DE60023126T2

DE60023126T2 - Flüssige reinigungszusammensetzungen mit einem methylethoxylierten ester

Info

Publication number: DE60023126T2
Application number: DE60023126T
Authority: DE
Inventors: Baudouin Mertens
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Current assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2020-04-29
Also published as: AU4497100A; DK1175473T3; EP1175473A1; ES2249262T3; WO2000066684A1; DE60023126D1; ATE306530T1; EP1175473B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Allzweck- oder Mikroemulsionsreinigungszusammensetzung, die Methylester-ethoxyliertes Co-Tensid enthält.
Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine verbesserte Allzweckflüssigreinigungszusammensetzung oder Mikroemulsionszusammensetzung, die insbesondere zum Reinigen von harten Oberflächen vorgesehen ist und die zur Entfernung von fettigem Schmutz und/oder Badeschmutz wirksam ist und ungespülte Oberflächen mit einem strahlendem Aussehen ergibt.
In den vergangenen Jahren sind Allzweckflüssig-Detergenzien zum Reinigen von harten Oberflächen, z.B. lackiertem Holz und Paneelen, gekachelten Wänden, Waschbecken, Badewannen, Linoleum- oder gekachelten Böden, abwaschbarer Tapete und so weiter weitverbreitet ausgenommen wurde. Solche Allzweckflüssigkeiten umfassen klare und opake wässrige Mischungen von wasserlöslichen synthetischen organischen Detergenzien und wasserlöslichen Detergens-Builder-Salzen. Um eine mit körnigen oder pulvrigen Allzweckreinigungszusammensetzungen vergleichbare Reinigungswirkung zu erreichen, hat der Stand der Technik der Allzweckreinigungsflüssigkeiten die Verwendung von wasserlöslichen anorganischen Phosphat-Builder-Salzen bevorzugt. Zum Beispiel sind solche frühen phosphathaltigen Zusammensetzungen in den US-Patenten US-A-2,560,839, US-A-3,234,138, US-A-3,350,319 und der GB-B-1,223,739 beschrieben.
Angesichts der Anstrengungen von Umweltschützern, Phosphatmengen im Grundwasser zu vermindern, sind verbesserte Allzweckreinigungsflüssigkeiten vorgeschlagen worden, die geringere Konzentrationen an anorganischen Phosphat-Builder-Salzen oder von Phosphat verschiedenen Builder-Salzen enthalten. Eine besonders brauchbare opake Flüssigkeit des letztgenannten Typs ist in der US-A-4,244,840 beschrieben.
Diese vorbekannten Allzweckflüssigreiniger-Detergenzien, die Detergens-Builder-Salze oder andere Äquivalente enthalten, neigen jedoch dazu, Filme, Flecken oder Streifen auf gereinigten ungespülten Oberflächen zu hinterlassen, insbesondere auf glänzenden Oberflächen. Solche Flüssigkeiten erfordern deshalb sorgfältiges Abspülen der gereinigten Oberflächen, was für den Anwender ein aufwendiger Nachteil ist.
Um den genannten Nachteil der vorbekannten Allzweckreinigerflüssigkeit zu überwinden, lehrt die US-A-4,017,409, dass eine Mischung von Paraffinsulfonat und einer verringerten Konzentration an anorganischem Phosphat-Builder-Salz eingesetzt werden soll. Solche Zusammensetzungen sind jedoch wegen des Phosphatgehalts aus Sicht des Umweltschutzes nicht vollständig akzeptabel. Andererseits ist es eine weitere Alternative gewesen, eine größere Menge einer Mischung von anorganischen und nichtionischen Detergenzien mit geringeren Mengen von Glykoletherlösungsmittel und organischem Amin zu verwenden, wie es in der US-A-3,935,130 gezeigt ist, um phosphatfreie Allzweckreinigerflüssigkeiten zu erhalten. Dieser Ansatz war jedoch wiederum nicht vollständig zufriedenstellend und die zum Erreichen von Reinigung notwendigen hohen Mengen von organischen Detergenzien führen zum Schäumen, das wiederum dazu führt, dass man sorgfältig nachspülen muss, was sich für die heutigen Verbraucher als unerwünscht herausgestellt hat.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung liefert eine verbesserte Mikroemulsionsflüssigreinigungszusammensetzung mit verbesserter Grenzflächenspannung, die das Reinigen von harten Oberflächen verbessert und zum Reinigen von harten Oberflächen wie Kunststoff, Glas- und Metalloberflächen mit einer glänzender Oberfläche, gewachsten Böden, Kraftfahrzeug- und anderen Motoren geeignet ist. Genauer gesagt zeigen die verbesserten Mikroemulsionsreinigungzusammensetzungen wegen der verbesserten Grenzflächenspannungen verbesserte Eigenschaften bei der Entfernung von fettigem Schmutz, wenn sie in verdünnter Form verwendet werden, und sie hinterlassen die gereinigten Oberflächen glänzend, ohne dass man zusätzlich Abspülen oder Abwischen muss, oder sie erfordern nur geringes zusätzliches Abspülen oder Abwischen. Die letztgenannte Eigenschaft wird durch keine oder wenig sichtbare Rückstände auf den nicht abgespülten gereinigten Oberflächen belegt und überwindet einen der Nachteile der Produkte des Standes der Technik.
Überraschenderweise werden diese gewünschten Eigenschaften selbst bei Abwesenheit von Polyphosphat- oder anderen anorganischen oder organischen Detergens-Builder-Salzen und sogar bei vollständiger Abwesenheit oder im Wesentlichen vollständiger Abwesenheit von Lösungsmittel für die Entfernung von schmierigem Schmutz erreicht.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine stabile Mikroemulsionsreinigungszusammensetzung gemäß Anspruch 1.
