DE60002163T2

DE60002163T2 - Germicide trübe reinigungsmittel enthaltend biphenyllösungsmittel

Info

Publication number: DE60002163T2
Application number: DE60002163T
Authority: DE
Inventors: Wai Tak CHEUNG; Thomas Dennis SMIALOWICZ
Original assignee: Reckitt Benckiser LLC
Current assignee: Reckitt Benckiser LLC
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 2000-01-25
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2020-01-26
Also published as: DE60002163D1; AU2116800A; ATE237674T1; CN1339061A; CA2357757A1; WO2000044866A1; EP1149148B1; GB9901876D0; AR022435A1; US6670319B1; AU766118B2; ES2191606T3; GB2346376B; ZA200106804B; BR0007763A; GB0001537D0; GB2346376A; EP1149148A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft trübe Reinigungszusammensetzungen für harte Oberflächen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung konzentrierte flüssige Zusammensetzungen, die gewöhnlich mit einer größeren Menge an Wasser verdünnt werden, wodurch sie eine Gebrauchslösung bilden und beim Verdünnen einen Trübungseffekt zeigen.
Trübung ist eine Eigenschaft, die von verdünnbaren Zusammensetzungen wie bekannten Reinigungszusammensetzungen, insbesondere „Pine Oil"-Reinigungszusammensetzungen, die eine bedeutende Menge (im Allgemeinen mindestens etwa 5% und mehr) Pine Oil enthalten, gezeigt wird. Bestimmte phenolische Desinfektionsverbindungen, wie das Desinfektionskonzentrat LYSOL(RTM) (wobei „RTM" einen geschützten Handelsnamen oder eine geschützte Marke bedeutet) (Reckitt & Colman, Inc., Montvale, NJ), zeigen ebenso eine solche Trübungseigenschaft. Die Trübung kann durch die Bildung eines milchigen, cremigen oder flockigen Erscheinungsbilds gekennzeichnet sein, die erkennbar wird, wenn eine verdünnbare Zusammensetzung einem größeren Volumen oder einer größeren Menge an Wasser zugesetzt wird.
Eine solche Trübung ist besonderes bei Zusammensetzungen erwünscht, bei welchen die Trübungseigenschaft in einer wässrigen Verdünnung dauerhaft ist.
Demzufolge ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine wässrige konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen bereitzustellen, die zu einer Trübung führt, wenn sie einer größeren Menge an Wasser zugesetzt wird, im wesentlichen frei von Terpen-Lösungsmitteln ist und die aus folgenden Komponenten besteht:
einem organischen Lösungsmittel;
einem binären Co-Lösungsmittelsystem, das ein Alkyldiphenyllösungsmittel und ein Co-Lösungsmittelumfasst;
einem Aminoxid-Tensid;
gegebenenfalls einem Reinigungsmittel-Tensid als weitere Komponente, ausgewählt aus anionischen, nicht-ionischen und amphoterischen Tensiden; und
gegebenenfalls, jedoch wünschenswerterweise, mindestens einer Komponente, ausgewählt aus Chelatbildnern, Färbemitteln, Lichtstabilisatoren, Duftstoffen, Verdickungsmitteln, hydrotropen Verbindungen, Mitteln zur Einstellung des pH-Werts und pH-Puffern, sowie anderen auf dem Fachgebiet bekannten und in ähnlichen Zusammensetzungen nützlichen Komponenten. Die eine oder die mehreren optionalen Komponenten sind ausgewählt und in Mengen beinhaltet, die die gesamten Trübungseigenschaften der vorliegenden erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nicht unerwünscht beeinträchtigen.
In bevorzugten Ausführungsformen stellen die Konzentratzusammensetzungen ausgezeichnete Anfangstrübungseigenschaften in „Misch"-Lösungen mit Wasser bereit.
Es ist eine weitere Aufgabe der Endung, eine solche konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen bereitzustellen, wobei die Zusammensetzung einen Trübungseffekt zeigt, wenn sie mit einer größeren Menge an Wasser verdünnt wird.
Unter den weiteren Aufgaben der vorliegenden Erfindung ist eine, eine solche konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen bereitzustellen, wobei die Zusammensetzung gute Langzeitstabilität, d. h. Lagerstabilität in ihrer konzentrierten Form zeigt.
Es ist ein weiterer Aspekt der Erfindung, ein Verfahren für die Reinigung von harten Oberflächen unter Verwendung der Zusammensetzungen in entweder konzentrierter Form oder verdünnter Form, wie vorstehend beschrieben, bereitzustellen.
Wünschenswerterweise sind die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen frei von Terpen-Lösungsmitteln wie alpha-Terpineole oder d-Limonen, die für Produkte wie sogenannte „Pine Oil"-Reinigungszusammensetzungen, die typischerweise solche Terpen-Lösungsmittel einschließen, charakteristisch sind.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen schließen eine organische Lösungsmittelkomponente ein. Viele nützliche organische Lösungsmittel können verwendet werden, sofern die vorteilhaften Eigenschaften der Erfindung, insbesondere die Trübungseigenschaft nicht unerwünscht gestört werden. Gemische von zwei oder mehreren organischen Lösungsmitteln können ebenso als organische Lösungsmittelkomponente verwendet werden.
Nützliche organische Lösungsmittel sind diejenigen, die zumindest teilweise mit Wasser mischbar sind, wie Alkohole, mit Wasser mischbare Ether (z. B. Diethylenglycoldiethylether, Diethylenglycoldimethylether, Propylenglycoldimethylether), mit Wasser mischbarer Glycolether (z. B. Propylenglycolmonomethylether, Propylenglycolmonoethylether, Propylenglycolmonopropylether, Propylenglycolmonobutylether, Ethylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonobutylether), niedere Ester von Monoalkylethern von Ethylenglycol oder Propylenglycol (z. B. Propylenglycolmonomethyletheracetat), alle im Handel von Union Carbide, Dow Chemicals oder Hoechst erhältlich. Gemische von organischen Lösungsmitteln können ebenso verwendet werden.
Besonders nützliche organische Lösungsmittel schließen Glycole wie Alkylenglycole wie Propylenglycol und Glycolether ein. Nützliche Glycolether sind diejenigen mit der allgemeinen Struktur R_a-O-R_b-OH, wobei R_a ein Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder ein Arylrest mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen ist und R_b ein Alkylenrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder ein Ether oder Propylether, enthaltend 2 bis 20 Kohlenstoffatome, ist. Beispiele für solche nützlichen Glycolether schließen Propylenglycolmethylether, Dipropylenglycolmethylether, Tripropylenglycolmethylether, Propylenglycolisobutylether, Ethylenglycolmethylether, Ethylenglycolethylether, Ethylenglycolbutylether, Diethylenglycolphenylether, Propylenglycolphenolether und Gemische davon ein. Bevorzugt werden Ethylenglycol-n-butylether, Diethylenglycol-n-butylether und Gemische davon.
Solche Glycolether sind gegenwärtig aus einer Anzahl von Quellen im Handel erhältlich und schließen den DOWANOL^TM-Glycolether von Dow Chemical Company, Midland, MI (USA) ein.
Weitere besonders nützliche organische Lösungsmittel sind einwertige (geradkettige oder verzweigte) primäre, sekundäre oder tertiäre niederaliphatische Alkohole, insbesondere C₁-C₆-aliphatische primäre und sekundäre Alkohole, unter welchen Isopropanol besonders bevorzugt wird.
Die Erfinder stellten fest, dass der Einschluss der Lösungsmittelkomponente in Mengen von etwa 0,001 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% bei der Bereitstellung von wirksamer Reinigung, insbesondere wenn die Zusammensetzungen in einer größeren Menge an Wasser dispergiert wurden, sowie beim Lösen von in den Konzentratzusammensetzungen der Erfindung vorliegenden sonst wasserunlöslichen Komponenten als effektiv befunden wurde. Vorzugsweise liegt die organische Lösungsmittelkomponente in Mengen von 0,1–40 Gew.% und besonders bevorzugt von etwa 0,1–35 Gew.-% vor.
Zudem stellte der Erfinder fest, dass die organische Lösungsmittelkomponente gemäß bestimmten bevorzugten Ausführungsformen sowohl einen Alkylenglycol wie Propylenglycol und einen einwertigen niederaliphatischen Alkohol wie C₁-C₆-aliphatischen primären und sekundären Alkohol, insbesondere Isopropylalkohol, umfasst und in bestimmten besonders bevorzugten Ausführungsformen daraus besteht.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen schließen weiter auch ein binäres Co-Lösungsmittelsystem ein, umfassend ein Alkylbiphenyllösungsmittel und ein Co-Lösungsmittel, das beim Lösen des Biphenyllösungsmittels in einem wässrigen Medium hilfreich ist.
Das Alkylbiphenyllösungsmittel ist eines das im Allgemeinen durch die Formel
dargestellt werden kann, wobei
