DE102014207172A1 - Siloxane-containing copolymers as hydrophobizing agents - Google Patents
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- C11D2111/18—
Abstract
Vorgeschlagen wird die Verwendung von siloxangruppen-haltigen Copolymeren zur hydrophoben Ausrüstung harter Oberflächen, insbesondere von Glas, und Reinigungsmittel für harte Oberflächen, insbesondere für Glas, die solche siloxangruppen-haltigen Copolymere enthalten.It is proposed to use siloxane-group-containing copolymers for the hydrophobic finishing of hard surfaces, in particular of glass, and hard surface cleaners, in particular for glass, containing such siloxane-containing copolymers.
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung bestimmter polymerer siloxangruppen-haltiger Wirkstoffe zur hydrophoben Ausrüstung harter Oberflächen, insbesondere von Glas, und Reinigungsmittel für harte Oberflächen, insbesondere für Glas, die solche polymeren Wirkstoffe enthalten. The invention relates to the use of certain polymeric siloxane-containing active ingredients for the hydrophobic finishing of hard surfaces, in particular of glass, and cleaning agents for hard surfaces, in particular for glass, containing such polymeric active ingredients.
Die Reinigung harter Oberflächen und insbesondere die Reinigung von Glas hat neben dem hygienischen Aspekt auch eine ästhetische Seite. So ist es wünschenswert, dass eine gereinigte Fläche möglichst schnell und gleichmäßig trocknet, um die Bildung unschöner tropfen- oder streifenförmiger Rückstände (“Nasen”) nach Möglichkeit zu vermeiden. Diese können jedoch nicht nur nach der Reinigung, insbesondere bei der Verwendung harten Wassers, entstehen, sondern auch zwischen den Reinigungsvorgängen, wenn die Oberfläche erneut in Kontakt mit Wasser gerät. Dies ist beispielsweise in Badezimmern der Fall, vor allem aber bei der Witterung und insbesondere dem Regenfall ausgesetzten Oberflächen wie zum Beispiel Fenstern. Ein weiterer Aspekt, wiederum vor allem bei der Witterung ausgesetzten Oberflächen, ist die Verringerung der Wiederanschmutzungsneigung gereinigter Flächen, da es für den Verbraucher erstrebenswert ist, einen möglichst langen Zeitraum zwischen zwei Reinigungsvorgängen verstreichen zu lassen, ohne dass die Oberfläche für den Betrachter schmutzig erscheint. Zudem ist auch eine Antibeschlagwirkung wünschenswert, um die Kondensation von Wasser auf der Oberfläche zu minimieren. The cleaning of hard surfaces and in particular the cleaning of glass has in addition to the hygienic aspect also an aesthetic side. Thus, it is desirable that a cleaned surface dries as quickly and evenly as possible in order to avoid the formation of unsightly drop or strip residues ("noses") wherever possible. However, these can arise not only after cleaning, especially when using hard water, but also between cleaning operations when the surface comes into contact with water again. This is the case for example in bathrooms, but especially in the weather and especially the rainfall exposed surfaces such as windows. Another aspect, again especially in weathered surfaces, is the reduction in the tendency of cleaned surfaces to become soiled, since it is desirable for the consumer to allow as long a period as possible to pass between two cleaning operations without the surface becoming dirty to the viewer. In addition, an anti-fog effect is desirable to minimize the condensation of water on the surface.
Um dies zu erreichen ist verschiedentlich vorgeschlagen worden, Reinigungsmittel zu verwenden, welche zu einer möglichst raschen flächigen Benetzung der Oberfläche führen. Die flächige Benetzung mit einem dünnen Wasserfilm führt im Vergleich mit dem vereinzelten Vorliegen größerer Wassertropfen zur schnelleren Trocknung, so dass nach diesem Ansatz das Reinigungsmittel die zu reinigende Oberfläche dergestalt modifizieren sollte, dass sich das Benetzungsverhalten gegenüber einer unbehandelten Oberfläche dahingehend verändert, dass Wasser sich auf ihr rascher großflächig ausbreitet, die Oberfläche also hydrophiler wird. In order to achieve this, it has been proposed on various occasions to use cleaning agents which lead to the fastest possible surface wetting of the surface. The surface wetting with a thin film of water leads in comparison with the isolated presence of larger drops of water to faster drying, so that after this approach, the cleaning agent should modify the surface to be cleaned such that the wetting behavior compared to an untreated surface changes so that water on spread faster over a large area, making the surface more hydrophilic.
Die hier vorliegende Erfindung verfolgt einen anderen Ansatz und geht von der Überlegung aus, dass aus dem Wasser stammende Spuren auf der Oberfläche vermieden würden, wenn Wassertropfen auf der Oberfläche gleichsam rollen könnten, so dass sie an seitlichen Begrenzungen der Oberfläche von ihr abfielen und nicht durch Verdunstenlassen von ihr entfernt werden müssten. The present invention adopts a different approach and starts from the premise that water-borne traces on the surface would be avoided if water droplets could roll on the surface as it were, so that they fell away from it at lateral boundaries of the surface and not through Evasion of it would have to be removed.
Aus
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Copolymeren mit dem Monomerbaustein der allgemeinen Formel I und dem Monomerbaustein der allgemeinen Formel II, in denen
R1 für -(CH2)nSi(OSi(CH3)3)m(OH)p(R5)q,
R2, R3 und R4 unabhängig voneinander für H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 C-Atomen,
R5 für eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen,
n für eine Zahl von 1 bis 3, und
m, p und q unabhängig voneinander für eine Zahl von 0 bis 3, wobei die Summe m + p + q = 3 beträgt, stehen,
zur hydrophoben Ausrüstung harter Oberflächen, insbesondere von Glas. The invention relates to the use of copolymers with the monomer unit of the general formula I and the monomer unit of the general formula II, in which
R 1 is - (CH 2 ) n Si (OSi (CH 3 ) 3 ) m (OH) p (R 5 ) q ,
R 2 , R 3 and R 4 independently of one another are H or an alkyl group having 1 to 3 C atoms,
R 5 is an alkyl group having 1 to 5 C atoms,
n is a number from 1 to 3, and
m, p and q independently of one another represent a number from 0 to 3, the sum being m + p + q = 3,
for the hydrophobic finishing of hard surfaces, in particular of glass.
Vorzugsweise weist die Oberfläche nach der Ausrüstung einen Kontaktwinkel zu Wasser von mindestens 80°, insbesondere von 90° bis 120° auf. Glasoberflächen besitzen in der Regel Kontaktwinkel von unter 10°. Preferably, the surface after the equipment has a contact angle to water of at least 80 °, in particular from 90 ° to 120 °. Glass surfaces usually have contact angles of less than 10 °.
Die genannten Copolymere sind durch radikalische Polymerisation ethylenisch ungesättigter Vorläuferverbindungen der Monomerbausteine der allgemeinen Formeln I und II zugänglich. Sie können die beiden Monomerbausteine der allgemeinen Formeln I und II in statistischer Verteilung enthalten, oder sie weisen aus den Monomerbausteinen I oder II zusammengesetzte Blöcke I‘ und II‘ auf, in denen R1, R2, R3 und R4 die vorgenannte Bedeutung aufweisen und x und y unabhängig voneinander für Zahlen von 2 bis 2000, insbesondere 10 bis 1000 stehen. The copolymers mentioned are accessible by radical polymerization of ethylenically unsaturated precursor compounds of the monomer units of the general formulas I and II. They may contain the two monomer units of the general formulas I and II in statistical distribution, or they have blocks I 'and II' composed of the monomer units I or II, in which R 1 , R 2 , R 3 and R 4 have the abovementioned meaning and x and y independently of one another represent numbers from 2 to 2000, in particular from 10 to 1000.
Die siloxangruppen-haltigen Copolymere können neben den Monomerbausteinen I und II gewünschtenfalls weitere aus ethylenisch ungesättigten Verbindungen stammende Monomerbausteine aufweisen. Bevorzugt bestehen sie – von aus üblichen Radikalkettenstarter- und -abbruchverbindungen stammenden Anteilen abgesehen – nur aus den Monomerbausteinen I und II. If desired, the siloxane-containing copolymers may contain, in addition to the monomer units I and II, further monomer units derived from ethylenically unsaturated compounds. Apart from components derived from conventional free-radical initiator and terminator compounds, they preferably consist only of the monomer units I and II.
