DE112010002084T5

DE112010002084T5 - Automobilschutzmittel-Zusammensetzungen mit verbesserter vertikaler Haftung

Info

Publication number: DE112010002084T5
Application number: DE112010002084T
Authority: DE
Inventors: Ashot K. Serobian; Jim Ackerman; Kurt Knipmeyer; Bhaskar Ramachandran; Randy Goodwin
Original assignee: Armor All STP Products Co
Current assignee: Energizer Auto Inc
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2013-07-25
Also published as: AU2010254440A1; AU2010254440B2; GB2482639B; US20170081551A1; US20100305260A1; GB201120547D0; GB201503301D0; WO2010138270A1; US10385232B2; GB2528736A; GB2482639A; GB2528736B; US9546274B2; CA2773058A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Zusammensetzungen, Verfahren zur Verwendung und Kits zur Verwendung als Automobilschutzmittel-Zusammensetzung und/oder Automobilreinigungs-Zusammensetzung. Die Schutzmittel-Zusammensetzung und/oder Reinigungs-Zusammensetzung umfasst mindestens ein oberflächenaktives Mittel und mindestens einen Rheologie-Modifizierer, mindestens eine Silikon-Komponente und Wasser. Die Zusammensetzung umfasst gegebenenfalls auch pH-einstellende Mittel, Builder, Alkalinitätsquellen, Benetzungsmittel, Verlaufsmittel, UV-Absorptionsmittel. Die Schutzmittel-Zusammensetzung hat eine Viskosität von etwa 4000 bis 6000 cps und weist einen vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 und etwa 7 bei einer Temperatur von etwa 25°C auf Automobiloberflächen auf, auf die die Zusammensetzungen aufgetragen werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Zusammensetzungen, Verfahren zur Verwendung und Kits für ein Automobilschutzmittel, das vorteilhafte Oberflächenhaftungs- und Auftragungseigenschaften aufweist. Diese Oberflächenhaftungs- und Auftragungseigenschaften werden als vertikale Haftung einer Zusammensetzung gemessen und quantifiziert. Eine Zusammensetzung mit einem sehr hohen vertikalen Haftungsparameter, mehr als 7, läuft von einer senkrechte Fläche sehr schnell ab, was es schwierig macht, eine gleichmäßige Bedeckung mit einer Zusammensetzung auf senkrechten, geneigten oder abgewinkelten Flächen, die bei Automobiloberflächen die Regel sind, zu erhalten. Ein sehr geringer vertikaler Haftungsparameter, kleiner als 1, bedeutet, dass die Zusammensetzung eine sehr starke Oberflächenhaftung auf senkrechten Flächen aufweist und nicht abläuft. Hat sie einen sehr niedrigen vertikalen Haftungsparameter, kann dies nicht von Vorteil sein, weil die Zusammensetzung möglicherweise nicht sprühfähig ist oder nicht leicht verteilt werden kann oder nicht leicht auf Oberflächen aufgebracht werden kann und keine gleichmäßige Bedeckung erhalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Schutzmittel-Zusammensetzung, die eine sprühbare wässrige Silikonemulsion bildet, die mindestens ein oberflächenaktives Mittel und einen Rheologiemodifizierer, ein Silikon und Wasser enthält. Die Zusammensetzung weist einen vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 und etwa 7 bei einer Temperatur von etwa 25°C auf. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Reinigung, Bereitstellung von Glanz und/oder zum Schutz einer inneren Automobiloberfläche durch Aufbringen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung direkt auf eine verschmutzte oder gereinigte Oberfläche und das anschließende Verteilen der Zusammensetzung über die Oberfläche mit einem Substrat. Das Substrat kann ein Vliesmaterial, das Cellulosefasern umfasst, modifizierte Cellulose-Materialien, synthetische Fasern oder ein Gemisch aus Cellulose oder modifizierten Cellulose- und synthetischen Fasern sein. Die synthetischen Fasern werden aus der Gruppe ausgewählt, die aus Polyethylen, Polypropylen und Polyethylenterephthalat (PET) und einem beliebigen Gemisch oder einer beliebigen Kombination davon besteht. In einer alternativen Ausführungsform kann die Zusammensetzung auf eine Automobiloberfläche unter Verwendung eines zuvor beschickten Wischers oder Substrats aufgebracht werden, der/das mit einer Schutzmittel-Zusammensetzung beschickt wird. Ganz besonders betrifft die vorliegende Erfindung ein Automobilschutzmittel- und/oder -Reinigungskit, das einen verformbaren Behälter mit einer Sprühvorrichtung einsetzt, die das Aufbringen der Zusammensetzung auf die zu behandelnde Oberfläche ermöglicht, auf der sie kann von Hand unter Verwendung eines Substrats über die Oberfläche verteilt werden, wobei die Schutzmittel-Zusammensetzung einen vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 und etwa 7 bei einer Temperatur von etwa 25°C aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft sprühbare silikonhaltige Schutzmittel-Zusammensetzungen, die man dazu verwendet, den Glanz zu verstärken und zum Schutz der Automobiloberflächen beizutragen. Ganz besonders, betrifft die vorliegende Erfindung Schutzmittel-Zusammensetzungen, die wässrige Silikonemulsionen sind, die einen gleichmäßigen Glanz und Schutz für Oberflächen bereitstellen, ohne zu tropfen oder abzulaufen. Außerdem enthält die erfindungsgemäße Schutzmittel-Zusammensetzung in der Regel weniger Silikon, stellt aber dennoch einen vergleichbaren Glanz wie andere Formulierungen des Stand der Technik und/oder im Handel erhältliche Formulierungen oder einen höheren Glanz als diese bereit.
Beschreibung des verwandten Stands der Technik
Auf Silikon basierende Automobilschutzmittel sind inzwischen etablierte Produkte auf dem Markt. Mit dem Begriff ”Automobilschutzmittel” sind solche Produkte gemeint, die auf Vinyl, Leder, Kunststoffe, Gummi und andere innere und äußere Oberflächen von Autos, Lastwagen und anderen Fahrzeugen aufgebracht werden, um den Glanz solcher Oberflächen zu verbessern. Die Schutzmittel dienen auch zum Schutz solcher Oberflächen vor den schädigenden Wirkungen von UV-Strahlen, Sonnenlicht, Hitze, Feuchtigkeit usw. Obwohl sie als ”Automobilschutzmittel” beschrieben sind, soll der Begriff ”Automobil” nicht als Beschränkung für die Verwendung dieser Zusammensetzungen verstanden werden, die auf Booten, Zügen, Flugzeugen, Gartenmöbeln, Innenmöbeln usw. und zudem für eine Vielzahl von Innenverwendungen gleichermaßen nützlich sein können.
Das Schutzmittel kann direkt auf die zu behandelnde Oberfläche aufgesprüht werden oder kann zunächst auf ein Tuch, einen Bausch oder dergleichen aufgesprüht und dann auf die vorgesehene Oberfläche aufgebracht werden. Das Verdunsten der wässrigen kontinuierlichen Phase belässt eine Organopolysiloxan-Beschichtung, die in einigen Fällen in Polymersubstrate eindringen kann, was den Verlust von Weichmachern aus solchen Oberflächen durch das Ausgesetztsein gegenüber Sonne und Hitze verbessert. Die Schutzmittel werden auch oft mit UV-Absorptionsmitteln formuliert und die Netto-Wirkung ist nicht nur, dass das Fahrzeug oder ein anderes Produkt ein glänzendes Aussehen erhält, sondern auch eine allgemeine Verlängerung der Lebensdauer von Leder- und Vinyloberflächen, auf die das Schutzmittel aufgetragen worden ist.
Es gibt zwar Schutzmittel des Lotion- und Pastentyps, aber diese haben nicht die Akzeptanz sprühbarer Formulierungen erreicht, nicht nur, weil sie schwieriger auf die Oberfläche aufzubringen sind, sondern auch wegen ihrer Neigung, eine Ansammlung von Schutzmittel an Nähten, Spalten und auf hoch strukturierten Oberflächen, wie Knautschleder-ähnlichem Vinyl, zu hinterlassen. Beispiele für solche Schutzmittel des Pasten- und Lotionstyps werden von dem U.S.-Pat. Nr. 5 433 890 bereitgestellt, in dem Schutzmittel offenbart werden, die sowohl ein aminofunktionales Organopolysiloxan als auch ein Polydimethylsiloxan, ein filmbildendes Polymer, um die Abriebfestigkeit zu erhöhen, und Morpholin, das notwendig ist, um das filmbildende Polymer aktivieren, enthalten. Diese Schutzmittel müssen für einen beträchtlichen Zeitraum auf der Oberfläche belassen werden, bevor der Überschuss abgewischt wird, und die maximale Wirksamkeit ist nur mit einer zweiten Beschichtung erreichbar. Die Nachteile solcher Zubereitungen sind leicht zu erkennen.
In der veröffentlichten kanadischen Anmeldung CA 1 176 828 , sind Polituren des Pastentyps auf Basis einer Organopolysiloxan-Emulsion offenbart, die ein silikonlösliches UV-Absorptionsmittel enthalten. Diese Polituren haben einen hohen Anteil an Organopolysiloxan, mehr als 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe, und ein organisches Verdickungsmittel, welches den pastenartigen Charakter der Politur bereitstellt und dazu dient, den hohen Spiegel an Silikon-Feststoffen gleichmäßig dispergiert zu halten. Diese Zusammensetzungen sind jedoch nicht sprühfähig und leiden deshalb an den Nachteilen anderer Pasten, Cremes und Lotionen. Darüber hinaus enthalten sie einen hohen Anteil an relativ teurem Organopolysiloxan.
Die Wirkstoffe von Automobilschutzmitteln sind u. a. Silikone, die in der Regel Organopolysiloxane sind. Organopolysiloxane sind relativ teuer und ein typisches Schutzmittel kann von 20 Gewichtsprozent bis 40 Gewichtsprozent Organopolysiloxan als wässrige Emulsion enthalten. Trotz der relativ hohen Menge an Organopolysiloxan zeigen Studien, dass nur eine relativ kleine Menge, d. h. 10% bis 20%, von dem, was aufgetragen wird, tatsächlich auf dem Substrat landet. Es wäre wünschenswert, wenn man in der Lage wäre, die Menge an Organopolysiloxan in Automobilschutzmitteln zu senken, ohne dabei die Leistung zu verringern, oder eine erhöhte Leistung bei dem gleichen Spiegel an Wirkstoff zu erhalten. Sogar mit den gleichen Organopolysiloxan-Gehalt kann es eine verbesserte Leistung ermöglichen, die Aufwandmenge zu senken, was zu mehr Wirtschaftlichkeit für den Käufer führt.
Zwei Patente, US 6 221 433 und US 6 206 956 von Muntz et al., beschreiben Siloxan-Automobilschutzmittel-Zusammensetzungen, die etwa 10% bis 20 Gew.-% Organopolysiloxan enthalten und eine vergleichbare oder verbesserte Glanz-Leistung wie Vergleichsbeispiele mit 20% bis 40 Gew.-% Organopolysiloxan besitzen. Bei den in den Muntz-Patenten beschriebenen Siloxan-Automobilschutzmitteln ist es erforderlich, dass die Viskosität der Emulsion weniger als etwa 4000 cP beträgt, damit ihre Sprühfähigkeit aufrechterhalten bleibt. Obwohl diese Schutzmittel-Formulierungen eine Verbesserung gegenüber früheren Schutzmitteln sind, besteht immer noch die Möglichkeit, die Menge an Siloxan in der Formulierung auf Spiegel von weniger als 10% zu senken, um Kosteneinsparungen zu erzielen, wobei gleichzeitig eine gute Glanz-Leistung beibehalten wird. Außerdem haben diese von Muntz beschriebenen Formulierungen eine Viskosität von weniger als 4000 cps und zeigen keine gute vertikale Haftung und neigen dazu, von Oberflächen zu tropfen und abzulaufen.
Daher besteht im Stand der Technik ein Bedarf an verbesserten Schutzmittel-Zusammensetzungen und Verfahren zur Verwendung dieser Schutzmittel, die guten Glanz und guten Schutz von Automobiloberflächen bei geringen Mengen an Silikon bereitstellen und eine verbesserte Auftragung und bessere vertikale Haftungseigenschaften liefern, so dass sie gleichmäßig auf Oberflächen aufgebracht werden können, ohne zu tropfen und abzulaufen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit den vorstehenden Aufgaben und solchen, die nachstehend erwähnt und offensichtlich werden, ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Schutzmittel-Zusammensetzung, die mindestens ein oberflächenaktives Mittel und einen Rheologiemodifizierer enthält, die einen vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 und etwa 7 bei einer Temperatur von etwa 25°C aufweist. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haftet das erfindungsgemäße Reinigungskonzentrat an einer benetzten vertikalen Oberfläche eines Automobils, ohne übermäßig abzulaufen, zu tropfen Oder zu fließen, wie durch den vertikalen Haftungsparameter gemessen wird.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Schutzmittel-Zusammensetzung, die mindestens ein oberflächenaktives Mittel und einen Rheologiemodifizierer enthält, die einen vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 und etwa 7 bei einer Temperatur von etwa 25°C aufweist und gegebenenfalls ein Lösungsmittel enthält und gegebenenfalls eine Quelle für Alkalinität enthält.
In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Schutzmittel-Zusammensetzung, die mindestens ein oberflächenaktives Mittel, mindestens ein Silikon und einen Rheologiemodifizierer enthält, die einen vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 und etwa 7 bei einer Temperatur von etwa 25°C aufweist und gegebenenfalls eine Quelle für Alkalinität enthält.
In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Schutzmittel-Zusammensetzung, die ein Gemisch aus nichtionischen und anionischen oberflächenaktiven Mitteln, ein Silikon und einen Rheologiemodifizierer enthält, die einen vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 und etwa 7 bei einer Temperatur von etwa 25°C aufweist und gegebenenfalls weitere Hilfsstoffe enthält, die für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen mindestens einen zusätzlichen ästhetischen, Reinigungs- und/oder Schutzvorteil bereitstellen.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Schützen einer Automobiloberfläche durch Aufsprühen der erfindungsgemäßen Schutzmittel-Zusammensetzung, die einen vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 und etwa 7 bei einer Temperatur von etwa 25°C aufweist, direkt auf eine saubere Automobiloberfläche, gefolgt von Verteilen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, so dass gleichmäßiger Glanz und Schutz bereitgestellt werden. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Aufbringen der Schutzmittel-Zusammensetzung auf eine verschmutzte Oberfläche und Verteilen der Schutzmittel-Formulierung auf der Substratoberfläche, um die Oberfläche zu reinigen und zu schützen.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Kit gefunden, das das erfindungsgemäße Automobilschutzmittel, eine Spenderverpackung und Anleitungen für das Aufbringen des Schutzmittels direkt auf eine gereinigte oder verschmutzte Automobiloberfläche einsetzt. Unter einem Aspekt dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugreinigungskit, das eine Sprühpistole oder einen Aerosolzerstäuber einsetzt, die/der das gleichmäßige Aufbringen der Schutzmittel-Zusammensetzung auf eine Oberfläche ermöglicht und einen vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 und etwa 7 bei einer Temperatur von etwa 25°C aufweist.
In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Schützen einer Automobiloberfläche, das die folgenden Schritte umfasst: (a) Einsprühen der Automobiloberfläche mit einer Schutzmittel-Zusammensetzung, die einen vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 und etwa 7 bei einer Temperatur von etwa 25°C besitzt, wobei die Schutzmittel-Zusammensetzung Folgendes enthält: (i) ein Gemisch aus nichtionischen und anionischen oberflächenaktiven Mitteln, (ii) ein Polyorganosiloxan, (iii) und (iv) einen Rheologiemodifizierer, und (b) das Verteilen der Schutzmittel-Zusammensetzung über die Automobiloberfläche.
In einer Ausführungsform der Erfindung beinhalten die Anleitungen des Fahrzeugreinigungskits Schritt-für-Schritt-Hinweise für ein Verfahren zur Verwendung, wodurch die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gerichtet auf eine verschmutzte Oberfläche angewendet werden, gefolgt von einem Reinigungsschritt, wobei das konzentrierte Reinigungsmittel über die Oberfläche verteilt wird, so dass es auf den Schmutz einwirkt, gefolgt von einem Spülschritt mit Wasser, um das Reinigungskonzentrat und den Schmutz zu entfernen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Durchschnittsfachmann angesichts der nachstehenden detaillierten Beschreibung geeigneter Ausführungsformen ersichtlich, wenn sie zusammen mit den beigefügten Ansprüchen betrachtet wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bevor die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben wird, sollte selbstverständlich sein, dass diese Erfindung nicht auf besonders beispielhaft dargestellte Systeme oder Verfahrensparameter beschränkt ist, die natürlich variieren können. Es sollte selbstverständlich sein, dass die hier verwendete Terminologie nur dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen der Erfindung dient und in keiner Weise den Umfang der Erfindung einschränken soll.
Sämtliche hier zitierten Veröffentlichungen, Patente und Patentanmeldungen, ob vorstehend oder nachstehend, sind hiermit durch Bezugnahme vollinhaltlich in dem gleichen Umfang aufgenommen, als wenn jede(s) einzelne Veröffentlichung, Patent oder Patentanmeldung hier spezifisch und einzeln als durch Bezugnahme aufgenommen angegeben wäre.
Es ist zu beachten, dass, wie in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendet, die Singularformen ”ein”, ”eine” und ”der/die/das” die Plural-Bezugsobjekte umfassen, sei denn, der Inhalt schreibt deutlich etwas anderes vor. So beinhaltet zum Beispiel ein Verweis auf ein ”oberflächenaktives Mittel” zwei oder mehrere solcher oberflächenaktiven Mittel.
Wenn nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie üblicherweise von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem die Erfindung gehört, verstanden werden. Obwohl in der Praxis der vorliegenden Erfindung eine Reihe von Verfahren und Materialien verwendet werden können, die ähnlich oder gleich den hier beschriebenen sind, werden hier beispielhafte Materialien und Verfahren beschrieben.
In der Anmeldung sind wirksame Mengen in der Regel die Mengen, die als die Bereiche oder Spiegel an Inhaltsstoffen in den Beschreibungen, die hiernach folgen, aufgelistet sind. Soweit nicht anders angegeben, sind in Prozent (”%”) angegebene Mengen in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung. Zusammensetzungen werden gewöhnlich in Gewichtsprozent äquivalent zu 100% Wirkstoff (bezogen auf das Gewicht des Wirkstoffs) ausgedrückt und somit ist das Träger- oder Lösungsmittelgewicht nicht in den angegebenen Prozent enthalten.
Wie hier verwendet, umfasst der Begriff ”Polymer” im Allgemeinen, ist aber nicht beschränkt auf Homopolymere, Copolymere, wie zum Beispiel Block-, Pfropf-, statistische und alternierende Copolymere, Terpolymere usw. und Gemische und Modifikationen davon. Darüber hinaus soll der Begriff ”Polymer”, sofern er nicht anderweitig speziell eingeschränkt wird, alle möglichen geometrischen Konfigurationen des Moleküls enthalten. Diese Konfigurationen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf isotaktische, syndiotaktische und zufällige Symmetrien.
Der Begriff ”Schutzmittel-Zusammensetzung”, wie hier verwendet, soll eine Formulierung bedeuten und beinhalten, die mindestens ein oberflächenaktives Mittel und mindestens eine Silikon-Komponente aufweist.
Der Begriff ”oberflächenaktives Mittel” bzw. ”Tensid”, wie hier verwendet, soll eine Substanz oder Verbindung bedeuten und beinhalten, die die Oberflächenspannung verringert, wenn sie in Wasser oder wässrigen Lösungen gelöst wird, oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Flüssigkeiten oder zwischen einer Flüssigkeit und einem Feststoff verringert. Der Begriff ”oberflächenaktives Mittel” bzw. ”Tensid” umfasst somit anionische, kationische, nichtionische, zwitterionische und/oder amphotere Mittel.
Die Begriffe ”Viskosität”, wie hier verwendet, ist, wenn nicht anders angegeben, die Viskosität einer erfindungsgemäßen flüssigen Komponente, wie sie als kinematische Viskosität in centipoise (cps), gemessen bei 25°C (77°F), angegeben wird.
Zusammensetzung
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen Kombinationen von einem oberflächenaktiven Mittel und einem Rheologiemodifizierer und einem Silikon, die vereinigt werden, um eine Schutzmittel-Zusammensetzung mit einer geeigneten Substantivität auf einer vertikalen Oberfläche, die durch einen vertikalen Haftungsparameter definiert wird, bereitzustellen, so dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, wenn sie auf eine vertikale Oberfläche aufgebracht werden, von dem Punkt des Aufbringens nicht übermäßig ablaufen, tropfen oder fließen. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten mindestens ein Silikon-Komponente, die der Oberfläche Glanz und Brillianz verleiht, und enthalten mindestens einen Rheologiemodifizierer, der zur Verdickung und zu den wünschenswerten rheologischen Eigenschaften beiträgt, die die Zusammensetzungen mit einem vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 und etwa 7 bei einer Temperatur von etwa 25°C ausstatten.
Oberflächenaktives Mittel
