DE10062045A1 - Verschiedenfarbiges wässriges mehrphasiges Reinigungsmittel - Google Patents
Verschiedenfarbiges wässriges mehrphasiges ReinigungsmittelInfo
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Abstract
Ein wäßriges flüssiges mehrphasiges tensidhaltiges Reinigungsmittel mit wenigstens zwei kontinuierlichen Phasen, das mindestens eine hydrophobe wäßrige Phase I sowie eine mit dieser Phase nicht mischbare hydrophile wäßrige Phase II aufweist, sich durch Schütteln temporär in eine Emulsion überführen läßt und mindestens einen Farbstoff mit einem NERNSTschen Verteilungskoeffizienten K gemäß Formel I, DOLLAR F1 von mehr als 1 und mindestens einen Farbstoff mit einem NERNSTschen Verteilungskoeffizienten K gemäß Formel I von weniger als 1 aufweist, wobei c¶Phase¶ ¶I¶ die Konzentration des jeweiligen Farbstoffs in Phase I und c¶Phase¶ ¶II¶ die Konzentration des jeweiligen Farbstoffs in Phase II ist. Das erfindungsgemäße Mittel läßt sich zur Reinigung harter Oberflächen verwenden und durch Aufmischen unmittelbar aus seinen Rohstoffen, anschließendes Durchmischen und abschließendes Stehen des Mittels zur Auftrennung der temporären Emulsion herstellen.
Description
Die Erfindung betrifft ein verschiedenfarbiges wäßriges flüssiges mehrphasiges
Reinigungsmittel mit wenigstens zwei Phasen, das sich durch Schütteln temporär in eine
Emulsion überführen läßt sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und dessen
Verwendung zur Reinigung harter Oberflächen.
Universell verwendbare Reinigungsmittel für alle harten, naß oder feucht abwischbaren
Oberflächen im Haushalt und Gewerbe sind als sogenannte Allzweckreiniger bekannt und
stellen überwiegend neutral bis schwach alkalische wäßrige Flüssigprodukte dar, die 1 bis
30 Gew.-% Tenside, 0 bis 5 Gew.-% Builder (z. B. Citrate, Gluconate, Soda,
Polycarboxylate), 0 bis 10 Gew.-% Hydrotrope (z. B. Alkohole, Harnstoff), 0 bis 10 Gew.-%
wasserlösliche Lösungsmittel (z. B. Alkohole, Glykolether) sowie wahlweise u. a.
Hautschutzmittel, Farb- und Duftstoffe enthalten. Die Verwendung erfolgt meist als ca.
1%ige Lösung in Wasser, zur lokalen Fleckentfernung auch unverdünnt. Daneben sind
gebrauchsfertige Allzweckreiniger als sogenannte Sprühreiniger im Handel.
Derartige wäßrige Flüssigreiniger liegen üblicherweise als homogene stabile Lösungen
vor. Der Einsatz bestimmter, insbesondere hydrophober, Komponenten in solchen
Reinigungsmitteln kann jedoch dazu führen, daß diese Homogenität verloren geht und
inhomogene Mittel erhalten werden, deren Akzeptanz beim Verbraucher als gering einzu
schätzen ist. In solchen Fällen bedarf es der alternativen Formulierung von Mitteln, die
trotz ihrer Inhomogenität eine definierte und für den Verbraucher akzeptable äußere
Erscheinungs- und Anwendungsform aufweisen.
Der Einsatz homogen nicht oder nur sehr aufwendig einarbeitbarer Komponenten sowie
hoher Tensidgehalte in Reinigungsmitteln ist häufig nur in mehrphasigen, vorzugsweise
zweiphasigen Reinigungsmittelzusammensetzungen möglich. Dabei handelt es sich meist
um wäßrige flüssige zweiphasige Systeme mit zwei kontinuierlichen Phasen, die eine
untere wäßrige Phase I sowie eine mit dieser Phase nicht mischbare obere wäßrige
Phase II aufweisen und sich durch Schütteln temporär in eine Emulsion überführen
lassen.
Die europäische Patentanmeldung 116 422 beschreibt ein flüssiges Haar- oder Körper
shampoo mit zwei wäßrigen Phasen, die durch Schütteln temporär ineinander disper
gierbar sind und wobei beide Phasen mit Wasser in beliebigem Verhältnis mischbar sind.
Die obere Phase enthält hierbei 8 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt
zusammensetzung, von mindestens einem Tensid und die untere Phase mindestens
6 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, an gelöstem Natriumhexameta
phosphat. Optional können in der unteren Phase weitere Builder-Salze enthalten sein. Als
Tenside können anionische, kationische, amphotere und/oder nichtionische Tenside
enthalten sein, wobei bevorzugt mindestens ein anionisches Tensid enthalten ist.
Aus den deutschen Offenlegungsschriften 195 01 184, '187 und '188 (Henkel KGaA) sind
Haarbehandlungsmittel in Form eines 2-Phasen-Systems bekannt, die eine Ölphase und
eine Wasserphase aufweisen, wobei die Ölphase auf Silikonöl oder Paraffinöl basiert, und
durch mechanische Einwirkung kurzzeitig mischbar sind.