In bevorzugten Copolymeren liegt das Molverhältnis von Monomerbaustein I zu Monomerbaustein II im Bereich von 10:1 bis 1:10, insbesondere von 3:1 bis 1:3 und besonders bevorzugt bei 1:1. Das mittlere Molgewicht (hier und im Folgenden: Gewichtsmittel) des Copolymers liegt vorzugsweise im Bereich von 1000 g/mol bis 1 000 000 g/mol, insbesondere von 2000 g/mol bis 500 000 g/mol. In preferred copolymers, the molar ratio of monomer unit I to monomer unit II is in the range from 10: 1 to 1:10, in particular from 3: 1 to 1: 3 and particularly preferably 1: 1. The average molecular weight (here and hereinafter: weight average) of the copolymer is preferably in the range of 1000 g / mol to 1 000 000 g / mol, in particular from 2000 g / mol to 500 000 g / mol.
Die erfindungsgemäße Verwendung kann in einfacher Weise durch ein Verfahren zur hydrophoben Ausrüstung harter Oberflächen, insbesondere von Glas, derart erfolgen, dass man das Copolymer, in Substanz oder als Bestandteil einer flüssigen Zubereitung, wie beispielsweise einer Lösung, Suspension oder Dispersion zum Beispiel in Aceton, auf die harte Oberfläche, insbesondere eine Glasoberfläche aufbringt, zum Beispiel durch Gießen oder Sprühen, und gewünschtenfalls überschüssiges Material, beispielsweise mit Hilfe eines Tuches oder Schwamms, von der Oberfläche entfernt. Dabei bringt man vorzugsweise 0,01 ml bis 1 ml, insbesondere 0,05 ml bis 0,5 ml einer 0,001 gewichtsprozentigen bis 10 gewichtsprozentigen, insbesondere 0,02 gewichtsprozentigen flüssigen Zubereitung, insbesondere Lösung, des Copolymers pro cm2 der Oberfläche auf, und lässt diese mindestens 30 Minuten einwirken, wobei das Lösungs-, Dispergier- oder Suspensionsmittel der flüssigen Zubereitung gegebenenfalls, vollständig oder teilweise, verdunsten kann. Auch das Eintauchen von Gegenständen mit harten Oberflächen, insbesondere aus Glas, in eine genannte flüssige Zubereitung ist möglich. Die erfindungsgemäße Verwendung kann jedoch auch durch die Anwendung eines Reinigungsmittels erfolgen, welches das siloxangruppen-haltige Copolymer enthält, und Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahren können unter Einsatz eines solchen Reinigungsmittels ausgeübt werden. The use according to the invention can be carried out in a simple manner by a process for the hydrophobic finishing of hard surfaces, in particular of glass, such that the copolymer, in bulk or as a constituent of a liquid preparation, for example a solution, suspension or dispersion, for example in acetone, on the hard surface, in particular a glass surface applying, for example by casting or spraying, and if desired, excess material, for example by means of a cloth or sponge, removed from the surface. In this case, preferably 0.01 ml to 1 ml, in particular 0.05 ml to 0.5 ml of a 0.001 weight percent to 10 weight percent, in particular 0.02 weight percent liquid preparation, in particular solution, of the copolymer per cm 2 of the surface, and Leaves this act at least 30 minutes, wherein the solvent, dispersant or suspending agent of the liquid preparation optionally, completely or partially, can evaporate. It is also possible to immerse objects with hard surfaces, in particular of glass, in a liquid preparation. However, the use of the present invention can also be carried out by the use of a detergent containing the siloxane group-containing copolymer, and embodiments of the method of the present invention can be practiced using such a detergent.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher ein insbesondere flüssiges Reinigungsmittel für harte Oberflächen, insbesondere Glas, enthaltend ein voranstehend definiertes siloxangruppenhaltiges Copolymer. Vorzugsweise enthält das Mittel 0,01 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,05 Gew.-% bis 1 Gew.-% des siloxangruppen-haltigen Copolymers, wobei sich hier und im Folgenden die Angaben von Gew.-% auf das gesamte Mittel beziehen. A further subject of the invention is therefore an especially liquid cleaning agent for hard surfaces, in particular glass, comprising a siloxane group-containing copolymer defined above. The agent preferably contains from 0.01% by weight to 10% by weight, in particular from 0.05% by weight to 1% by weight, of the siloxane-containing copolymer, with the details of% by weight being given here and below. % to the total amount.
Durch den Einsatz des Reinigungsmittels erfolgt eine Hydrophobierung der Oberfläche, die zu einer langanhaltenden Verminderung der Benetzbarkeit der Oberfläche führt. Hierdurch perlen Wassertropfen von der Oberfläche ab und können keine in ihnen enthaltenen Bestandteile, zum Beispiel Schmutzpartikel, auf der Oberfläche ablagern, so dass das Erscheinungsbild der gereinigten Oberfläche über einen längeren Zeitraum sauber ist. Diese Effekte sind vorzugsweise über einen längeren Zeitraum nach der Anwendung des Mittels zu beobachten, beispielsweise drei Wochen lang. Dabei wird eine permanente Ausrüstung der Oberfläche jedoch nicht angestrebt. Schließlich soll das zu verwendende Reinigungsmittel den üblichen technischen und auch ästhetischen Anforderungen an ein Reinigungsmittel für harte Oberflächen genügen; insbesondere soll das Mittel in einer bevorzugten Ausführungsform transparent sein und sich auch zum Versprühen eignen sowie eine gute Reinigungsleistung aufweisen. By using the cleaning agent, a hydrophobing of the surface takes place, which leads to a long-lasting reduction of the wettability of the surface. As a result, water droplets emit from the surface and can not deposit any constituents, for example dirt particles, on the surface, so that the appearance of the cleaned surface is clean for a longer period of time. These effects are preferably observed over an extended period of time after application of the agent, for example for three weeks. However, a permanent equipment of the surface is not sought. Finally, the detergent to be used should meet the usual technical and aesthetic requirements for a hard surface cleaner; In particular, the agent should be transparent in a preferred embodiment and also suitable for spraying and have a good cleaning performance.
Ein erfindungsgemäßes Mittel enthält vorzugsweise mindestens 1 Tensid. Für die erfindungsgemäßen Mittel eignen sich insbesondere Tenside aus den Klassen der anionischen und nichtionischen Tenside. Vorzugsweise enthalten die Mittel anionische Tenside. Die Menge an anionischem Tensid liegt üblicherweise nicht über 10 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,01 und 5 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,01 und 1 Gew.-%, beispielsweise 0,5 Gew.-%. Sofern die Mittel nichtionische Tenside enthalten, liegt deren Konzentration üblicherweise nicht über 3 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,001 und 0,3 Gew.-% sowie insbesondere zwischen 0,001 und 0,1 Gew.-%. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Mittel jedoch frei von nichtionischen Tensiden. Als besonders vorteilhaft hat es sich weiterhin erwiesen, wenn der Tensidgehalt insgesamt in der anwendungsfertigen Zusammensetzung nicht mehr als 6 Gew.-% beträgt. Wird das Mittel als Konzentrat zur Verdünnung vor der Anwendung angeboten, so beträgt der Tensidgehalt insgesamt vorzugsweise nicht mehr als 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 12 Gew.-%, insbesondere 2 bis 10 Gew.-%. An agent according to the invention preferably contains at least 1 surfactant. Surfactants from the classes of anionic and nonionic surfactants are particularly suitable for the compositions according to the invention. Preferably, the compositions contain anionic surfactants. The amount of anionic surfactant is usually not more than 10 wt .-%, preferably between 0.01 and 5 wt .-%, in particular between 0.01 and 1 wt .-%, for example 0.5 wt .-%. If the compositions contain nonionic surfactants, their concentration is usually not more than 3% by weight, preferably between 0.001 and 0.3% by weight and in particular between 0.001 and 0.1% by weight. In a preferred embodiment, however, the agent according to the invention is free of nonionic surfactants. It has furthermore proven particularly advantageous if the total surfactant content in the ready-to-use composition is not more than 6% by weight. Will that be Agent provided as a concentrate for dilution before use, the total surfactant content is preferably not more than 15 wt .-%, particularly preferably 1 to 12 wt .-%, in particular 2 to 10 wt .-%.