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten mindestens ein oberflächenaktives Mittel. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können ein oder mehrere oberflächenaktive Mittel enthalten, die aus anionischen, nichtionischen, kationischen, ampholytischen, amphoteren und zwitterionischen oberflächenaktiven Mitteln und Gemischen davon ausgewählt werden. Eine typische Auflistung von anionischen, nichtionischen, ampholytischen und zwitterionischen Klassen und Spezies dieser oberflächenaktiven Mittel wird im U.S.-Pat. 3 929 678 an Laughlin und Heuring gegeben, das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist. Eine Liste geeigneter kationischer oberflächenaktiver Mittel wird im U.S.-Pat. 4 259 217 an Murphy gegeben, das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist. Wo vorhanden, werden ampholytische, amphotere und zwitterionische oberflächenaktive Mittel in der Regel in Kombination mit einem oder mehreren anionischen und/oder nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln eingesetzt.
Die Zusammensetzung kann ein anionisches oberflächenaktives Mittel umfassen. Im Wesentlichen jedes anionische oberflächenaktive Mittel, das zu Detergenszwecken geeignet ist, kann von der erfindungsgemäßen Zusammensetzung umfasst werden. Diese können Salze (einschließlich zum Beispiel Natrium-, Kalium-, Ammonium- und substituierter Ammoniumsalze, wie Mono-, Di- und Triethanolaminsalze) der anionischen Sulfat-, Sulfonat-, Carboxylat- und Sarkosinat-Tenside sein. Anionische oberflächenaktive Mittel können ein Sulfonat- oder Sulfat-Tensid umfassen. Anionische oberflächenaktive Mittel können ein Alkylsulfat, ein gerades oder verzweigtes Alkylbenzolsulfonat oder ein Alkyldiphenyloxiddisulfonat, wie hier beschrieben, umfassen. Bevorzugte anionische oberflächenaktive Mittel sind u. a., sind aber nicht beschränkt auf sekundäres-Alkansulfonat-Natriumsalz-Tenside, wie HOSTAPUR^® SAS 30, HOSTAPUR^® SAS 60, die beide von Clariant Functional Chemicals vertrieben werden, und Alkoxylatsulfat-Tensid, wie TRITON^TM W30, das von der Dow Chemical Company vertrieben wird.
Andere anionische oberflächenaktive Mittel sind u. a. die Isethionate, wie die Acylisethionate, N-Acyltaurate, Fettsäureamide von Methyltaurid, Alkylsuccinate und Sulfosuccinate, Monoester (zum Beispiel gesättigte und ungesättigte C12-C18-Monoester) von Sulfosuccinat, Diester (zum Beispiel gesättigte und ungesättigte C6-C14-Diester) von Sulfosuccinat, N-Acylsarcosinate. Harzsäuren und hydrierte Harzsäuren sind ebenfalls geeignet, wie Kolophonium, hydriertes Kolophonium, und Harzsäuren und hydrierte Harzsäuren, die in Talglöl vorhanden sind oder davon herrühren. Anionische Sulfat-Tenside, die für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet sind, sind u. a. die geraden und verzweigten primären und sekundären Alkylsulfate, Alkylethoxysulfate, Fettsäureoleoylglycerinsulfate, Alkylphenolethylenoxidethersulfate, die C5-C17-Acyl-N-(C1-C4-alkyl)- und -N-(C1-C2-hydroxyalkyl)glucaminsulfate und Sulfate von Alkylpolysacchariden, wie die Sulfate von Alkylpolyglucosid (wobei hier die nichtionischen nicht-sulfatisierten Verbindungen beschrieben werden). Alkylsulfat-Tenside können aus den geraden und verzweigten primären C10-C18-Alkylsulfaten, den verzweigtkettigen C11-C15-Alkylsulfaten oder den geradkettigen C12-C14-Alkylsulfaten ausgewählt werden.
Alkylethoxysulfat-Tenside können aus der Gruppe ausgewählt werden, bestehend aus den C10-C18 Alkylsulfaten, die mit 0,5 bis 20 Mol Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert sind. Die Alkylethoxysulfat-Tenside können ein C11-C18- oder ein C11-C15-Alkylsulfat sein, das mit 0,5 bis 7 oder 1 bis 5 Mol Ethylenoxid pro Molekül ethoxyliert ist. Unter einem Aspekt der Erfindung werden Gemische der Alkylsulfat- und/oder -sulfonat- und der Alkylethoxysulfat-Tenside verwendet. Solche Gemische sind in der PCT-Patentanmeldung Nr. WO 93/18124 offenbart, die hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Anionische Sulfonat-Tenside, die für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet sind, sind die Salze von geraden C5-C20-Alkylbenzolsulfonaten, Alkylestersulfonaten, primären oder sekundären C6-C22-Alkansulfonaten, C6-C24-Olefinsulfonaten, sulfonierten Polycarbonsäuren, Alkylglycerinsulfonaten, Fettacylglycerinsulfonaten, Fettsäureoleoylglycerinsulfonaten und beliebigen Gemischen davon. Geeignete anionische Carboxylat-Tenside sind u. a. die Alkylethoxycarboxylate, die Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tenside und die Seifen (”Alkylcarboxyle”), besonders bestimmte sekundäre Seifen, wie hier beschrieben. Geeignete Alkylethoxycarboxylate schließen diejenigen mit der Formel RO(CH₂CH₂O)_xCH₂COO^–M⁺ ein, wobei R eine C6- bis C18-Alkylgruppe ist, x im Bereich von 0 bis 10 liegt und die Ethoxylat-Verteilung derart ist, dass, bezogen auf das Gewicht, die Menge an Substanz, worin x für 0 steht, kleiner als 20% ist und M ein Kation ist. Geeignete Alkylpolyethoxypolycarboxylat-Tenside sind u. a. solche mit der Formel RO(CHR¹-CHR²-O)-R³, worin R eine C6- bis C18-Alkylgruppe ist, x von 1 bis 25 reicht, R¹ und R² aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff, Methylsäurerest, Bernsteinsäurerest, Hydroxybernsteinsäurerest und deren Gemischen besteht, und R³ aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff, substituiertem oder unsubstituiertem Kohlenwasserstoff mit zwischen 1 und 8 C-Atomen und deren Gemischen besteht.
Geeignete Seifen-Tenside sind die sekundären Seifen-Tenside, die eine Carboxylgruppe enthalten, die an ein sekundäres Kohlenstoffatom gebunden ist. Für die erfindungsgemäße Verwendung geeignete sekundäre Seifen-Tenside sind wasserlösliche Mitglieder, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den wasserlöslichen Salzen von 2-Methyl-1-undecansäure, 2-Ethyl-1-decansäure, 2-Propyl-1-nonansäure, 2-Butyll-1-octansäure und 2-Pentyl-1-heptansäure. Bestimmte Seifen können auch als Schaumunterdrücker hinzugegeben werden.
Weitere geeignete anionische oberflächenaktive Mittel sind die Alkalimetallsarkosinate der Formel R-CON(R¹)CH-)COOM, wobei R eine gerade oder verzweigte C5-C17-Alkyl- oder Alkenylgruppe ist, R¹ eine C1-C4-Alkylgruppe ist und M ein Alkalimetallion ist. Beispiele sind die Myristyl- und Oleoylmethylsarkosinate in Form ihrer Natriumsalze.
Im Wesentlichen sind hier sämtliche alkoxylierten nichtionischen oberflächenaktiven Mittel geeignet, z. B. ethoxylierte und propoxylierte nichtionische oberflächenaktive Mittel. Alkoxylierte oberflachenaktive Mittel können aus den Klassen der nichtionischen Kondensate von Alkylphenolen, nichtionischen ethoxylierten Alkoholen, nichtionischen ethoxylierten/propoxylierten Fettalkoholen, nichtionischen Ethoxylat/Propoxylat-Kondensaten mit Propylenglykol und den nichtionischen Ethoxylat-Kondensationsprodukten mit Propylenoxid/Ethylendiamin-Addukten ausgewählt werden. Bevorzugte nichtionische oberflächenaktive Mittel sind u. a., sind aber nicht beschränkt auf nichtionische Polyglykolether-Tenside, wie TMN-6 TERGITOL^®, das von SIGMA-ALDRICH^® geliefert wird, ethoxylierte nichtionische Laurylalkohol-Tenside, wie die SURFONIC^® L 12-Reihe, die von Huntsman Performance Products geliefert wird, und ethoxylierte gerade nichtionische primäre Alkohol-Tenside, wie die SURFONIC^® L-Reihe, speziell SURFONIC^® LSF 23-9, die beide von Huntsman Performance Products geliefert werden.
Die Kondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 25 Mol Alkylenoxid, insbesondere Ethylenoxid und/oder Propylenoxid, sind für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet. Die Alkylkette des aliphatischen Alkohols kann entweder gerade oder verzweigt, primär oder sekundär sein und enthält in der Regel von 6 bis 22 Kohlenstoffatomen. Ebenfalls geeignet sind die Kondensationsprodukte von Alkoholen, die eine Alkylgruppe mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen aufweisen, mit 2 bis 19 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol.
Für die erfindungsgemäße Verwendung geeignete Polyhydroxyfettsäureamide sind solche mit der Strukturformel R²CONR¹Z, worin R¹ für H, C1-C4-Kohlenwasserstoffrest, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl, Ethoxy, Propoxy oder ein Gemisch davon steht, zum Beispiel C1-C4-Alkyl oder C1- oder C2-Alkyl, und R² ein C5-C31-Kohlenwasserstoffrest ist, zum Beispiel geradkettiges C5-C19-Alkyl oder -Alkenyl oder geradkettiges C9-C17-Alkyl oder -Alkenyl oder geradkettiges C11-C17-Alkyl oder -Alkenyl oder ein Gemisch davon, und Z ein Polyhydroxykohlenwasserstoffrest mit einer geraden Kohlenwasserstoffkette ist, wobei mindestens 3 Hydroxylgruppen direkt an die Kette gebunden sind, oder ein alkoxyliertes (z. B. ethoxyliertes oder propoxyliertes) Derivat davon ist. Z kann von einem reduzierenden Zucker in einer reduktiven Aminierungsreaktion herrühren; zum Beispiel ist Z ein Glycidyl.
Geeignete Fettsäureamid-Tenside sind u. a. diejenigen mit der Formel: R¹CON(R²)₂, worin R¹ eine Alkylgruppe mit 7 bis 21 oder 9 bis 17 Kohlenstoff atomen ist und R² jeweils aus der Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, C1-C4-Hydroxyalkyl und -(C₂H₄O)_xH, wobei x im Bereich von 1 bis 3 liegt.
Geeignete Alkylpolysaccharide für die erfindungsgemäße Verwendung sind im U.S.-Pat. 4 565 647 an Llenado offenbart und haben eine hydrophobe Gruppe, die 6 bis 30 Kohlenstoffatome enthält, und eine hydrophile Polysaccharid-, z. B. eine Polyglycosid-, Gruppe mit 1,3 bis 10 Saccharid-Einheiten. Alkylpolyglycoside können die Formel haben: R²O(C_nH_2nO)_t(glycosyl)_x, wobei R² aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Alkyl, Alkylphenyl, Hydroxyalkyl, Hydroxyalkylphenyl und deren Gemischen, wobei die Alkylgruppen 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten, n für 2 oder 3 steht; t von 0 bis 10 reicht und x von 1,3 bis 8 reicht. Das Glycosyl kann von Glucose stammen.
Geeignete amphotere oberflächenaktiven Mittel für die erfindungsgemäße Verwendung umfassen die Aminoxid-Tenside und die Alkylamphocarbonsäuren. Geeignete Aminoxide sind u. a. die Verbindungen mit der Formel R³(OR⁴)_xNO(R⁵)₂, worin R³ aus einer Alkyl-, Hydroxyalkyl-, Acylamidopropyl- und Alkylphenylgruppe oder Gemischen davon mit 8 bis 26 Kohlenstoffatomen ausgewählt wird, R⁴ eine Alkylen- oder Hydroxyalkylengruppe mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen oder Gemische davon ist, x von 0 bis 5, alternativ von 0 bis 3 reicht und R⁵ jeweils eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 3 oder eine Polyethylenoxidgruppe mit 1 bis 3 Ethylenoxidgruppen ist. Geeignete Aminoxide sind C10-C18-Alkyldimethylaminoxid und C10-18-Acylamidoalkyldimethylaminaxid. Ein geeignetes Beispiel für eine Alkylamphodicarbonsäure ist Miranol^TM C2M Conc., die von Miranol, Inc., Dayton, NJ, hergestellt wird.
Zwitterionische oberflächenaktive Mittel können ebenfalls in die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingeschlossen werden. Diese oberflächenaktiven Mittel lassen sich grob als Derivate von sekundären und tertiären Aminen, Derivate von heterocyclischen sekundären und tertiären Aminen oder Derivate von quaternären Ammonium-, quaternären Phosphonium- oder tertiären Sulfoniumverbindungen beschreiben. Betain- und Sultain-Tenside sind beispielhafte zwitterionische oberflächenaktive Mittel für die erfindungsgemäße Verwendung.
Geeignete Betaine sind die Verbindungen mit der Formel R(R¹)₂N⁺R₂COO^–, wobei R eine C6-C18 Kohlenwasserstoffgruppe ist, R¹ jeweils üblicherweise C1-C3-Alkyl ist und R² eine C1-C5-Kohlenwasserstoffgruppe ist. Geeignete Betaine sind C12-18-Dimethylammoniumhexanoat und die C10-18-Acylamidopropan-(oder -ethan-)-dimethyl-(oder -diethylether-)-Betaine. Komplexe Betain-Tenside sind ebenfalls für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet.
Geeignete kationische oberflächenaktive Mittel, die hier verwendet werden können, sind u. a. die quaternären Ammonium-Tenside. Das quaternäre Ammonium-Tensid kann ein Mono-C6-C16- oder ein C6-C10-N-Alkyl- oder -Alkenylammonium-Tensid sein, wobei die verbleibenden N-Positionen durch Methyl-, Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylgruppen substituiert sind. Geeignet sind auch die monoalkoxylierten und bisalkoxylierten Amin-Tenside.
Eine weitere geeignete Gruppe von kationischen oberflächenaktiven Mitteln, die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet werden können, sind kationische Ester-Tenside. Das kationische Ester-Tensid ist eine Verbindung mit oberflächenaktiven Eigenschaften, die mindestens eine Ester-(d. h. -COO-)Bindung und mindestens eine kationisch geladene Gruppe umfasst. Geeignete kationische Ester-Tenside, einschließlich Cholinester-Tensiden, sind zum Beispiel in den U.S.-Patenten Nr. 4 228 042 , 4 239 660 und 4 260 529 offenbart, die hiermit sämtlich durch Bezugnahme aufgenommen werden. Die Esterbindung und die kationisch geladene Gruppe können in dem Tensidmolekül durch eine Spacer-Gruppe voneinander getrennt sein, die aus einer Kette besteht, die mindestens drei Atome (d. h. mit einer Kettenlänge von drei Atomen) oder von drei bis acht Atomen oder von drei bis fünf Atomen oder drei Atome umfasst. Die Atome, die die Kette der Spacer-Gruppe bilden, werden aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Kohlenstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffatomen sowie beliebigen Gemischen davon, mit der Maßgabe, dass jedes Stickstoff- oder Sauerstoffatom in dieser Kette nur eine Bindung mit Kohlenstoffatomen in der Kette eingeht. Somit sind Spacer-Gruppen ausgeschlossen, die zum Beispiel -O-O- (d. h. Peroxid-), -N-N- und -N-O-Bindungen besitzen, während Spacer-Gruppen mit zum Beispiel -CH₂-O-, CH₂- und -CH₂-NH-CH₂-Verknüpfungen eingeschlossen sind. Die Kette der Spacer-Gruppe kann nur Kohlenstoffatome umfassen oder die Kette ist eine Kohlenwasserstoffkette.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann kationische monoalkoxylierte Amin-Tenside umfassen, zum Beispiel der allgemeinen Formel: R¹R²R³N⁺ApR⁴X^–, wobei R¹ eine Alkyl- oder Alkenylgruppeist, die etwa 6 bis etwa 18 Kohlenstoffatome oder von 6 bis etwa 16 Kohlenstoffatome oder von etwa 6 bis etwa 14 Kohlenstoffatome enthält; R² und R³ jeweils unabhängig Alkylgruppen mit einem bis etwa drei Kohlenstoffatomen, zum Beispiel Methyl, sind; zum Beispiel R² und R³ beide Methylgruppen sind; R⁴ aus Wasserstoff, Methyl und Ethyl ausgewählt ist; X^– ein Anion ist, wie Chlorid, Bromid, Methylsulfat, Sulfat oder dergleichen, so dass elektrische Neutralität bereitgestellt wird; A eine Alkoxygruppe, insbesondere eine Ethoxy-, Propoxy- oder Butoxygruppe, ist und p von 0 bis etwa 30 oder von 2 bis etwa 15 oder von 2 bis etwa 8 reicht. Die ApR⁴-Gruppe in der Formel kann p = 1 aufweisen und ist eine Hydroxyalkylgruppe mit nicht mehr als 6 C-Atomen, wobei die Gruppe –OH von dem quaternären Ammonium-Stickstoffatom durch nicht mehr als 3 C-Atome getrennt ist. Geeignete ApR⁴-Gruppen sind -CH₂CH₂-OH, -CH₂CH₂CH₂-OH, -CH₂CH(CN₃)-OH und -CH(CH₃)CH₂-OH. Geeignete R¹-Gruppen sind gerade Alkylgruppen, zum Beispiel gerade R¹-Gruppen mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen.
Geeignete kationische monoalkoxylierte Amin-Tenside für die erfindungsgemäße Verwendung haben die Formel R¹(CH₃)(CH₃)N⁺(CH₂CH₂O)_2-5HX^-, wobei R¹ ein C10-C18-Kohlenwasserstoffrest und deren Gemische, besonders C10-C14-Alkyl oder C10- und C12-Alkyl, ist und X jedes geeignete Anion für den Ladungsausgleich, zum Beispiel Chlorid oder Bromid, ist. Wie erwähnt, umfassen Verbindungen des vorstehenden Typs solche, in denen die Ethoxy-(CH₂CH₂O-)Einheiten (EO) durch Butoxy-, Isopropoxy-[CH(CH₃)CH₂O-] und [CH₂CH(CH₃)O-] Einheiten (i-Pr) oder n-Propoxyeinheiten (Pr) oder Gemische von EO- und/oder Pr- und/oder i-Pr-Einheiten ersetzt sind.
Das kationische bisalkoxylierte Amin-Tensid kann die allgemeine Formel haben: R¹R²N⁺ApR³A'qR⁴X^–, wobei R¹ eine Alkyl- oder Alkenylgruppe ist, die von etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstoffatome oder von 10 bis etwa 16 Kohlenstoffatome oder von etwa 10 bis etwa 14 Kohlenstoffatome enthält; R² eine Alkylgruppe mit einem bis drei Kohlenstoffatomen ist, zum Beispiel Methyl; R³ und R⁴ unabhängig variieren können und aus Wasserstoff, Methyl und Ethyl ausgewählt werden; X^– ein Anion ist, wie Chlorid, Bromid, Methylsulfat, Sulfat oder dergleichen, das ausreicht, um elektrische Neutralität bereitzustellen. A und A' können unabhängig variieren und werden jeweils aus C1-C4-Alkoxy, zum Beispiel Ethoxy (d. h. -CH₂CH₂O-), Propoxy, Butoxy und Gemischen davon ausgewählt; p reicht von 1 bis etwa 30 oder von 1 bis etwa 4 und q reicht von 1 bis etwa 30 oder von 1 bis etwa 4 oder p und q sind beide 1.
Geeignete kationische bisalkoxylierte Amin-Tenside für die erfindungsgemäße Verwendung haben die Formel R¹CH₃N⁺(CH₂CH₂OH)(CH₂CH₂OH)X^–, wobei R¹ für einen C10-C18-Kohlenwasserstoffrest und Gemische davon oder C10-, C12-, C14-Alkyl und Gemische davon steht; X^– jedes beliebige Anion ist, das Ladungsausgleich bereitstellt, zum Beispiel Chlorid. Hinsichtlich der vorstehend angegebenen allgemeinen Struktur kationischer bisalkoxylierter Amine, da in einer beispielhaften Verbindung R¹ von den (Kokosnuss-)Fettsäuren der C12-C14-Alkylfraktion herrührt, R² ist Methyl und ApR³ und A'qR⁴ sind jeweils Monoethoxy.
Weitere erfindungsgemäß geeignete kationische bisalkoxylierte Amin-Tenside sind u. a. Verbindungen der Formel: R¹R²N⁺-(CH₂CH₂O)pH-(CH₂CH₂O)_qHX^–, wobei R¹ für einen C10-C18-Kohlenwasserstoffrest oder C10-C14-Alkyl steht; p unabhängig 1 bis etwa 3 ist und q 1 bis etwa 3 ist; R² für C1-C3-Alkyl, beispielsweise Methyl, steht und X^– ein Anion, zum Beispiel Chlorid oder Bromid, ist. Andere Verbindungen des vorstehenden Typs sind u. a. solche, in denen die Ethoxy-(CH₂CH₂O-)Einheiten (EO) durch Butoxy-(Bu), Isopropoxy-[CH(CH₃)CH₂O-] und [CH₂CH(CH₃)O-]Einheiten (i-Pr) oder n-Propoxyeinheiten (Pr) oder Gemische von EO- und/oder Pr- und/oder i-Pr-Einheiten ersetzt sind.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können ein Fluortensid enthalten, das aus nichtionischen Fluortensiden, kationischen Fluortensiden und deren Gemischen ausgewählt wird, die in den hier gelehrten wässrigen Zusammensetzungen löslich oder dispergierbar sind, gelegentlich Zusammensetzungen, die keine weiteren detersiven oberflächenaktiven Mittel oder weitere organische Lösungsmittel oder beides enthalten. Geeignete nichtionische Fluortensidverbindungen findet man unter den Substanzen, die derzeit im Handel unter der Handelsbezeichnung Fluorad^® (ex. 3M Corp.) vertrieben werden. Beispielhafte Fluortenside sind u. a. diejenigen, die als Fluorad^® FC-740, das allgemein als fluorierte Alkylester beschrieben wird, Fluorad^® FC-430, das allgemein als fluorierte Alkylester beschrieben wird, Fluorad^® FC-431, das allgemein als fluorierte Alkylester beschrieben wird, und Fluorad^® FC-170-C, das allgemein als fluorierte Alkylpolyoxyethylenethanole beschrieben wird, vertrieben werden.
Geeignete nichtionische Fluortensid-Verbindungen sind u. a. diejenigen, von denen angenommen wird, dass sie der folgenden Formulierung entsprechen: C_nF_2n+1SO₂N(C₂H₅)(CH₂CH₂O)_xCH₃, wobei: n einen Wert von 1–12 oder von 4–12 oder 8 hat; x einen Wert von 4–18 oder von 4–10 oder 7 hat; was als ein nichtionisches fluoriertes Alkylalkoxylat beschrieben und als Fluorad^® FC-171 (ex. 3M Corp., früher Minnesota Mining and Manufacturing Co.) vertrieben wird.
Weiterhin gehören geeignete nichtionische Fluortensidverbindungen auch zu den Substanzen, die unter der Handelsbezeichnung ZONYL^® (DuPont Performance Chemicals) vertrieben werden. Dazu gehören zum Beispiel ZONYL^® FSO und ZONYL^® FSN. Diese Verbindungen haben die folgende Formel: RfCH₂CH₂O(CH₂CH₂O)_xH, wobei Rf für CF₃(CF₂CF₂)_y steht. Bei ZONYL^® FSO ist x 0 bis etwa 15 und y ist 1 bis etwa 7. Bei ZONYL^® FSN ist x 0 bis etwa 25 und y ist 1 bis etwa 9.