Bei den herkömmlichen zweiphasigen Mitteln kann es, insbesondere nach ein- oder
mehrmaligem Schütteln, leicht zu unerwünschten Trübungen der einzelnen Phasen im
nicht dispergierten, getrennten Zustand der Phasen kommen. Hierbei können vor allem im
Bereich der Grenzschicht schlierenartige Trübungen auftreten, die vom Verbraucher als
unästhetisch empfunden und unter Umständen sogar irrtümlich als Indiz für ein
unbrauchbar gewordenes Mittel aufgefaßt werden. Bei zweiphasigen Mitteln, deren
Phasen jeweils verschiedene Farben aufweisen, ist eine unvollständige Auftrennung
aufgrund der andersfarbigen Mischzone an der Phasengrenze besonders auffällig.
Zwischen den jeweils einfarbigen Phasen ist ein deutlich sichtbarer Bereich zu
beobachten, dessen Farbe sich aus den Einzelfarben der beiden Phasen zusammensetzt.
Unter Umständen kann nach ein oder mehrmaligem Schütteln eine erneute
Phasentrennung teilweise oder sogar gänzlich ausbleiben und zu einem vom Verbraucher
ablehnend beurteilten undefinierten Erscheinungsbild des Mittels führen.
Vor der Verwendung eines zweiphasigen Reinigungsmittels, muß durch Schütteln eine
möglichst homogene Emulsion aus den beiden Phasen erzeugt werden. Nur bei
Generierung einer homogen Emulsion ist gewährleistet, daß alle zur Reinigung
erforderlichen, in den beiden unterschiedlichen Phasen enthaltenen Reinigungs
mittelkomponenten in den vorgesehenen Mengen bzw. im vorgesehenen Verhältnis zur
Anwendung kommen. Für den Verbraucher ist es jedoch nur schwer bzw. gar nicht
nachprüfbar, ob er den Reinigungsmittelbehälter mit dem zweiphasigen oder mehr
phasigen Mittel ausreichend geschüttelt hat bzw. ob eine homogene Emulsion erzeugt
wurde. Häufig ist beim Schütteln eines Zweiphasenmittels zwar eine optisch erkennbare
Veränderung festzustellen, jedoch beobachtet man kein definiertes Erscheinungsbild der
Emulsion, welches die Generierung einer homogenen Emulsion anzeigen würde.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, leistungsstarke und lagerstabile Mittel zur
Reinigung harter Oberflächen in definierter, leicht handhabbarer und für den Verbraucher
akzeptabler Form bereitzustellen, das die zuvor beschriebenen Nachteile, beispielsweise
hinsichtlich auftretender Trübungen, der Ausbildung von Mischphasen oder schlechter
Auftrennung der Phasen nach mehrfachem Schütteln überwindet. Eine weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung war es ein mehrphasiges Reinigungsmittel zur Verfügung zu
stellen, bei dem das Vorliegen einer gebrauchsfertigen Emulsion für den Verbraucher
durch ein definiertes Erscheinungsbild optisch erkennbar ist.
Weitere Aufgaben ergeben sich aus der Beschreibung der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht in der Bereitstellung eines wäßrigen flüssigen
mehrphasigen Reinigungsmittels mit wenigstens zwei Phasen, das mindestens eine
hydrophile wäßrige Phase I sowie eine hydrophobe wäßrige Phase II aufweist und sich
durch Schütteln temporär in eine Emulsion überführen läßt, wobei es mindestens einen
Farbstoff mit einem NERNSTschen Verteilungskoeffizienten K von mehr als 1 und
mindestens einen Farbstoff mit einem NERNSTschen Verteilungskoeffizienten K von
weniger als 1 aufweist.
Der NERNSTschen Verteilungskoeffizient K definiert sich gemäß Formel I,
wobei cPhase I die Konzentration des jeweiligen Farbstoffs in Phase I und cPhase II die
Konzentration des jeweiligen Farbstoffs in Phase II ist. Der Verteilungskoeffizient K hat bei
gegebenen Phasen für jeden Stoff einen charakteristischen Wert. Voraussetzung für die
Gültigkeit des Gesetzes ist, daß der Stoff in beiden Phasen denselben Molekularzustand
aufweist.
Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel enthält vorzugsweise Reinigungsmittel
komponenten ausgewählt aus der Gruppe umfassend ionische Phasentrennhilfsmittel,
anionische Tenside, kationische Tenside, nichtionische Tenside, hydrophobe
Komponenten, Builder, Hydrotrope, Duftstoffe und/oder Hilfs- und Zusatzstoffe.
Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel ist gegenüber herkömmlichen Zweiphasen
reinigern vorteilhaft, da es für den Anwender optisch klar erkennbar eine trübungsarme
bzw. trübungsfreie Grenzschicht zwischen kontinuierlichen Phasen I und II ihnen aufweist.
Insbesondere der Zusatz von wenigstens einem ionischen Phasentrennhilfsmittel bewirkt
eine hervorragende Phasenauftrennung. Die resultierende scharfe Phasengrenzlinie ist
aufgrund der unterschiedlich gefärbten Phasen deutlich zu erkennen. Eine unerwünschte,
nur unvollständige Entmischung der intermediär gebildeten Emulsion, die auf einen
Qualitätsverlust des Reinigungsmittels hindeuten würde, wäre für den Verbraucher
anhand einer sich im Bereich der Phasengrenze ausbildenden Mischfarbe, welche sich
aus der Vermengung der erfindungsgemäß enthaltenen unterschiedlichen Farbstoffe
ergäbe, optisch klar zu erkennen.