Die Erfindung stellt im Allgemeinen eine stabile Mikroemulsionsreinigungszusammensetzung für harte Oberflächen bereit, die insbesondere bei der Entfernung von öligem und fettigem Öl wirksam ist. Die Flüssigreinigungs- oder Mikroemulsionszusammensetzung enthält, bezogen auf das Gewicht:
0,5 Gew.-% bis 6 Gew.-%, bevorzugter 1 Gew.-% bis 3 Gew.-% Ethoxylatgruppen und/oder Ethoxylat/Propoxylatgruppen aufweisendes nichtionisches Tensid,
0,1 bis 8 Gew.-%, bevorzugter 1 Gew.-% bis 4 Gew.-% anionisches Tensid,
0,5 Gew.-% bis 8 Gew.-%, bevorzugter 1 Gew.-% bis 4 Gew.-% wassermischbares methylethoxyliertes Ester-Co-Tensid,
0,1 Gew.-% bis 2,5 Gew.-%, bevorzugter 0,15 Gew.-% bis 1 Gew.-% Fettsäure,
0,1 bis 6 Gew.-%, bevorzugter 0,2 Gew.-% bis 2 Gew.-% Magnesiumsulfat-Heptahydrat,
0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugter 0,2 Gew.-% bis 2 Gew.-% wasserunlösliches Parfüm, etherisches Öl oder wasserunlösliche organische Verbindung mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, und
als Rest Wasser, wobei die Zusammensetzung nicht Cholinchlorid, Polyethylenglykol, Polyvinylpyrrolidon oder vollständig oder partiell veresterten ethoxylierten mehrwertigen Alkohol enthält und die Zusammensetzung nicht Monoester mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, der nicht 6 oder 8 Ethoxylatgruppen besitzt, oder organischen Diester mit 10 bis 40 Kohlenstoffatomen, der nicht 6 oder 8 Ethoxylatgruppen besitzt, wie Iso hexylneopentanoat, PEG-8-Distearat, PEG-12-Distearat, Isopropylmyristat, Myreth-3-myristat und Laureth-2-(ethylhexanoat) enthält. Die Zusammensetzung enthält auch nicht C₃- bis C₆-aliphatische Carbonsäure oder Glykolether.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die WO-A-99/09121 offenbart eine Mikroemulsionszusammensetzung, die nichtionisches Tensid mit ethoxylierten und/oder propoxylierten Gruppen, anionisches Tensid, Co-Tensid, Fettsäure, Parfüm/etherisches Öl/wasserunlösliche organische C₈- bis C₁₈-Verbindung, Magnesiumsalz und Wasser enthält. Diese ältere Anmeldung beschreibt jedoch keine solchen Zusammensetzungen, die ferner methylethoxylierte Verbindungen als Co-Tenside einschließen.
Die DE 195 02 454 A , US-A-4,088,598, DE 42 27 046 und das Abstract der JP 05 202 381 (Chemical Abstracts, Band Nr. 120, Nr. 2, 24. Januar 1994 (1994-01-24) Columbus, Ohio, U.S.A., Abstract Nr. 33451x, Seite 166, XP 000408011) beschreiben methoxylethoxylierte Ester. Diese Verbindungen werden jedoch lediglich als nichtionisches Tensid mit geringen Schäumungseigenschaften beschrieben und die Dokumente enthalten keine Hinweise darauf, dass sie als Co-Tenside in Mikroemulsionsreinigungszusammensetzungen geeignet sein könnten.
Erfindungsgemäß kann ein nicht wasserlösliches Parfüm die Rolle des wasserunlöslichen Kohlenwasserstoffs einnehmen. Typischerweise ist in Zusammensetzungen auf wässriger Basis die Anwesenheit eines Löslichmachers, wie Alkalimetall-Niederalkylarylsulfonat-Hydrotrop, Triethanolamin, Harnstoff usw., für die Auflösung von Parfüm notwendig, insbesondere bei Parfümniveaus von 1% und darüber, weil Parfüms im allgemeinen eine Mischung von etherischen Duftölen und aromatischen Verbindungen sind, die im Allgemeinen nicht wasserlöslich sind. Damit werden durch den Einschluss des Parfüms in die wässrige Reinigungszusammensetzung als die Öl(kohlenwasserstoff)phase der resultierenden O/W-Mikroemulsionszusammensetzung mehrere verschiedene wichtige Vorteile erreicht.
Erstens werden die kosmetischen Eigenschaften der erhaltenen Reinigungszusammensetzung verbessert: die Zusammen setzungen sind sowohl klar (infolge der Bildung einer Mikroemulsion) als auch duftstoffreich (infolge des Parfümniveaus).
Zweitens wird die Notwendigkeit der Verwendung von Löslichmachern, die nicht zur Reinigungsleistung beitragen, beseitigt.
Drittens wird eine verbesserte Fettschmutzlösewirkung und eine verbesserte Fettschmutzentfernungskapazität bei unvermischter (unverdünnter) Anwendung oder nach Verdünnen des Konzentrats ohne Detergens-Builder oder Puffer oder konventionelle Fettschmutzentfernungslösungsmittel bei neutralem oder saurem pH-Wert und bei geringeren Niveaus an aktiven Bestandteilen erhalten, während die verbesserte Reinigungsleistung auch bei verdünnter Anwendung erreicht wird.
Der Begriff "Parfüm" wird hier und in den nachfolgenden Ansprüchen in seinem normalen Sinne verwendet und bezeichnet jedwede nicht wasserlösliche Duftsubstanz oder Mischung von Substanzen einschließlich natürlichen (d.h. durch Extraktion aus Blumen, Kräutern, Blüten oder Pflanzen erhalten), künstlichen (d.h. Mischung von natürlichen Ölen (oder Ölbestandteilen) und synthetisch hergestellter Substanz) Duftsubstanzen und schließt die Genannten ein. Typischerweise sind Parfüms komplexe Mischungen von Gemischen von verschiedenen organischen Verbindungen wie Alkoholen, Aldehyden, Ethern, aromatischen Verbindungen und verschiedenen Mengen von etherischen Ölen (zum Beispiel Terpenen), wie 0 Gew.-% bis 80 Gew.-%, üblicherweise 10 Gew.-% bis 70 Gew.-%, wobei die etherischen Öle selbst flüchtige Duftsubstanzen sind und auch dazu dienen, die anderen Komponenten des Parfüms aufzulösen.
