DE10046995A1 - Reinigungsmittel - Google Patents

Abstract

Reinigungsmittel, das ein oder mehrere Tenside und mindestens einen Farbstoff umfaßt und das dadurch gekennzeichnet ist, daß in Abhängigkeit von der Polarität eine Farbänderung eintritt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsmittel, einen Indikator für die Öl- oder Fettlösekraft eines Reinigungsmittels, und die Verwendung eines solvatochromen Farbstoffs in einem Reinigungsmittel sowie als Indikator.

Unter einem Reinigungsmittel sind sämtliche Wasch-, Spül- oder Reinigungsmittel zu verstehen, die beispielsweise im Haushalt oder im gewerblichen Bereich eingesetzt werden. Solche Reinigungsmittel werden überwiegend in verdünnter Form angewendet, insbesondere in wässriger Lösung, und der pH-Wert liegt zumeist im neutralen bis schwach alkalischen Bereich. In der Regel enthalten die Reinigungsmittel Tenside, die aufgrund ihrer Solubilisierungsleistung den Reinigungsmitteln ein gutes Öllöse- und Emulgiervermögen verleihen. Die Solubilisierungsfähigkeit der eingesetzten Tenside, insbesondere für Fette und Öle, ist allerdings auf ein bestimmtes Maß begrenzt. Darüberhinaus vorhandenes überschüssiges Öl wird von den Tensiden nicht mehr solubilisiert, so daß das Öllöse- und Emulgiervermögen des Reinigungsmittels drastisch absinkt. Bei Erreichen dieser Kapazitätsgrenze des Reinigungsmittels ist es daher erforderlich, Reinigungsmittel nachzudosieren oder die verwendete Lösung zu verwerfen und eine frische Lösung mit neuem Reinigungsmittel zu verwenden. Ein wirksamer Indikator, der den Zeitpunkt des Erreichens der Kapizitätsgrenze des Reinigungsmittels anzeigt, existiert bisher nicht.

Bei herkömmlichen Reinigungsmitteln läßt sich somit oftmals nicht erkennen, ob die Kapazitätsgrenze des Reinigungsmittels noch nicht erreicht oder bereits überschritten ist. In einigen Fällen kommt es daher zu einer ungewollten Überdosierung des Reinigungsmittels; in anderen Fällen wird eine schlechte Reinigungsleistung erzielt, weil die Kapazitätsgrenze des Reinigungsmittels in der Wasch-, Spül- oder Reinigungslösung bereits überschritten ist. Versuche, das Erreichen der Kapazitätsgrenze des Reinigungsmittels durch pH-sensitive Farbstoffe zu indizieren, lieferten keine befriedigenden Ergebnisse. Nachteilig ist hier insbesondere, daß solche Systeme bei der Solubilisierung der meisten herkömmlichen Öle oder Fette keine oder nur eine äußerst eingeschränkte Indikation des Erreichens der Kapazitätsgrenze des Reinigungsmittels liefern. So bleibt beispielsweise eine Reinigungslösung, die einen herkömmlichen leicht alkalischen Reiniger enthält, bei Solubilisierung normaler Fettreste in der Regel alkalisch, so daß eine Indikation durch den pH-sensitiven Farbstoff nicht beobachtet werden kann. Vielmehr wird bei Verwendung solcher Systeme der gewünschte Effekt nur erzielt, wenn entsprechender Schmutz gelöst wird, der den pH-Wert in den sauren Bereich oder zumindest in Richtung auf den sauren Bereich hin verschiebt. Solcher spezieller Schmutz dürfte allerdings nur in den seltensten Fällen vorhanden sein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Reinigungsmittel zu schaffen, das sich durch eine verbesserte Indikation des Erreichens bzw. Überschreitens der Kapazitätsgrenze eines Reinigungsmittels auszeichnet.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Indikation des Erreichens bzw. Überschreitens der Kapazitätsgrenze des Reinigungsmittels verbessern läßt, indem dem Reinigungsmittel ein Indikator zugegeben wird, der von der Polarität des Lösungsmittels bzw. des ihn umgebenden Mediums beeinflußt wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein Reinigungsmittel, das ein oder mehrere Tenside und mindestens einen Farbstoff umfaßt und das dadurch gekennzeichnet ist, daß in Abhängigkeit von der Polarität eine Farbänderung eintritt.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Indikator für die Öl- oder Fettlösekraft eines Reinigungsmittels, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er in Abhängigkeit von der Polarität des Lösungsmittels oder des ihn umgebenden Mediums seine Farbe ändert.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines solvatochromen Farbstoffs in einem Reinigungsmittels.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines solvatochromen Farbstoffs als Indikator für die Öl- oder Fettlösekraft eines Reinigungsmittels.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels hat den großen Vorteil, daß der Zeitpunkt, an dem das Reinigungsmittel "verbraucht" ist, d. h. an dem es seine Kapazitätsgrenze erreicht hat, leicht erkennbar ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Reinigungsmitteln läßt sich daher eine Überdosierung des Reinigungsmittels verhindern. Vorteilhafterweise kann zunächst nur wenig Reinigungsmittel der Wasch-, Spül- oder Reinigungslösung zugesetzt werden. Falls die Menge an zu lösendem Schmutz, z. B. Öl- oder Fettschmutz, die Kapazitätsgrenze der verwendeten Menge an Reinigungsmittel überschreitet, wird dies durch eine Farbänderung der Wasch-, Spül- oder Reinigungslösung angezeigt, so daß Reinigungsmittel nachdosiert werden kann. Auf diese Weise wird es gleichzeitig auch vermieden, daß mit einer Lösung des Reinigungsmittels weitergearbeitet wird, dessen Kapazitätsgrenze bereits überschritten ist und die daher nur noch ein unzureichendes Öllöse- und Emulgiervermögen besitzt.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels ist die einfache Handhabbarkeit des Reinigungsmittels. Da der Indikator direkt in das Reinigungs­ mittel integriert ist, ist eine falsche Indikation durch eine fehlerhafte Anwendung praktisch ausgeschlossen. Vorteilhaft ist es weiterhin, daß der Zeitpunkt des Erreichens der Kapazitätsgrenze des Reinigungsmittels direkt durch eine Farbänderung der verwendeten Reinigungslösung angezeigt wird, wodurch ein Höchstmaß an Sicherheit erreicht wird, daß die Indikation von dem Anwender auch bemerkt wird.

Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel umfaßt sämtliche Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel, die im Haushalt oder im gewerblichen Bereich eingesetzt werden können, wie z. B. Auto-Shampoos oder andere Reinigungsmittel zur Reinigung von Autos, insbesondere zum Einsatz im privaten Bereich oder in Autowaschanlagen; Reinigungsmittel zur Maschinen- oder Autoteileentfettung; Spülmittel; Geschirrspülmittel, insbesondere Handgeschirrspülmittel; Textilwasch­ mittel, insbesondere Handwaschmittel; Haushalts-Reinigungsmittel oder Reinigungsmittel für die Körperpflege wie z. B. Badezusätze.

Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel enthalten ein oder mehrere Tenside, wie z. B. nichtionische, anionische, amphotere und kationische Tenside sowie deren Gemische. Besonders bevorzugt sind anionische Tenside. Die Tenside liegen üblicherweise in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-% und insbesondere 5 bis 15 Gew.-% bezogen auf die Zusammensetzung vor.

Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, insbesondere ethoxylierte, Alkohole, insbesondere primäre Alkohole, mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder verzweigt sein kann bzw. lineare und verzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C_12-14-Alkohole mit 3 EO bis 7 EO, C_9-11-Alkohol mit 7 EO, C_13-15-Al­ kohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C_12-18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C_12-14-Alkoholen mit 3 EO und C_12-18-Alkoholen mit 7 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine einge­ engte Homologenverteilung auf. Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO. Auch nichtionische Tenside, die EO- und Propylenoxid (PO)-Gruppen zusammen im Molekül enthalten, sind einsetzbar.

Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside sind die Fettalkoholpolyethylenglycolether, Fettalkoholpolyethylen/polypropylenglycolether und Mischether, die gegebenenfalls endgruppeverschlossen sein können. Außerdem können als nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel RO(G)_x eingesetzt werden, in der R einen primären geradkettigen oder methylverzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl zwischen 1 und 10; vorzugsweise liegt x bei 1,2 bis 1,4.

Eine weitere Klasse nichtionischer Tenside sind alkoxylierte, insbesondere ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette. Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N-dimethylaminoxid und N- Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide können geeignet sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht mehr als die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon. Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide.

Ebenfalls gut geeignet sind zwitterionische Tenside, insbesondere Betaine wie z. B. Cocamidopropyl Betain.

Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate, Sulfate und Fettalkoholethersulfate eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C_9-13-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d. h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten in Betracht. Besonders geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C_12-18-Alkanen bei­ spielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von a- Sulfofettsäuren (Estersulfonate), z. B. die a-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren geeignet. Besonders bevorzugt sind auch Fettalkoholethersulfate, z. B. Texapon NSO.

Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der C₁₂-C₁₈-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C₁₀-C₂₀-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten.

Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglycerinestern sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoff­ atomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Myri­ stinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.

Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten C_7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C_9-11- Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C_12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Reinigungsmitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, beispielsweise in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.

Weitere geeignete Aniontenside sind z. B. die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure und die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen.

Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen wie z. B. gesättigte und ungesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z. B. Kokos-, Palmkern-, Olivenöl- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische, in Betracht.

Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.

Als weitere Tenside kommen sogenannte Gemini-Tenside in Betracht. Hierunter werden im allgemeinen solche Verbindungen verstanden, die zwei hydrophile Gruppen und zwei hydrophobe Gruppen pro Molekül besitzen. Diese Gruppen sind in der Regel durch einen sogenannten "Spacer" voneinander getrennt. Dieser Spacer ist in der Regel eine Kohlenstoffkette, die lang genug sein sollte, daß die hydrophilen Gruppen einen ausreichenden Abstand haben, damit sie unabhängig voneinander agieren können. Derartige Tenside zeichnen sich im allgemeinen durch eine ungewöhnlich geringe kritische Micellkonzentration und die Fähigkeit, die Oberflächenspannung des Wassers stark zu reduzieren, aus. In Ausnahmefällen werden jedoch unter dem Ausdruck Gemini-Tenside nicht nur dimere, sondern auch trimere Tenside verstanden. Geeignete Gemini-Tenside sind beispielsweise sulfatierte Hydroxymischether Dimeralkohol-bis- und Trimeralkohol-tris-sulfate und -ethersulfate. Endgruppenverschlossene dimere und trimere Mischether zeichnen sich insbesondere durch ihre Bi- und Multifunktiona­ lität aus. So besitzen die genannten endgruppenverschlossenen Tenside gute Netzeigenschaften und sind dabei schaumarm. Eingesetzt werden können aber auch Gemini-Polyhydroxyfettsäureamide oder Poly-Polyhydroxyfettsäureamide.