Ein weiterer Vorteil des mehrphasigen Reinigungsmittels gemäß der vorliegenden
Erfindung liegt in der unterschiedlichen Einfärbung der wenigstens zwei Phasen
begründet. Durch Färben der oberen hydrophoben Phase mit wenigstens einem
öllöslichen Farbstoff sowie der unteren hydrophilen Phase mit wenigstens einem
wasserlöslichen Farbstoff ist es möglich, die jeweiligen Farbstoffe so auszuwählen, daß
sich beim Schütteln des Reinigungsmittels eine Emulsion ausbildet, die wiederum eine
definierte Mischfarbe aufweist. Das Auftreten dieser definierten Mischfarbe signalisiert
dem Anwender, daß die Reinigungsmittelemulsion gebrauchsfertig ist. Die erfindungs
gemäße Farbgebung der unterschiedlichen Phasen erfüllt somit auch eine Indikator
funktion und gewährleistet, daß die in den jeweiligen Phasen enthaltenen Reinigungs
mittelkomponenten im vorgesehenen Verhältnis bzw. in den vorgesehenen Mengen zur
Anwendung gelangen.
Die einzelnen Phasen im Mittel sind über lange Zeit stabil. Die Überführung in eine
temporäre Emulsion bleibt auch nach häufigem Schütteln reversibel. Zudem kann die
Trennung von Inhaltsstoffen in separate Phasen die chemische Stabilität des Mittels
fördern.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfaßt das erfindungsgemäße
Reinigungsmittel mindestens einen Farbstoff, der zu 90 bis 100%, vorzugsweise mit mehr
als 95%, besonders bevorzugt mit mehr als 99% und insbesondere bevorzugt mit mehr
als 99,9% in der hydrophoben Phase enthalten ist. In einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform ist mindestens ein Farbstoff enthalten, der zu 90 bis 100%,
vorzugsweise mit mehr als 95%, besonders bevorzugt mit mehr als 99% und
insbesondere bevorzugt mit mehr als 99,9% in der hydrophilen Phase enthalten ist.
Es ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
vorgesehen, daß das Reinigungsmittel wenigstens einen wasserlöslichen Farbstoff,
vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe umfassend Acid Blue 3, Acid Blue 7, Acid Blue
9, Liquitint Blue HP, Acid Green 81, Acid Red 33, Acid Red 274, Liquitint Red ST, Acid
Yellow 23, INCI Sunset Yellow, Basanyl Rot und Reactive Yellow 25 enthält.
Es ist besonders bevorzugt, daß wenigstens eine Phase des erfindungsgemäßen
Reinigungsmittels wenigstens einen wasserlöslichen Farbstoff mit einer Löslichkeit in
Wasser von wenigstens 10-6 g/L, vorzugsweise von wenigstens 10-4 g/L und besonders
bevorzugt von größer 10-1 g/L aufweist.
Es ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
vorgesehen, daß wenigstens eine Phase des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels
wenigstens einen öllöslichen Farbstoff, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe
umfassend Solvent Blue 35, Solvent Green 7, Solvent Orange 1, Sandoplast Blau 2B,
Fettgelb 3G, tragon Red SRE 122, iragon Green SGR 3, Orange-AU-Gras-W 2201 und
Solvent Yellow 33, aufweist.
Es ist besonders bevorzugt, daß das erfindungsgemäße Reinigungsmittel wenigstens
einen öllöslichen Farbstoff mit einer Löslichkeit in einem aromatenfreien, iso-Dodecan
enthaltenden Kohlenwasserstoffgemisch mit einem Siedebereich von 165 bis 185°C
(Shellsol T) von wenigstens 0,01%, vorzugsweise von wenigstens 0,02% und besonders
bevorzugt von größer 0,03% aufweist. Bei Shellsol T handelt es sich um ein vorzugsweise
iso-Dodecan-enthaltendes iso-Lösemittel, welches aromatenfrei ist und einen
Siedebereich von 165 bis 185°C aufweist.
Eine Übersicht über erfindungsgemäß besonders geeignete Farbstoffe ist in
nachfolgender Tabelle 1 gegeben. Die dort aufgelisteten Farbstoffe sind kommerziell
erhältlich und werden von den Firmen BASF (BASF AG, Ludwigshafen, DE), Bayer
(Bayer AG, Leverkusen, DE), Clariant (Clariant GmbH, DE), DyStar (DyStar Textilfarben
GmbH & Co. Deutschland KG, DE), Milliken (Milliken Chemical, US) und Wackherr (Les
Colorants Wackherr SA, FR) angeboten.
In einer weiteren erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform enthält das Reinigungs
mittel zwei wasserlösliche Farbstoffe, vorzugsweise zwei wasserlösliche Farbstoffe und
einen öllöslichen Farbstoff.
Es ist insbesondere bevorzugt, daß das Reinigungsmittel den Farbstoff Liquitint Blue HP
und eine binäre Farbstoffkombination ausgewählt aus der Gruppe umfassend Liquitint
Red ST/Reactive Yellow 25, Acid Red 274/Acid Blue 3, Acid Blue 3/Solvent Yellow 33,
Reactive Yellow 25/Solvent Orange 1, Acid Blue 7/Solvent Green 7 und Basic Violet
10/Solvent Green 7 enthält. In einer weiteren erfindungsgemäß bevorzugten
Ausführungsform enthält das Reinigungsmittel eine ternäre Farbstoffkombination aus der
Gruppe, umfassend Acid Blue 9/Acid Yellow 23/Reactive Yellow 25, Liquitint Blue
HP/Reactive Yellow 25/Acid Blue 3, Acid Green 81/Acid Blue 3/INCI Sunset Yellow oder
Liquitint Blue HP/Liquitint Red ST/Acid Red 33.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, die hydrophobe wäßrige Phase des
Reinigungsmittels die obere Phase und die hydrophile wäßrige Phase die untere Phase
bildet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bildet die hydrophobe wäßrige
Phase die untere Phase des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels und die hydrophile
wäßrige Phase die obere Phase.
In einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das
Reinigungsmittel als ionisches Phasentrennhilfsmittel ein Citrat, ausgewählt aus der
Gruppe umfassend Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Ammonium- sowie Mono-, Di- bzw.
Trialka-nolammoniumcitrate, vorzugsweise Mono-, Di- bzw. Triethanolammoniumcitrate.
Besonders bevorzugt enthält das mehrphasige Mittel als ionisches Phasentrennhilfsmittel
Natriumcitrat und/oder Kaliumcitrat, wobei das Kaliumcitrat vorzugsweise in situ aus
Citronensäure und Kaliumhydroxid generiert wird.
Es ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt, daß das ionische Phasentrennhilfsmittel in
Mengen, bezogen auf die Zusammensetzung, von 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis
20 Gew.-%, insbesondere 5 bis 15 Gew.-%, äußerst bevorzugt 8 bis 13 Gew.-% im
Reinigungsmittel enthalten ist.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung des
erfindungsgemäßen Reinigungsmittels durch Aufmischen unmittelbar aus den
Reinigungsmittelkomponenten, anschließendes Durchmischen und abschließendes
Stehen des Mittels zur Auftrennung der temporären Emulsion.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin die Verwendung des wäßrigen
flüssigen mehrphasigen tensidhaltigen Reinigungsmittels gemäß der vorliegenden
Erfindung zur Reinigung harter Oberflächen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthalten die Mittel eine
oder mehrere hydrophobe Komponenten. Geeignete Hydrophobkomponenten sind
beispielsweise Dialkylether mit gleichen oder verschiedenen C4- bis C14-Alkylresten,
insbesondere Dioctylether; Kohlenwasserstoffe mit einem Siedebereich von 100 bis
300°C, insbesondere 140 bis 280°C, z. B. aliphatische Kohlenwasserstoffe mit einem
Siedebereich von 145 bis 200°C, Isoparaffine mit einem Siedebereich von 200 bis 260°C;
etherische Öle, insbesondere Limonen und das aus Kiefernwurzeln und -stubben
extrahierte Pine Oil; und auch Mischungen dieser Hydrophobkomponenten, insbesondere
Mischungen von zwei oder drei der genannten Hydrophobkomponenten. Bevorzugte
Gemische von Hydrophobkomponenten sind Gemische von verschiedenen Dialkylethern,
von Dialkylethern und Kohlenwasserstoffen, von Dialkylethern und etherischen Ölen, von
Kohlenwasserstoffen und etherischen Ölen, von Dialkylethern und Kohlenwasserstoffen
und etherischen Ölen und von diesen Gemischen. Die Mittel enthalten Hydrophob
komponenten in Mengen, bezogen auf die Zusammensetzung, von 0 bis 20 Gew.-%,
vorzugsweise 0,1 bis 14 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 10 Gew.-%, äußerst bevorzugt 0,8
bis 7 Gew.-%.
Die erfindungsgemäßen Mittel können neben Citronensäure und/oder Citrat ein oder
mehrere weitere Phasentrennhilfsmittel enthalten. Geeignete weitere Phasentrenn
hilfsmittel sind beispielsweise die Alkalimetall- und Erdalkalimetallhalogenide, insbe
sondere -chloride, und -sulfate sowie -nitrate, insbesondere Natrium- und Kaliumchlorid
und -sulfat, sowie Ammoniumchlorid und -sulfat bzw. deren Mischungen, wobei Natrium
chlorid besonders bevorzugt ist. Solche Salze unterstützen als starke Elektrolyte die
Phasentrennung durch den Salzeffekt.
Die erfindungsgemäßen Mittel können als Tensidkomponente anionische, nichtionische,
amphotere oder kationische Tenside bzw. Tensidgemische aus einer, mehreren oder
allen diesen Tensidklassen enthalten. Die Mittel enthalten Tenside in Mengen, bezogen
auf die Zusammensetzung, von 0,01 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 20 Gew.-%,
insbesondere 1 bis 14 Gew.-%, äußerst bevorzugt 3 bis 10 Gew.-%.
Geeignete Niotenside sind beispielsweise C8-C18-Alkylalkoholpolyglykolether, Alkylpoly
glykoside sowie stickstoffhaltige Tenside oder auch Sulfobemsteinsäuredi-C1-C12-Alkyl
ester bzw. Mischungen davon, insbesondere der ersten beiden. Die Mittel enthalten
nichtionische Tenside in Mengen, bezogen auf die Zusammensetzung, von 0 bis
30 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 20 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 14 Gew.-%, äußerst
bevorzugt 1 bis 10 Gew.-%.
C8-C18-Alkylalkoholpolypropylenglykol/polyethylenglykolether stellen bevorzugte bekannte
nichtionische Tenside dar. Sie können durch die Formel II, RiO-
(CH2CH(CH3)O)p(CH2CH2O)e-H, beschrieben werden, in der Ri für einen linearen oder
verzweigten, aliphatischen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, p
für 0 oder Zahlen von 1 bis 3 und e für Zahlen von 1 bis 20 steht.