Bei der vorliegenden Erfindung hat die genaue Zusammensetzung des Parfüms keine besondere Auswirkung auf die Reinigungsleistung, so lange sie den Kriterien Wasserunmischbarkeit und angenehmer Geruch entspricht. Selbstverständlich sollte das Parfüm, insbesondere bei Reinigungszusammensetzungen, die zur Verwendung im Haushalt vorgesehen sind, wie auch alle anderen Bestandteile, kosmetisch akzeptabel sein, d.h. ungiftig, hypoallergen usw. Die vorliegenden Zusammensetzungen zeigen eine beträchtliche Verbesserung der Ökotoxizität, verglichen mit bekannten kommerziellen Produkten.
In entweder der Mikroemulsionszusammensetzung oder der Mikroemulsionsreinigungszusammensetzung für harte Oberflächen kann man anstelle des Parfüms in den bereits definierten Konzentrationen, in denen das Parfüm verwendet wird, in entweder der Mikroemulsions- oder der Allzweckreinigungszusammensetzung für harte Oberflächen ein etherisches Öl oder einen wasserunlöslichen Kohlenwasserstoff mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen wie Paraffin oder Isoparaffin einsetzen.
Typische Heterozyklenverbindungen sind 2,5-Dimethylhydrofuran, 2-Methyl-1,3-dioxolan, 2-Ethyl-2-methyl-1,3-dioxolan, 3-Ethyl-4-propyl-tetrahydropyran, 3-Morpholino-1,2-propandiol und N-Isopropylmorpholin. Ein typisches Amin ist α-Methylbenzyldimethylamin. Typische Halogenverbindungen sind 4-Bromtoluol, Butylchloroform und Methylperchlorpropan. Typische Kohlenwasserstoffe sind 1,3-Dimethylcyclohexan, Cyclohexyl-1-decan, Methyl-3-cyclohexyl-9-nonan, Methyl-3-cyclohexyl-6-nonan, Dimethylcycloheptan, Trimethylcycloheptan, Ethyl-2-isopropyl-4-cyclohexan. Typische aromatische Kohlenwasserstoffe sind Bromtoluol, Diethylbenzol, Cyclohexylbromxylol, Ethyl-3-pentyl-4-toluol, Tetrahydronaphthalin, Nitrobenzol und Methylnaphthalin. Typische wasserunlösliche Ester sind Benzylacetat, Dicyclopentadienylacetat, Isononylacetat, Isobornylacetat, Isobutylisobutyrat und aliphatische Ester mit der Formel:
wobei R₁₂, R₁₄ und R₁₅ C₂- bis C₈-Alkylgruppen sind, bevorzugter C₃- bis C₇-Alkylgruppen, und R₁₃ eine C₃- bis C₈-Alkylgruppe ist, bevorzugter C₄- bis C₇-Alkylgruppen, und n eine Zahl von 3 bis 8 ist, bevorzugter 4 bis 7.
Typische wasserunlösliche Ether sind Di(α-methylbenzyl)-ether und Diphenylether. Typische Alkohole sind Phenoxyethanole und 3-Morpholine-1-2-propandiol. Typische wasserunlösliche Nitroderivate sind Nitrobutan und Nitrobenzol.
Geeignete etherische Öle sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Anethol 20/21 (natürlich), Anissamenöl (China Star), Anissamenöl (Globe Brand), Balsam (Peru), Basilikumöl (Indien), Schwarzpfefferöl, Schwarzpfefferölharz 40/20, Bois de Rose (Brasilien) FOB, Borneolflocken (China), Kampferöl, weiß, Kampferpulver (synthetisch, technisch), Canangaöl (Java), Cardamomöl, Cassiaöl (China), Cedarholzöl (China) BP, Zimtrindenöl, Zimtblattöl, Citronellaöl, Gewürznelkenöl, Gewürznelkenblätter, Koriander (Russland), Coumarin 69 °C (China), Cyclamenaldehyd, Diphenyloxid, Ethylvanillin, Eucalyptol, Eucalyptusöl, Eucalyptus citriodora, Fenchelöl, Geraniumöl, Ingweröl, Ingweroleoharz (Indien), weißes Grapefruitöl, Guajacholzöl, Gurjunbalsam, Heliotropin, Isobornylacetat, Isolongifolen, Wacholderbeerenöl, L-Menthylacetat, Lavendelöl, Zitronenöl, Zitronengrasöl, destilliertes Limettenöl, Litsea Cubeba-Öl, Longifolen, Mentholkristalle, Methylcedrylketon, Methylchavicol, Methylsalicylat, Moschusambrette, Moschusketon, Moschusxylol, Muskatnussöl, Orangenöl, Patchouliöl, Pfefferminzöl, Phenylethylalkohol, Nelkenpfefferbeerenöl, Nelkenpfefferblattöl, Rosalin, Sandelholzöl, Sandenol, Salbeiöl, Salbei, Sassafrasöl, Spearmintöl, Lavendelspitzen, Tagetes, Teebaumöl, Vanillin, Vetyveröl (Java), Wintergrün, Allocimen, Arbanex^TM, Arbanol^®, Bergamotteöle, Camphen, Alpha-Campholenaldehyd, L-Carvon, Cineole, Citral, Citronellolterpene, Alpha-Citronellol, Citronellylacetat, Citronellylnitril, para-Cymol, Dihydroanethol, Dihydrocarveol, D-Dihydrocarvon, Dihydrolinalool, Dihydromyrcen, Dihydromyrcenol, Dihydromyrcenylacetat, Dihydroterpineol, Dimethyloctanal, Dimethyloctanol, Dimethyloctanylacetat, Östragol, Ethyl-2-methyl-butyrat, Fenchol, Fernlol^TM, Florilys^TM, Geraniol, Geranylacetat, Geranylnitril, Glidmint^TM-Minzöle, Glidox^TM, Grapefruitöle, trans-2-Hexenal, trans-2-Hexenol, cis-3-Hexenylisovalerat, cis-3-Hexanyl-2-methylbutyrat, Hexylisovalerat, Hexyl-2-methylbutyrat, Hydroxycitronellat, Ionon, Isobornylmethylether, Linalool, Lina looloxid, Linalylacetat, Menthanhydroperoxid, L-Menthylacetat, Methylhexylether, Methyl-2-methylbutyrat, 2-Methylbutylisovalerat, Myrcen, Nerol, Nerylacetat, 3-Octanol, 2-Octylacetat, Phenyl-ethyl-2-methylbutylrat, Petitgrainöl, cis-Pinan, Pinanhydroperoxid, Pinanol, Pinienester, Piniennadelöle, Pinienöl, alpha-Pinen, beta-Pinen, alpha-Pinenoxid, Plinol, Plinylacetat, Pseudoionon, Rhodinol, Rhodinylacetat, Gewürzöle, alpha-Terpinen, gamma-Terpinen, Terpinen-4-ol, Terpineol, Terpinolen, Terpinylacetat, Tetrahydrolinalool, Tetrahydrolinalylacetat, Tetrahydromyrcenol, Tetralol^®, Tomatenöle, Vitalizair, Zestoral^TM.