Ein Beispiel für eine geeignete kationische Fluortensidverbindung hat die folgende Struktur: C_nF_2n+1SO₂NHC₃H₆N⁺(CH₃)₃I^–, wobei n ~ 8. Dieses kationische Fluortensid ist unter der Handelsbezeichnung Fluorad^® FC-135 von 3M erhältlich. Ein weiteres Beispiel für ein geeignetes kationisches Fluortensid ist CF₃-(CF₂)_n-(CH₂)_mSCH₂CHOH-CH₂-N⁺R₁R₂R₃C1^–, wobei: n 5–9 ist und m 2 ist und R₁, R₂ und R₃ für -CH₃ stehen. Dieses kationische Fluortensid ist unter der Handelsbezeichnung ZONYL^® FSD erhältlich (von DuPont erhältlich, als 2-Hydroxy-3-((gamma-omega-perfluor-C_6-20-alkyl)thio)-N,N,N-trimethyl-1-propylammoniumchlorid beschrieben). Andere kationische Fluortenside, die für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind auch in EP 866,115 an Leach und Niwata beschrieben, das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Zusammensetzung ein Gemisch von anionischen und nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln. In dieser Ausführungsform der Erfindung ist es bevorzugt, dass das Verhältnis des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels zu dem anionischen oberflächenaktiven Mittel etwa 1:1 bis etwa 3:2 beträgt. In dieser Ausführungsform der Erfindung wird das nichtionische oberflächenaktive Mittel vorzugsweise aus alkoxylierten oberflächenaktiven Mittel und stärker bevorzugt aus nichtionischen ethoxylierten Alkoholen ausgewählt. Das anionische oberflächenaktive Mittel ist vorzugsweise ein Sulfonat-Tensid und stärker bevorzugt ein Alkylsulfonat-Tensid. In einer Ausführungsform der Erfinndung liegt das anionische oberflächenaktive Mittel in einem Spiegel von etwa 0,1% bis etwa 5%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, vor und das nichtionische oberflächenative Mittel liegt in einem Spiegel von etwa 0,1 bis etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, vor. In einer Ausführungsform gibt es mehr als ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel, die in einem Spiegel von weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, kombiniert werden. In einer anderen Ausführungsform kann es mehr als ein anionisches oberflächenaktives Mittel geben, die, wenn sie kombiniert sind, in einem Spiegel von weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, vorliegen. In einer Ausführungsform beträgt das prozentuale Verhältnis von nichtionische(m/n) zu anionische(m/n) Tensid(en) etwa 50% zu 50%, in einer anderen Ausführungsform ist es 55% zu 45%, und in einer weiteren Ausführungsform ist es etwa 60% zu 40%.
Das oberflächenaktive Mittel kann in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in einem Spiegel von etwa 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-% oder von etwa 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-% oder von etwa 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% vorliegen.
Rheologiemodifizierer
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten mindestens einen Rheologiemodifizierer, der sowohl zur Verdickung und als auch zur rheologischen Struktur des Reinigungskonzentrats beiträgt und zu den wünschenswerten erfindungsgemäßen vertikalen Haftungseigenschaften beiträgt. Der mindestens eine Rheologiemodifizierer kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus organischen Polymeren, natürlichen Polymeren, anorganischen Verdickungsmitteln und ihren Derivaten besteht. Gemische der Rheologiemodifizierer können ebenfalls in geeigneter Weise eingesetzt werden.
Im Allgemeinen kann jedes geeignete organische Polymer als Rheologiemodifizierer eingesetzt werden, wobei dieses organische Polymer allgemein die Klasse der synthetischen oder künstlich hergestellten Polymere betrifft. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können wasserlösliche oder wasserdispergierbare Polymere einsetzen. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können nichtionische (neutrale und/oder nichtionisierbare), anionische und/oder kationische Polymere und deren Gemische einsetzen. Geeignete anionische Polymere sind u. a. solche mit ionisierbaren Gruppen, die in Lösung zumindest teilweise anionisch sind, d. h. in Lösung eine negative Ladung tragen, oder die zumindest teilweise oder vollständig neutralisiert werden können, so dass sie in Lösung zumindest teilweise oder vollständig anionisch sind. Geeignete kationische Polymere sind u. a. Polymere, die ionisierbar sind (d. h. protoniert werden können), und solche mit permanenten kationischen Gruppen, d. h. die in Lösung eine permanente positive Ladung tragen. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können hydrophile Polymere, hydrophobe Polymere oder Polymere einsetzen, die aufgrund des Vorliegens hydrophiler und hydrophober Monomereinheiten beide Eigenschaften aufweisen. Geeignete hydrophile Polymere sind diejenigen, die an Oberflächen angezogen und daran ohne kovalente Bindungen absorbiert werden. Beispiele für geeignete Polymere umfassen Polymere und Copolymere von N,N-Dialkylacrylamid, Acrylamid und bestimmten Monomeren, die substituierte und/oder unsubstituierte quaternäre Ammoniumgruppen und/oder amphotere Gruppen enthalten, die die Substantivität an Oberflächen fördern, zusammen mit Co-Monomeren, die die Adsorption von Wasser fördern, wie zum Beispiel Acrylsäure und andere Acrylatsalze, Sulfonate, Betaine und Ethylenoxide. Wasserlösliche oder wasserdispergierbare kationische Polymere können aufgrund ihrer ladungsabführenden Wirkung, ihres antistatischen, oberflächenschmierenden und potenziellen weichmachenden Nutzens geeignet sein.
Im Hinblick auf die Synthese eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren kationischen Copolymers beträgt der Spiegel des ersten Monomers, das eine permanente kationische Ladung hat oder in der Lage ist, nach Protonierung eine kationische Ladung zu bilden, in der Regel zwischen 3 und 80 Mol-% oder alternativ zwischen 10 bis 60 Mol-%, bezogen auf das Copolymer. Der Spiegel des zweiten Monomers, das ein saures Monomer ist, das zur Bildung einer anionischen Ladung in der Zusammensetzung in der Lage ist, beträgt, wenn vorhanden, in der Regel zwischen 3 und 80 Mol-% oder alternativ zwischen 10 bis 60 Mol-%, bezogen auf das Copolymer. Der Spiegel des dritten Monomers, das eine ungeladene hydrophile Gruppe hat, beträgt, wenn vorhanden, üblicherweise zwischen 3 und 80 Mol-% oder alternativ zwischen 10 bis 60 Mol-%, bezogen auf das Copolymer. Wenn es vorhanden ist, beträgt der Spiegel des ungeladenen hydrophoben Monomers weniger als etwa 50 Mol-% oder alternativ weniger als 10 Mol-%, bezogen auf das Copolymer. Das Molverhältnis des ersten Monomers zum zweiten Monomer liegt üblicherweise im Bereich von 19:1 bis 1:10 oder reicht alternativ von 9:1 bis 1:6. Das Molverhältnis des ersten Monomers zum dritten Monomer liegt üblicherweise im Bereich von 4:1 bis 1:4 oder alternativ im Bereich von 2:1 bis 1:2.
Das durchschnittliche Molekulargewicht des Copolymers liegt üblicherweise im Bereich von etwa 5000 bis etwa 10000000, wobei der geeignete Molekulargewichtsbereich von der Polymerzusammensetzung abhängt, mit der Maßgabe, dass das Molekulargewicht derart ausgewählt wird, dass das Copolymer in destilliertem Wasser bei 25°C zu mindestens 0,01 Gew.-% wasserlöslich oder wasserdispergierbar ist.
Beispiele für permanent kationische Monomere sind u. a., sind aber nicht beschränkt auf, quaternäre Ammoniumsalze von substituiertem Acrylamid, Methacrylamid, Acrylat und Methacrylat, wie Trimethylammoniumethylmethacrylat, Trimethylammoniumpropylmethacrylamid, Trimethylammoniumethylmethacrylat, Trimethylammoniumpropylmethacrylamid, 2-Vinyl-N-alkyl-quaternäres-pyridinium, 4-Vinyl-N-alkyl-quaternäres-pyridinium, 4-Vinylbenzyltrialkylammonium, 2-Vinylpiperidinium, 4-Vinylpiperidinium, 3-Alkyl-1-vinylimidazolium, Diallyldimethylammonium, und die Klasse der Ionene der internen kationische Monomere, wie von D. R. Berger in Cationic Surfactants, Organic Chemistry, herausgegeben von J. M. Richmond, Marcel Dekker, New York, 1990, ISBN 0-8247-8381-6, beschrieben, das hier durch Bezugnahme aufgenommen wird. Zu dieser Klasse gehören Co-Polyethylenimin, Co-Poly-ethoxyliertes Ethylenimin und Co-Poly-quaternisiertes ethoxyliertes Ethylenimin, Co-Poly-[(Dimethylimino)trimethylen(dimethylimino)hexamethylen-Disalz], Co-Poly-[(Diethylimino)trimethylen(dimethylimino)trimethylen-Disalz], Co-Poly-[(Dimethylimino)-2-hydroxypropyl-Salz], Co-Polyquarternium-2, Co-Polyquarternium-17 und Co-Polyquarternium-18, wie beschrieben im International Cosmetic Ingredient Dictionary, 5. Ausgabe, herausgegeben von J. A. Wenninger und G. N. McEwen, das hier durch Bezugnahme aufgenommen wird. Andere kationische Monomere schließen diejenigen ein, die kationische Sulfoniumsalze enthalten, wie Co-Poly-1-[3-methyl-4-(vinylbenzyloxy)phenyl]tetrahydrothiopheniumchlorid. Besonders geeignete Monomere sind mono- und di-quaternäre Derivate von Methacrylamid. Das Gegenion des kationischen Co-Monomers kann zum Beispiel aus Chlorid, Bromid, Iodid, Hydroxid, Phosphat, Sulfat, Hydrosulfat, Ethylsulfat, Methylsulfat, Formiat und Acetat ausgewählt werden.
Beispiele für Monomere, die nach Protonierung kationisch sind, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Acrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, N,N-Diisopropylacrylamid, N-Vinylimidazol, N-Vinylpyrrolidon, Ethylenimin, Dimethytaminohydroxypropyldiethylentriamin, Dimethylaminoethylmethacrylat, Dimethylaminopropylmethacrylamid, Dimethylaminoethylacrylat, Dimethylaminopropylacrylamid, 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin, 2-Vinylpiperidin, 4-Vinylpiperidin, Vinylamin, Diallylamin, Methyldiallylamin, Vinyloxazolidon; Vinylmethyoxazolidon und Vinylcaprolactam.
Monomere, die nach Protonierung kationisch sind, enthalten in der Regel eine positive Ladung über einen Abschnitt des pH-Bereichs von 2–11. Solche geeigneten Monomere werden auch in Water-Soluble Synthetic Polymers: Properties and Behaviour, Band II, von P. Molyneux, CRC Press, Boca Raton, 1983, ISBN 0-8493-6136, dargestellt. Weitere Monomere lassen sich dem International Cosmetic Ingredient Dictionary, 5. Auflage, herausgegeben von J. A. Wenninger und G. N. McEwen, The Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Association, Washington DC, 1993, ISBN 1-882621-06-9, entnehmen. Eine dritte Quelle für solche Monomere findet sich in Encyclopedia of Polymers and Thickeners for Cosmetics von R. Y. Lochhead und W. R. Fron, Cosmetics & Toiletries, Bd. 108, Mai 1993, S. 95-135. Alle drei Bezugsstellen sind hier eingeschlossen.
Beispiele für saure Monomere, die in der Zusammensetzung eine anionische Ladung bilden können, sind u. a., sind aber nicht beschränkt auf Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethacrylsäure, Dimethylacrylsäure, Maleinsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Vinylsulfonat, Cyanacrylsäure, Methylenmalonsäure, Vinylessigsäure, Allylessigsäure, Ethylidenessigsäure, Propylidinessig-säure, Cratonsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Sorbinsäure, Angelicasäure, Zimtsäure, Styrylacrylsäure, Citraconsäure, Glutaconsäure, Aconitsäure, Phenylacrylsäure, Acryloxypropionsäure, Citraconsäure, Vinylbenzoesäure, N-Vinylsuccinamidsäure, Mesaconsäure, Methacroylalanin, Acryloylhydroxyglycin, Sulfoethylmethacrylat, Sulfopropylacrylat und Sulfoethylacrylat. Beispielhafte Säuremonomere umfassen auch Styrolsulfonsäure, 2-Methacryloyloxymethan-1-sulfonsäure, 3-Methacryloyloxypropan-1-sulfonsäure, 3-(Vinyloxy)propan-1-sulfonsäure, Ethylensulfonsäure, Vinylschwefelsäure, 4-Vinylphenylschwefelsäure, Ethylenphosphonsäure und Vinylphosphorsäure. Geeignete Monomere sind u. a. Acrylsäure, Methacrylsäure und Maleinsäure. Die für diese Erfindung geeigneten Copolymere können die vorstehenden sauren Monomere und deren Alkalimetall-, Erdalkalimetall- und Ammoniumsalze enthalten.
Beispiele für Monomere mit einer ungeladenen hydrophilen Gruppe umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Vinylalkohol, Vinylacetat, Vinylmethylether, Vinylethylether, Ethylenoxid und Propylenoxid. Ebenfalls geeignet sind hydrophile Ester von Monomeren, wie Hydroxyalkylacrylatester, Alkoholethoxylatester, Alkylpolyglycosidester und Polyethylenglykolester von Acrylsäure und Methacrylsäure.
Beispiele für ungeladene hydrophobe Monomere umfassen schließlich, sind aber nicht beschränkt auf C₁-C₄-Alkylester von Acrylsäure und Methacrylsäure.
Geeignete Copolymere werden durch Copolymerisation der gewünschten Monomere hergestellt. Es können herkömmliche Polymerisationsverfahren eingesetzt werden. Veranschaulichende Techniken beinhalten zum Beispiel Lösungs-, Suspensions-, Dispersions- oder Emulsionspolymerisation. Ein beispielhaftes Herstellungsverfahren ist durch Fällungs- oder inverse Suspensionspolymerisation des Copolymers aus einem Polymerisationsmedium, in dem die Monomere in einem geeigneten Lösungsmittel dispergiert sind. Die bei der Herstellung der Copolymere eingesetzten Monomere können wasserlöslich oder ausreichend löslich in den Polymerisationmedien sein, dass sie eine homogene Lösung bilden. Sie unterliegen leicht der Polymerisation unter Bildung von Polymeren, die wasserdispergierbar oder wasserlöslich sind. Die beispielhaften Copolymere enthalten Acrylamid, Methacrylamid und substituierte Acrylamide und Methacrylamide, Acryl- und Methacrylsäure und Ester davon.
Geeignete Syntheseverfahren für diese Copolymere sind zum Beispiel in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Band 1, vierte Ausg., John Wiley & Sons, beschrieben.
Weitere Beispiele für Polymere, die Vorteile im Hinblick auf Schichtbildung und Verhinderung von Flecken bereitstellen, sind Polymere, die hydrophile Aminoxidgruppen enthalten. Polymere, die andere hydrophile Gruppen, wie ein Sulfonat, Pyrrolidon und/oder Carboxylatgruppen, enthalten, können ebenfalls verwendet werden. Beispiele für wünschenswerte Polysulfonat-Polymere sind u. a. Polyvinylsulfonat und auch Polystyrolsulfonat, wie die von Monomer-Polymer Dajac (1675 Bustleton Pike, Feasterville, Pa. 19053) vertriebenen. Eine typische Formel lautet wie folgt: [CH(C₆H₄SO₃Na)-CH₂]_n-CH(C₆H₅)-CH₂, wobei n eine Zahl ist, die das geeignete Molekulargewicht, wie nachstehend offenbart, ergibt.
Übliche Molekulargewichte reichen von etwa 10000 bis etwa 1000000 oder alternativ von etwa 200000 bis etwa 700000. Beispielhafte Polymere, die Pyrrolidon-Funktionalitäten enthalten, sind u. a. Polyvinylpyrrolidon, quaternisierte Pyrrolidon-Derivate (wie Gafquat 755N von International Specialty Products) und Copolymere, die Pyrrolidon enthalten, wie Polyvinylpyrrolidon/Dimethylaminoethylmethacrylat (von ISP erhältlich) und Polyvinylpyrrolidon/Acrylat (von BASF erhältlich). Auch andere Substanzen können Substantivität und Hydrophilie bereitstellen, darunter kationische Substanzen, die auch hydrophile Gruppen enthalten, und Polymere, die mehrere Etherbindungen enthalten. Kationische Substanzen umfassen kationische Zucker- und/oder Stärkederivate und die typischen Block-Copolymer-Detergenztenside auf der Basis von Gemischen aus Polypropylenoxid und Ethylenoxid sind beispielhaft für die Polyether-Substanzen. Die Polyether-Substanzen sind jedoch weniger substantivierend.
Ebenfalls geeignet sind Polymere, die wasserlösliche Aminoxid-Einheiten umfassen. Es wird angenommen, dass die partielle positive Ladung der Aminoxidgruppe derart wirken kann, dass das Polymer an der Oberfläche des Oberflächensubstrats haftet, so dass Wasser leichter ”abläuft”. In dem Maße als eine Polymer-Verankerung eine bessere ”Schichtbildung” fördert, sind höhermolekulare Substanzen geeignet. Ein erhöhtes Molekulargewicht verbessert die Effizienz und Wirksamkeit des Polymers auf Aminoxid-Basis. Geeignete erfindungsgemäße Polymere können eine oder mehrere Monomereinheiten mit mindestens einer N-Oxid-Gruppe aufweisen. Mindestens etwa 10%, geeigneterweise mehr als etwa 50%, stärker geeignet mehr als etwa 90% der Monomere, die die Polymere bilden, enthalten eine Aminoxidgruppe. Diese Polymere können durch folgende allgemeine Formel beschrieben werden: P(B), wobei P jeweils aus homopolymerisierbaren und copolymerisierbaren Einheiten ausgewählt wird, die sich unter Bildung des Polymergrundgerüsts verbinden, geeigneterweise Vinyl-Einheiten, zum Beispiel C(R)2=C(R)2, worin jedes R für H, C1-C12-, alternativ C1-C4-Alkyl(en), C6-C12-Aryl(en) und/oder B steht; B eine Einheit ist, die aus substituierten und unsubstituierten, geraden und zyklischen C1-C12-Alkyl-, C1-C12-Alkylen-, heterocyclischen C1-C12-, aromatischen C6-C12-Gruppen ausgewählt ist und wobei mindestens eine der B-Einheiten mindestens eine Aminoxidgruppe aufweist; u von einer Zahl, die mindestens etwa 10% Monomere mit einer Aminoxidgruppe bereitstellt, bis etwa 90% reicht und t eine derartige Zahl ist, dass das durchschnittliche Molekulargewicht des Polymers von etwa 2000 bis etwa 500000, alternativ von etwa 5000 bis etwa 250000 und ebenfalls alternativ von etwa 7500 bis etwa 200000 reicht. Beispielhafte Polymere sind u. a. auch Poly-(4-vinylpyridin-N-oxid)-Polymere (PVNO), wobei das durchschnittliche Molekulargewicht des Polymers von etwa 2000 bis etwa 500000, alternativ von etwa 5000 bis etwa 400000 und ebenfalls alternativ von etwa 7500 bis etwa 300000 reicht. Im Allgemeinen sind Polymere mit höherem Molekulargewicht geeignet. Oft ermöglichen höhermolekulare Polymere die Verwendung niedrigerer Spiegel an Polymer, was bei den Oberflächenreiniger-Anwendungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen von Vorteil sein kann. Niedrigere Molekulargewichte der beispielhaften erfindungsgemäßen Polyaminoxid-Polymere sind dadurch bedingt, dass die Herstellung dieser Polymere mit höherem Molekulargewicht schwieriger ist.
Einige nicht beschränkende Beispiele für Homopolymere und Copolymere, die als erfindungsgemäße wasserlösliche Polymere verwendet werden können, sind: Adipinsäure/Dimethylaminohydroxypropyldiethylentriamin-Copolymer; Adipinsäure/Epoxypropyldiethylentriamin-Copolymer; Polyvinylalkohol; Methacryloylethylbetain/Methacrylat-Copolymer, Ethylacrylat/Methylmethacrylat/Methacrylsäure/Acrylsäure-Copolymer; Polyaminharze und Poly-quaternäre Aminharze; Poly(ethenylformamid); Poly(vinylamin)-hydrochlorid; Poly(Vinylalkohol-Co-Vinylamin); Poly(Vinylalkohol-Co-Vinylamin); Poly(Vinylalkohol-Co-Vinylaminhydrochlorid) und Poly(Vinylalkohol-Co-Vinylaminhydrochlorid). Alternativ werden das Copolymer und/oder die Homopolymere aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Adipinsäure/Dimethylaminohydroxypropyldiethylentriamin-Copolymer, Poly(Vinylpyrrolidon/Dimethylaminoethylmethacrylat); Polyvinylalkohol; Ethylacrylat/Methylmethacrylat/Ethacrylsäure/Acrylsäure-Copolymer; Methacryloylethylbetain/Methacrylat-Copolymer; Poly-quaternären Aminharzen; Poly(ethenylformamid), Poly(vinylamin)hydrochlorid; Poly(Vinylalkohol-Co-Vinylamin); Poly(Vinylalkohol-Co-Vinylamin); Poly(Vinylalkohol-Co-Vinylaminhydrochlorid) und Poly(Vinylalkohol-Co-Vinylaminhydrochlorid).
Für die vorliegende Erfindung geeignete Polymere können aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Copolymeren von hydrophilen Monomeren bestehend. Das Polymer kann lineare statistische oder Block-Copolymere und deren Gemische sein. Der Begriff ”hydrophil” wird hier in Übereinstimmung mit seiner standardmäßigen Bedeutung als zumindest einige Affinität zu Wasser besitzend verwendet. Wie hier in Bezug auf Monomereinheiten und Polymersubstanzen, einschließlich der Copolymere, verwendet, bedeutet ”hydrophil” im Wesentlichen wasserlöslich und/oder im Wesentlichen wasserdispergierbar. In dieser Hinsicht soll sich ”im Wesentlichen wasserlöslich” oder ”im wesentlichen wasserdispergierbar” auf eine Substanz beziehen, die in destilliertem (oder gleichwertigem) Wasser bei 25°C in einer Konzentration von etwa 0,0001 Gew.-% oder mehr löslich und/oder dispergierbar ist.
Die Begriffe ”löslich”, ”Löslichkeit”, ”dispergierbar” und dergleichen entsprechen für die Zwecke der Erfindung der maximalen Konzentration an Monomer oder Polymer, wie zutreffend, die sich in Wasser und/oder anderen Lösungsmitteln oder deren Gemischen lösen oder dispergiert werden kann und eine homogene Lösung bildet, wie es der Fachmann versteht.
Nicht beschränkende Beispiele für geeignete hydrophile Monomere sind ungesättigte organische Mono- und Polycarbonsäuren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure und deren Halbester, Itaconsäure, ungesättigte Alkohole, wie Vinylalkohol, Allylalkohol; polare Vinyl-Heterozyklen, wie Vinylcaprolactam, Vinylpyridin, Vinylimidazol; Vinylamin; Vinylsulfonat, ungesättigte Amide, wie Acrylamide, z. B. N,N-Dimethylacrylamid, N-t-Butylacrylamid; Hydroxyethylmethacrylat; Dimethylaminoethylmethacrylat; Salze von vorstehend aufgeführten Säuren und Aminen und dergleichen und Gemische davon, Einige beispielhafte hydrophile Monomere sind Acrylsäure, Methacrylsäure, N,N-Dimethylacrylamid, N,N-Dimethylmethacrylamid, N-t-Butylacrylamid, Dimethylaminoethylmethacrylat und Gemische davon, Polycarboxylat-Polymere sind diejenigen, die man durch Polymerisation von Monomeren herstellt, von denen zumindest einige Carbonsäurefunktionalität enthalten. Übliche Monomere sind Acrylsäure, Maleinsäure, Ethylen, Vinylpyrrolidon, Methacrylsäure, Methacryloylethylbetain usw. Beispielhafte Polymere für Substantivität sind solche mit höherem Molekulargewicht. Zum Beispiel ist Polyacrylsäure mit Molekulargewichten unter etwa 10000 nicht besonders substantivierend und stellt daher in der Regel nicht die Hydrophilie für drei Wiederbenetzungen einer behandelten Oberfläche mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bereit, obwohl Molekulargewichte bis herunter auf etwa 1000 in höheren Spiegeln gewisse Ergebnisse liefern können. Im Allgemeinen sollten die Polymere Molekulargewichte von mehr als etwa 10000 haben. Es wurde auch festgestellt, dass Polymere mit höherem Molekulargewicht, z. B. solche mit Molekulargewichten von mehr als etwa 10000000, äußerst schwierig zu formulieren sind und weniger effektiv bei der Bereitstellung von Fleckenverhinderungsvorteilen sind als Polymere mit niedrigerem Molekulargewicht. Dementsprechend sollte das Molekulargewicht, insbesondere für Polyacrylate, in der Regel von etwa 1000 bis etwa 10000000, alternativ von etwa 5000 bis etwa 5000000, alternativ von etwa 10000 bis etwa 2 500000 und ebenfalls geeignet von etwa 20000 bis etwa 1000000 reichen.