Beispiele für die in den erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln verwendbaren kat­ ionischen Tenside sind insbesondere quartäre Ammoniumverbindungen. Bevor­ zugt sind Ammoniumhalogenide wie Alkyltrimethylammoniumchloride, Dialkyldimethylammoniumchloride und Trialkylmethylammoniumchloride, z. B. Cetyltrime­ thylammoniumchlorid, Stearyltrimethylammoniumchlorid, Distearyldimethylam­ moniumchlorid, Lauryldimethylammoniumchlorid, Lauryldimethylbenzylammonium­ chlorid und Tricetylmethylammoniumchlorid. Weitere erfindungsgemäß verwend­ bare kationische Tenside stellen die quaternisierten Proteinhydrolysate dar.

Bei dem erfindungsgemäßen Wasch-, Spül- oder Reinigungsmittel handelt es sich im Regelfall um eine wässrige Lösung, die jedoch weitere Lösungsmittel, wie z. B. Alkohole, insbesondere Ethanol, enthalten kann. Neben ein oder mehreren Tensiden und mindestens einem Farbstoff kann das erfindungsgemäße Wasch-, Spül- oder Reinigungsmittel gegebenenfalls weitere übliche Bestandteile enthalten, wie z. b. Stabilisatoren, Parfümöle, Verdickungsmittel, weitere Reinigungskomponenten, antibakterielle Wirkstoffe oder weitere Additive.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reinigungs­ mittels enthält das Reinigungsmittel mindestens einen solvatochromen Farbstoff.

Solvatochrome Farbstoffe sind Farbstoffe, die ein optisches Absorptionsvermögen aufweisen, das abhängig von der Lösemittelpolarität bzw. von der Polarität des umgebenden Mediums ist. Es existieren sowohl "positiv solvatochrome" Farbstoffe, die bei Erhöhung der Polarität des Lösungsmittels eine bathochrome Verschiebung (zu größeren Wellenlängen) des Absorptionsmaximums aufweisen, als auch "negativ solvatochrome" Farbstoffe, bei denen eine hypsochrome Verschiebung (zu kleineren Wellenlängen) auftritt.

Die Verwendung eines solvatochromen Farbstoffs ist besonders vorteilhaft, da sich ein solches erfindungsgemäßes Reinigungsmittel auf einfache Art und Weise herstellen läßt. So kann der solvatochrome Farbstoff einem herkömmlichen Reinigungsmittel während oder nach dem Herstellungsprozeß zugesetzt werden. In der Regel werden ein oder mehrere solvatochrome Farbstoffe in einer bevorzugten Gesamtkonzentration von 0,001 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 1 Gew.-% verwendet. Besonders bevorzugt ist dabei eine Konzentration an solvatochromen Farbstoffen von bis zu 0,05 Gew.-%. Der Absorptionsbereich der solvatochromen Farbstoffe sollte im Bereich 220 bis 1100 nm liegen, wobei ein Absorptionsbereich von 250 bis 800 nm besonders bevorzugt ist. Die solvatochrome Verschiebung sollte möglichst groß sein. In jedem Fall muß sie größer Null sein, wobei eine solvatochrome Verschiebung von 2 nm oder größer bevorzugt ist, insbesondere größer gleich 10 nm. Besonders bevorzugte solvatochrome Farbstoffe zeigen eine solvatochrome Verschiebung von größer 20 bis 200 nm.

Als solvatochromer Farbstoffe kommen sämtliche solvatochromen Farbstoffe in Betracht, z. B. Michlers Keton, Nilrot, Phenolblau oder beispielsweise die in dem Artikel von C. Reichardt aufgeführten solvatochromen Farbstoffe (C. Reichardt, Chem. Rev. 94 (1994), Seiten 2319 bis 2358).

Besonders bevorzugt sind die folgenden solvatochromen Farbstoffe:

Der Einsatz von solvatochromen Farbstoffen als Indikatoren hat ferner den Vorteil, daß die eintretenden Farbeffekts reversibel sind. Dies bedeutet, daß die bei Erreichen bzw. Überschreiten der Kapazität des Reinigungsmittels eintretende Farbänderung durch Nachdosieren von Reinigungsmittel wieder rückgängig gemacht werden kann. Auf diese Weise wird ein System geschaffen, das eine genaue Dosierung des Reinigungsmittels in Abhängigkeit von der Menge des zu solubilisierenden Schmutzes ermöglicht. Da die Farbänderung des solvato­ chromen Farbstoffs reversibel ist, kann das Reinigungsmittel auch so eingesetzt werden, daß nicht nur einmal, sondern mehrfach Reinigungsmittel nachdosiert wird, wenn die jeweilige Kapazitätsgrenze für die verwendete Menge an Reinigungsmittel erreicht wird.