Das nichtionische Tensid, das den Hauptbestandteil in den vorliegenden Flüssig-Detergenzien darstellt, ist in Mengen von 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 Gew.-% bis 8 Gew.-%, der Zusammensetzung vorhanden und liefert eine überlegene Leistung bei der Entfernung von öligem Schmutz sowie Mildheit gegenüber der menschlichen Haut.
Die erfindungsgemäß eingesetzten wasserlöslichen nichtionischen Tenside sind kommerziell gut bekannt und schließen die Ethoxylate von primärem aliphatischen Alkohol, Ethoxylate von sekundärem aliphatischem Alkohol, Alkylphenolethoxylate und Ethylenoxid/Propylenoxid-Kondensate von primären Alkoholen, wie Plurafac (BASF), beispielsweise Plurafac LF300, und Kondensate von Ethylenoxid mit Sorbitanfettsäureestern, wie Tween (ICI), ein. Die nichtionischen synthetischen organischen Detergenzien sind im Allgemeinen die Kondensationsprodukte einer organischen aliphatischen oder alkylaromatischen hydrophoben Verbindung und hydrophilen Ethylenoxidgruppen. Praktisch jedwede hydrophobe Verbindung mit einer Carboxy-, Hydroxy-, Amido-, oder Aminogruppen mit einem an den Stickstoff gebundenen freien Wasserstoff kann mit Ethylenoxid oder mit dem Polyhydratationsprodukt davon, Polyethylenglykol, kondensiert werden, um ein wasserlösliches nichtionisches Detergens zu bilden. Ferner kann die Länge der Polyethylenoxidketten eingestellt werden, um den gewünschten Ausgleich zwischen den hydrophoben und hydrophilen Elementen zu erreichen.
Die Klasse der nichtionischen Detergenzien schließt die Kondensationsprodukte von höherem Alkohol (z.B. Alkanol mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in einer gerad- oder verzweigtkettigen Konfiguration), kondensiert mit 5 bis 30 Mol Ethylenoxid, z.B. Lauryl- oder Myristylalkohol mit 16 Mol Ethylenoxid (EO) kondensiert, Tridecanol mit 6 Mol EO kondensiert, Myristylalkohol mit etwa 10 Mol EO pro Mol Myristylalkohol kondensiert, das Kondensationsprodukt von EO mit einem Schnitt von Kokosnussfettalkohol, der eine Mischung von Fettalkoholen mit Alkylketten, die in ihrer Länge von 10 bis 14 Kohlenstoffatomen variieren, und wobei das Kondensat entweder 6 Mol EO pro Mol Gesamtalkohol oder 9 Mol EO pro Alkohol, und Talgalkoholethoxylate mit 6 EO bis 11 EO pro Mol Alkohol ein.
Geeignete nichtionische Tenside sind die Neodolethoxylate (Shell Company), die höhere aliphatische primäre Alkohole mit etwa 9 bis 15 Kohlenstoffatomen, wie C₉ bis C₁₁-Alkanol, mit 8 Mol Ethylenoxid kondensiert (Neodol 91-8), C_13-13-Alkanol mit 6,5 Mol Ethylenoxid kondensiert (Neodol 23-6.5), C_12-15-Alkanol mit 12 Mol Ethylenoxid kondensiert (Neodol 25-12), C_14-15-Alkanol mit 13 Mol Ethylenoxid kondensiert (Neodol 45-13), sind, und dergleichen. Solche Ethoxamere besitzen einen HLB (hydrophobic lipophilic balance)-Wert von 8 bis 15 und geben gute Emulgierung, während Ethoxamere mit HLB-Werten unterhalb von 8 weniger als 5 Ethylenoxidgruppen enthalten und dazu neigen, schlechte Emulgiermittel und schlechte Detergenzien zu sein.
Andere zufriedenstellende wasserlösliche Alkohol-Ethylenoxid-Kondensate sind die Kondensationsprodukte von sekundärem aliphatischem Alkohol von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in einer gerad- oder verzweigtkettigen Konfiguration kondensiert mit 5 bis 30 Mol Ethylenoxid. Beispiele für kommerziell erhältliche nichtionische Detergenzien des letztgenannten Typs sind C₁₁- bis C₁₅-sekundärer Alkanol mit entweder 9 EO (Tergitol 15-S-9) oder 12 EO (Tergitol 15-S-12) kondensiert, vermarktet von Union Carbide.
Andere geeignete nichtionische Detergenzien schließen die Polyethylenoxidkondensate von einem Mol Alkylphenol mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in einer gerad- oder verzweigtkettigen Alkylgruppe mit 5 bis 30 Mol Ethylenoxid ein. Konkrete Beispiele für Alkylphenolethoxylate schließen Nonylphenyl konden siert mit 9,5 Mol EO pro Mol Nonylphenol, Dinonylphenol kondensiert mit 12 Mol EO pro Mol Phenol, Dinonylphenol kondensiert mit 15 Mol EO pro Mol Phenol und Diisooctylphenol kondensiert mit 15 Mol EO pro Mol Phenol ein. Kommerziell erhältliche nichtionische Tenside dieses Typs schließen Igepal CO-630 (Nonylphenolethoxylat) ein, vermarktet von der GAF Corporation.
Die wasserlöslichen Kondensationsprodukte von C₈- bis C₂₀-Alkanol mit einer Ethermischung von Ethylenoxid und Propylenoxid, bei der das Gewichtsverhältnis von Ethylenoxid zu Propylenoxid 2,5:1 bis 4:1 beträgt, vorzugsweise 2,8:1 bis 3,3:1, und die Gesamtmenge Ethylenoxid und Propylenoxid (einschließlich der endständigen Ethanol- oder Propanolgruppe) 60 bis 85 Gew.-% beträgt, vorzugsweise 70 bis 80 Gew.-%, zählen auch zu den zufriedenstellenden nichtionischen Detergenzien. Solche Detergenzien sind kommerziell von BASF-Wyandotte erhältlich und ein besonderes bevorzugtes Detergens ist ein C₁₀- bis C₁₆-Alkanol-Kondensat mit Ethylenoxid und Propylenoxid, wobei das Gewichtsverhältnis von Ethylenoxid zu Propylenoxid 3:1 beträgt und der Alkoxygesamtgehalt 75 Gew.-% beträgt.