R1 ein Wasserstoffatom oder Niederalkylrest, vorzugsweise ein C₁-C₁₀-, jedoch stärker bevorzugt ein geradkettiger oder verzweigter C₁-C₆-Alkylrest ist,
R₂ ein Niederalkylrest, vorzugsweise ein C₁-C₁₀-, jedoch stärker bevorzugt ein geradkettiger oder verzweigter C₁-C₆-Alkylrest ist,
m eine ganze Zahl von 1 bis einschließlich 3 ist, und
n eine ganze Zahl von 1 bis einschließlich 3 ist.
Vorzugsweise ist R1 ein Wasserstoffatom, ist m 1 und weist R₂ einen beliebigen der vorstehend angegebenen Werte auf. Stärker bevorzugt ist R1 ein Wasserstoffatom und ist m 1 und ist R₂ ein geradkettiger oder verzweigter C₁-C₆-Alkylrest. Es sollte klar sein, dass Gemische der vorstehend angegebenen Verbindungen als Biphenyllösungsmittelkomponente verwendet werden können.
Solche Alkylbiphenyle sind als solche auf dem Fachgebiet bekannt und in US 3787181 beschrieben. Besonders nützlich als Alkylbiphenyllösungsmittel sind Materialien, die gegenwärtig als NUSOLV(RTM)-ABP-Lösungsmittel (Ridge Technologies Inc., Ridgewood, NJ) vertrieben werden und Gemische davon, die als hochreine Alkylbiphenyle beschrieben sind und auch von Koch Chemical Co. (Corpus Christi, TX) als SURESOL (RTM)-Lösungsmittel erhältlich sind.
Das Alkylbiphenyllösungsmittel kann in den Konzentratzusammensetzungen in Mengen von etwa 0,001 Gew.-% bis zu etwa 20 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,01–10 Gew.-%, besonders bevorzugt in Mengen zwischen 0,1–8 Gew.-% vorliegen.
Die Erfinder beobachteten, dass die Konzentratzusammensetzungen der Endung durch die Zugabe eines Co-Lösungsmittels stark verbessert werden. Dieses Co-Lösungsmittel hilft beim Lösen des Biphenyllösungsmittels in Wasser und ist erwünschtermaßen ein zumindest teilweise mit Wasser mischbarer einwertiger primärer Alkohol, insbesondere ein mit Wasser mischbarer einwertiger primärer C₈-C₁₈-Alkohol. Besonders wirksam sind Cetyl-, Lauryl- und Myristylalkohole, insbesondere Laurylalkohole. Die Erfinder stellten fest, dass der Einschluss solcher Alkohole beim Lösen der Alkylbiphenyllösungsmittel in den hier beschriebenen erfindungsgemäßen Konzentratzusammensetzungen äußerst hilfreich ist, was dabei hilft, zu gewährleisten, dass die Klarheit der Konzentratzusammensetzung erhalten bleibt, was vom Standpunkt des Verbrauchers aus besonders erwünscht ist.
Das Co-Lösungsmittel kann in den Konzentratzusammensetzungen in Mengen von etwa 0,001 Gew.-% bis zu etwa 5 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,01-3 Gew.-%, besonders bevorzugt in Mengen zwischen 0,1–2 Gew.-% vorliegen.
Die Konzentratzusammensetzungen schließen auch ein oder mehrere Aminoxid-Tensidkomponenten ein. Nicht beschränkende Beispiele für nützliche halbpolare nichtionische Aminoxid-Tenside schließen diejenigen gemäß den Formeln
ein, wobei
R₁ ein Wasserstoffatom oder ein Alkyl-, 2-Hydroxyalkyl-, 3-Hydroxyalkyl- oder ein 3-Alkoxy-2-hydroxypropylrest ist, wobei die Alkyl- und Alkoxyanteile 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten, R₂ und R₃ unabhängig voneinander ausgewählt sind aus einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, 2-Hydroxyethyl-, 2-Hydroxypropyl- oder 3-Hydroxypropylgruppe, m eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist und n eine ganze Zahl von 0 bis etwa 10 ist. Vorzugsweise sind die halbpolaren nichtionischen Aminoxid-Tenside diejenigen gemäß der direkt vorangehenden Formel, wobei R₁ ein Alkylrest mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen ist, R₂ und R₃ unabhängig voneinander ausgewählt sind aus einer Methyloder Ethylgruppe und n einen Wert von 0 aufweist, oder wenn n einen Wert von 1-10 aufweist, m einen Wert von 2 aufweist. Spezielle Beispiele für solche nützliche halbpolare nichtionische Aminoxid-Tenside schließen Cetyl-, Myristyl- oder Lauryldimethylaminoxid oder Gemische davon ein.
Eine weitere allgemeine Klasse von nützlichen Aminoxiden, die in der erfindungsgemäßen Aminoxidkomponente eingeschlossen werden können, sind ferner Alkyldi(niederalkyl)aminoxide, in welchen der Alkylrest etwa 10–20 und vorzugsweise 12–16 Kohlenstoffatome aufweist und geradkettig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein kann. Die Niederalkylreste schließen zwischen 1 und 7 Kohlenstoffatome ein. Beispiele schließen diejenigen, welche vorstehend beschrieben sind sowie diejenigen, in welchen der Alkylrest ein Gemisch aus verschiedenen Aminoxiden, Dimethylcocoaminoxiden, Dimethyl(hydrierter Talg)aminoxiden und Myristyl/Palmityldimethylaminoxiden ist, ein.
Eine weitere Klasse von nützlichen Aminoxiden schließt Alkyldi(hydroxyniederalkyl)aminoxide ein, in welchen der Alkylrest etwa 10-20 und vorzugsweise 12–16 Kohlenstoffatome aufweist und geradkettig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein kann. Beispiele sind Bis(2-hydroxyethyl)cocoaminoxid, Bis(2-hydroxyethyl)talgaminoxid und Bis(2-hydroxyethyl)stearylaminoxid Weitere nützliche Aminoxide schließen diejenigen ein, die als Alkylamidopropyldi(niederalkyl)aminoxide gekennzeichnet werden können, in welchen der Alkylrest etwa 10–20 und vorzugsweise 12–16 Kohlenstoffatome aufweist und geradkettig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein kann. Beispiele sind Cocoamidopropyldimethylaminoxid und Talgamidopropyldimethylaminoxid.
Zusätzliche nützliche Aminoxide schließen diejenigen ein, die als Alkylmorpholinoxide bezeichnet werden können, in welchen der Alkylrest etwa 10–20 und vorzugsweise 12–16 Kohlenstoffatome aufweist und geradkettig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein kann.
Beispielhafte Aminoxid-Tensidkomponenten schließen AO-728(RTM), das als eine Zusammensetzung beschrieben ist, die 50 Gew.-% Bis(2-hydroxyethyl-C₁₂-C₁₅alkyloxypropyl)aminoxid enthält, (Tomate Products Inc., Milton, WI) und AMMONYX(RTM)CDO, das speziell als Cocoamidopropyldimethylamin beschrieben ist (Stepan Co., Northfield, IL) ein.
Die Aminoxidkomponente liegt in den erfindungsgemäßen Konzentratzusammensetzungen in Mengen von bis zu 30 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 0,1–30 Gew.-%, und noch stärker bevorzugt in Mengen von 1–20 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 12–18 Gew.-% und besonders bevorzugt etwa 13–15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Konzentratzusammensetzung, vor.
Wasser wird zugesetzt, um 100 Gew.-% der Konzentratzusammensetzung bereitzustellen. Wasser wird in Mengen zugesetzt, die zur Bildung der Konzentratzusammensetzungen ausreichend sind, wobei die Menge dazu ausreichend ist, dass das Beibehalten einer im Wesentlichen klaren Eigenschaft bei der Herstellung eines Konzentrats, jedoch gleichzeitig gute Trübung bei der Zugabe der Konzentratzusammensetzung zu einer weiteren Wassermenge oder bei der Zugabe von weiterem Wasser zu dem Konzentrat sichergestellt ist. Das Wasser kann Leitungswasser sein, ist jedoch vorzugsweise destilliertes und/oder deionisiertes Wasser. Ist das Wasser Leitungswasser, wird es vorzugsweise geeigneterweise filtriert, um jegliche unerwünschte Verunreinigung wie organische oder anorganische Stoffe, insbesondere Mineralsalze zu entfernen, die in hartem Wasser vorliegen und somit die Wirkung der anderen Komponenten der Endung sowie von jeglichen anderen optionalen Komponenten der erfindungsgemäßen Flüssigkonzentrate stören.
Andere herkömmliche Zusatzstoffe, die auf dem Fachgebiet bekannt, jedoch hier nicht ausdrücklich aufgezählt sind, können ebenso in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingeschlossen sein. Beispielsweise können sie ohne Beschränkung Chelatbildner, Färbemittel, Lichtstabilisatoren, Duftstoffe, Verdickungsmittel, hydrotrope Verbindungen, Mittel zur Einstellung des pH-Werts, pH-Puffer sowie ein oder mehrere Reinigungsmittel-Tenside enthalten, die die Trübungseigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nicht nachteilig beeinflussen. Viele dieser Materialien sind als solche auf dem Fachgebiet bekannt und in McCutcheon's Detergents and Emulsifiers, Nordamerikanische Ausgabe, 1982; Kirk-Othmer, Enceclopedia of Chemical Technology, 3. Ausg., Bd. 22, S. 346–387, beschrieben, deren Inhalte hier unter Bezugnahme aufgenommen werden. Gemische aus zwei oder mehreren solcher Tenside können in die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingebracht werden. Solche optionalen, d. h. nicht wesentlichen Komponenten sollten so ausgewählt werden, dass sie geringe oder keine schädliche Wirkung auf die erwünschten Eigenschaften der vorliegenden Erfindung, nämlich das Trübungsverhalten, die Reinigungseffizienz, die Reinigungsaktivität für harte Oberflächen und die geringe Toxizität, wie sie durch die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bereitgestellt werden, ausüben.