Als anionische Tenside eignen sich vorzugsweise C8-C18-Alkylbenzolsulfonate, insbesondere mit etwa 12 C-Atomen im Alkylteil, C8-C20-Alkansulfonate, C8-C18-Monoalkylsulfate, C8-C18-Alkylpolyglykolethersulfate mit 2 bis 6 Ethylenoxideinheiten (EO) im Etherteil sowie Sulfobernsteinsäuremono- und -di-C8-C18-Alkylester. Weiterhin können auch C8-C18-α-Olefinsulfonate, sulfonierte C8-C18-Fettsäuren, insbesondere Dodecylbenzolsulfonat, C8-C22-Carbonsäureamidethersulfate, C8-C18-Alkylpolyglykolethercarboxylate, C8-C18-N-Acyltauride, C8-C18-N-Sarkosinate und C8-C18-Alkylisethionate bzw. deren Mischungen verwendet werden. Suitable anionic surfactants are preferably C 8 -C 18 -alkylbenzenesulfonates, in particular having about 12 C atoms in the alkyl moiety, C 8 -C 20 -alkanesulfonates, C 8 -C 18 -monoalkyl sulfates, C 8 -C 18 -alkylpolyglycol ether sulfates having 2 to 6 ethylene oxide units (EO) in the ether part as well as sulfosuccinic mono- and di-C 8 -C 18 -alkyl esters. Furthermore, C 8 -C 18 -α-olefinsulfonates, sulfonated C 8 -C 18 -fatty acids, in particular dodecylbenzenesulfonate, C 8 -C 22 -Carbonsäureamidethersulfate, C 8 -C 18 -Alkylpolyglykolethercarboxylate, C 8 -C 18 -N-Acyltauride , C 8 -C 18 -N sarcosinates and C 8 -C 18 -alkyl isethionates or mixtures thereof.
Die anionischen Tenside werden vorzugsweise als Natriumsalze eingesetzt, können aber auch als andere Alkali- oder Erdalkalimetallsalze, beispielsweise Magnesiumsalze, sowie in Form von Ammonium- oder Mono-, Di-, Tri- oder Tetraalkylammoniumsalzen enthalten sein, im Falle der Sulfonate auch in Form ihrer korrespondierenden Säure, zum Beispiel Dodecylbenzolsulfonsäure. Beispiele derartiger Tenside sind Natriumkokosalkylsulfat, Natrium-sec.-Alkansulfonat mit ca. 15 C-Atomen sowie Natriumdioctylsulfosuccinat. Als besonders geeignet haben sich Fettalkylsulfate und Fettalkyl + 2EO-ethersulfate mit 12 bis 14 C-Atomen erwiesen. The anionic surfactants are preferably used as sodium salts, but can also be present as other alkali or alkaline earth metal salts, for example magnesium salts, and in the form of ammonium or mono-, di-, tri- or tetraalkylammonium salts, in the case of the sulfonates also in the form of their corresponding acid, for example dodecylbenzenesulfonic acid. Examples of such surfactants are sodium cocoalkyl sulfate, sodium sec-alkanesulfonate having about 15 carbon atoms and sodium dioctylsulfosuccinate. Fatty alkyl sulfates and fatty alkyl + 2EO ether sulfates having 12 to 14 C atoms have proven to be particularly suitable.
Als nichtionische Tenside sind vor allem C8-C18-Alkoholpolyglykolether, das heißt ethoxylierte und/oder propoxylierte Alkohole mit 8 bis 18 C-Atomen im Alkylteil und 2 bis 15 Ethylenoxid-(EO) und/oder Propylenoxideinheiten (PO), C8-C18-Carbonsäurepolyglykolester mit 2 bis 15 EO, beispielsweise Talgfettsäure + 6-EO-ester, ethoxylierte Fettsäureamide mit 12 bis 18 C-Atomen im Fettsäureteil und 2 bis 8 EO, langkettige Aminoxide mit 14 bis 20 C-Atomen und langkettige Alkylpolyglycoside mit 8 bis 14 C-Atomen im Alkylteil und 1 bis 3 Glycosideinheiten zu erwähnen. Beispiele derartiger Tenside sind Oleyl-Cetyl-Alkohol mit 5 EO, Nonylphenol mit 10 EO, Laurinsäurediethanolamid, Kokosalkyldimethylaminoxid und Kokosalkylpolyglucosid mit im Mittel 1,4 Glucoseeinheiten. Besonders bevorzugt werden Fettalkoholpolyglykolether mit insbesondere 2 bis 8 EO, beispielsweise C12-14-Fettalkohol + 4-EO-ether. Particularly suitable nonionic surfactants are C 8 -C 18 -alcohol polyglycol ethers, that is to say ethoxylated and / or propoxylated alcohols having 8 to 18 C atoms in the alkyl moiety and 2 to 15 ethylene oxide (EO) and / or propylene oxide units (PO), C 8 -C 18 -Carbonsäurepolyglykolester with 2 to 15 EO, for example, tallow fatty acid + 6-EO ester, ethoxylated fatty acid amides having 12 to 18 carbon atoms in the fatty acid moiety and 2 to 8 EO, long-chain amine oxides having 14 to 20 carbon atoms and long-chain alkylpolyglycosides with 8 to 14 carbon atoms in the alkyl moiety and 1 to 3 glycoside units to mention. Examples of such surfactants are oleyl-cetyl-alcohol with 5 EO, nonylphenol with 10 EO, lauric acid diethanolamide, Kokosalkyldimethylaminoxid and Kokosalkylpolyglucosid with an average of 1.4 glucose units. Particular preference is given to fatty alcohol polyglycol ethers having in particular 2 to 8 EO, for example C 12-14 -fatty alcohol + 4-EO ether.
C8-C18-Alkylalkoholpolypropylenglykol/polyethylenglykolether stellen bevorzugte bekannte nichtionische Tenside dar. Sie können durch die Formel RiO-(CH2CH(CH3)O)p(CH2CH2O)e-H (III) 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. Diese C8-C18-Alkylalkoholpolyglykolether kann man durch Anlagerung von Propylenoxid und/oder Ethylenoxid an Alkylalkohole, vorzugsweise an Fettalkohole, erhalten. Typische Beispiele sind Polyglykolether der Formel III, 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. C 8 -C 18 alkyl alcohol polypropylene glycol / polyethylene glycol ethers are preferred known nonionic surfactants. They can be described by the formula R i O- (CH 2 CH (CH 3 ) O) p (CH 2 CH 2 O) e -H (III) in which R i is a linear or branched, aliphatic alkyl and / or alkenyl radical having 8 to 18 carbon atoms, p is 0 or numbers from 1 to 3 and e is numbers from 1 to 20. These C 8 -C 18 -alkyl alcohol polyglycol ethers can be obtained by addition of propylene oxide and / or ethylene oxide to alkyl alcohols, preferably to fatty alcohols. Typical examples are polyglycol ethers of the formula III in which R i is an alkyl radical having 8 to 18 carbon atoms, p is 0 to 2 and e is a number from 2 to 7. Preferred representatives are, for example, C 10 -C 14 fatty alcohol + 1PO + 6EO ether (p = 1, e = 6) and C 12 -C 18 fatty alcohol + 7EO ether (p = 0, e = 7) and mixtures thereof ,
Es können auch endgruppenverschlossene C8-C18-Alkylalkoholpolyglykolether eingesetzt werden, das heißt Verbindungen, in denen die freie OH-Gruppe in der Formel III verethert ist. Die endgruppenverschlossenen C8-C18-Alkylalkoholpolyglykolether können nach einschlägigen Methoden der präparativen organischen Chemie erhalten werden. Vorzugsweise werden C8-C18-Alkylalkoholpolyglykolether in Gegenwart von Basen mit Alkylhalogeniden, insbesondere Butyl- oder Benzylchlorid, umgesetzt. Typische Beispiele sind Mischether der Formel III, in der Ri für einen technischen Fettalkoholrest, vorzugsweise C12/14-Kokosalkylrest, p für 0 und e für 5 bis 10 stehen, die mit einer Butylgruppe verschlossen sind. It is also possible to use end-capped C 8 -C 18 -alkyl alcohol polyglycol ethers, ie compounds in which the free OH group in the formula III has been etherified. The end-capped C 8 -C 18 -alkyl alcohol polyglycol ethers can be obtained by relevant methods of preparative organic chemistry. Preferably, C 8 -C 18 alkyl alcohol polyglycol ethers are reacted in the presence of bases with alkyl halides, in particular butyl or benzyl chloride. Typical examples are mixed ethers of the formula III, in which R i is a technical fatty alcohol radical, preferably C 12/14 cocoalkyl radical, p is 0 and e is 5 to 10, which are closed with a butyl group.