Nicht beschränkende Beispiele für Polymere für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung sind u. a. die folgenden: Poly(Vinylpyrrolidon/Acrylsäure), das unter der Bezeichnung ”Acrylidone”^® von ISP vertrieben wird, und Poly(acrylsäure), die unter der Bezeichnung ”Accumer”^® von Rohm & Haas vertrieben wird. Andere geeignete Substanzen sind u. a. sulfonierte Polystyrol-Polymere, die unter der Bezeichnung Versaflex^® von der National Starch and Chemical Company vertrieben werden, vor allem Versaflex 7000.
Geeignete Polymere können aus der Gruppe ausgewählt werden, bestehend aus wasserlöslichen und wasserdispergierbaren Polyacrylat-Polymeren und -Copolymeren, die mindestens ein Acrylat-Monomer enthalten, wasserquellbaren und in Alkali quellbaren Polyacrylat-Polymeren und -Copolymeren, die mindestens ein Acrylat-Monomer enthalten, nicht-linearen Polyacrylat-Polymeren, die mit mindestens einem Polyalkenylpolyether-Monomer vernetzt sind, filmbildende und wasserquellbare unlösliche Polyacrylat-Polymere, hydrophob modifizierte vernetzte Polyacrylat-Polymere und -Copolymere, die mindestens ein hydrophobes Monomer enthalten, wasserdispergierbare assoziative und nicht-assoziative Polyacrylat-Polymere und -Copolymere, die mindestens ein Acrylat-Monomer enthalten, sowie deren Gemische. Beispiele für hydrophob modifizierte alkalilösliche Acrylpolymer-Emulsionen werden unter der Bezeichnung ACUSOL^® von Rohm and Haas vertrieben. Weiterhin werden geeignete Polymere, Copolymere oder deren Derivate aus Polyvinylalkoholen, Polyvinylpyrrolidon, Polyalkylenoxiden, Acrylamid, Acrylsäure, Cellulose, Celluloseethern, Celluloseestern, Celluloseamiden, Polyvinylacetaten, Polycarbonsäuren und Salzen, Polyaminosäuren oder Peptiden, Polyamiden, Polyacrylamid, Copolymeren von Maleinsäure/Acrylsäure, Polysacchariden, einschließlich Stärke und Gelatine, natürlichen Gummen, wie Xanthan und Carrageen, ausgewählt. Beispielhafte Polymere werden auch aus Polyacrylaten und wasserlöslichen Acrylat-Copolymeren, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose-Natrium, Dextrin, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Maltodextrin, Polymethacrylaten ausgewählt. Ebenfalls geeignet sind Polymere, die aus Polyvinylalkoholen, Polyvinylalkohol-Copolymeren, Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), Xanthangummi und Stärke ausgewählt werden. Das Polymer kann jede beliebige gewichtsgemittelte Molekülmasse von etwa 1000 bis 1000000 oder sogar von 10000 bis 300000 oder sogar von 15000 bis 200000 oder sogar von 20000 auf 150000 haben.
Ebenfalls geeignet sind Polymermischungszusammensetzungen, zum Beispiel Mischungen, die eine hydrolytisch abbaubare und wasserlösliche Polymermischung enthalten, wie Polylactid und Polyvinylalkohol, die durch Mischen von Polylactid und Polyvinylalkohol erhalten wird und in der Regel 1–35 Gew.-% Polylactid und von etwa 65 Gew.-% bis 99 Gew.-% Polyvinylalkohol umfasst, wenn die Substanz wasserdispergierbar oder wasserlöslich sein soll.
Im Allgemeinen können natürliche Polymere und derivatisierte natürliche Polymere als Rheologiemodifizierer eingesetzt werden. Einige nicht beschränkende Beispiele für natürliche Polymere und derivatisierte natürliche Polymere, die für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen Polysaccharidpolymere, einschließlich substituierter Cellulose-Substanzen, wie Carboxymethylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Succinoglycan, und natürlich vorkommende Polysaccharidpolymere, wie Xanthangummi, Guargummi, Johannisbrotkernmehl, Tragantgummi, Carrageengummi oder Derivate davon. Geeignet sind auch Polypeptide und Proteine, wie zum Beispiel, aber nicht beschränkt auf Gelatine und ihre Derivate, Peptin, Pepton und dergleichen, sowie Polysaccharid- und Peptid-Copolymere, wie Peptidoglycane und dergleichen.
Ebenfalls für die Verwendung als Rheologiemodifizierer geeignet sind anorganische Verdickungsmittel, in der Regel in Form fein verteilter Additive, einschließlich Kolloiden und Nanopartikeln. Beispiele für solche anorganischen Verdickungsmittel umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Substanzen, wie natürliche Tone, Kieselsäuren, Zeolithe, fein verteilte Metalloxide, fein verteilte anorganische Mineralien und nanopartikuläre Formen solcher Substanzen und deren Gemische. Ebenfalls eingeschlossen sind derivatisierte anorganische Verdickungsmittel, wie zum Beispiel pyrogene Kieselsäure, silanisierte Kieselsäure und hydrophobisierte Kieselsäure und dergleichen. Beispiele für Metalloxide sind u. a., sind aber nicht beschränkt auf Oxide von Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Übergangsmetallen aus Gruppe IIA, IVB, VB, VIIB, VIII, IB, IIB, IIA und IVA des Periodensystems.
In geeigneten Ausführungsformen umfasst der Rheologiemodifizierer 0,0001 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% oder 0,001 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% oder alternativ 0,01 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
Silikon
Die Schutzmittel-Zusammensetzung macht etwa 5 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% der Zusammensetzung aus. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung erfordert mindestens ein Organopolysiloxan-Fluid. Diese Fluide werden auch üblicherweise als ”Silikonöle” oder ”Silikone” bezeichnet und unterscheiden sich von Silikonelastomeren und Harzen, die starker vernetzt sind als Silikonöle. Das Silikon der Zusammensetzung ist vorzugsweise ein Organopolydimethylsiloxan, das eine reine Viskosität von etwa 10 cSt bis etwa 1000000 cSt und vorzugsweise von etwa 50 cSt bis etwa 100000 cSt hat. Die Schutzmittel-Zusammensetzung bildet eine sprühbare, wässrige Organopolysiloxan-Emulsion. In einer Ausführungsform kann die Silikon-Komponente der Zusammensetzung ein Gemisch von Organopolysiloxanen mit sowohl hoher als auch niedriger Viskosität enthalten.
Allgemein gesagt, sind die Organopolysiloxane solche, die leicht unter Bildung wässriger Emulsionen dispergiert werden können und in der wässrigen Zusammensetzung gegenüber Gelierung beständig sind. Bevorzugt sind Polydimethylsiloxane, die mit Dimethylsilanolylgruppen oder stärker bevorzugt Trimethylsilylgruppen endmaskiert sind. Polydimethylsiloxane, die leicht oder mäßig verzweigt sind, sind ebenfalls bevorzugt. Eine weitere Kategorie von bevorzugten Organopolysiloxanen sind Aminoalkyl-funktionale und Polyaminopolyalkyl-funktionale Polydimethylsiloxane mit endständigen, anhängenden oder sowohl endständigen als auch anhängenden Aminoalkyl- oder Polyaminopolyalkylgruppen. Gemische aus verschiedenen Organopolysiloxanen können ebenfalls verwendet werden, insbesondere Gemische aus Organopolysiloxanen mit unterschiedlichen Viskositäten, zum Beispiel Gemische aus Siloxanen mit niedriger und hoher Viskosität, zum Beispiel Gemische von Siloxanen mit Viskositäten in den Bereich von 10 cSt bis 10000 cSt und 1000 cSt bis 1000000 cSt, wobei das Siloxan im letzteren Bereich eine höhere Viskosität hat als das im ersteren Bereich. Zusätzlich zu Polydimethylsiloxanen können in kleineren Mengen harzartige Organopolysiloxane zugegeben werden, um die Beständigkeit zu erhöhen.
Die Organopolysiloxane werden in Form einer wässrigen Emulsion, vorzugsweise mit relativ kleiner Teilchengröße, zum Beispiel im Bereich von 10 nm bis 1000 nm, stärker bevorzugt im Bereich von 100 nm bis 800 nm und am stärksten bevorzugt im Bereich von 200 nm bis 450 nm, eingesetzt.
Geeignete Silikonfluide umfassen solche, die auf Organopolysiloxanen basieren, wobei diese aus der Klasse der Polymere mit der folgenden allgemeinen Formel ausgewählt werden: (RnSiO((4 – n)/2))m (I) , wobei n zwischen 0 und 3 liegt und m 2 oder mehr beträgt und R Alkyl oder Aryl ist, wie definiert in Silicone Compounds Register and Review, 5. Ausgabe, R. Anderson, G. L. Larson und C. Smith, Hrsg., Hüls America Inc., Piscataway, NJ, S. 247 (1991), das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist. Der Wert von m kann bis zu einer Million oder mehr betragen, ist aber häufiger ein Wert zwischen etwa 5 und 1000, wobei dies gut fließfähige Flüssigkeiten mit guten Handhabungseigenschaften und Leistungsmerkmalen sind. Diese beispielhaften Silikone können gerade oder verzweigt sein. Verschiedene Bezeichnungskonventionen und Nomenklatur, die im Wesentlichen äquivalent zu dieser beispielhaften Klasse von Silikonen sind, beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf: Dialkylpolysiloxanhydrolysat; alpha-Alkyl-omegamethoxypolydialkylsiloxan; Polydialkylsilikonöl; Poly(dialkylsiloxan); Alkylendblockiertes Polydialkylsiloxan; Polyoxy(dialkylsilylen), alpha-(Trialkylsilyl)omega-hydroxy; Poly[oxy(dialkylsilylen)], alpha-[Trialkylsily-]-omega[(trialkylsilyl)oxy] und alpha-(Trialkylsilyl)poly[oxy(dialkylsilylen)]-omegaalkyl. Einige zusätzliche geeignete Beispiele beinhalten auch Dimethiconcopolyol, Dimethylpolysiloxan, Diethylpolysiloxan, hochmolekulares Dimethicon, gemischtes C1-C30-Alkylpolysiloxan, Phenyldimethicon, Dimethiconol und Gemische davon.
Nicht beschränkende Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Silikone sind auch im U.S.-Pat. Nr. 5 011 681 an Ciotti et al. beschrieben, das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird. Die hier geeigneten Silikonverbindungen umfassen auch Polyalkyl- oder Polyarylsiloxane. Die an der Siloxankette (R) oder an den Enden der Siloxanketten substituierten Alkyl- oder Arylgruppen können eine beliebige Struktur haben, solange das erhaltene Silikon bei oder um Raumtemperatur fließfähig bleibt. Geeignete R-Gruppen sind Hydroxy, Methyl, Methoxy, Ethyl, Ethoxy, Propyl, Propoxy, Phenyl, Methylphenyl, Phenylphenyl, Aryl und Aryloxy. Eine oder mehrere R-Gruppen am Siliziumatom können die gleiche oder verschiedene Gruppen oder eine beliebige Kombination davon darstellen. Geeignete Silikonverbindungen sind Polydimethylsiloxan, Polydiethylsiloxan und Polymethylphenylsiloxan. Polydimethylsiloxan, das auch als Dimethicon bekannt ist, ist geeignet und in vielen Formen und Qualitäten, darunter zum Beispiel essbaren Qualitäten, die für die Verwendung in Zusammensetzungen für eine Verwendung in Kontakt mit Lebensmitteln geeignet sind, erhältlich. Zu den Polyalkylsiloxanen, die verwendet werden können, gehören zum Beispiel Polydimethylsiloxane. Diese Silikonverbindungen sind zum Beispiel von der General Electric Company in ihrer Viscasil^®- und SF 96-Reihe und von Dow Corning in deren Dow Corning 200-Reihe erhältlich. Polyalkylarylsiloxan-Fluide, die einen oder mehrere Alkyl- oder Alkylaryl-Substituenten enthalten, können zum Beispiel ebenfalls verwendet werden und beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf Polymethylphenylsiloxane, Poly[(Dimethylsiloxan)/(Methylvinylsiloxan)], Poly[(Dimethylsiloxan)/(Diphenylsiloxan)], Poly[(Dimethylsiloxan)/(Phenylmethylsiloxan)] und Poly[(Dimethylsiloxan)/(Diphenylsiloxan)/(Methylvinylsiloxan)]. Diese Siloxane sind zum Beispiel von der General Electric Company als SF 1075-Methylphenyl-Fluid oder von Dow Corning als 556 Cosmetic Grade Fluid, Rhodorsil 763 von Rhône-Poulenc, Silbione 70641 V 30 und 70641 V 200 von Rhône-Poulenc, die Silikone der PK-Reihe von Bayer, wie PK20, die Silikone der PN und PH-Reihe von Bayer, wie PN 1000 und PH 1000, und bestimmte Öle der SF-Reihe von General Electric, wie SF 1250, SF 1265, SF 1154 und SF 1023, erhältlich. Höhermolekulare Silikone, einschließlich Silikongummen und -harze, können erfindungsgemäß verwendet werden und sind u. a. Polydiorganosiloxane mit einer Molekülmasse zwischen 200000 und 5000000, die alleine oder als Gemisch in einem Lösungsmittel verwendet werden, das aus flüchtigen Silikonen, Polydimethylsiloxan-(PDMS-)Ölen, Polyphenylmethylsiloxan-(PPMS-)Ölen, Isoparaffinen, Methylenchlorid, Pentan, Dodecan, Tridecan und Tetradecan oder Gemischen davon ausgewählt wird.
Die Silikone können gerade oder verzweigt sein und können durch chemische Gruppen modifiziert werden, um weitere Eigenschaften bereitzustellen. Zum Beispiel umfassen geeignete Silikone auch die Amino-modifizierten Silikone, wobei R ein Amin, Amid oder ein Alkyl-, Dialkyl- oder Trialkyl-derivatisierter Amin-Bestandteil ist. Durch Substitution von einer oder mehreren der R-Gruppen mit anderen organischen oder funktionalisierten organischen Gruppen, wie Vinyl, Phenyl, Fluoralkyl, Perfluoralkan, Carbonsäurederivaten, Carboxyestern und quaternären Ammoniumderivaten, können andere Organopolysiloxane hergestellt werden. Dazu gehören Gemische dieser Substanzen, zum Beispiel, aber nicht beschränkt auf: 1) Gemische, die aus einem am Kettenende hydroxylierten Polydimethylsiloxan (Dimethiconol gemäß der CTFA-Nomenklatur) und aus einem zyklischen Polydimethylsiloxan (Cyclomethicon gemäß der CTFA-Nomenklatur) hergestellt werden, wie das von der Firma Dow Corning vertriebene Produkt Q2 1401; 2) Gemische, die aus einem Polydimethylsiloxangummi mit einem zyklischen Silikon hergestellt werden, wie das Produkt SF 1214 Silicone Fluid von General Electric, bei dem es sich um ein SE 30-Gummi mit MW 500000, gelöst in SF 1202 Silicone Fluid (Decamethylcyclopentasiloxan) handelt, 3) Gemische von zwei PDMS-Substanzen verschiedener Viskositäten, zum Beispiel ein PDMS-Gummi und ein PDMS-Öl, wie die Produkte SF 1236 und CF 1241 von der Firma General Electric. Das Produkt ”SF 1236” ist ein Gemisch aus einem vorstehend definierten SE 30-Gummi mit einer Viskosität von 20 m²/s und aus einem SF 96-Öl mit einer Viskosität von 5 × 10^–5 m²/s (15% SE 30-Gummi und 85% SF 96-Öl). Das Produkt ”CF 1241” ist ein Gemisch aus einem SE 30-Gummi (33%) und einem PDMS (67%) mit einer Viskosität von 10^–3 m²/s.
Die erfindungsgemäßen Organo-modifizierten Silikone sind Silikone, wie vorstehend definiert, die in ihrer allgemeinen Struktur eine oder mehrere organofunktionelle Gruppen enthalten, die direkt an die Siloxankette gebunden oder über einen Rest auf Kohlenwasserstoff-Basis gebunden sind. Beispiele hierfür sind Silikone, die Folgendes enthalten: a) Polyethylenenoxy- und/oder Polypropylenoxygruppen, die gegebenenfalls Alkylgruppen enthalten, wie zum Beispiel: das als Dimethiconcopolyol bekannte, von der Firma Dow Corning unter der Bezeichnung ”DC 1248” vertriebene Produkt, und Alkyl(C12)-methiconcopolyol, das von der Firma Dow Corning unter der Bezeichnung ”Q2 5200” vertrieben wird, die Öle ”Silwet” L 722, L 7500, L 77 und L 711 von der Firma General Electric, das Gemisch aus Dimethiconcopolyol und Cyclomethicon, wie das unter der Handelsbezeichnung ”Q2-3225C” von der Firma Dow Corning vertriebene Produkt, das von Rhône-Poulenc vertriebene Produkt ”Mirasil DMCO”, b) (Per)Fluorgruppen, zum Beispiel Trifluoralkylgruppen, wie zum Beispiel diejenigen, die von der Firma General Electric unter den Bezeichnungen ”FF 150 Fluorsilicone Fluid” oder von der Firma Shin Etsu unter den Bezeichnungen ”X-22-819”, ”X-22-820”, ”X-22-821”, ”X-22-822” oder ”FL 100” vertrieben werden; c) Hydroxylacylaminogruppen, wie die in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 342 834 beschriebenen und insbesondere das von der Firma Dow Corning unter der Bezeichnung ”Q2-8413” vertriebene Silikon; d) Thiolgruppen, wie in den Silikonen ”X 2-8360” von Dow Corning oder ”GP 72A” und ”GP 71” von Genesee; Union Carbide oder das als ”Amodimethicone” im CTFA-Wörterbuch bekannte Silikon; f) Carboxylatgruppen, wie die Produkte, die im europäischen Patent EP 186 507 von Chisso Corporation, das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird, beschrieben sind; g) hydroxylierte Gruppen, wie die Polyorganosiloxane mit einer Hydroxyalkylfunktion, die in der Patentanmeldung FR-A-2,589,476 beschrieben sind, die hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird, und insbesondere Polyorganosiloxane, die eine γ-Hydroxypropylfunktion enthalten; h) alkoxylierte Gruppen mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen, wie das Produkt ”Silicone Copolymer F 7551” von SWS Silicones und die Produkte ”Abilwax 2428”, ”Abilwax 2434” und ”Abilwax 2440” von der Firma Goldschmidt; i) Acyloxyalkylgruppen mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel die Polyorganosiloxane, die in der Patentanmeldung FR-A-2 641 185 beschrieben sind, die hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird, insbesondere Polyorganosiloxane mit einer Stearoyloxypropylfunktion; j) quaternäre Ammoniumgruppen, wie zum Beispiel in den Produkten ”X2 81 08” und ”X2 81 09” und dem Produkt ”Abil K 3270” von der Firma Goldschmidt; k) amphotere oder Betain-Gruppen, wie zum Beispiel in dem Produkt, das von der Firma Goldschmidt unter der Bezeichnung ”Abil B 9950” vertrieben wird; 1) Bisulfitgruppen, wie in den Produkten, die von der Firma Goldschmidt unter den Bezeichnungen ”Abil S 201” und ”Abil S 255” vertrieben werden.
Die Block-Copolymere mit einem geraden Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Block als wiederkehrender Einheit, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, schließen diejenigen mit der folgenden allgemeinen Formel ein: ([Y(R2SiO)aR'2SiYO][CnH2nO)b])c (II), in denen R und R', die gleich oder verschieden sein können, einen einwertigen Rest auf Kohlenwasserstoff-Basis ohne aliphatische Ungesättigtheit darstellen, n eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis 4 ist, a eine ganze Zahl größer als oder gleich 5, insbesondere zwischen 5 und 200 und ganz besonders zwischen 5 und 100 ist, b eine ganze Zahl größer als oder gleich 4, insbesondere zwischen 4 und 200 und ganz besonders zwischen 5 und 100 ist, c eine ganze Zahl größer als oder gleich 4, insbesondere zwischen 4 und 1000 und ganz besonders zwischen 5 und 300 ist, Y für eine zweiwertige organische Gruppe steht, die an das benachbarte Siliziumatom über eine Kohlenstoff-Silizium-Bindung und an einen Polyoxyalkylen-Block über ein Sauerstoffatom gebunden ist, wobei jeder Siloxan-Block ein Molekulargewicht zwischen etwa 400 und etwa 10000 hat und jeder Polyoxyalkylen-Block ein Molekulargewicht zwischen etwa 300 und etwa 10000 hat, die Siloxan-Blöcke etwa 10% bis 95%, bezogen auf das Gewicht des Block-Copolymers, ausmachen, das durchschnittliche Molekulargewicht des Block-Copolymers mindestens 3000 und insbesondere zwischen 5000 und 1000000 und ganz besonders zwischen 10000 und 200000 beträgt. R und R' werden in geeigneter Weise aus der Gruppe ausgewählt, die Alkylreste, wie zum Beispiel Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Octyl, Decyl und Dodecyl, Arylreste, wie zum Beispiel Phenyl und Naphthyl, Arylalkylreste, wie zum Beispiel Benzyl und Phenethyl, und Tolyl-, Xylyl- und Cyclohexylreste umfasst. Y wird in geeigneter Weise aus Resten ausgewählt, einschließlich -R''¾, ¾R''¾CO¾, ¾R''¾NHCO¾, ¾R''¾NH¾CO¾NH¾R''¾NHCO oder ¾R''¾OCONH¾R'''¾NHCO¾, wobei R'' eine zweiwertige Alkylengruppe ist, wie zum Beispiel Ethylen, Propylen oder Butylen, und R''' eine zweiwertige Alkylengruppe oder eine zweiwertige Arylengruppe ist, wie ¾C6H4, ¾C6H4C6H4¾, C6H4¾CH2¾C6H4, C6H4¾C(CH3)2C6H4. Ganz besonders stellt Y einen zweiwertigen Alkylenrest, genauer gesagt, den Rest ¾CH2¾CH2¾CH2¾ oder den Rest ¾C4H8¾ dar. Die Herstellung der im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendeten Block-Copolymere wird in der europäischen Anmeldung EP 0 492 657 A1 beschrieben, die hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Ebenfalls für die Verwendung, insbesondere in Kombination mit anderen Sillkonölen, geeignet ist die Klasse von Silikon-Benetzungs- und/oder -Verlaufsmitteln, die zum Verteilen und Verlaufen von Silikonölen auf behandelten Oberflächen beitragen. Einige der vorstehend beschriebenen beispielhaften Silikone können zusätzlich zu ihren Beschichtungseigenschaften diesem Zweck dienen. Weitere Beispiele beinhalten auch, sind aber nicht beschränkt auf Polyalkylenoxid-modifiziertes Polydimethylsiloxan, das von General Electric als Silwet 7650 erhältlich ist, Polyalkylenoxid-modifiziertes Heptamethyltrisiloxan, das als Silwet 7280 und Silwet 7608 ebenfalls von General Electric erhältlich ist, Silikon-Glykol-Copolymer-Tensid, das von Dow Corning als DC 57 erhältlich ist, und das als Q2-5211 bezeichnete Dow Corning-Silikonpolyether-Tensid. Ein weiteres Beispiel von Dow Corning ist ein Polyalkylenoxid-modifiziertes Heptmethyltrisiloxan mit der Bezeichnung FZ-77. Weitere Beispiele umfassen zudem Substanzen mit zusätzlichen Verlaufsseigenschaften, wie zum Beispiel, aber nicht beschränkt auf die Alkylmethylsiloxane DC 56, die von Dow Corning erhältlich sind, und das als Formasil 433 bezeichnete, von General Electric erhältliche Organo-modifierte Dimethylsiloxan.