Im Allgemeinen kann das Gesamtgewicht solcher weiteren herkömlichen Zusatzstoffe bis zu 20 Gew.-% einer konzentrierten Zusammensetzungszubereitung umfassen.
Weiter optional, jedoch vorteilhaft eingeschlossene Komponenten sind ein oder mehrere Färbemittel, die beim Modifizieren des Erscheinungsbildes der Konzentratzusammensetzungen Verwendung finden und deren Erscheinungsbild aus der Perspektive eines Verbrauchers oder anderen Anwenders verbessern. Bekannte Färbemittel können in die Zusammensetzungen in wirksamen Mengen eingebracht werden, um die Erscheinungseigenschaft einer Pine Oil-Konzentratzusammensetzung, wie eine Farbe im Bereich von farblos bis zu einer dunkelbernsteinfarbenen, dunkelbersteingelben oder dunkelbersteinrötlichen Farbe zu verbessern oder ihnen diese zu verleihen. Solch ein Färbemittel oder solche Färbemittel können in beliebigen nützlichen Mengen in herkömmlicher Weise, d. h. durch Beimischen zu einer Konzentratzusammensetzung oder Mischen mit anderen zur Bildung einer Konzentratzusammensetzung verwendeten Komponenten zugesetzt werden. Jedoch können für Pine Oil-Reinigungskonzentrate untypische Farben ebenso verwendet werden. Auf dem Fachgebiet bekannte Lichtstabilisatorkomponenten, die in Pine Oil-Zusammensetzungen nützlich sind, insbesondere in denen Färbemittel in einer Zusammensetzung verwendet werden, können ebenso zugesetzt werden. Wie auf dem Fachgebiet bekannt, wirken solche Lichtstabilisatoren, indem sie die Erscheinungseigenschaften der Konzentratzusammensetzungen über eine lange Zeitdauer beibehalten.
Sind in den hier gelehrten Konzentratzusammensetzungen Duftstoffe eingeschlossen, übersteigt die Menge eines solchen Duftstoffs im Allgemeinen nicht 0,5 Gew.-%, sondern ist vorzugsweise sogar geringer, d. h. bis 0,20 Gew.-%, jedoch im Allgemeinen noch geringer, d. h. bis 0,10 Gew.-%. Es wird erwogen, dass diese Duftstoffkomponente unter ihren Wirkstoffen Terpenöle (alpha-Terpenol, d-Limonen) einschließen kann, die eingeschlossen sind, um einen Duft bereitzustellen, der für einen Bestandteil kennzeichnend ist, der Pine Oil enthält. Es ist klar, dass sie in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorliegen können, da sie Teil des Duftstoftbestandteils sein können, der einen Teil der Konzentratzusammensetzung bereitstellt, aber da sie nur in solch kleinen Mengen vorliegen, werden sie nicht als Teil eines Lösungsmittelbestandteils betrachtet. Es wird jedoch angemerkt, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen einen zufriedenstellenden Trübungseffekt ausüben und zeigen, ohne das ein solcher Duftstoff vorliegt.
Beispielhafte nützliche Puffer schließen Alkalimetallphosphate, Polyphosphate, Pyrophosphate, Triphosphate, Tetraphosphate, Silicate, Metasilicate, Polysilicate, Carbonate, Hydroxide und Gemische davon ein. Bestimmte Salze, wie Erdalkaliphosphate, -carbonate, -hydroxide, können ebenso als Puffer wirken. Es kann auch geeignet sein, als Puffer Materialien wie Aluminosilicate (Zeolite), Borate, Aluminate und bestimmte organische Materialien wie Gluconate, Succinate, Maleate und deren Alkalimetallsalze zu verwenden. Solche Puffer halten die pH-Bereiche der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung in annehmbaren Grenzen.
Beispielhafte nützliche Mittel zur Einstellung des pH-Werts schließen bekannte Materialien ein, die zum Einstellen des pH-Werts der Konzentratzusammensetzungen auf einen gewünschten Bereich verwendet werden können.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen schließen ferner gegebenenfalls, jedoch in bestimmten Ausführungsformen erwünschtermaßen, ein oder mehrere Reinigungsmittel-Tenside ein. Nützliche Reinigungsmittel-Tenside schließen anionische, nichtionische und amphoterische Tenside ein, von welchen festgestellt wird, dass sie die Trübungseigenschaften der vorliegenden Endung nicht unerwünscht beeinträchtigen.
Die nützlichen nichtionischen Tenside schließen auf dem Fachgebiet bekannte nichtionische Tensidverbindungen ein. Praktisch jede beliebige hydrophobe Verbindung mit einer Carboxy-, Hydroxy-, Amido- oder Aminogruppe mit einem an das Stickstoffatom gebundenen freien Wasserstoffatom kann mit Ethylenoxid oder mit dessen Polyhydrierungsprodukt, Polyethylenglycol, unter Bildung einer wasserlöslichen nichtionischen Tensidverbindung kondensiert werden. Ferner kann die Länge der hydrophoben und hydrophilen Polyethylenoxyelemente variieren. Beispielhafte nichtionische Verbindungen schließen die Polyoxyethylenether von alkylaromatischen Hydroxyverbindungen, z. B. alkylierte Polyoxyethylenphenole, Polyoxyethylenether von langkettigen aliphatischen Alkoholen, die Polyoxyethylenether von hydrophoben Propylenoxidpolymeren und höhere Alkylaminoxide ein.
Beispielhafte nützliche nichtionische Tenside in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen schließen im Handel erhältliche, bekannte Tensidzusammensetzungen ein.
Beispielhafte nichtionische Tenside sind bestimmte Ethoxylate, die gegenwärtig im Handel unter der Marke NEODOL(RTM) (Shell Chemical Co., Houston, TX (USA) erhältlich sind und ethoxylierte höhere aliphatische primäre Alkohole darstellen. Solche Ethoxylate weisen einen HLB-Wert (hydrophob-lipophiles Gleichgewicht) von etwa 8 bis 15 auf und stellen eine gute Öl/Wasser-Emulsionsbildung bereit, wohingegen Ethoxylate mit HLB-Werten unter 8 weniger als 5 Ethylenoxidgruppen enthalten und dazu neigen, schlechte Emulgatoren und schlechte Reinigungsmittel zu sein. Zusätzliche zufriedenstellende nichtionische Tensidzusammensetzungen schließen die Kondensationsprodukte eines sekundären aliphatischen Alkohols, enthaltend 8 bis 18 Kohlenstoffatome in einer geradkettigen oder verzweigten Konfiguration, der mit 5 bis 30 mol Ethylenoxid kondensiert wurde, ein. Beispiele von im Handel erhältlichen nichtionischen Reinigungsmitteln des vorstehenden Typs sind diejenigen, welche gegenwärtig im Handel unter der Marke TERGTTOL(RTM) (Union Carbide Co., Danbury, CT (USA)) erhältlich sind.
Andere geeignete nichtionische Tensidzusammensetzungen schließen die Polyethylenoxidkondensate von einem mol Alkylphenol, enthaltend etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatome in einem geradkettigen oder verzweigten Alkylrest, mit etwa 5 bis 30 mol Ethylenoxid, einschließlich diejenigen, die gegenwärtig im Handel unter der Marke IGEPAL(RTM) (Rhône-Poulenc, Princeton NJ (USA)) erhältlich sind, ein. Weitere nützliche nichtionische Tenside schließen die wasserlöslichen Kondensationsprodukte eines C₈-C₂₀-Alkanols mit einem Gemisch aus Ethylenoxid und Propylenoxid ein, wobei das Gewichtsverhältnis von Ethylenoxid zu Propylenoxid 2,5 : 1 bis 4 : 1, vorzugsweise 2,89 : 1 bis 3,3 : 1 beträgt, wobei die Gesamtmenge des Ethylenoxids und Propylenoxids (einschließlich der endständigen Ethanol- oder Propanolgruppe) 60–85, vorzugsweise 70 bis 80 Gew.-% beträgt. Solche schließen diejenigen ein, welche im Handel unter der Marke PLURAFAC(RTM) (BASF Corp., Hackettstown, NJ (USA)) erhältlich sind. Noch weitere nützliche wasserlösliche nichtionische Tenside schließen Kondensationsprodukte eines C₈-C₂₀-Alkanols mit einem Gemisch aus Ethylenoxid und/oder Propylenoxid ein. Solche sind im Handel unter der Marke POLYTERGENT(RTM) (Olin Chemical Co., Stamford, CT (USA)) erhältlich.
Weitere geeignete wasserlösliche nichtionische Tenside, die ebenso verwendet werden können, schließen diejenigen ein, welche unter der Marke PLURONICS(RTM) (BASF Corp., Hackettstown, NJ (USA)) vertrieben werden. Diese werden durch Kondensieren von Ethylenoxid mit einer hydrophoben Base, die durch die Kondensation von Propylenoxid mit einem Propylenglycol gebildet wurde, gebildet. Weitere nützliche nichtionische Tenside schließen Alkylmonoglycoside und Alkylpolyglycoside ein, die gegenüber Alkalien und Elektrolyten stabil sind. Solche werden im Allgemeinen durch Umsetzen eines Monosaccharids oder einer Verbindung, die zu einem Monosaccharid hydrolysierbar ist, mit einem Alkohol, wie einem Fettalkohol, in saurem Medium hergestellt. Verschiedene Glycosid- und Polyglycosidverbindungen, einschließlich alkoxylierter Glycoside, können verwendet werden. Ein beispielhaftes nützliches Polyglycosid ist eines gemäß der Formel