Die C8-C18-Alkylalkoholpolyglykolether der Formel II kann man durch Anlagerung von
Propylenoxid und/oder Ethylenoxid an Alkylalkohole, vorzugsweise an Fettalkohole,
erhalten. Typische Beispiele sind Polyglykolether der Formel II, in der Ri für einen Alkylrest
mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, p für 0 bis 2 und e für Zahlen von 2 bis 7 steht.
Bevorzugte Vertreter sind beispielsweise C10-C14-Fettalkohol + 1PO + 6EO-ether (p = 1,
e = 6) und C12-C18-Fettalkohol + 7EO-ether (p = 0, e = 7) sowie deren Mischungen.
Es können auch endgruppenverschlossene C8-C18-Alkylalkoholpolyglykolether eingesetzt
werden, d. h. Verbindungen in denen die freie OH-Gruppe in der Formel II verethert ist.
Die endgruppenverschlossenen C8-C18-Alkylalkoholpolyglykolether können nach
einschlägigen Methoden der präparativen organischen Chemie erhalten werden. Vorzugs
weise werden C8-C18-Alkylalkohopolyglykolether in Gegenwart von Basen mit
Alkylhalogeniden, insbesondere Butyl- oder Benzylchlorid, umgesetzt. Typische Beispiele
sind Mischether der Formel II, in der Ri für einen technischen Fettalkoholrest,
vorzugsweise C12/14-Kokosalkylrest, p für 0 und e für 5 bis 10 stehen, die mit einer Butyl
gruppe verschlossen sind.
Bevorzugte nichtionische Tenside sind weiterhin Alkylpolyglykoside (APG) der Formel III,
RiiO[G]x, in der Rii für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten
Alkylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, [G] für einen glykosidisch verknüpften
Zuckerrest und x für eine Zahl von 1 bis 10 stehen. APG sind nichtionische Tenside und
stellen bekannte Stoffe dar, die nach den einschlägigen Verfahren der präparativen
organischen Chemie erhalten werden können. Die Indexzahl x in der allgemeinen
Formel III gibt den Oligomerisierungsgrad (DP-Grad) an, d. h. die Verteilung von Mono-
und Oligoglykosiden, und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während x in einer
gegebenen Verbindung stets ganzzahlig sein muß und hier vor allem die Werte x = 1 bis 6
annehmen kann, ist der Wert x für ein bestimmtes Alkylglykosid eine analytisch ermittelte
rechnerische Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Vorzugsweise werden
Alkylglykoside mit einem mittleren Oligomerisierungsgrad x von 1,1 bis 3,0 eingesetzt.
Aus anwendungstechnischer Sicht sind solche Alkylglykoside bevorzugt, deren
Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbesondere zwischen 1,2 und 1,6 liegt. Als
glykosidische Zucker wird vorzugsweise Xylose, insbesondere aber Glucose verwendet.
Der Alkyl- bzw. Alkenylrest Rii (Formel III) kann sich von primären Alkoholen mit 8 bis 18,
vorzugsweise 8 bis 14 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Capronal
kohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol und Undecylalkohol sowie deren technische
Gemische, wie sie beispielsweise im Verlauf der Hydrierung von technischen Fett
säuremethylestern oder im Verlauf der Hydrierung von Aldehyden aus der ROELENschen
Oxosynthese anfallen.
Vorzugsweise leitet sich der Alkyl- bzw. Alkenylrest Rii aber von Laurylalkohol, Myristyl
alkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol oder Oleyl
alkohol ab. Weiterhin sind Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachidylalkohol, Gado
leylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol sowie deren technische Gemische zu nennen.
Als weitere nichtionische Tenside können stickstoffenthaltende Tenside enthalten sein,
z. B. Fettsäurepolyhydroxyamide, beispielsweise Glucamide, und Ethoxylate von
Alkylaminen, vicinalen Diolen und/oder Garbonsäureamiden, die Alkylgruppen mit 10 bis
22 C-Atomen, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen, besitzen. Der Ethoxylierungsgrad dieser
Verbindungen liegt dabei in der Regel zwischen 1 und 20, vorzugsweise zwischen 3 und
10. Bevorzugt sind Ethanolamid-Derivate von Alkansäuren mit 8 bis 22 C-Atomen,
vorzugsweise 12 bis 16 C-Atomen. Zu den besonders geeigneten Verbindungen gehören
die Laurinsäure-, Myristinsäure- und Palmitinsäuremonoethanolamide.
Geeignete Aniontenside sind die bevorzugten C8-C18-Alkylsulfate, C8-C18-Alkylether
sulfate, d. h. die Sulfatierungsprodukte der Alkoholether der Formel II, und/oder C8-C18-
Alkylbenzolsulfonate, insbesondere Dodecylbenzolsulfonat, aber auch C8-C18-Alkansulfo
nate, C8-C18-α-Olefinsulfonate, sulfonierte C8-C18-Fettsäuren, C8-C22-Carbonsäureamid
ethersulfate, Sulfobernsteinsäuremono-C1-C12-Alkylester, C8-C22-Alkylpolyglykolethercar
boxylate, C8-C18-N-Acyltauride, C8-C16-N-Sarkosinate und C8-C18-Alkylisethionate bzw.