Gemische und Kombinationen von beliebigen der hier beispielhaft genannten Silikonöle, zum Beispiel Silikonölen mit unterschiedlichen Molekulargewichten, unterschiedlichen Viskositäten, unterschiedlich funktionalisierten Derivaten, verschiedenen Flüchtigkeiten und/oder Dampfdrücken, unterschiedlichen Eigenschaften und Vorteilen und Kombinationen davon können in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorteilhaft kombiniert werden. Zum Beispiel kann ein ”leichteres” Polyorganosiloxan oder ein Polyorganosiloxan mit niedriger Viskosität mit einem ”schwereren” Silikonöl oder einem Silikonöl mit höherer Viskosität und/oder einem Silikon-Gummi und/oder Silikon-Elastomer zum Zweck der Dispersion in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kombiniert werden, wobei die ”schwereren” Substanzen ansonsten schwierig zu handhaben und zu dispergieren wären, wenn man sie allein oder in Kombinationen ohne ein enthaltenes ”leichteres” Silikon verwendete. Alternativ kann je nach der Endanwendung ein flüchtiges Silikonöl mit einem weniger flüchtigen oder im Wesentlichen nicht flüchtigen Silikonöl kombiniert werden. Alternativ kann ein Silikonöl mit Verteilungs-, Benetzungs- oder selektiven Verlaufseigenschaften mit einem anderen Silikonöl kombiniert werden, um die Verteilung und das Verlaufen des kombinierten Silikonöl-Gemischs zu verbessern, so dass eine positive Wirkung auf die mit den hier beschriebenen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen behandelten Oberflächen erhalten wird.
Die Verwendung von Silikonölen in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die diese und andere substituierte Organopolysiloxane und deren Kombinationen und Gemische enthalten, ist eine Frage der Wahl je nach dem zu behandelnden Material und/oder der Umwelt, der die behandelten Materialien ausgesetzt sind, sowie je nach den gewünschten Oberflächeneigenschaften, die man der Oberfläche verleihen möchte. Die Silikone können vor der Verarbeitung in ihren gewünschten Anteilen vorgemischt oder während der eigentlichen Verarbeitung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gemischt oder in die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in jeder geeigneten Reihenfolge oder Weise eingebracht werden, was ausschließlich Überlegungen der leichten Handhabung, des leichten Transports, Mischens und der leichten Verarbeitung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen unterliegt.
Es wird angenommen, dass das Organopolysiloxan in der Zusammensetzung eine wasser- und wasserdampfbeständige Beschichtung auf der Oberfläche der behandelten Materialien liefert, so dass ihre Beständigkeit gegenüber Umweltbelastung, wie Eindringen von Wasser und Sauerstoff und Angriff durch andere Umweltschadstoffe, verbessert wird.
Die Organopolysiloxane sind auch dazu geeignet, den behandelten Oberflächen einen Glanz oder eine glänzende Beschichtung zu verleihen, was zu verbessertem Aussehen und anderen ästhetischen Vorteilen in Verbindung mit der Modifikation des einfallenden Lichts führt, wie refraktive und diffusive Beiträge zu Spiegelreflexionen, die zu einer Wahrnehmung von verstärkter Farbe und verstärktem Farbton und zu einer verringerten Wahrnehmung von Oberflächenmängeln, wie Kratzern, Spannungsrissen, Streifen und anderen Oberflächenmängeln, die sich üblicherweise mit dem normalen Alter und normaler Abnutzung auf Oberflächen entwickeln, beitragen. Daher sind die Organopolysiloxane aufgrund ihrer restorativen Wirkung nützlich, wenn sie auf alten und abgenutzten Oberflächen, insbesondere elastomeren Oberflächen, die am meisten unter diesen Bedingungen leiden, verwendet werden.
Es wird auch angenommen, dass das Organopolysiloxan in der Zusammensetzung eine schmutz- und ölbeständige Beschichtung auf der Oberfläche der behandelten Substanzen liefert, wie zum Beispiel Oberflächen im Haushalt, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Edelstahl, Fliesen, Porzellan, Marmor und dergleichen, so dass ihre Beständigkeit gegenüber Flecken und Verschmutzung, Wasser und Mikrobenwachstum verbessert wird. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Organopolysiloxan eines oder mehrere aus einem Silikon, das aus Polydimethylsiloxan, Polydiethylsiloxan Polymethylphenylsiloxan, Polyalkylarylsiloxan, Polyethylenoxydialkylsiloxan, Polypropylenoxydialkylsiloxan und Polydialkylcyclosiloxan ausgewählt wird.
In geeigneten Ausführungsformen umfasst das Organopolysiloxan 5 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% oder 5 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-% oder alternativ 8 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
Die Silikon-Komponente der Zusammensetzung wird zur Herstellung einer wässrigen Organopolysiloxan-Emulsion verwendet und kann in einer konzentrierten oder verdünnten Organopolysiloxan-Emulsion vorliegen. Ebenso sind herkömmliche Organopolysiloxan-Emulsionen im Handel erhältlich. Zum Beispiel sind die Silikon-Fluid-Emulsionen E10, E103P, E1044, E125P, E1656, E677, E60-350, E60-1000 und andere von Wacker Silicones, Adrian, Mich., und von der Wacker-Chemie GmbH, München, Deutschland, erhältlich. Andere geeignete Organopolysiloxane sind. Die erfindungsgemäßen Emulsionen können von handelsüblichen Emulsionen ausgehen, zu denen die restlichen Zutaten hinzugegeben werden, oder können durch Mischen und Emulgieren von reinem Organopolysiloxan mithilfe von geeigneten oberflähenaktiven Mitteln und gegebenenfalls auch einschließlich Inhaltsstoffen, wie UV-Schutzmitteln, Weichmachern, Ausbreitungsmitteln usw., hergestellt werden. Solche Emulsionen enthalten in der Regel von 40 bis 70 Gewichtsprozent Organopolysiloxan und werden für den Gebrauch mit zusätzlichem Wasser verdünnt. Glykole, wie Propylenglykol, Ethylenglykol, oder niedermolekulare Polyole, wie Glycerin, usw. können während der anfänglichen Herstellung der Emulsion zugegeben werden, so dass ein stabiles, leicht dispergierbares Emulsionskonzentrat gewährleistet wird.
Die hier verwendeten Organopolysiloxan-Emulsionen sind vorzugsweise stabile Emulsionen mit geringer Teilchengröße. Unter dem Begriff ”stabil” im Hinblick auf die Emulsionen ist gemeint, dass die Emulsionen sich längere Zeit nicht auftrennen, in der Regel mit einer Haltbarkeitsdauer bei Raumtemperatur von etwa 2 Jahren oder länger. Die Haltbarkeitsdauer kann durch Beobachtung der Teilchengröße nach Aufbewahrung für 1 Monat bei 50°C untersucht werden. Im Allgemeinen sollte es eine weniger als 20%ige Zunahme der Teilchengröße über diesen Zeitraum geben, stärker bevorzugt weniger als 10% Zunahme. Die Teilchengröße sollte kleiner als 450 nm sein. Die Stabilität kann auch durch Zentrifugentests untersucht werden. Stabile Emulsionen sollten weniger als 1 Zoll, stärker bevorzugt weniger als 0,5 Zoll und noch stärker bevorzugt weniger als 0,2 Zoll Phasentrennung aufweisen. Am stärksten bevorzugt wird keine Phasentrennung beobachtet. Stabile Emulsionen erfordern keine zusätzlichen oberflächenaktiven Mittel, Verdickungsmittel oder andere Additive über die ursprünglich beim Emulgierungsverfahren verwendeten hinaus, damit die dispergierte Phase frei von Trennung oder Koaleszenz bleibt.
Die erfindungsgemäße Organosilikon-Emulsion enthält ein glanzverbesserndes Additiv. Es wurde überraschenderweise festgestellt, dass glanzverbessernde Additive aus anorganischen Verdickungsmitteln und wasserlöslichen wässrigen Verdickungsmitteln ausgewählt werden können, die in extrem kleinen Mengen zugegen sind, so dass das Schutzmittel so sprühbar bleibt, wie dieser Begriff hier definiert ist. Zahlreiche Verdickungsmittel in diesen Kategorien wurden getestet und es wurde gefunden, dass sie sämtlich zur Verbesserung des Glanzes beitragen. Geeignete glanzverbessernde Additive sind vorzugsweise Zusammensetzungen, die eine leichte Zunahme in der Viskosität wässriger Emulsionen in niedriger Konzentration aufweisen. Beispiele für solche wasserlöslichen Additive sind die verschiedenen löslichen Polyacrylsäure- und Polyacrylsäure/Polyacrylat-Copolymere, wie z. B. die unter der Handelsbezeichnung CARBOPOL^® erhältlichen oder, genauer gesagt, CARBOPOL^® EZ-3, verschiedene Polyacrylamide; assoziative Polyether, wie Polyoxyethylen- und Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-Copolymer-Polyether, die mit C8-30-α-Olefinoxiden endmaskiert sind, die verschiedenen pflanzlichen Gummen, zum Beispiel Tragant, Akaziengummi, Gummiarabicum, Carrageen, Xanthan und dergleichen, und die verschiedenen Celluloseether, zum Beispiel Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose und ähnliche Produkte. Unter den anorganischen, wasserunlöslichen Verdickungsmittel sind die verschiedenen Tonmineralien, z. B. Bentonit, und pyrogene Kieselsäure ebenfalls geeignet. In diesem Zusammenhang kann auf MCCUTCHEON'S VOLUME 2: FUNCTIONAL MATERIALS, 1997 nordamerikanische Ausgabe, McCutcheon's Division, MC Publishing Co., Glen Rock, N. J., verwiesen werden.
Lösungsmittel
In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Schutzmittel-Zusammensetzung keinerlei organisches Lösemittel. Statt eines organischen Lösungsmittels enthält die Zusammensetzung etwa 65% bis etwa 95% Wasser oder alternativ etwa 70% bis 85% Wasser oder alternativ etwa 75% bis 85% Wasser, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung. In einer Ausführungsform ist die Zusammensetzung im Wesentlichen frei von organischen Lösungsmitteln, weil sie zu einem verschmierten oder trüben Aussehen beitragen, nachdem die Zusammensetzung auf der Oberfläche getrocknet ist. In dieser Ausführungsform ist es vorzuziehen, die Zusammensetzung frei von organischen Lösungsmitteln zu halten, so dass die Zusammensetzung eine gleichmäßige, glänzende und klare Beschichtung auf den Automobiloberflächen bildet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung macht das organische Lösungsmittel weniger als 1% der Zusammensetzung, stärker bevorzugt weniger als 0,5% der Zusammensetzung und am stärksten bevorzugt weniger als 0,01 Prozent der Zusammensetzung aus. In einer dritten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Schutzmittel-Zusammensetzung eine kleine Menge Lösungsmittel, das zur Beseitigung von Schmutz, Fett und anderen ungewünschten Verunreinigungen von der zu behandelnden Oberfläche beiträgt. Das bestimmte, in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendete Lösungsmittel kann je nach der jeweiligen Endanwendung und vor allem nach der Art der Oberfläche, die behandelt werden soll, ausgewählt werden. Darüber hinaus kann das Lösungsmittel dazu beitragen, nicht in Wasser lösliche oder schlecht wasserlösliche Hilfsstoffe, wie Ultraviolettlicht-(UV-)Absorptionsmittel, Duftstoffe, Parfums und dergleichen, zu solubilisieren, damit die Abtrennung dieser Inhaltsstoffe in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verhindert wird. Geeignete Lösungsmittel umfassen sowohl hydrophile als auch hydrophobe Verbindungen, wobei allgemein Lösungsmittel umfasst werden, die wasserlösliche, mit Wasser mischbare sowie wasserunlösliche und nicht mit Wasser mischbare Verbindungen sind. Gemische von beliebigen Lösungsmitteln können gegebenenfalls in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingesetzt werden.
Geeignete organische Lösungsmittel umfassen, sind aber nichtbeschränkt auf einwertige Alkohole und mehrwertige Alkohole, wie zum Beispiel C_1-6-Alkanole und C_1-6-Diole, Alkylenglykole, wie zum Beispiel C_1-10-Alkylether von Alkylenglykolen, Glykolether, wie zum Beispiel C_3-24-Alkylenglykolether, Polyalkylenglykole, kurzkettige Carbonsäuren, kurzkettige Ester, isoparaffinische Kohlenwasserstoffe, Lackbenzine, Alkylaromaten, Terpene, Terpenderivate, Terpenoide, Terpenoidderivate, Formaldehyd und Pyrrolidone. Die Alkanole beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf die einwertigen Alkohole, einschließlich zum Beispiel Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, Butanol, Pentanol und Hexanol und deren Isomere. Diole sind u. a., sind aber nicht beschränkt auf Methylen-, Ethylen-, Propylen- und Butylenglykole. Alkylenglykolether beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf Ethylenglykolmonopropylether, Ethylenglykolmonobutylether, Ethylenglykolmonohexylether, Diethylenglykolmonopropylether, Diethylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonohexylether, Propylenglykolmethylether, Propylenglykolethylether, Propylenglykol-n-propylether, Propylenglykolmonobutylether, Propylenglykol-t-butylether, Di- oder Tripolypropylenglykolmethyl- oder -ethyl- oder -propyl- oder -butylether, Acetat- und Propionatester von Glykolethern. Kurzkettige Carbonsäuren sind u. a., sind aber nicht beschränkt auf Essigsäure, Glykolsäure, Milchsäure und Propionsäure. Kurzkettige Ester umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Glykolacetat und zyklische oder gerade flüchtige Methylsiloxane. Wasserunlösliche Lösungsmittel, wie isoparaffinische Kohlenwasserstoffe, Lackbenzine, Alkylaromaten, Terpenoide, Terpenoidderivate, Terpene und Terpenderivate, können, wenn sie eingesetzt werden, mit einem wasserlöslichen Lösungsmittel gemischt werden.
Beispiele für organisches Lösungsmittel mit einem Dampfdruck von weniger als 0,1 mm Hg (20°C) umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Dipropylenglykol-n-propylether, Dipropylenglykol-t-butylether, Dipropylenglykol-n-butylether, Tripropylenglykolmethylether, Tripropylenglykol-n-butylether, Diethylenglykolpropylether, Diethylenglykolbutylether, Dipropylenglykolmethyletheracetat, Diethylenglykolethyletheracetat und Diethylenglykolbutyletheracetat (die sämtlich von ARCO Chemical Company erhältlich sind).
Wenn sie eingesetzt werden, liegen die Lösungsmittel gegebenenfalls in einem Spiegel von 0,001 Gew.-% bis 10 Gew.-%, alternativ von 0,01 Gew.-% bis 10 Gew.-% oder alternativ von 1 Gew.-% bis 4 Gew.-% vor.
Alkalinitätsquelle
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann auch eine Alkalinitätsquelle enthalten, von der angenommen wird, dass sie die Wirksamkeit des oberflächenaktiven Mittels und die Gesamt-Reinigungseffizienz der Zusammensetzungen erhöht. Die Alkalinitätsquelle kann ein Builder (Gerüststoff), ein Puffer und/oder ein pH-einstellendes Mittel sein, der/das auch als Wasserenthärter wirken kann, und/oder ein Sequestrierungsmittel in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sein. Der Builder, Puffer und das pH-einstellende Mittel kann allein oder in Gemischen oder in Kombination mit oder in Form seiner entsprechenden konjugierten Säuren und/oder konjugierten Basen zum Einstellen und Kontrollieren des pH der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet werden.
Es kann eine Vielzahl von Buildern oder Puffern verwendet werden und sie beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf Phosphat-Silikat-Verbindungen, Zeolithe, Alkalimetall-, Ammonium- und substituierte Ammoniumpolyacetate, Trialkalisalze von Nitrilotriessigsäure, Carboxylate, Polycarboxylate, Carbonate, Bicarbonate, Polyphosphate, Aminopolycarboxylate, Polyhydroxysulfonate und Stärkederivate. Builder oder Puffer können auch Polyacetate und Polycarboxylate umfassen. Die Polyacetat- und Polycarboxylat-Verbindungen beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf Natrium-, Kalium-, Lithium-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze von Ethylendiamintetraessigsäure, Ethylendiamintriessigsäure, Ethylendiamintetrapropionsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Oxydibernsteinsäure, Iminodibernsteinsäure, Mellitsäure, Polyacrylsäure oder Polymethacrylsäure und Copolymere, Benzolpolycarbonsäuren, Gluconsäure, Amidosulfonsäure, Oxalsäure, Phosphorsäure, Phosphonsäure, organische Phosphonsäuren, Essigsäure und Zitronensäure. Diese Builder oder Puffer können auch entweder teilweise oder vollständig in der Wasserstoffionenform vorliegen.
Der Builder kann Natrium- und/oder Kaliumsalze von EDTA und substituierte Ammoniumsalze beinhalten. Die substituierten Ammoniumsalze sind u. a., sind aber nicht beschränkt auf Ammoniumsalze von Methylamin, Dimethylamin, Butylamin, Butylendiamin, Propylamin, Triethylamin, Trimethylamin, Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Isopropanolamin, Ethylendiamintetraessigsäure und Propanolamin.
Puffernde und pH-einstellende Mittel, wenn verwendet, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf organische Säuren, Mineralsäuren, Alkalimetall- und Erdalkalimetallsalze von Silikat, Metasilikat, Polysilikat, Borat, Hydroxid, Carbonat, Carbamat, Phosphat, Polyphosphat, Pyrophosphaten, Triphosphaten, Tetraphosphaten, Ammoniak, Hydroxid, Monoethanolamin, Monopropanolamin, Diethanolamin, Dipropanolamin, Triethanolamin und 2-Amino-2-methylpropanol. Geeignete Puffermittel für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind stickstoffhaltige Substanzen. Einige Beispiele sind Aminosäuren, wie Lysin, oder Niederalkoholamine, wie Monoalkanolamin, Dialkanolamin und Trialkanolamin. Beispiele für geeignete Alkanolamine sind u. a. die Mono-, Di- und Triethanolamine. Andere geeignete stickstoffhaltige Puffermittel sind Tri-(hydroxymethyl)aminomethan (TRIS), 2-Amino-2-ethyl-1,3-propandiol, 2-Amino-2-methylpropanol, 2-Amino-2-methyl-1,3-propanol, Dinatriumglutamat, N-Methyldiethanolamid, 2-Dimethylamino-2-methylpropanol (DMAMP), 1,3-Bis-(methylamin)cyclohexan, 1,3-Diaminopropanol-N,N'-tetramethyl-l,3-diamino-2-propanol, N,N-Bis-(2-hydroxyethyl)glycin (Bicin) und N-Tris-(hydroxymethyl)methylglycin (Tricin). Andere geeignete Puffer sind u. a. Ammoniumcarbamat, Zitronensäure, Essigsäure. Gemische von beliebigen der vorstehend genannten sind ebenfalls annehmbar. Geeignete anorganische Puffer/Alkalinitätsquellen umfassen Ammoniak, die Alkalimetallcarbonate und Alkalimetallphosphate, z. B. Natriumcarbonat, Natriumpolyphosphat. Weitere Puffer siehe in der WO 95/07971 , die hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird. Andere geeignete pH-einstellende Mittel umfassen Natrium- oder Kaliumhydroxid.
Wenn sie eingesetzt werden, machen die Alkalinitätsquelle, der Builder, der Puffer oder das pH-einstellende Mittel mindestens etwa 0,001% und in der Regel etwa 0,01% bis 5% der erfindungsgemäßen Zusammensetzung aus. Alternativ beträgt der Gehalt an Builder, Puffer oder pH-einstellendem Mittel etwa 0,01% bis 2%.
Hilfsstoffe
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann zusätzliche optionale Hilfsstoffe enthalten, wie zum Beispiel ein(en) oder mehrere Reinigungsmittel, Reinigungshilfsmittel, Schutzmittel, Chelatoren, Builder, Co-Lösungsmittel, Co-Tenside, Entkalkungsmittel, Schaumverstärker, Schaumdämpfer, Oberflächenmodifizierungsmittel, pH-einstellende Mittel, pH-Puffer, Benetzungsmittel, fleck- und schmutzabweisende Mittel, Wachse, Harze, Polituren, Schleifmittel, Kolloidstabilisatoren, Wachse, Schmiermittel, Geruchsbekämpfungsmittel, Parfums, Duftstoffe und Duftstofffreisetzungsmittel, Aufheller, optische Aufheller, UV-Licht-(UV-)Absorptionsmittel, UV-Streumittel, Quencher von angeregten Zuständen, Antioxidantien, Sauerstoff-Quencher, Bleichmittel, Elektrolyte, Farbstoffe und/oder Färbemittel, Phasenstabilisatoren, Emulgatoren, Verdickungsmittel, Entschäumer, Hydrotrope, Trübungspunktmodifizierer, antimikrobielle Mittel, Konservierungsmittel und Gemische davon.
Diese ein oder mehreren optionalen Hilfsstoffe können in Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet werden, um den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weitere Reinigungs- und Schutzvorteile oder Funktionalität zu verleihen.