R₂O-(C_nH_2nO)_w-(Z)_x
wobei Z von Glucose abgeleitet ist, R ein hydrophober Rest ist, ausgewählt aus Alkylresten, Alkylphenylresten, Hydroxyalkylphenylresten sowie Gemischen davon, wobei die Alkylreste geradkettig oder verzweigt sein können und etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten, n 2 oder 3 ist, w eine ganze Zahl von 0 bis 10, jedoch vorzugsweise 0 ist und x ein Wert von etwa 1 bis 8, vorzugsweise etwa 1,5 bis 5 hat. Vorzugsweise sind die Alkylpolyglycoside nichtionische Fettalkylpolyglucoside, die einen geradkettigen oder verzweigten C₈-C₁₅-Alkylrest enthalten und durchschnittlich etwa 1 bis etwa 5 Glucoseeinheiten pro Fettalkylpolyglucosid-Molekül aufweisen. Stärker bevorzugt sind die nichtionischen Fettalkylpolyglucoside, die einen geradkettigen oder verzweigten C₈-C15-Alkylrest enthalten und durchschnittlich etwa 1 bis etwa 2 Glucoseeinheiten pro Fettalkylpolyglucosid-Molekül aufweisen.
Eine weitere beispielhafte Gruppe von Alkylglycosid-Tensiden, die zur Verwendung bei der Durchführung dieser Erfindung geeignet sind, kann durch die nachstehende Formel I dargestellt werden:
RO-(R₁O)_y(G)_xZ_b
wobei R ein einwertiger organischer Rest, enthaltend etwa 6 bis etwa 30, vorzugsweise etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstoffatome, ist, R₁ ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest, enthaltend etwa 2 bis etwa 4 Kohlenstoffatome, ist, O ein Sauerstoffatom ist, y eine Zahl ist, die einen Mittelwert von etwa 0 bis etwa 1 aufweist und vorzugsweise 0 ist, G eine Einheit ist, die von einem reduzierenden Saccharid, enthaltend 5 oder 6 Kohlenstoffatome, abgeleitet ist, und x eine Zahl mit einem Mittelwert von etwa 1 bis 5 (vorzugsweise 1,1 bis 2) ist, Z die Gruppe O₂M₁,
O(CH₂), CO₂M¹, OSO₃M¹ oder O(CH₂)SO₃M¹ ist, R₂ die Gruppe (CH₂)CO₂M¹ oder CH=CHCO₂M¹ ist (mit der Maßgabe, dass Z nur O₂M¹ sein kann, wenn Z an der Stelle einer primären Hydroxylgruppe vorliegt, in welcher das Kohlenstoffatom, das die primäre Hydroxylgruppe trägt, -CH₂0H, unter Bildung einer Gruppe
oxidiert ist), b eine Zahl von 0 bis 3x + 1, vorzugsweise durchschnittlich 0,5 bis 2 pro Glycosalgruppe ist, p 1 bis 10 ist, M¹ H⁺ oder ein organisches oder anorganisches Gegenion, insbesondere Kationen wie z. B. ein Alkalimetallkation, Ammoniumkation, Monoethanolaminkation oder Calciumkation ist.
Wie in der vorstehenden Formel I definiert, ist R im Allgemeinen der Rest eines Fettalkohols mit etwa 8 bis 30 und vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen. Beispiele für solche wie vorstehend beschriebenen Alkylglycoside schließen z. B. APG^TM 325 CS Glycosid^®, das als 50%iges C₉-C₁₁-Alkylpolyglycosid beschrieben ist, allgemein auch als D-Glucopyranosid bezeichnet (im Handel erhältlich von Henkel Corp., Ambler, PA), und Glucopon^TM 625 CS, das als 50%iges C₁₀-C₁₆-Alkylpolyglycosid beschrieben ist, allgemein auch als D-Glucopyranosid bezeichnet (im Handel erhältlich von Henkel Corp., Ambler, PA), ein.
Weitere beispielhafte nützliche nichtionische Tenside, die verwendet werden können, schließen bestimmte Alkanolamide, einschließlich Monoethanolamide und Diethanolamide, insbesondere Fettmonoalkanolamide und Fettdialkanolamide ein. Im Handel erhältliche Monoethanolamide und Diethanolamide schließen diejenigen ein, die unter den Marken ALKAMIDE^® und CYCLOMIDE^® von Rhône-Poulenc Co., Cranbury, NJ) vertrieben werden.
Die nichtionischen Tenside können, wenn sie vorliegen, entweder einzeln oder als Gemisch aus zwei oder mehreren wie vorstehend definierten nichtionischen Tensidverbindungen vorliegen.
Beispielhafte anionische Tenside schließen Verbindungen ein, die auf dem Fachgebiet als nützliche anionische Tenside bekannt sind. Diese schließen Alkalimetallsalze, Ammoniumsalze, Aminsalze, Aminoalkoholsalze oder die Magnesiumsalze von einer oder mehreren der folgenden Verbindungen ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt: Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Alkylamidoethersulfate, Alkylarylpolyethersulfate, Monoglyceridsulfate, Alkylsulfonate, Alkylamidsulfonate, Alkylarylsulfonate, Olefinsulfonate, Paraffinsulfonate, Alkylsulfosuccinate, Alkylethersulfosuccinate, Alkylamidsulfosuccinate, Alkylsulfosuccinamate, Alkylsulfoacetate, Alkylphosphate, Alkyletherphosphate, Acylsarcosinate, Acylisothionate und N-Acyltaurate. Im Allgemeinen umfasst der Alkyl- oder Acylrest in diesen verschiedenen Verbindungen eine Kohlenstoffkette, die 12 bis 20 Kohlenstoffatome enthält.
Weitere beispielhafte anionische oberflächenaktive Mittel, die verwendet werden können, schließen Fettsäuresalze, einschließlich Salze von Olein-, Ricinolein-, Palmitin- und Stearinsäure, Kopraöle oder hydrierte Kopraölsäure und Acyllactylate, deren Acylrest 8 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, ein.
Speziellere Beispiele für geeignete alkylaromatische Sulfonat-Detergenzien schließen die geradkettigen, linearen Alkylbenzolsulfonate ein, wobei der Alkylrest 10 bis 18 Kohlenstoffatome, z. B. durchschnittlich etwa 10 bis 15 Kohlenstoffatome enthält. Spezielle Beispiele dafür sind Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumtridecylbenzolsulfonat und Natriumhöheralkylbenzolsulfonat, wobei der Alkylrest 10 bis 15 Kohlenstoffatome, durchschnittlich etwa 12,5 Kohlenstoffatome, bezogen auf das molekulare Verhältnis, aufweist.
Andere geeignete Mittel sind die oberflächenaktiven sulfaterten oder sulfonierten aliphatischen Verbindungen mit vorzugsweise 12 bis 22 Kohlenstoffatomen. Im Umfang einer solchen Definition liegen die Schwefelsäureester von mehrwertigen Alkoholen, die unvollständig mit höheren Fettsäuren verestert sind, z. B. Kokosölmonoglyceridmonosulfat, Talgdiglyceridmonosulfat, die langkettigen reinen oder gemischten Alkylsulfate, z. B. Laurylsulfat, Cetylsulfat, die hydroxysulfonierten höheren Fettsäureester, wie die höheren Fettsäureester von Alkylsulfonsäuren mit niedrigem Molekulargewicht, z. B. Fettsäureester von Isothionsäure, die Fettsäureethanolamidsulfate, die Fettsäureamide von Aminoalkylsulfonsäuren, z. B. das Laurinsäureamid von Taurin, Olefin- und Paraffinsulfonate, und dgl. Insbesondere werden bevorzugt die sulfaterten aliphatischen Verbindungen, die mindestens etwa 8 Kohlenstoffatome enthalten, insbesondere diejenigen mit etwa 12 bis etwa 18 oder 22 Kohlenstoffatomen im Molekül verwendet.
Bevorzugt werden die aliphatischen Sulfate und Sulfonate mit etwa 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und die alkylaromatischen Sulfonate, die etwa 8 bis 22 Kohlenstoffatome im Alkylrest enthalten, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatome, verwendet.
Als synthetische anionische Verbindungen werden die Alkalimetallsalze (z. B. Natrium-, Kaliumsalze) bevorzugt, obwohl andere Salze wie Ammonium, Niederalkylamin, d. h. geradkettige oder verzweigte Mono-, Di- und Trialkylamine mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, z. B. Methylamin, Diisopropylamin und Tributylamin, Niederalkanolamine, z. B. Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin und Isopropanolamin und Erdalkali- und ähnliche Metallsalze, z. B. Calcium- und Magnesiumsalze, falls gewünscht, verwendet werden können.
Weitere beispielhafte nützliche oberflächenaktive Mittel schließen Alkylethercarboxylate, insbesondere diejenigen mit der allgemeinen Strukturformel
R-0-(C_nH_2nO)_m-R₁-COO^-M⁺
ein, wobei R ein geradkettiger oder verzweigter langkettiger Alkylrest, enthaltend 8 bis 18 Kohlenstoffatome, ist, n eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, m eine ganze Zahl von 1 bis 100 ist, R, die Gruppe CH₂, CH₂CH₂ oder CH₂CH₂CH₂ ist und M ein Gegenion wie ein organisches oder anorganisches Kation, einschließlich einwertige Kationen sowie mehrwertige Kationen, ist. Beispielhafte Kationen schließen Kationen eines Alkalimetalls, einschließlich Natrium oder Lithium, oder organische Kationen wie Ammonium-, Diethylammonium- oder Triethylammoniumkationen, sowie andere, hier nicht ausdrücklich aufgezählte Kationen ein. Von solchen anionischen Alkylethercarboxylaten ist bekannt, dass sie als Tensidzusammensetzungen nützlich sind. In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist vorzugsweise n 2, m 4–11, R C₉-C₁₆, R₁ CH₂ und M das Kation eines Alkalimetalls, vorzugsweise von Natrium. Solche Tenside sind gegenwärtig im Handel unter der Marke SANDOPAN(RTM) (Clariant Chemical Corp., Charlotte, NC), NEODOX(RTM) 25-6 und NEODOX(RTM) 23-4 (Shell Chemical Co., Houston, TX) sowie SURFINE(RTM) WLG (Fintex Inc., Elmwood Park, NJ) erhältlich.
