簡単な方法で、高い濃度でさえも溶液に導入することができ、そして、溶解させた形態において、より長く保管しても流動性のコンシステンシーを維持することができる。保管の際SRPの場合に多く生じる、ゲル状または固体のコンシステンシーまでの時間依存性の濃化過程は、実質的に存在しないか、あるいはわずかな程度でのみ起こる。
【0042】
さらに、SRPは、繊維上において強力な灰色化阻害作用を示す。
【0043】
本発明のポリエステルは、繊維製品に大幅に改善された汚れ除去特性を付与し、それらは、油状の、脂肪質のもしくは顔料の染みに対して、他の洗剤成分の汚れ除去能力を大幅に促進し、そして、洗濯液からの粒子の繊維への堆積(灰色化:Vergrauung)を阻止する。
【0044】
本発明のポリエステルは、10〜50重量%の20℃で3°のドイツ硬度を有する水における可溶性を特徴とする。
【0045】
これらのポリエステルの利点は、10〜50重量%の濃度における溶液が、20℃〜45℃で数ヶ月にわたって保管した場合に、100〜8000mPas、好ましくは300〜5000mPasの範囲の粘度を示すことである。
【0046】
従って、本発明の顆粒化形態のポリエステルは、簡単な方法で、液体の洗剤および洗浄剤に組み入れることもできる。
【0047】
本発明はさらに、本発明のポリエステルの洗剤および洗浄剤における、洗濯用の後処理剤における、特に繊維柔軟剤(Weichspuelmittel)における、繊維ケア剤(Textilpflegemitteln)および繊維用仕上げ剤(Mitteln zur Ausruestung von Textilien)における使用に関する。本発明のポリエステルを使用することができる洗剤および洗浄剤調合物は、粉末形態、顆粒形態、ペースト形態、ゲル形態または液体である。
【0048】
これらの例としては、重質洗剤、軟質洗剤、カラー洗剤(Colorwaschmittel)、ウール用洗剤、カーテン用洗剤、モジュラー洗剤(Baukastenwaschmittel)、洗剤タブレット(Waschtabletten)、固形石鹸、染み抜き塩、洗濯のり、織物硬化剤(Waeschesteifen)、アイロン助剤が挙げられる。
【0049】
本発明のさらなる対象は、上記の固体ポリエステルを含有する固体の洗剤および洗浄剤である。
【0050】
本発明のさらなる対象は、上記の固体ポリエステルを含有する液体の洗剤および洗浄剤である。
【0051】
本発明のポリエステルは驚くべきことに、特に、セラミックおよびガラスの洗浄において、優れた流出挙動が際立っている。石、セラミック、ガラス、金属またはプラスチック上の硬質表面の洗浄において、石灰化する傾向や処理した表面の再汚染を減少させ、汚れの付着を防ぎ、そして表面の再洗浄を容易にする。
【0052】
本発明のポリエステルは、家庭用洗剤、例えば、汎用洗剤、食器用洗剤、リンスエイド(Klarspuelmittel)、カーペット洗剤および含浸剤、床および他の硬質表面(例えば、プラスチック、セラミック、ガラスからなる表面)またはナノ粒子でコーティングされた表面用の洗浄およびケア組成物に組み込むこともできる。
【0053】
工業用洗剤の例としては、プラスチック洗浄およびケア組成物(例えばハウジングおよび自動車部品用)、および塗装表面(例えば自動車車体)用の洗浄およびケア組成物が挙げられる。
【0054】
本発明の洗剤および洗浄剤調合物は、洗剤および洗浄剤調合物の全重量を基準として、少なくとも0.01重量%、好ましくは0.1〜10重量%および特に好ましくは0.2〜3重量%の本発明のポリエステルを含有する。
【0055】
好ましくは、液体の洗剤および洗浄剤は、洗剤および洗浄剤調合物の全重量を基準として、本発明のポリエステルを、0.05〜5重量%、好ましくは0.1〜3重量%、特に好ましくは0.5〜2.0重量%の重量で含む。
【0056】
好ましくは、固体の洗剤および洗浄剤は、製造される剤を基準として、本発明のポリエステルを、0.1〜5重量%、好ましくは0.5〜3重量%、特に好ましくは1.0〜2.0重量%の重量で含む。
【0057】
前記調合物の組成は、意図する用途に応じて、処理または洗浄される繊維の性質、または洗浄される表面の性質に適合させるべきである。
【0058】
本発明の洗剤および洗浄剤は、標準的な成分、例えば界面活性剤、乳化剤、ビルダー、漂白触媒および漂白活性化剤、金属イオン封鎖剤、灰色化防止剤、転染防止剤、染料色止め剤、酵素、蛍光増白剤および柔軟性付与成分を含むことができる。さらに、調合物または調合物の一部を、染料および/または香料により、選択的に染色しおよび/または芳香付けすることができる。