Wenn sie eingesetzt werden, können diese ein oder mehreren optionalen Hilfsstoffe einzeln 0,0001 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% oder 0,001 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% oder alternativ 0,01 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, ausmachen.
Verfahren zur Anwendung
Die erfindungsgemäßen Schutzmittel-Zusammensetzungen werden im Allgemeinen dazu eingesetzt, die Oberflächen von Fahrzeugen, darunter zum Beispiel, aber nicht beschränkt auf Automobile, Lastwägen, Flugzeuge, Motorräder, Boote, Meeresfahrzeuge, Anhänger, Wohnmobile, Jetskis, Schneemobile, Fahrräder, Traktoren und Roller, zu schützen und/oder zu reinigen. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden in geeigneter Weise zur Behandlung und Reinigung einer Reihe von Oberflächenmaterialien verwendet, d. h. Baumaterialien, einschließlich aber nicht beschränkt auf Gummi, Vinyl, Leder, Kunststoffe, Holz, Elastomer, Reifen, Räder, Radkappen, Planen, Fahrzeugabdeckungen und Kombinationen davon.
In einer Ausführungsform können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen direkt auf eine verschmutzte oder saubere Automobiloberfläche aufgebracht werden, vorzugsweise durch eine manuelle Sprühvorrichtung oder eine Aerosolsprühvorrichtung. Alternativ können erfindungsgemäße Zusammensetzungen in einer anderen Ausführungsform auf einen Applikator, einschließlich zum Beispiel, aber nicht beschränkt auf einen Schwamm, ein Tuch, ein Handtuch, ein Feuchttuch, einen Wischer, ein saugfähiges Tuch, Schaumstoff, Shami, oder einen ähnlichen Träger oder ein Werkzeug, das eine Kombination davon verwendet, aufgetragen werden. In beiden Anwendungsverfahren reicht der vertikale Haftungsparameter der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen aus, dass die aufgetragenen Zusammensetzungen im Wesentlichen an der gewünschten Stelle gehalten werden. In Ausführungsformen, in denen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zunächst auf einen Applikator aufgetragen und dann auf die verschmutzte Außenfläche oder verschmutzte Materialoberfläche aufgetragen werden, ist der vertikale Haftungsparameter der aufgetragenen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ausreichend, dass die aufgetragenen Zusammensetzungen im Wesentlichen an der gewünschten Stelle gehalten werden.
Mittel zur Anwendung
Sprühspender
Erfindungsgemäße Zusammensetzungen können auch direkt auf die Zieloberfläche gesprüht und daher in einem Sprühspender verpackt werden. Der Sprühspender kann jede der manuell betätigten Vorrichtungen zur Herstellung eines Sprays von Flüssigkeitströpfchen sein, wie sie im Stand der der Technik bekannt sind, z. B. vom Typ einer Sprühpistolen-, Pumpflaschen-, elektrischen Sprüh-, Hydraulikdüsen-, Ultraschallvernebler-, Hochdruckvernebelungsdüsen, unter Eigendruck stehenden Nicht-Aerosol- und Aerosol-Sprühvorrichtung. Automatisch ausgelöste Vorrichtungen können hier ebenfalls verwendet werden. Diese Typen von automatischen Vorrichtungen sind ähnlich den manuell ausgelösten Vorrichtungen, mit der Ausnahme, dass das Treibmittel durch einen Kompressor ersetzt ist.
Der Sprühspender kann ein Aerosol-Spender sein. Der Aerosol-Spender umfasst einen Behälter, der aus allen üblichen Materialien hergestellt werden kann, die man zur Herstellung von Aerosol-Behältern einsetzt. Der Spender muss in der Lage sein, einem Innendruck im Bereich von etwa 5 bis etwa 120 psig oder alternativ von etwa 10 bis etwa 100 psig standzuhalten. Die eine wichtige Voraussetzung im Hinblick auf den Spender ist, dass er mit einem Ventilbauteil versehen wird, das es gestattet, dass die in dem Spender enthaltenen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in Form einer kontinuierlichen Stroms oder eines kontinuierlichen Sprays von Tröpfchen gespendet werden. Der Aerosol-Spender nutzt einen unter Druck stehenden verschlossenen Behälter, aus dem die erfindungsgemäße Zusammensetzung durch ein Auslöser-/Ventilelement unter Druck gespendet wird. Der Aerosol-Spender wird unter Druck gesetzt, indem darin eine gasförmige Komponente eingebracht wird, die man allgemein als Treibmittel kennt. Eine vollständigere Beschreibung im Handel erhältlicher Aerosol-Sprühspender erscheint im U.S.-Pat. Nr. 3 436 772 , Stebbins, und im U.S.-Pat. Nr. 3 600 325 , Kaufman et al.; beide genannten Literaturstellen werden hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen.
Alternativ kann der Sprühspender in einer Ausführungsform ein unter Eigendruck stehender Nicht-Aerosol-Behälter mit einer gewickelten Auskleidung (convoluted liner) und einer Elastomerhülle sein. Dieser unter Eigendruck stehende Spender umfasst einen Auskleidungs-/Hüll-Zusammenbau, der eine dünne, flexible, radial ausdehnungsfähige gewickelte Kunststoff-Auskleidung mit einer Dicke von etwa 0,010 bis etwa 0,020 Zoll im Inneren einer im Wesentlichen zylindrischen Elastomerhülle enthält. Die Auskleidung/Hülle ist in der Lage, eine erhebliche Menge an geruchsabsorbierendem Fluidprodukt zu enthalten und die Abgabe dieses Produkts zu bewirken. Eine vollständigere Beschreibung von unter Eigendruck stehenden Sprühspendern findet man in den U.S.-Patenten Nr. 5 111 971 , Winer, und 5 232 126 , Winer, wobei beide Literaturstellen hier durch Bezugnahme aufgenommen werden.
Bei einem anderen Typ des Aerosol-Sprühspenders trennt eine Sperrschicht die erfindungsgemäße Zusammensetzung von dem Treibmittel (gewöhnlich Druckluft oder Stickstoff), wie im U.S.-Pat. Nr. 4 260 110 offenbart ist, das hier durch Bezugnahme aufgenommen wird. Ein solcher Spender ist von ER Spray Systems, East Hanover, N. J. erhältlich.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Sprühspender ein manuell ausgelöster Nicht-Aerosol-Pumpsprühspender. Der Pumpsprühspender umfasst einen Behälter und einen Pumpmechanismus, der auf den Behälter fest aufgeschraubt oder eingerastet ist. Der Behälter umfasst ein Gefäß, das die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält, die gespendet werden soll. Der Pumpmechanismus umfasst eine Pumpenkammer mit im Wesentlichen festem Volumen, die an ihrem innen liegenden Ende eine Öffnung hat. Innerhalb der Pumpenkammer befindet sich ein Pumpenstamm, auf dessen einem Ende sich ein Kolben befindet, der sich in der Pumpenkammer hin und her bewegt. Durch den Pumpenstamm geht eine Passage mit einem Spenderauslass am äußeren Ende der Passage und einer axialen Einlassöffnung an ihrem innen gelegenen Ende.
Der Behälter und der Pumpmechanismus können aus jedem herkömmlichen Material hergestellt werden, das zur Herstellung von Pumpsprühspendern einsetzt wird, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Gemischen aus Polyethylen, Vinylacetat, und Gummi-Elastomer. Andere Substanzen können Edelstahl umfassen. Eine vollständigere Offenbarung im Handel erhältlicher Spendervorrichtungen erscheint in: U.S.-Pat. Nr. 4 895 279 , Schultz, U.S.-Pat. Nr. 4 735 347 , Schultz et al. und U.S.-Pat. Nr. 4 274 560 , Carter, wobei alle genannten Literaturstellen hier durch Bezugnahme aufgenommen werden.
In noch einer weiteren Ausführungsform ist der Sprühspender eine manuell ausgelöste Sprühpistole. Die Sprühpistole umfasst einen Behälter und einen Auslösehebel, die beide aus einem beliebigen der herkömmlichen Materialien hergestellt werden können, die man zur Herstellung von Sprühpistolen einsetzt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Polyethylen, Polypropylen, Polyacetal, Polycarbonat; Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Gemischen von Polyethylen, Vinylacetat und Gummi-Elastomer. Andere Materialien können Edelstahl und Glas beinhalten. Die Sprühpistole enthält kein Treibgas. Hier handelt es sich in der Regel um eine Sprühpistole, die nur auf eine bestimmte Menge der erfindungsgemäßen Zusammensetzung selbst einwirkt, üblicherweise mithilfe eines Kolbens oder eines kollabierenden Balgs, der die Zusammensetzung durch eine Düse verdrängt, so dass ein Strom oder Spray von Flüssigkeit erzeugt wird. Die Sprühpistole umfasst üblicherweise eine Pumpkammer, die entweder einen Kolben oder einen Balg aufweist, der durch eine eingeschränkte Hubreaktion auf den Auslösehebel bewegbar ist, so dass das Volumen der Pumpkammer verändert werden kann. Diese Pumpkammer oder Balgkammer sammelt und hält das Produkt, das abgegeben werden soll.
Die Sprühpistole hat üblicherweise ein Auslass-Rückschlagventil, mit dem die Kommunikation und der Strom der Flüssigkeit durch die Düse blockiert wird und das auf den Druck im Inneren der Kammer reagiert. Bei den Sprühpistolen des Kolben-Typs wirkt der Hebel, wenn er gedrückt wird, auf das Fluid in der Kammer und die Feder ein, wodurch der Druck auf das Fluid erhöht wird. Bei der Balg-Sprühpistole steigt der Druck auf das Fluid, wenn der Balg zusammengedrückt wird. Der Anstieg im Fluiddruck in beiden Sprühpistolen wirkt so, dass sich das obere Auslass-Rückschlagventil öffnet. Das obere Ventil gestattet es, dass das Produkt durch die Wirbelkammer und aus der Düse heraus gepresst wird, so dass es einen Entladungsstrom oder ein Entladungsmuster bildet. Eine einstellbare Düsenkappe kann dazu verwendet werden, das Muster des gespendeten Fluids zu variieren. Bei der Kolben-Sprühpistole wirkt die Feder, wenn der Hebel losgelassen wird, auf den Kolben, der dadurch in seine ursprüngliche Position zurückkehrt. Bei der Balg-Sprühpistole wirkt der Balg als Feder, die in ihre ursprüngliche Position zurückkehrt. Dieser Vorgang führt zu einem Unterdruck in der Kammer. Das reagierende Fluid bewirkt das Schließen des Auslassventils, während das Einlassventil geöffnet wird, was das Produkt aus dem Reservoir hinauf in die Kammer saugt.
Eine vollständige Offenbarung von im Handel erhältlichen Spendervorrichtungen erscheint im U.S.-Pat. Nr. 4 082 223 , Nozawa, U.S.-Pat. Nr. 4 161 288 , McKinney, U.S.-Pat. Nr. 4 434 917 , Saito et al., U.S.-Pat. Nr. 4 819 835 , Tasaki, und U.S.-Pat. Nr. 5 303 867 , Peterson, wobei sämtliche genannten Literaturstellen hier durch Bezugnahme aufgenommen werden. Ein breites Spektrum an Sprühpistolen oder Fingerpumpen-Sprühflaschen sind für die Verwendung mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen geeignet. Diese sind von Anbietern, wie Calmar, Inc., City of Industry, Kalif., CSI (Continental Sprayers, Inc.), St. Peters, M.; Berry Plastics Corp., Evansville, Ind., oder Seaquest Dispensing, Cary, Ill., leicht erhältlich.
Im Allgemeinen werden die Sprühspender am besten mit erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet, die zusätzlich zu den erfindungsgemäßen rheologischen vertikalen Haftungseigenschaften auch ein gewisses Maß an Scherverdünnungseigenschaften aufweisen. Alternativ kann die Öffnungsgröße der Sprühspender-Passagen, -Kammern, -Einlass- und -Auslassöffnungen geeignet bemessen werden, d. h. in der Regel mit einem vergrößerten Innendurchmesser in Bezug auf Größen, die für dünne Flüssigkeiten, wie Wasser, geeignet sind, in einem Ausmaß, das von der Viskosität der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen diktiert wird, so dass geeignete Spendereigenschaften bereitgestellt werden.
ERGEBNISSE UND DYSKUSSION
Vertikaler Haftungsparameter
Der vertikale Haftungsparameter einer flüssigen Substanz wird auf die folgende Weise unter Verwendung einer Probetafel aus einem beispielhaften Material bestimmt, das ausgewählt wird, damit eine leichte Prüfung unter kontrollierten Bedingungen möglich ist. Das beispielhafte Material ist eine klare, beschichtete, schwarz lackierte metallische Probetafel von ACT Laboratories Co., Hillsdale, Michigan, die als Ford F-Series APR437222 bezeichnet wird. Eine rechteckige Probetafel mit einer ungefähren Größe von etwa 18 Zoll in der Breite und etwa 12 Zoll in der Höhe wird in sechs vertikale Abschnitte mit gleichen Abmessungen unterteilt, so dass sechs etwa äquivalent große Abschnitte von etwa 3 Zoll Breite mal 12 Zoll Länge erhalten werden. Das Einteilen der sechs vertikalen Abschnitte kann unter Verwendung eines Markierstifts, Klebebands oder eines beliebigen ähnlichen Mittels erfolgen, das eine sichtbare Trennung der Abschnitte lediglich zur leichten Durchführung des Tests bereitstellt. Die sechs Abschnitte stellen Test-Replikate bereit. Während der Prüfung wird die Probetafel aufrecht gestellt, so dass ihre kürzeste Abmessung senkrecht zu einer flachen, horizontalen Auflagefläche ist und die längste Abmessung parallel zu der Horizontalen ist, so dass die Probetafel in einer allgemein vertikalen (aufrecht stehenden) Ebene positioniert wird. Die Probetafel wird in der aufrechten Position unter Verwendung einer Klammer oder eines Rahmens befestigt, die/der sie in einem Winkel von etwa 95° in Bezug auf die Horizontale halt, d. h. etwa 5° von der Normalen zu der vertikalen Ebene, und derart ausgerichtet, dass die Prüffläche (Vorderfläche) um 5° aus einer zu der Ebene normalen Position nach hinten geneigt ist. Diese Position ermöglicht es, dass zum Zweck der Prüfung des vertikalen Haftungsparameters der flüssigen Substanz aufgetragene flüssige Substanz mit der leicht zurück geneigten Vorderseite der Probetafel in Kontakt kommt und unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten und entlang der Vorderseite der Probetafel fließt.
Flüssige Substanz wird für das Aufbringen vorbereitet, indem man etwa 3 Milliliter der flüssigen Substanz in eine Spritze mit entsprechender Größe (5 oder 10 Milliliter Volumen) überführt, die mit 3 Milliliter der flüssigen Substanz teilweise gefüllt ist und Luft verdrängt wird, so dass sich die flüssige Substanz zwischen der Spritzenöffnung und dem Kolben ohne dazwischenliegenden Luftspalt oder vorhandene eingeschlossene Luftblasen befindet. Es können mehrere Spritzen hergestellt werden oder die gleiche Spritze kann für Wiederholungen mit der gleichen flüssigen Substanz verwendet werden. Zu Beginn des Tests wird die gefüllte Spritze mit der flüssigem Substanz an den oberen Rand von einem der sechs Abschnitte an eine Stelle etwa 1 Zoll unterhalb der Oberkante gehalten und so positioniert, dass sich die Spritzenöffnung ungefähr 2 Zoll von der Oberfläche der Probetafel befindet. Gleichzeitig wird a) die Spritze manuell gedrückt, so dass die flüssige Substanz auf die Oberseite der Probetafel in einer gleichmäßigen Bewegung vollständig abgegeben wird, und b) eine Zeitschaltuhr bei Null beginnend angeschaltet, um die verstrichene Zeit in Sekunden zu erhalten. Nach genau 120 Sekunden (2 Minuten) wird ein Lineal, das Unterteilungen bis zu mindestens 0,0125 Zoll aufweist, zum Messen der Gesamtlänge des Pfads der flüssigen Substanz (des Fließwegs) eingesetzt, wobei man an der höchsten Position beginnt, an der flüssige Substanz am Aufbringpunkt die Prüfoberfläche benetzt hat, und an der untersten Position endet, die durch die auf der Prüffläche fließende flüssige Substanz benetzt wird. Der Fließweg anhand der nächstgelegenen 0,0125 Zoll aufgezeichnet. Weitere Wiederholungen des Tests werden nach dem gleichen Verfahren unter Verwendung eines Aliquots der flüssigen Substanz in jedem folgenden Abschnitt der Probeplatte wiederholt, so dass mindestens sechs einzelne Fließwegwerte erzeugt werden. Der Durchschnittswert der sechs einzelnen Fließweg-Wiederholungswerte gibt den vertikalen Haftungsparameter (in Einheiten von Zoll Fluss pro 2 Minuten) der flüssigen Substanz auf der Probetafel wieder.
Es wird darauf hingewiesen, dass ausgewählte Testsubstanzen, einschließlich flüssiger Substanzen, und Probetafeln des gewählten Oberflächenmaterials bei etwa 25°C getestet werden. Höhere oder niedrigere Temperaturen können entweder zu erhöhten oder verringerten Fließraten führen, da im Stand der Technik allgemein bekannt ist, dass mit dem temperaturabhängigen rheologischen Verhalten von Flüssigkeiten eine Temperaturempfindlichkeit einhergeht. Daher werden alle Tests unter Verwendung von Temperatur-äquilibrierten Testsubstanzen/-materialien und Umgebungstemperaturen von etwa 25°C durchgeführt. Es wurde ebenfalls festgestellt, dass Spülen oder Vorbenetzung der Probetafeloberflächen mit Wasser keinen signifikanten Einfluss auf die Messwerte des vertikalen Haftungsparameters der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen hatten. Ohne sich an eine Theorie zu binden, wird angenommen, dass die üblichen Oberflächen von Interesse und Baumaterialien von Automobiloberflächen im Wesentlichen nicht-absorbierend sind und Wasser nicht in nennenswertem Umfang zurückhalten, und dies vor allem nicht auf teilweise geneigten oder vertikal ausgerichteten Oberflächen. Somit ist zum Zweck der Bestimmung des vertikalen Haftungsparameters das Spülen der Probetafel oder der Prüfmaterialien optional.
Somit stellt der vertikale Haftungsparameter einen bequemen und leicht zu messenden Parameter bereit, der das gesamte rheologische Verhalten der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beschreibt, die durch ihre Fähigkeit gekennzeichnet sind, an einer vertikalen Oberfläche zu haften, ohne übermäßig abzulaufen, zu tropfen oder zu fließen, wie es durch einen Wert für den vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 bis etwa 7 definiert wird. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben ausreichende vertikale Hartungseigenschaften, dass sie einen vertikalen Haftungsparameter von mindestens 1 aufweisen. Zusammensetzungen, die allgemein zu viskos sind und unter den Bedingungen des vertikalen Haftungstests auch kein messbares Fließen zeigen, d. h. einen vertikalen Haftungsparameter unter 1 oder im wesentlichen von Null aufweisen, sind unbrauchbar, weil sie in der Regel zu viskos sind, als dass sie leicht gespendet und über eine behandelte Oberfläche leicht aufgebracht und verteilt werden könnten. Dagegen stellte sich heraus, dass Zusammensetzungen, die im Großen und Ganzen weniger viskos sind und auch einen vertikalen Haftungsparameter von mehr als 7 aufweisen, eine unzureichende Haftung an vertikalen Oberflächen haben. Erfindungsgemäße Zusammensetzungen, die einen vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 bis etwa 7 aufweisen, sind in der Regel auch eher einfach anwendbar, ohne dass sie übermäßig von dem gewünschten Anwendungsbereich ablaufen oder tropfen, was ermöglicht, dass eine minimale Menge der Reinigungszusammensetzung dort eingesetzt wird, wo sie benötigt wird. Zwar sind die gemessene Viskosität der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und der vertikale Haftungsparameter nicht unbedingt proportional, aber es hat sich allgemein herausgestellt, dass erfindungsgemäße Zusammensetzungen solche Zusammensetzungen umfassen, die gemessene Viskositäten zwischen etwa 2000 Centipoise (cps) bis etwa 20000 cps haben und gleichzeitig einen vertikale Haftungsparameter zwischen 1 und etwa 7 aufweisen.
BEISPIELE
Beispiele für geeignete Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind in Tabelle 1 angegeben. Diese Beispielformulierungen veranschaulichen den Typ der Formulierungen, die von der vorliegenden Erfindung umfasst werden, und sind keine vollständige Liste möglicher Formulierungen.
Es wurden auch Viskositätsmessungen durchgeführt und die Beispielformulierungen in Tabelle 1 hatten Viskositäten zwischen den Bereichen von 4000 cps und 6000 cps vorzugsweise zwischen den Bereichen von 4025 und 5075 cps, besonders bevorzugt zwischen etwa 4050 und 5050 cps. Die Bereiche für die vertikale Haftung für die Beispielformulierungen waren zwischen 1 und 7, besonders bevorzugt zwischen 1 und 5 und am meisten bevorzugt 1 und 3.
Im Gegensatz dazu zeigten die Vergleichsbeispiele in Tabelle 2, dass die Viskosität der Formulierungen zwischen etwa 10 bis 3000 cps lag und die vertikale Haftung dieser Beispiele im Bereich von 1 bis 7 lag. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass die Viskosität der getesteten flüssigen Substanzen nicht direkt mit dem gemessenen vertikalen Haftungsparameter korreliert. D. h. das am wenigsten viskose Vergleichsprodukt zeigte weder unbedingt die langsamste Fließrate noch den am wenigsten wünschenswerten vertikalen Haftungsparameter. Ohne sich an eine Theorie zu binden, wird angenommen, dass der rheologische Beitrag zu den vertikalen Haftungseigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen andere Faktoren umfasst, wie zum Beispiel Oberflächenbenetzungs-, Reibungs- und Scherfließverhalten, die nicht ohne weiteres durch einen gemessenen Viskositätswert allein wiedergegeben werden. Somit stellt der vertikale Haftungsparameter das beste Maß für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen dar und beschreibt am besten die Schutzmittel-Zusammensetzungen, die für die Verfahren zur Verwendung, Verfahren zur Anwendung und das Schutzmittel-Kit, wie hier vorgestellt, geeignet sind.