Andere anionische oberflächenaktive Mittel, die hier nicht ausdrücklich aufgezählt werden, können ebenso in Verbindung mit den Verbindungen der vorliegenden Erfindung Verwendung finden.
Eine Klasse von besonders nützlichen Reinigungsmittel-Tensiden sind polymere Alkylenoxid-Blockcopolymere. Polymere Alkylenoxid-Blockcopolymere schließen nichtionische Tenside ein, in welchen der Hauptteil des Moleküls aus blockcopolymeren C₂-C₄-Alkylenoxiden besteht. Solche nichtionischen Tenside können, obwohl sie vorzugsweise ausgehend von einer Alkylenoxidkette aufgebaut werden, als Ausgangskern fast jede beliebige, aktiven Wasserstoff enthaltende Gruppe, einschließlich ohne Beschränkung Amide, Phenole, Thiole und sekundäre Alkohole, aufweisen.
Eine Gruppe solcher nützlichen nichtionischen Tenside, die die charakteristischen Alkylenblöcke enthalten, ist diejenige, die im Allgemeinen durch die Formel (A) dargestellt ist:
HO-(EO)_x(PO)_y(EO)_z-H (A)
wobei EO Ethylenoxid darstellt, PO Propylenoxid darstellt, y mindestens gleich 15 ist, (EO)_x+z gleich 20 bis 50% des Gesamtgewichts der Verbindungen ist und das molekulare Gesamtgewicht vorzugsweise im Bereich von etwa 2000 bis 15000 liegt.
Eine andere Gruppe von nichtionischen Tensiden, die zur Verwendung in den neuen Zusammensetzungen geeignet ist, kann durch die Formel (B) dargestellt werden:
R-(EO,PO)_a(EO,PO)_b-H (B)
wobei R ein Alkyl-, Aryl- oder Aralkylrest ist, wobei der Rest R 1 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, die Gewichtsprozente von EO im Bereich von 0 bis 45% in einem der Blöcke a, b und im Bereich von 60 bis 100% in dem anderen der Blöcke a, b liegen, und die Gesamtmolzahl von EO und PO zusammen im Bereich von 6 bis 125 mol liegt, wobei 1 bis 50 mol im POreichen Block und 5 bis 100 mol im EO-reichen Block vorliegen.
Weitere nichtionische Tenside, die im Allgemeinen von der Formel (B) umfasst werden, schließen Butoxyderivate von Propylenoxid/Ethylenoxid-Blockpolymeren mit Molekulargewichten im Bereich von etwa 2000-5000 ein.
Noch weitere nützliche nichtionische Tenside, die polymere Butoxyreste (BO) enthalten, können durch die folgende Formel (C) dargestellt werden:
RO-(BO)_n(EO)_x-H (C)
wobei R ein Alkylrest, enthaltend 1 bis 20 Kohlenstoffatome, ist, n etwa 5–15 ist und x etwa 5–15 ist.
Ebenso nützlich als nichtionische Blockcopolymer-Tenside, die auch polymere Butoxygruppen einschließen, sind diejenigen, die durch die folgende Formel (D) dargestellt werden können:
HO-(EO)_x(BO)_n(EO)_y-H (D)
wobei n etwa 5–15, vorzugsweise etwa 15 ist, x etwa 5–15, vorzugsweise etwa 15 ist und y etwa 5–15, vorzugsweise etwa 15 ist.
Noch weitere nützliche nichtionische Blockcopolymer-Tenside schließen ethoxylierte Derivate von propoxyliertem Ethylendiamin ein, die durch die folgende Formel (E) dargestellt werden können:
wobei (EO) eine Ethoxygruppe darstellt, (PO) eine Propoxygruppe darstellt, die Menge von (PO)_x so ist, dass ein Molekulargewicht vor der Ethoxylierung von etwa 300 bis 7500 bereitgestellt wird, und die Menge von (EO)_y so ist, dass etwa 20% bis 90% des Gesamtgewichts der Verbindung bereitgestellt werden.
Unter diesen sind die bevorzugtesten diejenigen, die durch die vorstehende Formel (A) dargestellt werden. Spezielle Beispiele davon schließen diejenigen Materialien, die gegenwärtig im Handel unter der Marke PLURONIC(RTM) erhältlich sind, und insbesondere die F-, L-, P- und R-Reihen, wobei jede davon allgemein als Blockcopolymere von Propylenoxid und Ethylenoxid beschrieben wird, ein. Im Allgemeinen werden diejenigen der PLURONIC(RTM)-L-Reihen und der PLURONIC(RTM)-R-Reihen bevorzugt, da diese vom Hersteller in flüssiger Form geliefert werden und leicht zu den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zubereitet werden können. Diese sind auch in einem breiten Bereich an HLB-Werten erhältlich, und diejenigen mit HLB-Werten im Bereich von 1,0–23,0 können verwendet werden, obwohl festgestellt wurde, dass diejenigen mit mittleren HLB-Werten wie von etwa 12,0–18,0 besonders vorteilhaft sind. Diese Materialien sind gegenwärtig im Handel von BASF AG (Ludwigshafen, Deutschland) sowie von BASF Corp., (Mt. Olive Township, New Jersey) erhältlich.
Andere nützliche beispielhafte nichtionische Blockcopolymere auf der Basis von polymeren Ethoxy/Propoxyeinheiten, die ebenso verwendet werden können, schließen diejenigen ein, die gegenwärtig im Handel in den POLYTERGENT(RTM)-Reihen von Materialien von Olin Chemicals Corp., (Stamfod, CT) erhältlich sind. Diese sind als nichtionische Tenside auf der Basis von Ethoxy/Propoxy-Blockcopolymeren beschrieben und günstigerweise vom Lieferanten in flüssiger Form erhältlich.
Es sollte klar sein, dass diese nichtionischen Tenside auf der Basis von polymeren Alkylenoxid-Blockcopolymeren einzeln oder in Gemischen aus zwei oder mehreren solcher Verbindungen verwendet werden können.
Beispielhafte kationische oberflächenaktive Mittel schließen in nicht beschränkender Weise diejenigen ein, die geladenen Stickstoff enthaltende Verbindungen wie quartäre Ammoniumverbindungen einschließen, sowie andere auf dem Fachgebiet bekannte Mittel.
Eine beispielhafte und bevorzugte kationische Verbindung sind quartäre Ammoniumverbindungen und Salze davon, die durch die allgemeinen Strukturformel
charakterisiert werden können, wobei mindestens einer der Reste R₁, R₂, R₃ und R₄ ein Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylsubstituent mit 6 bis 26 Kohlenstoffatomen ist und der gesamte kationische Teil des Moleküls ein Molekulargewicht von mindestens 165 aufweist. Die Alkylsubstituenten können langkettige Alkylreste, langkettige Alkoxyarylreste, langkettige Alkylarylreste, halogensubstituierte langkettige Alkylarylreste, langkettige Alkylphenoxyalkylreste, Arylalkylreste usw. sein. Die übrigen Substituenten an den Stickstoffatomen, die sich von den vorstehend erwähnten Alkylsubstituenten unterscheiden, sind Kohlenwasserstoffe, die gewöhnlich nicht mehr als 12 Kohlenstoffatome enthalten. Die Substituenten R₁, R₂, R₃ und R₄ können geradkettig oder verzweigt sein, sind jedoch vorzugsweise geradkettig und können ein oder mehrere Amid-, Ether- oder Esterbindungen einschließen. Das Gegenion X kann ein beliebiges salzbildendes Anion sein, das Wasserlöslichkeit des quartären Ammoniumkomplexes erlaubt. Bestimmte dieser quartären Ammoniumverbindungen können eine germizide Wirkung zeigen, jedoch ist dies für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich.
Beispielhafte amphoterische oberflächenaktive Mittel schließen in nicht beschränkender Weise eine oder mehrere auf dem Fachgebiet bekannte Tensidzusammensetzungen, einschließlich Betaine, Ethylenoxidkondensate und Fettsäureamide, ein.
Beispielhafte nützliche Betain-Tenside schließen diejenigen gemäß der allgemeinen Formel
ein, wobei R ein hydrophober Rest ist, ausgewählt aus Alkylresten, enthaltend etwa 10 bis etwa 22 Kohlenstoffatome, vorzugsweise etwa 12 bis etwa 18 Kohlenstoffatome, Alkylaryl- und Arylalkylresten, enthaltend eine ähnliche Anzahl an Kohlenstoffatomen, wobei ein Benzolring als in etwa äquivalent zu 2 Kohlenstoffatomen behandelt wird, und ähnlichen Strukturen, die durch Amid- oder Etherbindungen unterbrochen werden, jeder der Reste R₁ ein Alkylrest, enthaltend 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatome, ist, und R₂ ein Alkylenrest, enthaltend 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatome, ist.
Beispiele für bevorzugte Betaine sind Dodecyldimethlbetain, Cetyldimethylbetain, Dodecylamidopropyldimethylbetain, Tetradecyldimethylbetain, Tetradecylamidopropyldimethylbetain und Dodecyldimethylammoniumhexanoat.
Nützliche Fettsäureamide schließen diejenigen ein, die auf dem Fachgebiet bekannt sind. Besondere, beispielhafte Fettsäureamid-Tenside schließen Ammoniak-, Monoethanol- und Diethanolamide von Fettsäuren mit einer Acyleinheit, die etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstoffatome enthält und gemäß der Formel