Der solvatochrome Farbstoff wird üblicherweise bereits dem Spül- bzw. Reinigungsmittelkonzentrat zugesetzt. Dies kann beispielsweise bereits bei der Herstellung erfolgen. Es ist aber auch möglich, den Indikator für das Erreichen der Kapazitätsgrenze des Reinigungsmittels erst der verdünnten Reinigerlösung zuzusetzen.

Bevorzugt sind solvatochrome Farbstoffe, die sich in der Ölphase lösen. Es können aber auch solvatochrome Farbstoffe verwendet werden, die sich in der wässrigen Phase lösen. Bei Verwendung eines geeigneten solvatochromen Farbstoffs wird dieser in der Regel in den sich ausbildenden micellaren Aggregatstrukturen solubilisiert werden. Es ist aber auch möglich, daß sich der solvatochrome Farbstoff in der kontinuierlichen Phase löst. Dies ist insbesondere bei der Ausbildung inverser Micell-Strukturen vorteilhaft.

Die auftretende Absorptionscharakteristik des solvatochromen Farbstoffs für Licht kann der Lösemittelpolarität seiner Umgebung zugeordnet werden. Bei positiv solvatochromen Farbstoffen bewirkt eine hydrophobere Umgebung eine Verschiebung des Absorptionsmaximums zu kürzeren Wellenlängen (hypsochrome Verschiebung) und eine polarere Umgebung die Verschiebung des Absorptionsmaximums des Lichts zu längeren Wellenlängen (bathochrome Verschiebung). Bei negativ solvatochromen Farbstoffen ist es genau umgekehrt.

Bei Eintrag von öl- oder fettartigem Schmutz in die Spülflotte verändern sich die Lösemitteleigenschaften des die solvatochromen Farbstoffe umgebenden Mediums. Solcher öl- bzw. fettartiger Schmutz wird beispielsweise in die Spülflotte eingetragen, indem öl- oder fettartige Anschmutzungen durch die Spül- oder Reinigungsleistung des Reinigungsmittels von den zu reinigenden Gegenständen abgelöst werden und in der Reinigungsmittellösung solubilisiert werden. Der öl- oder fettartige Schmutz wird in den micellaren Aggregaten solubilisiert. Dadurch verändern sich auch die Lösemitteleigenschaften für die in den micellaren Aggregaten solubilisierten solvatochromen Farbstoffe, was sich durch eine Änderung ihrer Absorptionseigenschaften für Licht bemerkbar macht. Die micellare Umgebung ist aufgrund der hydrophoben Alkylketten zunächst sehr unpolar. So bewirkt die Solubilisierung von hydrophilen Ölen in den micellaren Aggregaten eine Verschiebung des Absorptionsmaximums zu längeren Wellenlängen. Demgegenüber tritt bei der Solubilisierung hydrophoberer Öle in den micellaren Aggregaten eine Verschiebung des Absorptionsmaximums zu kürzeren Wellenlängen auf. Wird das erfindungsgemäße Reinigungsmittel beispielsweise als Handgeschirrspülmittel eingesetzt, so handelt es sich bei den durch das Reinigungsmittel solubilisierten Ölen zumeist um hydrophile Öle, so daß eine Verschiebung des Absorptionsmaximums zu längeren Wellenlängen beobachtet wird.

Geeignete positiv solvatochrome Farbstoffe, die zunächst in der polaren kontinuierlichen Phase gelöst sind, sollen bei Solubilisierung von fett- oder ölartigen Anschmutzungen in die (weniger polare) Ölphase wandern, wodurch ebenfalls eine Verschiebung des Absorptionsmaximums der solvatochromen Farbstoffe, nämlich zu kürzeren Wellenlängen, bewirkt wird.

Die Wellenlängenverschiebung des Absorptionsmaximums des oder der solva­ tochromen Farbstoffe wird von dem Anwender des erfindungsgemäßen Spül-, Wasch- oder Reinigungsmittels durch eine Farbänderung der Spülflotte optisch wahrgenommen. Das Erreichen einer bestimmten Farbe oder eines bestimmten Farbtons indiziert dann das Erreichen der Kapazitätsgrenze des verwendeten Reinigungsmittels. Wenn diese Kapazitätsgrenze erreicht ist, ist keine ausreichende Solubisierungsfähigkeit für Schmutz mehr gegeben, d. h. die verbleibende Öl- oder Fettlösekraft des Reinigungsmittels ist zu gering, und es ist erforderlich, daß Spül- oder Reinigungsmittel nachdosiert wird.