Bevorzugte nichtionische Tenside sind weiterhin Alkylpolyglykoside (APG) der Formel 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; die Indexzahl x gibt den Oligomerisierungsgrad (DP-Grad) an, d.h. die Verteilung von Mono- und Oligoglykosiden. Während x in einer gegebenen Verbindung stets ganzzahlig ist und hier vor allem die Werte x = 1 bis 6 annehmen kann, ist der Wert x für ein bestimmtes Alkylglykosid eine analytisch ermittelte rechnerische Durchschnittsgröße, die auch eine gebrochene Zahl darstellen kann. 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 glykosidischer Zucker wird vorzugsweise Xylose, insbesondere aber Glucose verwendet. Der Alkyl- bzw. Alkenylrest Rii kann sich von primären Alkoholen mit 8 bis 18, vorzugsweise 8 bis 14 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol und Undecylalkohol sowie deren technische Gemische, wie sie beispielsweise im Verlauf der Hydrierung von technischen Fettsäuremethylestern oder im Verlauf der Hydrierung von Aldehyden aus der Roelenschen Oxosynthese anfallen. Vorzugsweise leitet sich der Alkyl- bzw. Alkenylrest Rii aber von Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol oder Oleylalkohol ab. Weiterhin sind Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachidylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol sowie deren technische Gemische zu nennen. Preferred nonionic surfactants are also alkyl polyglycosides (APG) of the formula R ii O [G] x in the R ii for a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl radical having 8 to 22 carbon atoms, [G] for a glycosidically linked sugar moiety and x for a Number from 1 to 10; the index number x indicates the degree of oligomerization (DP degree), ie the distribution of mono- and oligoglycosides. Whereas x is always an integer in a given compound and can take on the values x = 1 to 6, the value x for a given alkyl glycoside is an analytically determined average value that can also be a fractional number. Preferably, alkyl glycosides having a mean degree of oligomerization x of 1.1 to 3.0 are used. From an application point of view, those alkyl glycosides whose degree of oligomerization is less than 1.7 and in particular between 1.2 and 1.6 are preferred. The glycosidic sugar used is preferably xylose, but especially glucose. The alkyl or alkenyl radical R ii can be derived from primary alcohols having 8 to 18, preferably 8 to 14 carbon atoms. Typical examples are caproic alcohol, caprylic alcohol, capric alcohol and undecyl alcohol and technical mixtures thereof, for example as obtained in the course of the hydrogenation of technical fatty acid methyl esters or in the hydrogenation of aldehydes from Roelen's oxosynthesis. Preferably, however, the alkyl or alkenyl radical R ii is derived from lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, palmoleyl alcohol, stearyl alcohol, Isostearyl alcohol or oleyl alcohol from. Also to be mentioned are elaidyl alcohol, petroselinyl alcohol, arachidyl alcohol, gadoleyl alcohol, behenyl alcohol, erucyl alcohol and technical mixtures thereof.
Als weitere nichtionische Tenside können stickstoffenthaltende Tenside enthalten sein, zum Beispiel Fettsäurepolyhydroxyamide, beispielsweise Glucamide, und Ethoxylate von Alkylaminen, vicinalen Diolen und/oder Carbonsäureamiden, 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. Further nonionic surfactants may be nitrogen-containing surfactants, for example fatty acid polyhydroxyamides, for example glucamides, and ethoxylates of alkylamines, vicinal diols and / or carboxamides having alkyl groups with 10 to 22 C atoms, preferably 12 to 18 C atoms. The degree of ethoxylation of these compounds is generally between 1 and 20, preferably between 3 and 10. Preferred are ethanolamide derivatives of alkanoic acids having 8 to 22 carbon atoms, preferably 12 to 16 carbon atoms. Particularly useful compounds include the lauric, myristic and palmitic monoethanolamides.
Besonders bevorzugt sind auch Mittel, welche anionisches und nichtionisches Tensid enthalten, insbesondere Kombinationen von Fettalkylsulfaten und/oder Fettalkoholpolyglykolethersulfaten mit Fettalkoholpolyglykolethern. Also particularly preferred are agents which contain anionic and nonionic surfactant, in particular combinations of fatty alkyl sulfates and / or fatty alcohol polyglycol ether sulfates with fatty alcohol polyglycol ethers.
Neben den bisher genannten Tensidtypen kann das erfindungsgemäße Mittel weiterhin auch Kationtenside und/oder amphotere Tenside enthalten. In addition to the previously mentioned types of surfactant, the agent according to the invention may also contain cationic surfactants and / or amphoteric surfactants.
Geeignete Amphotenside sind beispielsweise Betaine der Formel (Riii)(Riv)(Rv)N+CH2COO–, in der Riii einen gegebenenfalls durch Heteroatome oder Heteroatomgruppen 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-Alkyldimethylcarboxymethylbetain und C11-C17-Alkylamidopropyl-dimethylcarboxymethylbetain. Die Mittel enthalten amphotere Tenside in Mengen, bezogen auf die Zusammensetzung, von 0 bis 10 Gew.-%. Suitable amphoteric surfactants are, for example, betaines of the formula (R iii ) (R iv ) (R v ) N + CH 2 COO - , in which R iii is an alkyl radical optionally interrupted by hetero atoms or heteroatom groups having 8 to 25, preferably 10 to 21 carbon atoms and R iv and R v are identical or different alkyl radicals having 1 to 3 carbon atoms, in particular C 10 -C 18 -Alkyldimethylcarboxymethylbetain and C 11 -C 17 -Alkylamidopropyl-dimethylcarboxymethylbetain. The compositions contain amphoteric surfactants in amounts, based on the composition, of 0 to 10 wt .-%.
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-ammoniumchlorid, Alkyl-benzyl-didecyl-ammoniumchlorid und deren Mischungen. Die Mittel enthalten kationische Tenside in Mengen, bezogen auf die Zusammensetzung, von 0 bis 10 Gew.-%. Suitable cationic surfactants include the quaternary ammonium compounds of the formula (R vi ) (R vii ) (R viii ) (R ix ) N + X - , in which R vi to R ix are four identical or different, in particular two long and two short-chain, alkyl radicals and X - are an anion, in particular a halide ion, for example, didecyl-dimethyl-ammonium chloride, alkyl-benzyl-didecyl-ammonium chloride and mixtures thereof. The compositions contain cationic surfactants in amounts, based on the composition, of 0 to 10 wt .-%.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das Mittel als tensidische Komponenten jedoch nur ein oder mehrere Aniontenside, vorzugsweise C8-C18-Alkylsulfate und/oder C8-C18-Alkylethersulfate, und/oder ein oder mehrere nichtionische Tenside. In a particularly preferred embodiment, however, the agent contains as surfactant components only one or more anionic surfactants, preferably C 8 -C 18 -alkyl sulfates and / or C 8 -C 18 -alkyl ether sulfates, and / or one or more nonionic surfactants.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel, insbesondere wenn sie in flüssiger Form vorliegen, Wasser und/oder wasserlösliche organische Lösungsmittel, beispielsweise niedere Alkohole und/oder Etheralkohole, vorzugsweise aber Gemische verschiedener Alkohole und/oder Etheralkohole, enthalten. Niedere Alkohole im Sinne dieser Erfindung sind dabei geradkettige oder verzweigte C1-6-Alkohole. Die Menge an organischem Lösungsmittel beträgt üblicherweise nicht mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 30 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 15 Gew.-%, äußerst bevorzugt 1 bis 10 Gew.-%. Furthermore, the cleaning agents according to the invention, especially if they are in liquid form, water and / or water-soluble organic solvents, for example lower alcohols and / or ether alcohols, but preferably mixtures of different alcohols and / or ether alcohols containing. Lower alcohols in the context of this invention are straight-chain or branched C 1-6 -alcohols. The amount of organic solvent is usually not more than 50% by weight, preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 0.5 to 15% by weight, most preferably 1 to 10% by weight.