R₁-CO-N(H)_m-1(R₂OH)_3-m
dargestellt werden können, ein, wobei R1 einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit etwa 7 bis 21 Kohlenstoffatomen, jedoch vorzugsweise etwa 11 bis 17 Kohlenstoffatomen, darstellt, R₂ eine Gruppe -CH₂- oder -CH₂CH₂- darstellt und m eine ganze Zahl von 1 bis 3, jedoch vorzugsweise 1 ist. Vorzugsweise ist R₁ ein gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Kohlenwasserstoffrest, umfassend etwa 11 bis 17 Kohlenstoffatome, und ist m 1.
Weitere Beispiele für solche Verbindungen schließen Monoethanolaminkokosölfettsäureamid und Diethanolamindodecylfettsäureamid ein. Ein beispielhaftes nützliches Fettsäureamid schließt Cocomonoethanolamid oder Cocodiethanolamid ein, die gegenwärtig im Handel als MONAMID(RTM) CMA (Mona Industries, Paterson, NJ (USA)) erhältlich sind.
Was unter dem Begriff „Konzentrat" und „Konzentratzusammensetzung" in dieser Beschreibung und in diesen Ansprüchen zu verstehen ist, ist die Verdünnung und Zusammensetzung der Reinigungszusammensetzung vor der Abgabe an den Verbraucher, die im Wesentlichen die Form des Produkts hat, die zum Verkauf an den Verbraucher oder einem anderen Anwender hergestellt ist. Von einem solchen Verbraucher oder anderen Anwender wäre dann gewöhnlich zu erwarten, dass er diese mit Wasser unter Bildung einer Reinigungszusammensetzung verdünnt. Es ist jedoch klar, dass nichts in dieser Erfindung ihre Verwendung als Reinigungszusammensetzung ohne weitere Verdünnung verhindert, und sie kann in Konzentrationen verwendet werden, in welchen sie zum Verkauf hergestellt wurde. In ähnlicher Weise sind unter dem Begriff „Reinigungszusammensetzungen" die mit Wasser verdünnten Zusammensetzungen zu verstehen, von welchen erwartet wird, dass sie von dem Verbraucher oder einem anderen Anwender hergestellt werden, indem eine abgemessene Menge des „Konzentrats" mit Wasser unter Bildung einer geeignet verdünnten Reinigungszusammensetzung gemischt wird, die zur Verwendung bei Reinigungsanwendungen, insbesondere bei der Reinigung von harten Oberflächen geeignet ist.
Es sollte klar sein, dass, wenn nicht anders angegeben, die Verhältnisse von einer oder mehreren Komponenten als Gewichtsprozent oder Gewichtsteile, bezogen auf ein Maß von 100 Gew.-%, angegeben wurden und allgemein werden.
Gemäß bestimmten, besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist es Aufgabe der Erfindung, eine wässrige konzentrierte, flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen bereitzustellen, die eine Trübung bewirkt, wenn sie einer größeren Menge an Wasser zugesetzt wird, und die die folgenden Komponenten umfasst:
0,1–35 Gew.-% eines organischen Lösungsmittels
0,1–12 Gew.-% eines binären Co-Lösungsmittelsystems, das ein Alkyldiphenyllösungsmittel und ein Co-Lösungsmittel umfasst;
1–20 Gew.-% eines Aminoxid-Tensids;
1–10 Gew.-% eines Reinigungsmittel-Tensids
0–20 Gew.-% mindestens einer optionalen Komponente, ausgewählt aus Chelatbildnern, Färbemitteln, Lichtstabilisatoren, Duftstoffen, Verdickungsmitteln, hydrotropen Verbindungen, Mitteln zur Einstellung des pH-Werts und pH-Puffern.
Wie vorstehend allgemein angemerkt, schließen die erfindungsgemäßen Zubereitungen sowohl Reinigungszusammensetzungen als auch Konzentrate, wie vorstehend umrissen, ein, die nur durch den relativen Anteil von Wasser an den anderen Bestandteilen unterschieden werden, die solche Zubereitungen bilden. Während die konzentrierte Form der Reinigungszusammensetzungen in deren ursprünglicher Form Verwendung findet, werden sie öfter in Form einer Reinigungszusammensetzung daraus verwendet. Sie können leicht durch Verdünnen von abgemessenen Mengen der Konzentratzusammensetzungen in Wasser durch den Verbraucher oder einen anderen Anwender in bestimmten Gewichtsverhältnissen von Konzentrat : Wasser und gegebenenfalls Rühren desselben zur Sicherstellung von gleichmäßiger Verteilung des Konzentrats im Wasser hergestellt werden. Wie angemerkt, kann das Konzentrat ohne Verdünnung, d. h. in Konzentrationen von Konzentrat : Wasser von 1 : 0 bis zu extrem verdünnten Verdünnungen wie 1 : 10000 verwendet werden. Erwünschtermaßen wird das Konzentrat im Bereich von 1 : 0,1–1 : 1000, vorzugsweise im Bereich von 1 : 1–1 : 500, jedoch besonders bevorzugt im Bereich von 1 : 10–1 : 100 verdünnt. Die genaue ausgewählte Verdünnung ist teilweise durch den auf der/den Oberfläche/n befindlichen Grad und die Menge von Schmutz und Ruß, die Menge an zum Entfernen desselben aufgebrachte mechanische Kraft sowie der beobachteten Effizienz einer bestimmten Verdünnung bestimmbar. Im Allgemeinen sind bessere Ergebnisse und eine schnellere Entfernung bei niedrigeren relativen Verdünnungen des Konzentrats in Wasser zu erwarten.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung zeigt sich eine Trübungseigenschaft, wenn eine Menge der hier gelehrten Konzentratzusammensetzungen einer größeren Menge an Wasser zugesetzt wird. Eine solche „Trübung" kann allgemein durch Bildung eines milchigen, cremigen oder flockigen Erscheinungsbilds charakterisiert werden, wenn eine verdünnbare Zusammensetzung einer größeren Menge an Wasser zugesetzt wird. Eine solche „Trübung" kann in anderer Form durch die Reduzierung des durchgelassenen Lichts durch eine Menge an Wasser um mindestens 30%, erwünschtermaßen um mindestens 40%, noch erwünschter um mindestens etwa 50% und am erwünschtesten um mindestens 60% oder mehr charakterisiert sein, wenn eine Verdünnung der Konzentratzusammensetzung : Wasser mit dem Gewichts- oder Volumenverhältnis im Bereich von 1 : 64 bis 1 : 102 gebildet wird. Dass eine solche Trübung ohne die Verwendung von Pine Oil-Fraktionen, wie es bei bestimmten im Handel erhältlichen Pine Oil enthaltenden Zubereitungen üblich ist, erhalten werden kann, ist überraschend.
Wie angemerkt, zeigen Konzentratzusammensetzungen gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Endung einen langanhaltenden Trübungseffekt, wenn sie mit einer größeren Menge an Wasser verdünnt werden, insbesondere wenn sie zur Bildung von (Gewichtsverhältnis)-Verdünnungen mit Wasser von Konzentrat : Wasser von 1 : 64 bei Raumtemperatur verwendet werden. Erwünschtermaßen zeigen solche Verdünnungen keine Erhöhung in der Lichtdurchlässigkeit gemäß den in den nachstehenden Beispielen erörterten Messverfahren, von mehr als 50% (bezogen auf den anfänglichen „Misch"-Wert) während ihres anfänglichen Drei-Tage-Intervalls.
Die erfindungsgemäßen Konzentratzusammensetzungen und die daraus gebildeten wässrigen Verdünnungen sind besonders bei der Reinigung von harten Oberflächen nützlich. Nichtbeschränkende Beispiele für harte Oberflächen schließen Oberflächen ein, die aus hitzebeständigen Materialien zusammengesetzt sind, wie glänzende/s und nichtglänzende/s Fliesen, Ziegel, Porzellan, Keramiken sowie Gestein, einschließlich Marmor, Granit und andere Gesteinsoberflächen, Glas, Metalle, Kunststoffe, z. B. Polyester, Vinyl, Glasfaser, FORMICA(RTM), CORIAN(RTM) und andere auf dem Fachgebiet bekannte harte Oberflächen. Harte Oberflächen, auf die besonders hingewiesen werden soll, schließen diejenigen ein, die mit Kücheneinrichtungen, Waschraumeinrichtungen, insbesondere Bodenoberflächen und den Oberflächen von Einrichtungen (Türen, Schränke, Regale und dgl.) in solchen Einrichtungen verbunden sind.
Die wie vorstehend beschriebenen Verdünnungsverhältnisse von Konzentrat : Wasser können auf Volumen/Volumen-Basis oder Gewichts/Gewichts-Basis vorliegen.
Die folgenden, nachstehenden Beispiele veranschaulichen beispielhaft und unter anderem bevorzugte Zubereitungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Es sollte klar sein, dass diese Beispiele nur zur Veranschaulichung angegeben werden, und dass weitere nützliche Zubereitungen, die in den Umfang und unter die Ansprüche dieser Erfindung fallen, leicht vom Fachmann hergestellt werden können, ohne vom Umfang und Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
TABELLE 1
Die einzelnen Komponenten wurden „wie geliefert" von ihren jeweiligen Herstellern verwendet und der prozentuale Anteil aktiver Substanz der einzelnen Komponenten beträgt, wenn nicht anders angegeben, 100%. Alle der Zubereitungen in Tabelle 1 geben deren Komponenten in Gewichtsprozent an.