Durch Nachdosierung des Spül- bzw. Reinigungsmittels wird die zuvor beschriebene Farbverschiebung wieder rückgängig gemacht, da sich ein neues Verteilungsgleichgewicht einstellt. Wird genügend Reinigungsmittel nachdosiert, so weist das Medium in der Umgebung des solvatochromen Farbstoffes nach der Einstellung des Verteilungsgleichgewichts nahezu die ursprüngliche Polarität auf, so daß der solvatochrome Farbstoff wieder das ursprüngliche Absorptionsverhalten für Licht zeigt und die Reinigungsmittellösung somit wieder zu ihrer ursprünglichen Farbgebung zurückkehrt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Reinigungsmittel genau einen solvatochromen Farbstoff. Auf diese Weise läßt sich die für das Produkt gewünschte Farbgebung bzw. Farbänderung in Abhängigkeit von der Polarität gezielt einstellen. Zusätzlich zu diesem solvatochromen Farbstoff können dem Spül- oder Reinigungsmittel auch noch andere Farb- oder Indikatorstoffe zugesetzt werden, die keine solvatochromen Eigenschaften aufweisen. Durch Wechselwirkung mit diesen zusätzlichen Farbstoffen kann die Absorptionscharakteristik des solvatochromen Farbstoffs beeinflußt werden. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Reinigungsmittel demgemäß genau einen solvatochromen und genau einen nicht-solvatochromen Farbstoff. Die Farbgebung bzw. Farbänderung des Produktes wird von der Mischung beider Farbstoffe beeinflußt. Da nur der solvatochrome Farbstoff eine Farbänderung in Abhängigkeit von der Polarität aufweist, läßt sich auch hier die Farbgebung bzw. Farbänderung des Produktes gezielt einstellen. Die ursprüngliche Farbgebung ergibt sich aus einem Mischfarbton aus der ursprünglichen Farbe des solvatochromen Farbstoffs und der Farbe des nicht-solvatochromen Farbstoffs. Die Farbe der Reinigungsmittellösung, die nach der Wellenlängenverschiebung des Absorptionsmaximums des solvatochromen Farbstoffs wahrgenommen wird, ist ebenfalls eine Mischfarbe und ergibt sich aus der Farbcharakteristik des solvatochromen Farbstoffs nach der Solubilisierung von öl- oder fettartigem Schmutz und der im wesentlichen gleichbleibenden Farbe des nicht- solvatochromen Farbstoffs. Durch den Zusatz eines nicht-solvatochromen Farbstoffs läßt sich also der auftretende Farbeffekt verändern, während gleichzeitig der Zeitpunkt des Auftretens der Farbänderung im wesentlichen nicht beeinflußt wird. Dies kann insbesondere zur Verstärkung von auftretenden Farbeffekten vorteilhaft sein.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Reinigungsmittel nur einen solvatochromen Farbstoff und keine weiteren Farbstoffe oder Indikatoren, weder einen solvatochromen Farbstoff noch einen nicht-solvatochromen Farbstoff. Diese Ausführungsform stellt die einfachste Realisierung des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels dar, da einem herkömmlichen Reinigungsmittel nur ein einziger Farbstoff hinzugegeben werden muß, um zu dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel zu gelangen. Dies hat den Vorteil, daß sich das erfindungsgemäße Reinigungsmittel einfach und schnell herstellen läßt und somit die Produktionskosten niedrig gehalten werden können. Die Konzentration des solvatochromen Farbstoffs in dem Reinigungsmittel wird nach oben hin praktisch nur durch die Löslichkeit des Farbstoffs begrenzt. Als minimale Konzentration ist eine Konzentration ausreichend, bei der noch eine Färbung des Reinigungsmittels mit dem menschlichen Auge beobachtet werden kann. Üblicherweise werden Konzentrationen des solvatochromen Farbstoffs im Bereich von 0,001 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 1 Gew.-% verwendet, wobei Gehalte an solvatochromem Farbstoff von bis zu 0,05 Gew.-% besonders bevorzugt sind. Die Tatsache, daß im Regelfall bereits geringe Konzentrationen an solvatochromem Farbstoff ausreichend sind, um eine Farbgebung des Reinigungsmittels zu erreichen und um die gewünschte Farbänderung in Abhängigkeit von der Polarität beobachten zu können, trägt weiter dazu bei, daß die Kosten für das erfindungsgemäße Reinigungsmittel niedrig gehalten werden können.

Vorzugsweise liegt das erfindungsgemäße Reinigungsmittel in konzentrierter Form fest, flüssig oder gelförmig vor, wobei ein flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat besonders bevorzugt ist. Die flüssige Form ist insbesondere deshalb besonders vorteilhaft, weil die Farbgebung des solvatochromen Farbstoffs hier bereits für das optische Erscheinungsbild der Verkaufsform des Reinigungsmittels genutzt werden kann. Andererseits kann der solvatochrome Farbstoff aber auch einem festen Reinigungsmittel in konzentrierter Form zugesetzt werden. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, einen zusätzlichen Farbeffekt beim Lösen des festen Reinigungsmittels zu erzielen. So tritt die Farbgebung vieler solvatochromer Farbstoffe erst in Lösungen zutage, so daß das feste Reinigungsmittelkonzentrat, welches den solvatochromen Farbstoff enthält, farblos ist bzw. die natürliche Farbgebung des Reinigungsmittelkonzentrats aufweist. Bei der Lösung des festen Reinigungsmittels bilden sich dann die micellaren Aggregatstrukturen aus, in denen der solvatochrome Farbstoff solubilisiert wird, so daß sich die Farbgebung der Reinigungsmittellösung durch die Farbcharakteristik des solvatochromen Farbstoffs ergibt bzw. von ihr wesentlich beeinflußt wird. Auf diese Weise kann ein Reinigungsmittel erhalten werden, bei dem nicht nur bei der Solubilisierung von öl- bzw. fettartigem Schmutz eine Farbänderung auftritt, sondern daß bereits beim Lösen des Reinigungsmittels selbst einen Farbumschlag aufweist.