Ohne vom Geist und Umfang dieser Erfindung abzuweichen, kann ein Durchschnittsfachmann verschiedene Änderungen und Modifikationen an der Erfindung vornehmen, um sie an verschiedene Nutzungen und Bedingungen anzupassen. Als solche fallen diese Änderungen und Modifikationen richtig und echt in den vollständigen Bereich der Gleichwertigkeit mit den folgenden Ansprüchen und sind so beabsichtigt. Tabelle 1: Schutzmittel-Sprühformulierungen

Inhaltsstoff	Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Bsp. 4	Bsp. 5	Bsp. 6
hydrophob modifiziertes alkalilösliches Acryl-Polymer	0,54%	0,21%	0,25%	0,75%	0,05%	0,03%
Natriumbicarbonat	0,027%	0,027%	0,027%	0,027%	0,027%	0,027%
Polydimethylsiloxan-Fluid (350 cst)	11,93%	12,00%	8,00%	5,00%	10,00%	8,00%
Triethanolamin 99 (1)	0,6%	0,3%	0,31%	0,73%	0,08%	0,06%
FZ-77 Superspreader (2)	0,25%	0,25%	0,25%	0,25%	0,25%	0,25%
Alkansulfonat (anionisches Tensid)	0,35%	0,31%	0,45%	0,42%	0,35%	0,38%
Alkoholethoxylat (nichtionische Tenside)	0,43%	0,38%	0,30%	0,42%	0,39%	0,36%
Konservierungsmittel	0,24%	0,24%	0,24%	0,24%	0,24%	0,24%
Entschäumer	0,018%	0,018%	0,018%	0,018%	0,018%	0,018%
UV-Absorptionsmittel	0,30%	0,30%	0,30%	0,30%	0,30%	0,30%
Natriumbenzoat	0,018%	0,018%	0,018%	0,018%	0,018%	0,018%
entmineralisiertes Wasser	q. s.	q. s.	q. s.	q. s.	q. s.	q. s.
Gesamt	100	100	100	100	100	100