Andere geeignete wasserlösliche nichtionische Detergenzien, die weniger bevorzugt sind, werden unter dem Handelsnamen "Pluronic" vermarktet. Die Verbindungen werden durch Kondensation von Ethylenoxid mit einer hydrophoben Base, die durch die Kondensation von Propylenoxid mit Propylenglykol gebildet wird, gebildet. Das Molekulargewicht des hydrophoben Teils des Moleküls liegt in der Größenordnung von 950 bis 4000 und vorzugsweise 200 bis 2500. Das Hinzufügen von Polyoxyethylenresten zu dem hydrophoben Teil neigt dazu, die Löslichkeit des Moleküls insgesamt zu erhöhen, um das Tensid so wasserlöslich zu machen. Das Molekulargewicht der Blockpolymere variiert von 1000 bis 15 000 und der Polyethylenoxidgehalt kann 20 Gew.-% bis 80 Gew.-% ausmachen. Vorzugsweise sind diese Tenside in flüssiger Form und zufriedenstellende Tenside sind als Typen L62 und L64 erhältlich.
Geeignete wasserlösliche, nicht seifenartige anionische Tenside, die in den vorliegenden Zusammensetzungen verwendet werden, schließen solche oberflächenaktiven oder Detergens verbindungen ein, die eine organische hydrophobe Gruppe mit im Allgemeinen 8 bis 26 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen in ihrer Molekülstruktur und mindestens eine wasserlöslich machende Gruppe ausgewählt aus der Gruppe Sulfonat, Sulfat und Carboxylat aufweisen, um so ein wasserlösliches Detergens zu bilden. Üblicherweise enthält oder umfaßt die hydrophobe Gruppe eine C₈- bis C₂₂-Alkyl-, Alkyl- oder Acylgruppe. Solche Tenside werden in Form von wasserlöslichen Salzen eingesetzt und das salzbildende Kation ist üblicherweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natrium, Kalium, Ammonium, Magnesium und Mono-, Di- oder Tri-C₂ bis C₃-Alkanolammonium, wobei die Natrium-, Magnesium- und Ammoniumkationen wiederum bevorzugt sind.
Beispiele für geeignete sulfonierte anionische Tenside sind die bekannten höheres Alkyl-einkernige Aromaten-Sulfonate wie höheres Alkyl-benzolsulfonate mit 10 bis 16 Kohlenstoffatomen in der höheren Alkylgruppe in einer geraden oder verzweigten Kette, C₈- bis C₁₅-Alkyltoluolsulfonate und C₈- bis C₁₅-Alkylphenolsulfonate.
Ein bevorzugtes Sulfonat ist lineares Alkylbenzolsulfonat mit einem hohen Gehalt an 3-(oder höher)-Phenylisomeren und einem entsprechend geringen Gehalt (weit unter 50%) an 2-(oder niedriger)-Phenylisomeren, d.h. dass der Benzolring vorzugsweise zu einem großen Teil an der 3- oder einer höheren (zum Beispiel der 4-, 5-, 6- oder 7)-Position der Alkylgruppe gebunden ist und der Gehalt der Isomere, bei denen der Benzolring an die 2- oder 1-Position gebunden ist, entsprechend gering ist. Besonders bevorzugte Materialien sind in der US-A-3,320,174 beschrieben.
Andere geeignete anionische Tenside sind die Olefinsulfonate, einschließlich langkettiger Alkensulfonate, langkettigen Hydroxyalkansulfonate oder Mischungen von Alkensulfonaten und Hydroxyalkensulfonaten. Diese Olefinsulfonat-Detergenzien können auf bekannte Weise durch die Reaktion von Schwefeltrioxid (SO₃) mit langkettigen Olefinen, die 8 bis 25, vorzugsweise 12 bis 21, Kohlenstoffatome enthalten und die Formel RCH=CHR₁ besitzen, in der R eine höhere Alkylgruppe mit 6 bis 23 Kohlenstoffatomen ist und R₁ eine Alkylgruppe mit 1 bis 17 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff ist, hergestellt werden, um eine Mischung von Sulfonen und Alkensulfonsäuren zu bilden, die dann behandelt wird, die Sulfone in Sulfonate umzuwandeln. Bevorzugte Olefinsulfonate enthalten 14 bis 16 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe R und werden durch Sulfonieren eines α-Olefins erhalten.
Andere Beispiele für geeignete anionische Sulfonattenside sind die Paraffinsulfonate, die 10 bis 20, vorzugsweise 13 bis 17 Kohlenstoffatome enthalten. Primäre Paraffinsulfonate werden durch Umsetzung von langkettigen α-Olefinen und Bisulfiten hergestellt und Paraffinsulfonate, bei denen die Sulfonatgruppe entlang der Paraffinkette verteilt ist, sind in den US-Patenten US-A-2,503,280, US-A-2,507,088, US-A-3,260,744, US-A-3,372,188 und in dem deutschen Patent DE 735 096 gezeigt.
Beispiele für zufriedenstellende anionische Sulfattenside sind die C₈- bis C₁₈-Alkylsulfatsalze und die C₈- bis C₁₈-Alkylsulfatsalze und die C₈- bis C₁₈-Alkyletherpolyethenoxysulfatsalze mit der Formel R(OC₂H₄)_nOSO₃M, in der n 1 bis 12 ist, vorzugsweise 1 bis 5, und M ein Metallkation ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natrium-, Kalium-, Ammonium-, Magnesium- und Mono-, Di- und Triethanolammoniumionen ist. Die Alkylsulfate können durch Sulfatieren der Alkohole erhalten werden, die durch Reduzieren von Glyceriden von Kokosnussöl oder Talg oder Mischungen davon und Neutralisieren des erhaltenen Produktes erhalten werden.