Liegen die Reinigungsmittel in flüssiger bis gelförmiger Form vor, so handelt es sich in der Regel um wässrige Zubereitungen, die gegebenenfalls noch weitere, mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel sowie Verdickungsmittel enthalten. Die Herstellung von flüssigen bis gelförmigen Zubereitungen kann kontinuierlich oder batchweise durch einfaches Vermischen der Bestandteile gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur erfolgen. Die Verdickungsmittel, die zur Einstellung der Viskosität einer flüssigen Zusammensetzung dienen, können einzeln oder im Gemisch zugesetzt werden. Geeignete Verdicker oder Quellungsmittel sind üblicherweise polymere Verbindungen. Es können natürliche Polymere, z. B. Agar-Agar, Carrageen, Tragant, Gummi arabicum, Alginate, Pektine, Polyosen, Guar-Mehl, Johannisbrotbaumkernmehl, Stärke, Dextrine, Xanthan, Gelatine und Casein, abgewandelte Naturstoffe, z. B. modifizierte Stärken und Cellulosen, wie z. B. Carboxymethylcellulose und andere Celluloseether, Hydroxyethyl- und -propylcellulose sowie Kernmehlether, und vollsynthetische Polymere verwendet werden. Darüber hinaus können auch tensidische Verdicker, z. B. Alkylpolyglycoside, eingesetzt werden. Zu den in fester Form vorliegenden Reinigungsmitteln zählen z. B. Pulver oder Kompaktate, wie z. B. Granulate oder Formkörper (Tabletten). Die einzelnen Formen können nach aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden, wie z. B. Sprühtrocknen, Granulieren und Verpressen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungform bildet das erfindungsgemäße Reinigungsmittel zwei oder mehr Phasen, wobei zwei Phasen besonders bevorzugt sind. Auch durch diesen zwei- oder mehrphasigen Aufbau lassen sich zusätzliche Farbeffekte erzielen. So ist es beispielsweise möglich, nur einen solvatochromen Farbstoff zuzusetzen, der nur eine der beiden Phasen anfärbt. Durch Vermischen der beiden Phasen, z. B. durch Schütteln, stellt sich ein neuer Farbton ein. Dieser neue Farbton kann gegenüber dem ursprünglichen Farbton beispielsweise nur geringfügig verändert sein, was sich z. B. in einer Intensitätsabnahme bemerkbar machen kann. Andererseits ist es aber auch möglich, daß durch das Vermischen der beiden Phasen bereits ein solvatochromer Effekt beobachtet werden kann, da sich die Polarität der Umgebung des solvatochromen Farbstoffs kurzzeitig verändert. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn solubilisierende Substanzen wie Tenside in einer der beiden Phasen anwesend sind. Eine weitere Möglichkeit ist es, dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel neben einem solvatochromen Farbstoff, der eine Phase anfärbt, noch einen weiteren solvatochromen oder nicht-solvatochromen Farbstoff zuzusetzen, der auch die andere Phase anfärbt. Somit wird ein Reinigungsmittel geschaffen, das unterschiedliche Farbstoffe in unterschiedlichen Phasen aufweist. Durch Mischen der beiden Phasen, z. B. durch Schütteln, bildet sich dann ein Mischfarbton aus, der ggf. auch wiederum einen solvatochromen Effekt beinhalten kann. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ermöglichen eine große Variationsvielfalt bezüglich der auftretenden Farbeffekte.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel ferner ein auxochromes Farbhilfsmittel, d. h. ein Farbverstärker, zugesetzt. Solche Farbverstärker können sowohl einphasigen Systemen als auch mehrphasigen Systemen, z. B. nur einer oder auch mehrerer Phasen zugesetzt werden. Gut geeignet sind z. B. Trialkylamine, aromatische Amine, Dialkylthiole oder verschiedene Ether.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels enthält das Reinigungsmittels einen oder mehrere immobilisierte solvatochrome Farbstoffe. Der Begriff Immobilisierung ist dabei in diesem Zusammenhang so zu verstehen, daß die einzelnen Farbstoffmoleküle in makromolekulare Strukturen eingebunden werden oder in bezug auf ihre freie Bewegungsfähigkeit eingeschränkt werden. Unter Immobilisierung ist jedoch keine Fixierung an einen Träger zu verstehen, die zu einer Heterogenisierung des Systems führt. Die beschriebene Immobilisierung bewirkt, daß die Löslichkeitseigenschaften der solvatochromen Farbstoffe, insbesondere auch im Hinblick auf deren Biolöslichkeit, beeinflußt bzw. verändert werden können. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der solvatochrome Farbstoff an ein Polymer gebunden oder in ein Polymergerüst integriert. So kann beispielsweise durch die gezielte Einbindung eines solvatochromen Farbstoffs in die hydrophoben Teile eines amphiphilen Polymers dessen Einlagerung in die sich in der Reinigungsmittellösung ausbildenden Micellen gefördert werden. Auf diese Weise ist es möglich, auch solvatochrome Farbstoffe, die sich ansonsten nicht in das Innere der micellaren Aggregatstrukturen einlagern ließen, in das Innere der Micellen einzuführen. Da das Polymergerüst gleichzeitig auch die Umgebung des solvatochromen Farbstoffs beeinflußt, ist es ferner möglich, durch die Anbindung an ein Polymer oder die Integration in ein Polymergerüst, das Absorptions­ verhalten eines solvatochromen Farbstoffs bzw. seine Farbcharakteristik zu beeinflussen.