deren Mischungen. Sie werden in Form ihrer Alkalimetall- und Erdalkalimetallsalze,
insbesondere Natrium-, Kalium- und Magnesiumsalze, wie auch Ammonium- und Mono-,
Di-, Tri- bzw. Tetraalkylammoniumsalze sowie im Falle der Sulfonate auch in Form ihrer
korrespondierenden Säure, z. B. Dodecylbenzolsulfonsäure, eingesetzt. Beim Einsatz von
Sulfonsäure wird diese üblicherweise in situ mit einer oder mehreren entsprechenden
Basen, z. B. Alkalimetall- und Erdalkalimetallhydroxide, insbesondere Natrium-, Kalium-
und Magnesiumhydroxid, sowie Ammoniak oder Mono-, Di-, Tri- bzw. Tetraalkylamin, zu
den vorgenannten Salzen neutralisiert. Die Mittel enthalten anionische Tenside in
Mengen, bezogen auf die Zusammensetzung, von 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis
20 Gew.-%, insbesondere 1 bis 14 Gew.-%, äußerst bevorzugt 2 bis 10 Gew.-%.
Beim Einsatz der besonders bevorzugten Alkylbenzolsulfonsäuren kann es, insbesondere
bei einem hohen Gehalt an Natriumchlorid und/oder bei Neutralisation mit
Natriumhydroxid, zu Trübungen im Bereich der Grenzschicht zwischen den Phasen I und
II kommen. Diesem Problem wirkt jedoch das erfindungsgemäß vorgesehene ionische
Phasentrennhilfsmittel, wie z. B. Citrat entgegen. Des weiteren wirkt sich auch die
Neutralisation der Alkylbenzolsulfonsäure mit Kaliumhydroxid positiv auf die
Phasentrennung, die Klarheit der Phasen und die Schärfe sowie Trübungsarmut bzw. -
freiheit der Phasengrenzschicht aus.
Wegen ihrer schaumdämpfenden Eigenschaften können die erfindungsgemäßen Mittel
auch Seifen, d. h. Alkali- oder Ammoniumsalze gesättigter oder ungesättigter C6-C22-Fett
säuren, enthalten. Die Seifen können in einer Menge bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise von
0,1 bis 2 Gew.-%, eingesetzt werden.
Geeignete Amphotenside sind beispielsweise Betaine der Formel
(Riii)(Riv)(Rv)N+CH2COO-, in der Riii einen gegebenenfalls durch Heteroatome oder Hetero
atomgruppen unterbrochenen Alkylrest mit 8 bis 25, vorzugsweise 10 bis 21
Kohlenstoffatomen und Riv sowie Rv gleichartige oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 3
Kohlenstoffatomen bedeuten, insbesondere C10-C18-Alkyl-dimethylcarboxymethylbetain
und C11-C17-Alkylamidopropyl-dimethylcarboxymethylbetain. Die Mittel enthalten
amphotere Tenside in Mengen, bezogen auf die Zusammensetzung, von 0 bis
15 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%.
Geeignete Kationtenside sind u. a. die quartären Ammoniumverbindungen der Formel
(Rvi)(Rvii)(Rviii)(Rix)N+X-, in der Rvi bis Rix für vier gleich- oder verschiedenartige,
insbesondere zwei lang- und zwei kurzkettige, Alkylreste und X- für ein Anion,
insbesondere ein Halogenidion, stehen, beispielsweise Didecyl-dimethyl-ammoniumchlo
rid, Alkyl-benzyl-didecyl-ammoniumchlorid und deren Mischungen. Die Mittel enthalten
kationische Tenside in Mengen, bezogen auf die Zusammensetzung, von 0 bis
10 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 3 Gew.-%.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Mittel anionische
und nichtionische Tenside nebeneinander, vorzugsweise C8-C18-Alkylbenzolsulfonate,
C8-C18-Alkylsulfate und/oder C8-C18-Alkylethersulfate neben C8-C18-Alkylalkoholpolyglykol
ethern und/oder Alkylpolyglykosiden, insbesondere C8-C18-Alkylbenzolsulfonate neben
C8-C18-Alkylalkoholpolyglykolethern.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen Mittel neben der Citronensäure und/oder Citrat
ein oder mehrere weitere Builder enthalten. Geeignete Builder sind beispielsweise
Alkalimetallgluconate, -nitrilotriacetate, -carbonate und -bicarbonate, insbesondere
Natriumgluconat, und -nitrilotriacetat sowie Natrium- und Kaliumcarbonat und -bicarbonat,
sowie Alkalimetall- und Erdalkalimetallhydroxide, insbesondere Natrium- und
Kaliumhydroxid, Ammoniak und Amine, insbesondere Mono- und Triethanolamin, bzw.
deren Mischungen. Hierzu zählen auch die Salze der Glutarsäure, Bernsteinsäure,
Adipinsäure, Weinsäure und Benzolhexacarbonsäure sowie Phosphonate und Phosphate,
beispielsweise Natriumhexametaphosphat wie etwa eine Mischung kondensierter
Orthophosphate der Formel 1, in der n für einen Mittelwert von etwa 12 steht. Die Mittel
enthalten Builder in Mengen, bezogen auf die Zusammensetzung, von 0 bis 20 Gew.-%,
vorzugsweise 0,01 bis 12 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 8 Gew.-%, äußerst bevorzugt 0,3
bis 5 Gew.-%. Die Builder wirken hierbei zusätzlich als Phasentrennhilfsmittel.