Die Identität der in Tabelle 1 angegebenen Komponenten sind in der folgenden Tabelle angegeben. TABELLE 2

NUSOLV(RTM) ABP-103	Gemisch technischen Grades von Alkylbiphenylen (100 Gew.-% Aktivbestandteile) von Arristec Inc.
TOMAH(RTM AO-728 Spezial	Bis(2-hydroxyethyl-C₁₂-C₁₅-alkyloxypropyl)aminoxid (50 Gew.-% Aktivbestandteile) von Tomah Products Co.
SANDOPAN(RTM) LS-24	Natriumlaurylethercarboxylat (69 Gew.-% Aktivbestandteile) von Clarient Inc.
TERGTTOL(RTM) 15-S-9	Sekundäres Alkoholethoxylat (100 Gew.-% Aktivbestandteile)
STEOL(RTM) 4N	Natriumlaurethsulfat, auch bekannt als Natrtumlaurylethersulfat (28 Gew.-% Aktivbestandteile) von Stepen Co.
PLURONIC(RTM) L64	Blockcopolymer von ethylenoxid/Propylenoxid (100 Gew.-% Aktivbestandteile) von BASF Inc.
BIOSOFT(RTM) D-40	Lineares Natriumalkylbenzolsulfonat (38% Aktivbestandteile) von Stepan Co.
STEPANATE(RTM) SXS	Natriumxylolsulfonat (40% Aktivbestandteile) von Stepan Co.
Na₂EDTA	Dinatriumsalz von Ethylendiamintetraessigsäure (100 Gew.-% Aktivbestandteile)
di. Wasser	Deionisiertes Wasser