Die Bindung eines solvatochromen Farbstoffs an ein Polymer oder die Integration in ein Polymergerüst kann auf verschiedenstartigste Art und Weise erfolgen. Die solvatochromen Farbstoffe können beispielsweise an ein Polyethylenoxidgerüst gebunden werden oder in Form eines Polyamids oder eines Polyacrylats in ein Polymergerüst integriert werden. So beschreiben Lee und Yank beispielsweise ein Verfahren zur Umsetzung des Farbstoffes Kongorot mit Sebazoylchlorid, bei dem das entsprechende Polymer durch einfache Grenzflächenpolymerisation erhalten werden kann (Taek Seung Lee, Changduk Yank, Polymer Bulletin 42 (1999), Seiten 655 bis 660). Eine weitere Möglichkeit ist es, Farbstoffmoleküle, die Ladungen tragen, mit entgegengesetzt geladenen Polyelektrolyten oder Polyelektrolyt-Blockcopolymeren mit einem Polyelektrolytblock und einem hydrophilen Polymerblock (z. B. Polyethylenoxid) zu komplexieren (z. B. analog der in M. Antonietti et al., Macromol. Rapid Communication 1997, 18, 287-294 beschriebenen Methode). Der eingesetzte solvatochrome Farbstoff kann auch in verkapselter Form eingesetzt werden.

Es ist auch denkbar, die solvatochromen Farbstoffe in Cyclodextrine, Dendrimere oder Calixarene einzulagern oder zu komplexieren.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Indikator für die Öl- oder Fettlösekraft eines Reinigungsmittels, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er in Abhängigkeit von der Polarität des Lösungsmittels oder des ihn umgebenden Mediums seine Farbe ändert. Ein solcher Indikator hat eine bestimmte Farbgebung, wenn die Kapazitätsgrenze des Reinigungsmittels noch nicht erreicht ist, d. h. wenn die Lösung des Reinigungsmittels noch ein genügendes Öllösevermögen bzw. eine ausreichende Fettlösekraft aufweist. Wird die Solubilisierungskapazität für fett- bzw. ölartigen Schmutz jedoch überschritten, so macht sich dies durch eine Farbänderung des Indikators bemerkbar. Durch den Farbumschlag läßt sich somit auf einfache Art und Weise durch optische Wahrnehmung feststellen, ob der Reiniger noch eine genügende verbliebene Reinigungs- bzw. Öl- oder Fettlösekraft besitzt, oder ob die Lösung des Reinigungsmittels bereits keine Solubilisierungskapazität für Öle oder Fette mehr besitzt.

Vorteilhafterweise enthält ein solcher Indikator mindestens einen solvatochromen Farbstoff, der in Abhängigkeit von der Polarität des Lösungsmittels oder des ihn umgebenden Mediums seine Farbe ändert. Der erfindungsgemäße Indikator kann einem herkömmlichen Reinigungsmittel beispielsweise schon bei der Herstellung zugesetzt werden. Es ist aber auch möglich, daß der Indikator in getrennter Form angeboten wird, und somit dem Reinigungsmittel oder der Lösung des Reinigungsmittels erst bei der Verwendung des Reinigungsmittels beim Endverbraucher oder im gewerblichen Bereich zugesetzt wird. Eine weitere Möglichkeit ist es, den erfindungsgemäßen Indikator in Form eines Test-Kits zu verwenden. So kann beispielsweise eine genau definierte Menge einer Reini­ gungsmittellösung mit einer definierten Menge des erfindungsgemäßen Indikators gemischt werden, um zu überprüfen, ob die Lösung des Reinigungsmittels noch ein ausreichendes Öllösevermögen bzw. eine ausreichende Fettlösekraft besitzt. Eine solche Vorgehensweise ist insbesondere dann von Vorteil, wenn größere Mengen einer Reinigungsmittellösung bei einer bestimmten Anwendung verwen­ det werden, wie dies z. B. in Autowaschanlagen oder Autowaschstraßen mit geschlossenem Wasserkreislauf der Fall ist. Der Einsatz des erfindungsgemäßen Indikators ermöglicht es hier, eine bereits verwendete und zurückgeführte Reinigungsmittellösung mehrfach zu verwenden, bis ihre Solubilisierungskapazität für fett- oder ölartigen Schmutz erreicht ist. Alternativ kann die Lösung des bereits teilweise verbrauchten Reinigungsmittels auch durch Nachdosieren von neuem Reinigungsmittel wieder aufgefrischt werden, um eine höhere Anzahl von möglichen Umläufen der Reinigungsmittellösung in dem geschlossenen Kreislaufsystem zu erreichen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner die Verwendung eines solvatochromen Farbstoffs in einem Reinigungsmittel. Die erfindungsgemäße Verwendung solvatochromer Farbstoffe in einem Reinigungsmittel hat die bereits beschriebenen Vorteile