Andererseits werden die Alkyletherpolyethenoxysulfate durch Sulfatieren des Kondensationsprodukts von Ethylenoxid mit einem C₈- bis C₁₈-Alkanol und Neutralisieren des erhaltenen Produkts erhalten. Die Alkylsulfate können durch Sulfatieren der Alkohole erhalten werden, die man durch Reduzieren von Glyceriden von Kokosnussöl oder Talg oder Mischungen davon und Neutralisieren des erhaltenen Produkts erhält. Andererseits werden die Alkyletherpolyethenoxysulfate erhalten, indem das Kondensationsprodukt von Ethylenoxid mit C₈- bis C₁₈-Alkanol sulfatiert wird und das erhaltene Produkt neutralisiert wird. Die Alkyletherpolyethenoxysulfate unterscheiden sich voneinander in der Zahl von Mol Ethylenoxid, die mit einem Mol Alkanol umgesetzt werden. Bevorzugte Alkylsulfate und bevorzugte Al kyletherpolyethenoxysulfate enthalten 10 bis 16 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe.
Die C₈- bis C₁₂-Alkylphenylpolyethenoxysulfate mit 2 bis 6 Mol Ethylenoxidmolekül sind ebenfalls zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen geeignet. Diese Tenside können durch Umsetzen von Alkylphenol mit 2 bis 6 Mol Ethylenoxid und Sulfatieren und Neutralisieren des erhaltenen ethoxylierten Alkylphenols hergestellt werden.
Andere geeignete anionische Tenside sind die C₉- bis C₁₅-Alkylether-Polyethenoxycarboxylate mit der Strukturformel R(OC₂H₄)_nOXCOOH, in der n eine Zahl von 4 bis 12 ist, vorzugsweise 5 bis 10, und X ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CH₂, (C(O)R₁ und
in der R₁ eine C₁- bis C₃-Alkylengruppe ist. Bevorzugte Verbindungen schließen C₉- bis C₁₁-Alkyletherpolyethenoxy(7-9) C(O)CH₂CH₂COOH, C₁₃- bis C₁₅-Alkyletherpolyethenoxy(7-9)
und C₁₀- bis C₁₂-Alkyletherpolyethenoxy(5-7)CH₂COOH ein. Diese Verbindungen können durch Kondensieren von Ethylenoxid mit einem entsprechenden Alkohol und Umsetzen des Reaktionsprodukts mit Chloressigsäure hergestellt werden, um die Ethercarbonsäuren, wie in der US-A-3,741,911 gezeigt ist, herzustellen, oder mit Bernsteinsäureanhydrid oder Phthalsäureanhydrid. Ganz offensichtlich liegen diese anionischen Tenside in Abhängigkeit vom pH-Wert der fertigen Zusammensetzung entweder in Säureform oder Salzform vor, wobei das salzbildende Kation dasselbe ist wie bei den anderen anionischen Tensiden.
Das wasserlösliche methyletoxylierte Ester-Co-Tensid ist in der Zusammensetzung in einer Konzentration von 0,5 bis 10 Gew.-% und bevorzugter 1,0 Gew.-% bis 8 Gew.-% vorhanden. Das methylethoxylierte Ester-Co-Tensid wird durch die Struktur:
dargestellt, in der n eine Zahl von 6 bis 12 ist, vorzugsweise 8 bis 10, und X eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 4, 6, 8 und 10 ist, wobei die bevorzugte Zahl 6 oder 8 ist.
Neben den oben beschriebenen Bestandteilen, die für die Bildung der vorliegenden Zusammensetzung notwendig sind, enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gegebenenfalls einen oder mehrere weitere Bestandteile, die dazu dienen, die Produktleistung insgesamt zu verbessern.
Ein solcher Bestandteil ist ein anorganisches oder organisches Salz oder Oxid eines mehrwertigen Metallkations, vorzugsweise Mg⁺⁺. Das Metallsalz oder -oxid liefert verschiedene Vorteile, einschließlich verbesserter Reinigungsleistung bei verdünnter Anwendung, insbesondere in Gebieten mit weichem Wasser. Magnesiumsulfat, entweder wasserfrei oder hydratisiert (z.B. Heptahydrat), ist insbesondere als das Magnesiumsalz bevorzugt. Gute Resultate sind auch mit Magnesiumoxid, Magnesiumchlorid, Magnesiumacetat, Magnesiumpropionat und Magnesiumhydroxid erhalten wurden. Diese Magnesiumsalze können mit Formulierungen bei neutralem oder saurem pH-Wert verwendet werden, weil Magnesiumhydroxid bei diesen pH-Werten nicht ausfällt.
Obwohl Magnesium das bevorzugte mehrwertige Metall ist, aus dem die Salze (einschließlich Oxid und Hydroxid) gebildet werden, können auch andere mehrwertige Metallionen verwendet werden, mit der Maßgabe, dass deren Salze nicht giftig sind und in der wässrigen Phase des Systems bei dem gewünschten pH-Wert löslich sind.
Die vorliegenden Zusammensetzungen können 0,1 Gew.-% bis 2,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,15 Gew.-% bis 2,0 Gew.-%, der Zusammensetzung C₈- bis C₂₂-Fettsäure- oder -Fettsäureseife als Schaumunterdrücker enthalten. Die Zugabe von Fettsäure oder Fettsäureseife liefert eine Verbesserung bei der Abspülbarkeit der Zusammensetzung, unabhängig davon, ob sie in unverdünnter oder verdünnter Form aufgebracht wird. Im Allgemeinen ist es jedoch notwendig, die Menge Co-Tensid zu erhöhen, um die Produktstabilität beizubehalten, wenn die Fettsäure oder -seife vorhanden ist. Wenn mehr als 2,5 Gew.-% Fettsäure in den vorliegenden Zusammensetzungen verwendet werden, wird die Zusammensetzung bei niedrigen Temperaturen instabil und bekommt einen störenden Geruch. Als Beispiel für die Fettsäuren, die als solche oder in Form einer Seife verwendet werden können, kann man destillierte Kokosnussölfettsäuren, Fettsäuren vom "gemischten pflanzlichen" Typ (d.h. mit einem höheren Prozentgehalt an ungesättigten, ein- und/oder mehrfach ungesättigten C₁₈-Ketten), Ölsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Eicosansäure und dergleichen erwähnen, wobei im Allgemeinen solche Fettsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen akzeptabel sind. Wenn eine C₈- bis C₂₂-Fettsäure oder -Fettsäureseife in Zusammensetzungen als Schaumunterdrückungsmittel eingeschlossen ist, hat es sich als für erfindungsgemäße Zwecke brauchbar herausgestellt, auch neutralisiertes Polyacrylsäurepolymer mit einem niedrigen Molekulargewicht im Bereich von etwa 10 000 bis 45 000 zuzusetzen.