Als Alkohole werden insbesondere Ethanol, Isopropanol und n-Propanol eingesetzt. Als Etheralkohole kommen hinreichend wasserlösliche Verbindungen mit bis zu 10 C-Atomen im Molekül in Betracht. Beispiele derartiger Etheralkohole sind Ethylenglykolmonobutylether, Propylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonobutylether, Propylenglykolmonotertiärbutylether und Propylenglykolmonoethylether, von denen wiederum Ethylenglykolmonobutylether und Propylenglykolmonobutylether bevorzugt werden. Werden Alkohol und Etheralkohol nebeneinander eingesetzt, so liegt das Gewichtsverhältnis beider vorzugsweise zwischen 1:2 und 4:1. Werden dagegen Gemische zweier verschiedener Etheralkohole, insbesondere Ethylenglykolmonobutylether und Propylenglykolmonobutylether, eingesetzt, so liegt das Gewichtsverhältnis beider vorzugsweise zwischen 1:6 und 6:1, insbesondere zwischen 1:5 und 5:1, beispielsweise bei 4:1, wobei vorzugsweise der Anteil des Etheralkohols mit weniger C-Atomen der höhere von beiden ist. The alcohols used are in particular ethanol, isopropanol and n-propanol. As ether alcohols are sufficiently water-soluble compounds having up to 10 carbon atoms in the molecule into consideration. Examples of such ether alcohols are ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monotertiary butyl ether and propylene glycol monoethyl ether, of which in turn ethylene glycol monobutyl ether and propylene glycol monobutyl ether are preferred. If alcohol and ether alcohol are used side by side, the weight ratio of both is preferably between 1: 2 and 4: 1. If, on the other hand, mixtures of two different ether alcohols, in particular ethylene glycol monobutyl ether and propylene glycol monobutyl ether, are used, then the weight ratio of both is preferably between 1: 6 and 6: 1, in particular between 1: 5 and 5: 1, for example 4: 1, wherein preferably the proportion of Ether alcohol with fewer carbon atoms is the higher of the two.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen Mittel flüchtiges Alkali enthalten. Als solches werden Ammoniak und/oder Alkanolamine, die bis zu 9 C-Atome im Molekül enthalten können, verwendet. Als Alkanolamine werden die Ethanolamine bevorzugt und von diesen wiederum das Monoethanolamin. Der Gehalt an Ammoniak und/oder Alkanolamin beträgt vorzugsweise bis zu 3 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05 bis 0,75 Gew.-%. Furthermore, the agents according to the invention may contain volatile alkali. As such, ammonia and / or alkanolamines, which may contain up to 9 C atoms in the molecule, are used. As alkanolamines, the ethanolamines are preferred and of these in turn the monoethanolamine. The content of ammonia and / or alkanolamine is preferably up to 3 wt .-%, in particular 0.01 to 1 wt .-%, particularly preferably 0.05 to 0.75 wt .-%.
Alkalische Mittel können neben dem flüchtigen Alkali zusätzlich Carbonsäure enthalten, wobei das Äquivalentverhältnis von Amin und/oder Ammoniak zu Carbonsäure vorzugsweise zwischen 1:0,9 und 1:0,1 liegt. Geeignet sind Carbonsäuren mit bis zu 6 C-Atomen, wobei es sich um Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren handeln kann. Je nach Äquivalentgewicht von Amin und Carbonsäure liegt der Gehalt an Carbonsäure vorzugsweise zwischen 0,01 und 2,7 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,01 und 0,9 Gew.-%. Beispiele geeigneter Carbonsäuren sind Essigsäure, Glykolsäure, Milchsäure, Zitronensäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Äpfelsäure, Weinsäure und Gluconsäure, von denen vorzugsweise Essigsäure, Zitronensäure und Milchsäure verwendet werden. Besonders bevorzugt wird Essigsäure eingesetzt. Alkaline agents may additionally contain carboxylic acid in addition to the volatile alkali, wherein the equivalent ratio of amine and / or ammonia to carboxylic acid is preferably between 1: 0.9 and 1: 0.1. Suitable carboxylic acids having up to 6 carbon atoms, which may be mono-, di- or polycarboxylic acids. Depending on the equivalent weight of amine and carboxylic acid, the content of carboxylic acid is preferably between 0.01 and 2.7% by weight, in particular between 0.01 and 0.9% by weight. Examples of suitable carboxylic acids are Acetic acid, glycolic acid, lactic acid, citric acid, succinic acid, adipic acid, malic acid, tartaric acid and gluconic acid, of which acetic acid, citric acid and lactic acid are preferably used. Particular preference is given to using acetic acid.
Erfindungsgemäße saure Reinigungsmittel können anstelle von flüchtigem Alkali auch Säuren enthalten. Als Säuren eignen sich insbesondere organische Säuren wie die bereits genannten Carbonsäuren Essigsäure, Zitronensäure, Glycolsäure, Milchsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Äpfelsäure, Weinsäure und Gluconsäure oder auch Amidosulfonsäure. Daneben können aber auch die Mineralsäuren Salzsäure, Schwefelsäure und Salpetersäure bzw. deren Mischungen eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind Säuren, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Amidosulfonsäure, Zitronensäure und Ameisensäure. Sie werden vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-% eingesetzt, besonders bevorzugt 0,5 bis 4 Gew.-%, insbesondere 1 bis 3 Gew.-%. Acid detergents according to the invention may also contain acids instead of volatile alkali. Suitable acids are, in particular, organic acids such as the abovementioned carboxylic acids acetic acid, citric acid, glycolic acid, lactic acid, succinic acid, adipic acid, malic acid, tartaric acid and gluconic acid or amidosulfonic acid. In addition, however, it is also possible to use the mineral acids hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid or mixtures thereof. Particular preference is given to acids selected from the group comprising amidosulfonic acid, citric acid and formic acid. They are preferably used in amounts of 0.1 to 5 wt .-%, more preferably 0.5 to 4 wt .-%, in particular 1 to 3 wt .-%.
Daneben können die erfindungsgemäßen sauren Reinigungsmittel auch geringe Mengen an Basen enthalten. Bevorzugte Basen stammen aus der Gruppe der Alkali- und Erdalkalimetallhydroxide und -carbonate, insbesondere der Alkalimetallhydroxide, von denen Kaliumhydroxid und vor allem Natriumhydroxid besonders bevorzugt ist. In den sauren Mitteln werden Basen in Mengen von nicht mehr als 1 Gew.-% eingesetzt, vorzugsweise 0,01 bis 0,1 Gew.-%. In addition, the acidic cleaning agents according to the invention may also contain small amounts of bases. Preferred bases are selected from the group of alkali and alkaline earth metal hydroxides and carbonates, in particular the alkali metal hydroxides, of which potassium hydroxide and especially sodium hydroxide is particularly preferred. In the acidic agents, bases are used in amounts of not more than 1% by weight, preferably 0.01 to 0.1% by weight.