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines solvatochromen Farbstoffs als Indikator für die Öl- oder Fettlösekraft eines Reinigungsmittels. Ein solcher Indikator zeigt durch seine Farbgebung an, ob das Reinigungsmittel noch ein ausreichendes Öllösevermögen bzw. eine ausreichende Fettlösekraft besitzt. Bei Überschreiten der Solubilisierungskapazität des Reinigungsmittels ändert sich die Farbe des Indikators und zeigt an, daß die Reinigungskraft des Reinigungsmittels allenfalls nur noch in stark eingeschränk­ tem Umfang gegeben ist. Dieses optische Signal deutet an, daß die verbrauchte Reinigungsmittellösung zu verwerfen ist, oder die Reinigungsmittellösung zumindest durch Nachdosieren von neuem Reinigungsmittel aufgefrischt werden muß. Der Indikator zeigt also an, ob das Reinigungsmittel noch eine Restkapazität für die Solubilisierung von öl- bzw. fettartigem Schmutz besitzt, so daß auf diese Weise eine Überdosierung von Reinigungsmittel vermieden werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher beschrieben.

Beispiel 1

Durch Mischen und Verrühren der folgenden Komponenten wird ein Reinigungsmittel hergestellt:

Diese Reinigungsmittellösung zeigt eine gelbe Farbgebung. Anschließend werden jeweils 2 ml verschiedener Testöle zu 5 ml der Lösung des obigen Reinigungsmittels in 20 ml Wasser zugegeben. Durch Rühren werden die Reinigungsmittellösung und die Testöle vermischt und es wird die dabei auftretende Farbänderung bzw. -gebung beobachtet. Es werden verschiedene Tests mit den folgenden Ölen durchgeführt: Olivenöl, Sojaöl, Avocadoöl, Caprylic/Capric Triglyceride oder Caproic Triglyceride. In allen Fällen wird bei der Emulgierung der verschiedenen Testöle eine Farbänderung von Gelb nach Rot in der Reinigungsmittellösung beobachtet.

Beispiel 2

Wie unter Beispiel 1 beschrieben wird ein Reinigungsmittel hergestellt. Statt des solvatochromen Farbstoffs Nilrot werden dem Reinigungsmittel jedoch 0,1 Gew.-% eines polymergebunden Nilrots zugesetzt. Dazu wurde Nilrot im Verhältnis 1 : 1,3 mit 6-Chlorhexanol in wasserfreiem THF umgesetzt und anschließend mit einem dreifachen Überschuß Acrylsäurechlorid ebenfalls in wasserfreiem THF. Nach Isolierung wurde das erhaltene Produkt im Verhältnis 0,1 : 10 : 1 mit Hydroxyethylmethacrylat und Dodecylacrylat unter Initiierung durch AIBN in Dioxan polymerisiert. Die übrigen Bestandteile und deren Gehalte entsprechen den Angaben aus Beispiel 1.

Die gelbgefärbte Reinigungsmittellösung (5 ml in 20 ml Wasser) wird wiederum mit 2 ml der unter Beispiel 1 aufgeführten Testöle versetzt. Hierbei zeigt sich in allen Fällen eine Farbänderung von Gelb nach Orange.

Claims (15)

1. Reinigungsmittel, das ein oder mehrere Tenside und mindestens einen Farbstoff umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Polarität eine Farbänderung eintritt.

2. Reinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Farbstoff ein solvatochromer Farbstoff ist.

3. Reinigungsmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen sovatochromen Farbstoff enthält.

4. Reinigungsmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen solvatochromen und einen nicht-solvatochromen Farbstoff enthält.

5. Reinigungsmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es nur einen solvatochromen Farbstoff enthält.

6. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es in konzentrierter Form fest, flüssig oder gelförmig vorliegt.

7. Reinigungsmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es flüssig vorliegt.

8. Reinigungsmittel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei oder mehr Phasen bildet.

9. Reinigungsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Phase gefärbt ist.

10. Reinigungsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasen unterschiedlich gefärbt sind, so daß beim Mischen der Phasen ein Mischfarbton entsteht.

11. Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der solvatochrome Farbstoff immobilisiert ist.

12. Reinigungsmittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der solvatochrome Farbstoff an ein Polymer gebunden oder in ein Polymergerüst integriert ist.

13. Indikator für die Öl- oder Fettlösekraft eines Reinigungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß er in Abhängigkeit von der Polarität des Lösungsmittels oder des umgebenden Mediums seine Farbe ändert.

14. Verwendung eines solvatochromen Farbstoffs in einem Reinigungsmittel.

15. Verwendung eines solvatochromen Farbstoffs als Indikator für die Öl- oder Fettlösekraft eines Reinigungsmittels.