1. Triethanolamin mit niedrig gefrierender Qualität von Huntsman.
2. Silikon-Tensid Superspreader von Dow Corning Co. Tabelle 2: Formulierungen für schützende Wischtücher

Inhaltsstoff	Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Bsp. 4
hydrophob modifiziertes alkalilösliches Acryl-Polymer	0,11%	0,09%	0,18%	0,21%
Natriumbicarbonat	0,42%	0,42%	0,42%	0,42%
Polydimethylsiloxan-Fluid (350 cst)	9,24%	28,95%	18,55%	28,95%
Triethanolamin 99 (1)	0,12%	0,09%	0,27%	0,30%
FZ-77 Superspreader (2)	0,40%	0,40%	0,40%	0,40%
Alkansulfonat (anionisches Tensid)	0,10%	0,31%	0,20%	0,31%
Alkoholethoxylat (nichtionische Tenside)	0,40%	1,26%	0,81%	1,26%
Konservierungsmittel	0,23%	0,29%	0,25%	0,29%
Entschäumer	0,01%	0,04%	0,03%	0,04%
UV-Absorptionsmittel	0,30%	0,30%	0,30%	0,30%
Natriumbenzoat	0,028%	0,028%	0,028%	0,028%
entmineralisiertes Wasser	q. s.	q. s.	q. s.	q. s.
Gesamt	100	100	100	100

1. Triethanolamin mit niedrig gefrierender Qualität von Huntsman.
2. Silikon-Tensid Superspreader von Dow Corning Co. Tabelle 3: Daten des Tests der vertikalen Haftung

flüssige Substanz	Viskosität (1) cps	vertikaler Fall in Zoll nach 9 Sekunden	Messung der vertikalen Haftung (2)
Vergleichsprodukt 1 (3)	1500	11	> 7

flüssige Substanz	Viskosität (1) cps	vertikaler Fall in Zoll nach 35 Sekunden	Messung der vertikalen Haftung (2)
Vergleichsprodukt 2 (4)	4034	11	> 7

flüssige Substanz	Viskosität (1) cps	vertikaler Fall in Zoll nach 120 Sekunden	Messung der vertikalen Haftung (2)
erfindungsgemäßes Beispiel (5)	4512	6,58	6,58

1. Viskosität, gemessen in centipoise (cps) bei 25°C unter Verwendung eines LV-Viskosimeters, ausgerüstet mit Spindel Nr. 4, die bei 30 U/min betrieben wurde.
2. vertikaler Haftungsparameter bestimmt anhand von klarer, beschichteter, schwarz lackierter metallischer Probetafel von ACT Laboratories Co., als Ford F-Series APR437222 bezeichnet.
3. Die Beispielformulierungen finden sich in den U.S.-Patenten Nr. 6 206 956 und 6 221 433 an Muntz et al. Vergleichsprodukt 1 enthält 0,075 Gew.-% wirksame Bestandteile CARBOPOL^® 940.
4. Die Beispielformulierungen finden sich in den U.S.-Patenten Nr. 6 206 956 und 6 221 433 an Muntz et al. Vergleichsprodukt 1 enthält 1,2 Gew.-% wirksame Bestandteile CARBOPOL^® 940.
5. Die erfindungsgemäße Beispielformulierung entspricht der Probenformulierung, die sich als Bsp. 6 in Tabelle 1 (vorstehend) findet.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

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Monomer-Polymer Dajac (1675 Bustleton Pike, Feasterville, Pa. 19053) [0070]
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MCCUTCHEON'S VOLUME 2: FUNCTIONAL MATERIALS, 1997 nordamerikanische Ausgabe, McCutcheon's Division, MC Publishing Co., Glen Rock, N. J. [0100]

Claims

Sprühbare Automobilschutzmittel-Zusammensetzung, umfassend: (a) ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel, (b) ein anionisches oberflächenaktives Mittel (c) etwa 5 Gew.-% bis 15 Gew.-% eines Polyorganosiloxans, (d) etwa 0,05% bis 0,3% Rheologiemodifizierer und (e) etwa 65% bis 95% Wasser, wobei das Automobilschutzmittel eine Viskosität von mehr als 4000 cps und weniger als etwa 6000 cps hat und einen vertikalen Haftungsparameter zwischen 1 und etwa 7 bei einer Temperatur von etwa 25°C aufweist.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Viskosität etwa 4025 bis etwa 5075 cps beträgt.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Schutzmittel eine Viskosität zwischen 4500 cps bis etwa 5500 cps hat.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, die zudem ein UV-Absorptionsmittel umfasst.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das anionische oberflächenaktive Mittel ein Sulfonat-Tensid umfasst.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung keinerlei organisches Lösungsmittel enthält.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Rheologiemodifizierer aus der Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus organischen Polymeren, natürlichen Polymeren, anorganischen Verdickungsmitteln und Gemischen davon.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das organische Polymer aus der Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus Acryl-Polymeren, Methacryl-Polymeren, Acrylamid-Polymeren, Acryl- und Acrylamid-Copolymeren, Methacryl- und Acrylamid-Copolymeren und Gemischen davon.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das nichtionische oberflächenaktive Mittel ein Alkoholethoxylat umfasst.
Automobilschutzmittel-Zusammensetzung, umfassend: (a) ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel, (b) ein anionisches oberflächenaktives Mittel (c) etwa 5 Gew.-% bis 15 Gew.-% eines Polyorganosiloxans, (d) etwa 0,05% bis 0,3% Rheologiemodifizierer und (e) etwa 65% bis 95% Wasser, wobei das Verhältnis des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels zu dem anionischen oberflächenaktiven Mittel etwa 1:1 bis etwa 3:2 beträgt.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei die Automobilschutzmittel-Zusammensetzung auf ein Substrat aufgebracht wird.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das Substrat Cellulosefasern und synthetische Fasern umfasst.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 10, die zudem ein UV-Absorptionsmittel umfasst.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das anionische oberflächenaktive Mittel ein Sulfonat-Tensid umfasst.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei der Rheologiemodifizierer aus der Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus organischen Polymeren, natürlichen Polymeren, anorganischen Verdickungsmitteln und Gemischen davon.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 15, wobei das organische Polymer aus der Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus Acryl-Polymeren, Methacryl-Polymeren, Acrylamid-Polymeren, Acryl- und Acrylamid-Copolymeren, Methacryl- und Acrylamid-Copolymeren und Gemischen davon.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das nichtionische oberflächenaktive Mittel ein Alkoholethoxylat umfasst.
Sprühbare Automobilschutzmittel-Zusammensetzung, umfassend: (a) ein Gemisch aus nichtionischen und anionischen oberflächenaktiven Mitteln, (c) mindestens etwa 5 Gew.-% eines Silikons, (d) etwa 0,05% bis 0,3% Rheologiemodifizierer und (e) etwa 65% bis 95% Wasser, wobei die Schutzmittel-Zusammensetzung weniger als 0,01% organisches Lösungsmitel umfasst.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 18, wobei der Rheologiemodifizierer aus der Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus Acryl-Polymeren, Methacryl-Polymeren, Acrylamid-Polymeren, Acryl- und Acrylamid-Copolymeren, Methacryl- und Acrylamid-Copolymeren und Gemischen davon.
Schutzmittel-Zusammensetzung nach Anspruch 18, wobei das Silikon ein Polydimethylsiloxan umfasst.