Das Mittel ist vorzugsweise flüssig und weist vorzugsweise eine Viskosität nach Brookfield (Modell DV-II+, Spindel 31, Drehfrequenz 20 min–1, 20°C) von 0,1 bis 200 mPa·s, insbesondere 0,5 bis 100 mPa·s, äußerst bevorzugt 1 bis 60 mPa·s, auf. Zu diesem Zweck kann das Mittel Viskositätsregulatoren enthalten. Die Menge an Viskositätsregulator beträgt üblicherweise bis zu 0,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 0,3 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 0,2 Gew.-%, äußerst bevorzugt 0,05 bis 0,15 Gew.-%. The agent is preferably liquid and preferably has a viscosity according to Brookfield (model DV-II +, spindle 31, rotational frequency 20 min -1 , 20 ° C) of 0.1 to 200 mPa · s, in particular 0.5 to 100 mPa · s , most preferably 1 to 60 mPa · s, on. For this purpose, the agent may contain viscosity regulators. The amount of viscosity regulator is usually up to 0.5 wt .-%, preferably 0.001 to 0.3 wt .-%, in particular 0.01 to 0.2 wt .-%, most preferably 0.05 to 0.15 wt .-%.
Geeignete Viskositätsregulatoren sind beispielsweise organische natürliche Verdickungsmittel (Agar-Agar, Carrageen, Tragant, Gummi arabicum, Alginate, Pektine, Polyosen, Guar-Mehl, Johannisbrotbaumkernmehl, Stärke, Dextrine, Gelatine, Casein), organische abgewandelte Naturstoffe (Carboxymethylcellulose und andere Celluloseether, Hydroxyethyl- und -propylcellulose und dergleichen, Kernmehlether), organische vollsynthetische Verdickungsmittel (Polyacryl- und Polymethacryl-Verbindungen, Vinylpolymere, Polycarbonsäuren, Polyether, Polyimine, Polyamide) und anorganische Verdickungsmittel (Polykieselsäuren, Tonmineralien wie Montmorillonite, Zeolithe, Kieselsäuren). Suitable viscosity regulators are, for example, organic natural thickeners (agar-agar, carrageenan, tragacanth, gum arabic, alginates, pectins, polyoses, guar flour, locust bean gum, starch, dextrins, gelatin, casein), organic modified natural products (carboxymethylcellulose and other cellulose ethers, hydroxyethyl - and -propylcellulose and the like, core flour ethers), organic fully synthetic thickeners (polyacrylic and polymethacrylic compounds, vinyl polymers, polycarboxylic acids, polyethers, polyimines, polyamides) and inorganic thickeners (polysilicic acids, clay minerals such as montmorillonites, zeolites, silicas).
Zu den Polyacryl- und Polymethacryl-Verbindungen zählen beispielsweise die hochmolekularen mit einem Polyalkenylpolyether, insbesondere einem Allylether von Saccharose, Pentaerythrit oder Propylen, vernetzten Homopolymere der Acrylsäure, die auch als Carboxyvinylpolymere bezeichnet werden. Solche Polyacrylsäuren sind u.a. von der Fa. 3V Sigma unter dem Handelsnamen Polygel®, z.B. Polygel® DA, und von der Fa. BFGoodrich unter dem Handelsnamen Carbopol® erhältlich, z.B. Carbopol® 940 (Molekulargewicht ca. 4.000.000), Carbopol® 941 (Molekulargewicht ca. 1.250.000) oder Carbopol® 934 (Molekulargewicht ca. 3.000.000). Weiterhin fallen darunter folgende Acrylsäure-Copolymere: (i) Copolymere von zwei oder mehr Monomeren aus der Gruppe der Acrylsäure, Methacrylsäure und ihrer einfachen, vorzugsweise mit C1-4-Alkanolen gebildeten, Ester, zu denen etwa die Copolymere von Methacrylsäure, Butylacrylat und Methylmethacrylat oder von Butylacrylat und Methylmethacrylat gehören und die beispielsweise von der Fa. Rohm & Haas unter den Handelsnamen Aculyn® und Acusol® sowie von der Firma Evonik unter dem Handelsnamen Tego® Polymer erhältlich sind, z.B. die anionischen nicht-assoziativen Polymere Aculyn® 22, Aculyn® 28, Aculyn® 33 (vernetzt), Acusol® 810, Acusol® 823 und Acusol® 830; (ii) vernetzte hochmolekulare Acrylsäurecopolymere, zu denen etwa die mit einem Allylether der Saccharose oder des Pentaerythrits vernetzten Copolymere von C10-30-Alkylacrylaten mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe der Acrylsäure, Methacrylsäure und ihrer einfachen, vorzugsweise mit C1-4-Alkanolen gebildeten, Ester gehören und die beispielsweise von der Fa. BFGoodrich unter dem Handelsnamen Carbopol® erhältlich sind, z.B. das hydrophobierte Carbopol® ETD 2623 und Carbopol® 1382 sowie Carbopol® AQUA 30. Examples of polyacrylic and polymethacrylic compounds include the high molecular weight homopolymers of acrylic acid crosslinked with a polyalkenyl polyether, in particular an allyl ether of sucrose, pentaerythritol or propylene, which are also referred to as carboxyvinyl polymers. Such polyacrylic acids are obtainable inter alia from Fa. 3V Sigma under the tradename Polygel ® such as Polygel ® DA, and by the company. BFGoodrich under the tradename Carbopol ®, such as Carbopol ® 940 (molecular weight about 4,000,000), Carbopol ® 941 (molecular weight approximately 1,250,000) and Carbopol 934 ® (molecular weight about 3,000,000). Furthermore, the following acrylic acid copolymers are included: (i) Copolymers of two or more monomers from the group of acrylic acid, methacrylic acid and their simple, preferably formed with C 1-4 alkanols, esters, such as the copolymers of methacrylic acid, butyl acrylate and methyl methacrylate or butyl acrylate and methyl methacrylate, and which are for example, by Fa. Rohm & Haas under the trade names Aculyn ® and Acusol ® and from Evonik under the trade name Tego ® polymer obtainable, for example the anionic non-associative polymers Aculyn ® 22, Aculyn ® 28, Aculyn ® 33 (crosslinked), Acusol ® 810, Acusol ® 823 and Acusol ® 830; (ii) crosslinked high molecular weight acrylic acid copolymers, such as those crosslinked with an allyl ether of sucrose or pentaerythritol copolymers of C 10-30 alkyl acrylates with one or more monomers selected from the group of acrylic acid, methacrylic acid and their simple, preferably with C 1-4 alkanols formed, esters, and which are obtainable for example from the company. BFGoodrich under the tradename Carbopol ®, Carbopol ® example hydrophobized ETD 2623 Carbopol ® and 1382 ®, and Carbopol AQUA 30th
Weitere Verdickungsmittel sind die Polysaccharide und Heteropolysaccharide, insbesondere die Polysaccharidgummen, beispielsweise Gummi arabicum, Agar, Alginate, Carrageene und ihre Salze, Guar, Guaran, Traganth, Gellan, Ramsan, Dextran oder Xanthan und ihre Derivate, z.B. propoxylierte Guar, sowie ihre Mischungen. Andere Polysaccharidverdicker, wie Stärken oder Cellulosederivate, können alternativ, vorzugsweise aber zusätzlich zu einem Polysaccharidgummi eingesetzt werden, beispielsweise Stärken verschiedensten Ursprungs und Stärkederivate, z.B. Hydroxyethylstärke, Stärkephosphatester oder Stärkeacetate, oder Carboxymethylcellulose bzw. ihr Natriumsalz, Methyl-, Ethyl-, Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl-, Hydroxypropyl-methyl- oder Hydroxyethyl-methyl-cellulose oder Celluloseacetat. Ein besonders bevorzugter Polysaccharidverdicker ist das mikrobielle anionische Heteropolysaccharid Xanthan Gum, das von Xanthomonas campestris und einigen anderen Spezies unter aeroben Bedingungen mit einem Molekulargewicht von 2–15 × 106 g/mol produziert wird und beispielsweise von der Firma Kelco unter den Handelsnamen Keltrol® und Kelzan® oder auch von der Firma Rhodia unter dem Handelsnamen Rhodopol® erhältlich ist. Further thickeners are the polysaccharides and heteropolysaccharides, in particular the polysaccharide gums, for example gum arabic, agar, alginates, carrageenans and their salts, guar, guar gum, tragacanth, gellan, Ramzan, dextran or xanthan and their derivatives, for example propoxylated guar, and also their mixtures. Other polysaccharide thickeners, such as starches or cellulose derivatives, may alternatively or preferably be used in addition to a polysaccharide gum, for example starches of various origins and starch derivatives, for example hydroxyethyl starch, starch phosphate esters or starch acetates, or carboxymethylcellulose or its sodium salt, methyl, ethyl, hydroxyethyl, Hydroxypropyl, hydroxypropyl methyl or hydroxyethyl methyl cellulose or cellulose acetate. A particularly preferred polysaccharide thickener is the microbial anionic heteropolysaccharide xanthan gum, which is produced by Xanthomonas campestris and some other species under aerobic conditions with a molecular weight of 2-15 × 10 6 g / mol and, for example, of the Kelco under the trade name Keltrol ® and Kelzan ® or by the company Rhodia under the trade name Rhodopol ® is available.