Die erfindungsgemäße Flüssigmikroemulsionsreinigungszusammensetzung kann gewünschtenfalls auch andere Komponenten enthalten, um entweder eine zusätzliche Wirkung bereitzustellen oder um das Produkt für den Verbraucher ansprechender zu machen. Die Folgenden seien beispielhaft erwähnt: Farbstoffe oder Färbemittel in Mengen bis 0,5 Gew.-%, Bakterizide in Mengen bis 1 Gew.-%, Konservierungsmittel oder Antioxidationsmittel wie Formalin, 5-Brom-5-nitro-dioxan-1,3, 5-Chlor-2-methyl-4-isothiazolin-3-on, 2,6-Di-tert.-butyl-p-kresol usw. in Mengen bis 2 Gew.-% und Mittel zur pH-Einstellung, wie Schwefelsäure oder Natriumhydroxid, wenn dies notwendig ist. Ferner können, wenn opake Zusammensetzungen gewünscht sind, bis 4 Gew.-% opak machendes Mittel zugesetzt werden.
Der letzte notwendige Bestandteil der erfindungsgemäßen Mikroemulsionsflüssigreinigungszusammensetzungen mit verbesserten Grenzflächenspannungseigenschaften ist Wasser. Der Anteil an Wasser in den Mikroemulsions- oder Allzweckreinigungszusammensetzungen für harte Oberflächen liegt im Allgemeinen im Bereich von 10 Gew.-% bis 97 Gew.-%, vorzugsweise 70 Gew.-% bis 97 Gew.-% Wasser.
In fertiger Form zeigen die Flüssigemulsionsreinigungszusammensetzungen Stabilität bei verringerten und erhöhten Temperaturen. Genauer gesagt bleiben solche Zusammensetzungen im Bereich von 5 °C bis 50 °C, insbesondere 10 °C bis 43 °C klar und stabil. Solche Zusammensetzungen zeigen einen pH-Wert im sauren oder neutralen Bereich, in Abhängigkeit von der vorgesehenen Endanwendung. Die Flüssigkeiten sind leicht gießbar und zeigen eine Viskosität im Bereich von 6 bis 60 Millipascal·Sekunde (mPa·s), bestimmt bei 25 °C mit einem Brookfield RVT-Viskosimeter unter Verwendung einer Spindel Nr. 1, die bei 20 UpM rotiert. Vorzugsweise wird die Viskosität im Bereich von 10 bis 40 mPa·s gehalten.
Die Zusammensetzungen sind direkt einsetzbar oder können gewünschtenfalls verdünnt werden; auf jeden Fall ist kein oder nur geringes Abspülen notwendig und es verbleibt im Wesentlichen kein Rückstand oder im Wesentlichen keine Streifen. Darüber hinaus sind die Zusammensetzungen, weil sie frei von Detergens-Buildern wie Alkalimetallpolyphosphaten sind, umweltfreundlich und liefern einen besseren "Glanz" auf gereinigten harten Oberflächen.
Wenn sie zur Anwendung in unverdünnter Form bestimmt sind, können die Flüssigzusammensetzungen unter Druck in einen Aerosolbehälter oder einen Sprüher vom Pumpentyp für sogenannte Sprüh- und Wisch-Anwendungen verpackt werden.
Weil die hergestellten Zusammensetzungen wässrige flüssige Zusammensetzungen sind und weil kein besonderes Mischen notwendig ist, um die Zusammensetzungen zu bilden, werden die Zusammensetzungen einfach durch Kombinieren aller Bestandteile in einem geeigneten Kessel oder Behälter hergestellt. Die Rei henfolge des Mischens der Bestandteile ist nicht besonders wichtig und im Allgemeinen werden die verschiedenen Bestandteile nacheinander oder gemeinsam oder in Form von jeweiligen wässrigen Lösungen zugegeben, oder alle primären Tenside und methylethoxylierten Ester-Co-Tenside können separat hergestellt werden und miteinander kombiniert werden. Das Magnesiumsalz oder die andere mehrwertige Metallverbindung können, wenn sie vorhanden sind, als wässrige Lösung derselben zugegeben oder direkt zugegeben werden. Bei dem Bildungsschritt ist es nicht notwendig, erhöhte Temperaturen einzusetzen, Raumtemperatur reicht aus.
Die vorliegenden Zusammensetzungen schließen ausdrücklich Alkalimetallsilikate und Alkalimetallbuilder wie Alkalimetallpolyphosphate, Alkalimetallcarbonate, Alkalimetallphosphonate und Alkalimetallcitrate aus, weil diese Materialien, wenn man sie in der vorliegenden Zusammensetzung verwenden würde, dazu führen würden, dass die Zusammensetzung einen hohen pH-Wert besitzt sowie einen Rückstand auf der gereinigten Oberfläche hinterlässt.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen erfindungsgemäße Flüssigreinigungszusammensetzungen. Die beispielhaften Zusammensetzungen dienen nur zur Veranschaulichung und schränken den Schutzbereich der Erfindung nicht ein. Wenn nicht anders angegeben beziehen sich die Anteile in den Beispielen und an anderer Stelle in der Beschreibung auf das Gewicht.
Beispiel 1
Die folgenden Zusammensetzungen (in Gew.-%) wurden durch einfaches Mischen bei 25 °C hergestellt:
Neue Testmethode: Die Lösungsvermittlerkapazität wird als die Fähigkeit des Tensids (C6EO5 oder MEE) angegeben, ALLEIN als der Lösungsvermittler in der anionischen/nichtionischen/Duftstoff-Basis zu wirken.
Methode zur Bestimmung der Lösungsvermittlerkapazität
Zweck: Einschätzen der Lösungsvermittlerkapazität von neuen Materialien in einer anionischen/nichtionischen Basisformulierung. Materialien:

Matrix/Basisformulierung Gew.-%

PS (60%) 2

Dobanol 91-5 2

MgSO₄ H₂O 0, 75

Hemisphere – Duftstoff 0,7

Entionisiertes Wasser bis zu 96

Probenvorbereitung:

Probe Gew.-%

Matrix 96

Getestetes Material 4
Titration:
100 g Probe werden mit Butyldiglykol (DEGMBE) titriert, bis die Probe klar ist.
Berechnung:
Das Ergebnis wird als Gewicht (g) angegeben. Je geringer die Menge an DEGMBE, desto besser ist die Lösungsvermittlerkapazität des getesteten Materials.
Methode zur Bestimmung der Ölaufnahme
Zweck:

Bestimmen der Ölaufnahmekapazität von APC-Zusammensetzungen.

Materialien:

Petrolether 100 bis 140 ex.Vel.

Titration:
10 g unverdünntes Produkt werden mit Petrolether titriert, bis die Probe eingetrübt/trübe wird. Jeweils Zugabe von 2 bis 3 Tropfen Petrolether und 2-minütiges Warten, um den Endpunkt zu bestimmen.

Anmerkung: Ein Kriterium zur Bestimmung, ob eine bestimmte Zusammensetzung eine Mikroemulsion ist, ist

Claims

Stabile Mikroemulsionsreinigungszusammensetzung, die, bezogen auf das Gewicht, ungefähr umfasst: (a) 0,5 Gew.-% bis 6 Gew.-% Ethoxylat- und/oder Propoxylat-Gruppen aufweisendes nicht-ionisches Tensid, (b) 0,1 Gew.-% bis 8 Gew.-% anionisches Tensid, (c) 0,5 % bis 8 % wassermischbares methylethoxyliertes Ester-Co-Tensid, das durch die folgende Struktur dargestellt wird:
in der n eine Zahl von 6 bis 12 ist und x eine aus der Gruppe bestehend aus 6 oder 8 ausgewählte Zahl ist, (d) 0,1 % bis 2,5 % Fettsäure, (e) 0,1 % bis 6 % Magnesiumsulfat-Heptahydrat, (f) 0,1 % bis 5 % wasserunlösliches Parfüm, etherisches Öl oder wasserunlösliche organische Verbindung mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen und (g) als Rest Wasser, wobei die Zusammensetzung nicht enthält: – Cholinchlorid, Polyethylenglykol, Polyvinylpyrrolidon oder vollständig oder partiell veresterten ethoxylierten mehrwertigen Alkohol, – Monoester mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, der nicht 6 oder 8 Ethoxylat-Gruppen besitzt, oder organischen Diester mit 10 bis 40 Kohlenstoffatomen, der nicht 6 oder 8 Ethoxylat-Gruppen besitzt, – C₃- bis C₆-aliphatische Carbonsäure oder Glykolether, – Alkalimetallsilikate und Alkalimetallbuilder wie Alkalimetallpolyphosphate, Alkalimetallcarbonate, Alkalimetallphosphonate und Alkalimetallcitrate.