Ein besonders bevorzugter Builder ist Kaliumhydroxid, da es sich besonders positiv auf
die Phasentrennung, die Klarheit und Farbbrillianz der Phasen sowie die Schärfe und
Trübungsarmut bzw. -freiheit der Phasengrenzschicht auswirkt.
Neben den genannten Komponenten können die erfindungsgemäßen Mittel weitere Hilfs-
und Zusatzstoffe enthalten, wie sie in derartigen Mitteln üblich sind. Hierzu zählen
insbesondere Polymere, Soil-Release-Wirkstoffe, Lösungsmittel (z. B. Ethanol,
Isopropanol, Glykolether), Lösungsvermittler, Hydrotrope (z. B. Cumolsulfonat, Octylsulfat,
Butylglucosid, Butylglykol), Reinigungsverstärker, Viskositätsregler (z. B. synthetische
Polymere wie Polysaccharide, Polyacrylate, in der Natur vorkommenden Polymere und
deren Derivate wie Xanthangum, weitere Polysaccharide und/oder Gelatine),
Desinfektionsmittel, Antistatika, Konservierungsmittel, Bleichsysteme, Enzyme, Parfüm,
Farb- und Duftstoffe sowie Trübungsmittel oder auch Hautschutzmittel, wie sie in
EP-A-522 556 beschrieben sind. Die Menge an derartigen Zusätzen liegt üblicherweise
nicht über 12 Gew.-% im Reinigungsmittel. Die Untergrenze des Einsatzes hängt von der
Art des Zusatzstoffes ab und kann beispielsweise bei Farbstoffen bis zu 0,001 Gew.-%
und darunter betragen. Vorzugsweise liegt die Menge an Hilfsstoffen zwischen 0,01 und
7 Gew.-%, insbesondere 0,1 und 4 Gew.-%.
Der pH-Wert der erfindungsgemäßen Mittel kann über einen weiten Bereich variiert wer
den, bevorzugt ist jedoch ein Bereich von 2,5 bis 12, insbesondere 5 bis 10,5. Unter dem
pH-Wert der erfindungsgemäßen Mittel ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der pH-
Wert des Mittels in Form der temporären Emulsion zu verstehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Mittel alkalisch eingestellt
mit einem pH-Wert von 8 bis 12, vorzugsweise 8,5 bis 11,5, insbesondere 9 bis 11,
äußerst bevorzugt 9,3 bis 10,5.
Als pH-Regulatoren eignen sich einerseits Mineralsäuren, z. B. Salzsäure, insbesondere
aber Citronensäure, und andererseits die vorgenannten alkalischen Builder, vorzugsweise
Natriumhydroxid, insbesondere jedoch aufgrund der bereits genannten Vorzüge
Kaliumhydroxid.
Die erfindungsgemäßen Mittel können durch Aufmischen unmittelbar aus ihren
Rohstoffen, anschließendes Durchmischen und abschließendes Stehen des Mittels zur
Auftrennung der temporären Emulsion hergestellt werden.
Die erfindungsgemäßen Mittel E1 bis E12 wurden wie zuvor beschrieben hergestellt. Sie
basieren auf einer einheitlichen Rahmenrezeptur R (Tabelle 1) und unterscheiden sich
lediglich in Art, Anzahl und Menge an Farbstoff(en) (Tabellen 2 und 3). In Tabelle 1 ist
neben der Zusammensetzung der Rahmenrezeptur R in Gew.-% auch ihr pH-Wert und
das quantifizierte Volumenverhältnis der unteren Phase I zur oberen Phase II
wiedergegeben. Zudem enthielten die Mittel E1 bis E12 0,05 Gew.-% Glutaraldehyd als
Konservierungsmittel.
Zusammensetzung [Gew.-%] | |
R | |
C9-C13-Alkylbenzolsulfonsäure | 4 |
C12-C18-Fettalkohol + 7EO-ether | 2 |
Citronensäure.1H2O | 6,2 |
Kaliumhydroxid | 5,7 |
Soda, calciniert | 0,2 |
Dioctylether | 5 |
Parfüm | 0,8 |
Glutaraldehyd | 0,05 |
Wasser | ad 100 |
pH-Wert | 10 |
Volumenverhältnis Phase I : Phase II | 60 : 40 |
Sämtliche Mittel zeigten zwei kontinuierliche, jeweils unterschiedlich gefärbte Phasen. Bei
keinem der Mittel konnten beim Stehenlassen im Bereich der Phasengrenze irgendwelche
Mischphasen bzw. Mischfarben beobachtet werden. In allen Fällen erhielt man eine
scharfe Phasenabgrenzung. Beim Schütteln der Reinigungsmittel E1-E12 erhielt man
temporär eine cremig aussehende Emulsion mit definierter Mischfarbe. Die Mischfarbe
ergab sich jeweils aus den Farben der unterschiedlichen Phasen. Weiterhin wiesen die
erfindungsgemäßen Mittel - auch nach mehrfachem Schütteln - transparente Phasen mit
einer trübungsfreien scharfen Phasengrenze und brillianten Farben auf.
Claims (19)
1. Wäßriges flüssiges mehrphasiges Reinigungsmittel mit wenigstens zwei Phasen,
das mindestens eine hydrophile wäßrige Phase I sowie eine hydrophobe wäßrige Phase II
aufweist und sich durch Schütteln temporär in eine Emulsion überführen läßt, dadurch
gekennzeichnet, daß es mindestens einen Farbstoff mit einem NERSTschen
Verteilungskoeffizienten K von mehr als 1 und mindestens einen Farbstoff mit einem
NERNSTschen Verteilungskoeffizienten K von weniger als 1 aufweist.
2. Reinigungsmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Reini
gungsmittelkomponenten ausgewählt aus der Gruppe umfassend ionische Phasentrenn
hilfsmittel, anionische Tenside, kationische Tenside, nichtionische Tenside, hydrophobe
Komponenten, Builder, Hydrotrope, Duftstoffe und/oder Hilfs- und Zusatzstoffe, aufweist.
3. Reinigungsmittel gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es
mindestens einen Farbstoff aufweist, der zu 90 bis 100%, vorzugsweise mit mehr als
95%, besonders bevorzugt mit mehr als 99% und insbesondere bevorzugt mit mehr als
99, 9% in der hydrophoben Phase enthalten ist.
4. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß es mindestens einen Farbstoff aufweist, der zu 90 bis 100%,
vorzugsweise mit mehr als 95%, besonders bevorzugt mit mehr als 99% und
insbesondere bevorzugt mit mehr als 99, 9% in der hydrophilen Phase enthalten ist.
5. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß es wenigstens einen wasserlöslichen Farbstoff, vorzugsweise
ausgewählt aus der Gruppe umfassend Acid Blue 3, Acid Blue 7, Acid Blue 9, Liquitint
Blue HP, Acid Green 81, Acid Red 33, Acid Red 274, Liquitint Red ST, Acid Yellow 23,
INCI Sunset Yellow, Basanyl Rot und/oder Reactive Yellow 25 enthält.
6. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß es wenigstens einen wasserlöslichen Farbstoff mit einer Löslichkeit
in Wasser von wenigstens 10-6 g/L, vorzugsweise von wenigstens 10-4 g/L und besonders
bevorzugt von größer 10-1 g/L aufweist.
7. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß es wenigstens einen öllöslichen Farbstoff, vorzugsweise ausge
wählt aus der Gruppe umfassend Solvent Blue 35, Solvent Green 7, Solvent Orange 1,
Sandoplast Blau 2B, Fettgelb 3 G, Iragon Red SRE 122, Iragon Green SGR 3, Orange-
AU-Gras-W-2201 und Solvent Yellow 33, enthält.
8. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß es wenigstens einen öllöslichen Farbstoff mit einer Löslichkeit in
einem aromatenfreien, iso-Dodecanenthaltenden Kohlenwasserstoffgemisch mit einem
Siedebereich von 165 bis 185°C (Shellsol T) von wenigstens 0,01%, vorzugsweise von
wenigstens 0,02% und besonders bevorzugt von größer 0.03% aufweist.
9. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß es zwei wasserlösliche Farbstoffe enthält.
10. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß es zwei wasserlösliche Farbstoffe und einen öllöslichen Farbstoff
enthält.
11. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß es den Farbstoff Liquitint Blue HP und eine binäre
Farbstoffkombination ausgewählt aus der Gruppe umfassend Liquitint Red ST/Reactive
Yellow 25, Acid Red 274/Acid Blue 3, Acid Blue 3/Solvent Yellow 33, Reactive Yellow
25/Solvent Orange 1, Acid Blue 7/Solvent Green 7 und Basic Violet 10/Solvent Green 7
enthält.
12. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß es eine ternäre Farbstoffkombination aus der Gruppe, umfassend
Acid Blue 9/Acid Yellow 23/Reactive Yellow 25, Liquitint Blue HP/Reactive Yellow 25/Acid
Blue 3, Acid Green 81/Acid Blue 3/INCI Sunset Yellow oder Liquitint Blue HP/Liquitint Red
ST/Acid Red 33, enthält.
13. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die hydrophobe wäßrige Phase die obere Phase und die
hydrophile wäßrige Phase die untere Phase bildet.
14. Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die hydrophobe wäßrige Phase die untere Phase und die hydrophile wäßrige Phase
die obere Phase bildet.
15. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß es als ionisches Phasentrennhilfsmittel ein Citrat enthält, ausgewählt aus
der Gruppe umfassend Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Ammonium- sowie Mono-, Di- bzw.
Trialkanolammoniumcitrate, vorzugsweise Mono-, Di- bzw. Triethanolammoniumcitrate.
16. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß es als ionisches Phasentrennhilfsmittel Natriumcitrat und/oder
Kaliumcitrat enthält, wobei das Kaliumcitrat vorzugsweise in situ aus Citronensäure und
Kaliumhydroxid generiert wird.
17. Reinigungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß es ionisches Phasentrennhilfsmittel in Mengen, bezogen auf die
Reinigungsmittelzusammensetzung, von 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 20 Gew.-
%, insbesondere 5 bis 15 Gew.-%, äußerst bevorzugt 8 bis 13 Gew.-%.
18. Verfahren zur Herstellung eines Reinigungsmittels nach einem der vorstehenden
Ansprüche durch Aufmischen unmittelbar aus seinen Reinigungsmittelkomponenten,
anschließendes Durchmischen und abschließendes Stehen des Reinigungsmittels zur
Auftrennung der temporären Emulsion.
19. Verwendung des wäßrigen flüssigen mehrphasigen tensidhaltigen Reinigungs
mittels gemäß einem der vorstehenden Ansprüche zur Reinigung harter Oberflächen.
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