Als Verdickungsmittel können weiterhin Schichtsilikate eingesetzt werden. Hierzu zählen beispielsweise die unter dem Handelsnamen Laponite® erhältlichen Magnesium- oder Natrium-Magnesium-Schichtsilikate der Firma Solvay Alkali, insbesondere das Laponite® RD oder auch Laponite® RDS, sowie die Magnesiumsilikate der Firma Süd-Chemie, vor allem das Optigel® SH. As thickeners, it is also possible to use phyllosilicates. These include, for example, available under the trade name Laponite ® magnesium or sodium magnesium phyllosilicates from Solvay Alkali, in particular the Laponite ® RD or Laponite ® RDS, and the magnesium silicates Süd-Chemie, especially the Optigel ® SH.
Bei der Wahl des geeigneten Viskositätsregulators ist vorzugsweise darauf zu achten, dass der transparente Eindruck des flüssigen Reinigungsmittels erhalten bleibt, das heißt der Einsatz des Verdickungsmittels sollte möglichst nicht zur Eintrübung des Mittels führen. When selecting the suitable viscosity regulator is preferably to ensure that the transparent impression of the liquid detergent is maintained, that is, the use of the thickener should not lead to clouding of the agent as possible.
In einer Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Reinigungsmittel auch als höherviskose Flüssigkeit formuliert werden. Die Viskosität beträgt dann zwischen 200 und 1000 mPa·s (Brookfield-Viskosimeter DV-II+, small sample adaptor). Der Gehalt an Viskositätsregulator (Verdickungsmittel) kann in diesen Fällen bis zu 2 Gew.-% betragen. In one embodiment, the cleaning agent according to the invention can also be formulated as a higher-viscosity liquid. The viscosity is then between 200 and 1000 mPa · s (Brookfield viscometer DV-II +, small sample adapter). The content of viscosity regulator (thickener) can be up to 2 wt .-% in these cases.
Neben den genannten Komponenten können die erfindungsgemäßen Mittel weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten, wie sie in derartigen Mitteln üblich sind. Dazu zählen insbesondere Farbstoffe, Parfümöle, Konservierungsmittel, Komplexbildner für Erdalkaliionen, Enzyme, Bleichsysteme und Antistatikstoffe. Weiterhin können Polymere, insbesondere Copolymere wie beispielsweise die von der Firma BASF erhältlichen Sokalane®, etwa das Sokalan® CP 9, das Natriumsalz eines Maleinsäure-Olefin-Copolymers, eingesetzt werden. In addition to the components mentioned, the compositions according to the invention may contain further auxiliaries and additives, as are customary in such compositions. These include in particular dyes, perfume oils, preservatives, complexing agents for alkaline earth metal ions, enzymes, bleaching systems and antistatic agents. Furthermore, polymers, in particular copolymers such as those available from BASF Sokalan® ®, are used as the Sokalan CP ® 9, the sodium salt of a maleic acid-olefin copolymer.
Die Menge an derartigen Zusätzen liegt üblicherweise nicht über 2 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 1 Gew.-%. The amount of such additives is usually not more than 2 wt .-% in the detergent. The lower limit of the use depends on the nature of the additive and can be up to 0.001 wt .-% and below, for example, in the case of dyes. Preferably, the amount of excipients is between 0.01 and 1 wt .-%.
Der pH-Wert der erfindungsgemäßen Mittel kann über einen weiten Bereich variiert werden, bevorzugt ist jedoch ein Bereich von 2,5 bis 12. Dabei besitzen Glasreinigerformulierungen und Allzweckreiniger insbesondere einen pH-Wert von 6 bis 11, äußerst bevorzugt von 7 bis 10,5 und Badreiniger insbesondere einen pH-Wert von 2 bis 5, äußerst bevorzugt von 2,5 bis 4,0. The pH of the compositions according to the invention can be varied over a wide range, but is preferably in the range from 2.5 to 12. Glass cleaner formulations and all-purpose cleaners in particular have a pH of from 6 to 11, more preferably from 7 to 10.5 and bath cleaners in particular a pH of 2 to 5, most preferably from 2.5 to 4.0.
Die erfindungsgemäßen Mittel werden vorzugsweise anwendungsfertig formuliert. Eine Formulierung als vor der Anwendung entsprechend zu verdünnendes Konzentrat ist im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre ebenfalls möglich, wobei die Inhaltsstoffe dann im oberen Bereich der jeweils angegebenen Mengenbereiche enthalten sind. The agents according to the invention are preferably formulated ready for use. A formulation as concentrate to be diluted prior to use is likewise possible within the scope of the teaching according to the invention, the contents then being contained in the upper range of the respectively indicated quantitative ranges.
Die erfindungsgemäßen Mittel können durch Aufmischen unmittelbar aus ihren Rohstoffen, anschließendes Durchmischen und abschließendes Stehen des Mittels bis zur Blasenfreiheit hergestellt werden. The compositions of the invention can be prepared by mixing directly from their raw materials, then mixing and final standing of the agent to freedom from bubbles.
Die erfindungsgemäßen Mittel werden vorzugsweise zur Glasreinigung eingesetzt, sowohl für Fenster als auch für Spiegel und sonstige Gläser. Sie können aber auch zur Reinigung harter Oberflächen aus anderem Material dienen, vor allem bei solchen Oberflächen, die gelegentlich oder häufig mit schmutzigem oder auch sauberem Wasser überspült werden, beispielsweise Duschen, Badewannen und Fußböden in Badezimmern oder auch Küchenoberflächen. Ein weiteres Einsatzgebiet erfindungsgemäßer Mittel sind Klarspüler für Geschirrspülmaschinen. The compositions of the invention are preferably used for glass cleaning, both for windows and for mirrors and other glasses. But they can also be used to clean hard surfaces of other materials, especially those surfaces that are occasionally or frequently washed out with dirty or even clean water, such as showers, baths and floors in bathrooms or kitchen surfaces. A further field of use of agents according to the invention are rinse aids for dishwashers.
Beispiele Examples
Beispiel 1: Polymersynthese Example 1: Polymer Synthesis
a) Polymer P1 a) polymer P1
3,80 g Methylmethacrylat, 5,45 g 3-[Tris(trimethylsiloxy)silyl]propyl-methacrylat, 0,05 g Butanthiol und 0,17 g Azobis(isobutyronitril) wurden in 40 ml Toluol gelöst, die Reaktionslösung wurde 20 Minuten unter Einleiten von Stickstoff im Ultraschallbad entgast und anschließend für 6 Stunden auf 90°C erwärmt.
Molgewicht (Mw) Polymer P1: 11000 g/mol 3.80 g of methyl methacrylate, 5.45 g of 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl methacrylate, 0.05 g of butanethiol and 0.17 g of azobis (isobutyronitrile) were dissolved in 40 ml of toluene, the reaction solution was allowed to stand for 20 minutes Discharge of nitrogen in the ultrasonic bath degassed and then heated to 90 ° C for 6 hours.
Mol Weight (Mw) Polymer P1: 11000 g / mol
b) Polymer P2 b) polymer P2
8,00 g Methylmethacrylat, 11,49 g 3-[Tris(trimethylsiloxy)silyl]propyl-methacrylat, 0,022 g Butanthiol und 0,08 g Azobis(isobutyronitril) wurden in 40 ml Toluol gelöst, die Reaktionslösung wurde 20 Minuten unter Einleiten von Stickstoff im Ultraschallbad entgast und anschließend für 6 Stunden auf 90°C erwärmt.