Die Trübungseigenschaften dieser Zubereitungen wurden unter Verwendung des Brinkman Sybron (RTM) PC 801 Kalorimeters charakterisiert. Alle getesteten Zubereitungen wurden mit deionisiertem Wasser in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 64 verdünnt und der Test mit jeder der Zubereitungen und Wasser bei Raumtemperatur (68°F, 20°C) durchgeführt. Die erhaltenen bestimmten Werte, in der folgenden Tabelle als „Trübung" bezeichnet, stellen eine empirische Bewertung prozentualer Durchlässigkeit (%) der Transparenz einer verdünnten Beispielzubereitung bereit, wobei 0% vollständige Lichtundurchlässigkeit und 100% die Durchlässigkeit einer deionisierten Wasserprobe angibt. Die Ergebnisse sind wie folgt aufgelistet: TABELLE 3

% Durchlässigkeit

Bsp. 1 33,4

Bsp. 2 29,3

Bsp. 3 30,7

Bsp. 4 21,5

Bsp. 5 24,4

Bsp. 6 30,9

Bsp. 7 19,2

Bsp. 8 20,3
Reinigunstest:
Die in Tabelle 1 beschriebenen Zusammensetzungen stellen gute Reinigungseffizienz sowohl in deren „Misch"-Form, konzentrierter Form und in Wasser in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 64 verdünnt bereit.

Claims

Wässrige konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen, die zu einer Trübung führt, wenn sie einer größeren Menge an Wasser zugesetzt wird, im wesentlichen frei von Terpen-Lösungsmitteln ist und die aus folgenden Komponenten besteht: einem organischen Lösungsmittel; einem binären Co-Lösungsmittelsystem, das ein Alkyldiphenyllösungsmittel und mindestens ein Co-Lösungsmittel umfasst; einem Aminoxid-Tensid; gegebenenfalls einem Reinigungsmittel-Tensid als weitere Komponente, ausgewählt aus anionischen, nicht-ionischen und amphoterischen Tensiden; und gegebenenfalls mindestens einer Komponente, ausgewählt aus Chelatbildnern, Färbemitteln, Lichtstabilisatoren, Duftstoffen, Verdickungsmitteln, hydrotropen Verbindungen, Mitteln zur Einstellung des pH-Werts und pH-Puffern.
Wässrige konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen gemäß Anspruch 1, wobei das Alkyldiphenyllösungsmittel durch folgende Formel dargestellt ist
wobei: R1 ein Wasserstoffatom oder ein geradkettiger oder verzweigter C₁-C₁₀-Alkylrest ist, R₂ ein geradkettiger oder verzweigter C₁-C₁₀-Alkylrest ist, m eine ganze Zahl von 1 bis einschließlich 3 ist, und n eine ganze Zahl von 1 bis einschließlich 3 ist.
Wässrige konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen gemäß Anspruch 2, wobei R, ein geradkettiger oder verzweigter C₁-C₆-Alkylrest ist.
Wässrige konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei R₂ ein geradkettiger oder verzweigter C₁-C₆-Alkylrest ist.
Wässrige konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen gemäß Anspruch 2, wobei R, ein Wasserstoffatom ist, m gleich 1 ist und R₂ ein geradkettiger oder verzweigter C₁-C₆-Alkylrest ist.
Wässrige konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Co-Lösungsmittel ausgewählt ist aus: zumindest teilweise mit Wasser mischbaren Alkoholen, Ethern, Glycolethern, niederen Estern von Monoalkylethern von Ethylenglycolen oder Propylenglycolen.
Wässrige konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen gemäß Anspruch 6, wobei das Co-Lösungsmittel einen Glycolether einschließt.
Wässrige konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen gemäß Anspruch 6, wobei das Co-Lösungsmittel einen primären oder sekundären aliphatischen Alkohol mit 1 bis 6 C-Atomen einschließt.
Wässrige konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Aminoxid-Tensid durch folgende Formeln dargestellt ist:
wobei R₁ ein Wasserstoffatom oder ein Alkyl-, 2-Hydroxyalkyl-, 3-Hydroxyalkyl- oder ein 3-Alkoxy-2-hydroxypropylrest ist, wobei die Alkyl- und Alkoxyteile 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten, R₂ und R₃ unabhängig voneinander ausgewählt sind aus einer Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, 2-Hydroxyethyl-, 2-Hydroxypropyl- und 3-Hydroxypropylgruppe, m eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist und n eine ganze Zahl von 0 bis 10 ist.
Wässrige konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen gemäß Anspruch 9, wobei das Aminoxid ausgewählt ist aus Cetyl-, Myristyl- oder Lauryldimethylaminoxiden oder Gemischen davon.
Wässrige konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, welche ein oder mehrere Komponenten aus Alkylethercarboxylat, Ethylenoxid/Propylenoxidtensid, Alkoholethoxylat, Alkylsulfat, Alkylsulfonat und Alkylbenzolsulfonat umfasst.
Wässrige konzentrierte flüssige Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, die zu einer Trübung führt, wenn sie in einem Verhältnis von 1 : 64 Vol./Vol. in Wasser bei Raumtemperatur verdünnt wird.
Verfahren zur Reinigung einer harten Oberfläche, welches den Schritt des Kontaktierens der harten Oberfläche mit der wässrigen konzentrierten flüssigen Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in konzentrierter Form oder in verdünnter Form umfasst.