Molgewicht (Mw) Polymer P2: 62000 g/mol 8.00 g of methyl methacrylate, 11.49 g of 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl methacrylate, 0.022 g of butanethiol and 0.08 g of azobis (isobutyronitrile) were dissolved in 40 ml of toluene, the reaction solution was stirred for 20 minutes while introducing Degassed nitrogen in an ultrasonic bath and then heated to 90 ° C for 6 hours.
Mol Weight (Mw) Polymer P2: 62,000 g / mol
c) Polymer P3 c) polymer P3
8,00 g Methylmethacrylat, 11,49 g 3-[Tris(trimethylsiloxy)silyl]propyl-methacrylat, und 0,08 g Azobis(isobutyronitril) wurden in 40 ml Toluol gelöst, die Reaktionslösung wurde 20 Minuten unter Einleiten von Stickstoff im Ultraschallbad entgast und anschließend für 6 Stunden auf 90°C erwärmt.
Molgewicht (Mw) Polymer P3: 98000 g/mol 8.00 g of methyl methacrylate, 11.49 g of 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl methacrylate, and 0.08 g of azobis (isobutyronitrile) were dissolved in 40 ml of toluene, the reaction solution was bubbled with bubbling nitrogen for 20 minutes degassed and then heated to 90 ° C for 6 hours.
Mol Weight (Mw) Polymer P3: 98000 g / mol
d) Polymer P4 d) Polymer P4
7,58 g Methylmethacrylat, 8,43 g Methacryloxymethylbis(trimethylsiloxy)methylsilan, 0,045 g Butanthiol und 0,17 g Azobis(isobutyronitril) wurden in 40 ml Toluol gelöst, die Reaktionslösung wurde 20 Minuten unter Einleiten von Stickstoff im Ultraschallbad entgast und anschließend für 6 Stunden auf 90°C erwärmt.
Molgewicht (Mw) P4: 19000 g/mol 7.58 g of methyl methacrylate, 8.43 g of methacryloxymethylbis (trimethylsiloxy) methylsilane, 0.045 g of butanethiol and 0.17 g of azobis (isobutyronitrile) were dissolved in 40 ml of toluene, the reaction solution was degassed for 20 minutes while introducing nitrogen in an ultrasonic bath and then for Heated to 90 ° C for 6 hours.
Molar weight (Mw) P4: 19,000 g / mol
f) Polymer P5 f) polymer P5
7,57 g Methylmethacrylat, 8,77 g Methacryloxymethylbis(trimethylsiloxy)methylsilan, 0,045 g Butanthiol und 0,17 g Azobis(isobutyronitril) wurden in 40 ml Toluol gelöst, die Reaktionslösung wurde 20 Minuten unter Einleiten von Stickstoff im Ultraschallbad entgast und anschließend für 6 Stunden auf 90°C erwärmt.
Molgewicht (Mw) P5: 150000 g/mol 7.57 g of methyl methacrylate, 8.77 g of methacryloxymethylbis (trimethylsiloxy) methylsilane, 0.045 g of butanethiol and 0.17 g of azobis (isobutyronitrile) were dissolved in 40 ml of toluene, the reaction solution was degassed for 20 minutes while introducing nitrogen in the ultrasonic bath and then for Heated to 90 ° C for 6 hours.
Mol Weight (Mw) P5: 150000 g / mol
g) Vergleichspolymer V1 g) comparative polymer V1
6,89 g 3-[Tris(trimethylsiloxy)silyl]propyl-methacrylat und 0,125 g Azobis(isobutyronitril) wurden in 20 ml Toluol gelöst, die Reaktionslösung wurde 30 Minuten unter Einleiten von Stickstoff im Ultraschallbad entgast und anschließend für 24 Stunden auf 70°C erwärmt. Weitere 0,125 g Azobis(isobutyronitril) in 20 ml Toluol wurden zudosiert und die Temperatur für weitere 6,5, Stunden bei 70°C gehalten.
Molgewicht (Mw) Vergleichspolymer V1: 79000 g/mol 6.89 g of 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl methacrylate and 0.125 g of azobis (isobutyronitrile) were dissolved in 20 ml of toluene, the reaction solution was degassed for 30 minutes while introducing nitrogen in an ultrasonic bath and then heated to 70 ° C for 24 hours C heated. A further 0.125 g of azobis (isobutyronitrile) in 20 ml of toluene were metered in and the temperature maintained at 70 ° C. for a further 6.5 hours.
Mol Weight (Mw) Comparative Polymer V1: 79000 g / mol
h) Vergleichspolymer V2 h) comparative polymer V2
7,99 g Methylmethacrylat und 0,06 g Azobis(isobutyronitril) wurden in 50 ml Toluol gelöst, die Reaktionslösung wurde 30 Minuten unter Einleiten von Stickstoff im Ultraschallbad entgast und anschließend für 24 Stunden auf 70°C erwärmt. 0,06 g Azobis(isobutyronitril) in 20 ml Toluol wurden dann zudosiert und die Temperatur wurde für weitere 6,5 Stunden bei 70 °C gehalten.
Molgewicht (Mw) Vergleichspolymer V2: 36000 g/mol 7.99 g of methyl methacrylate and 0.06 g of azobis (isobutyronitrile) were dissolved in 50 ml of toluene, the reaction solution was degassed for 30 minutes while introducing nitrogen in an ultrasonic bath and then heated to 70 ° C for 24 hours. 0.06 g of azobis (isobutyronitrile) in 20 ml of toluene was then metered in and the temperature was maintained at 70 ° C. for a further 6.5 hours.
Mol Weight (Mw) Comparative Polymer V2: 36000 g / mol
Das Molgewicht der Polymere P1 bis V2 wurde mittels GPC in THF gemessen (PMMA Kalibrierung). The molecular weight of polymers P1 to V2 was measured by GPC in THF (PMMA calibration).
Beispiel 2: Example 2:
0,2 gewichtsprozentige Lösungen von jeweils einem der in Beispiel 1 hergestellten Polymere in Aceton wurden auf Glasplatten aufgesprüht (0,05 ml/cm2). Die Messung des Kontaktwinkels von mit den genannten Polymeren beschichteten Glasoberflächen wurde nach einer Trocknungszeit von 1 Stunde mittels eines Kontaktwinkelmessgeräts DSA 10 (Krüss, Hamburg) durchgeführt. Hierzu wurde ein Wassertropfen mit einem Volumen von 10 µl mittels einer Kapillare auf die beschichtete Glasoberfläche aufgebracht. Dann wurde über 30 Sekunden jede Sekunde mittels einer Kamera ein Bild des Tropfens auf der Oberfläche von der Seite aufgenommen und der Kontaktwinkel aus der Steigung der Tangente an den Tropfen durch die Drei-Phasen-Grenze ermittelt. Der Mittelwert der 30 Messwerte wurde gebildet. Die Messung wurde an 3 Stellen auf der jeweiligen Oberfläche durchgeführt und die 3 so erhaltenen Werte dann erneut zu den in Tabelle 1 angegebenen Werten gemittelt. Tabelle 1: Kontaktwinkel der synthetisierten Polymere
Alle ein Silyl-Monomer enthaltenden Polymere zeigten eine starke Hydrophobierung der Glasoberfläche, die ohne Polymerbeschichtung einen Kontaktwinkel von nur 5° aufwies. Die mechanischen Eigenschaften der Beschichtung mit V1 waren denjenigen der Beschichtungen mit den Polymeren P1 bis P5 unterlegen. Das Molgewicht des Polymers hatte nur einen geringen Einfluss auf den Kontaktwinkel. All polymers containing a silyl monomer showed a strong hydrophobization of the glass surface, which had a contact angle of only 5 ° without polymer coating. The mechanical properties of the coating with V1 were inferior to those of the coatings with the polymers P1 to P5. The molecular weight of the polymer had little effect on the contact angle.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- ACS Appl. Mater. Interfaces, 2011, 3, 2179–2183 [0005] ACS Appl. Mater. Interfaces, 2011, 3, 2179-2183 [0005]
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