DE60122670T2

DE60122670T2 - Verfahren zur Reinigung harter Oberflächen

Info

Publication number: DE60122670T2
Application number: DE60122670T
Authority: DE
Inventors: Laura Cermenati; Maria Papadaki; Vincenzo Tomarchio
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: DE60122670D1; EG23128A; CA2440410A1; ATE338108T1; EP1245666B1; US20020193278A1; ES2270974T3; JP2004530007A; MXPA03008729A; EP1245666A1; ZA200306338B; WO2002077142A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen, spezieller verdickte Zusammensetzungen zur Reinigung einer Oberfläche, die ein Polymer umfassen, wobei die Zusammensetzungen in der Lage sind, die Hydrophobie der Oberflächen zu erhöhen. Die Zusammensetzungen sind für die Reinigung harter Oberflächen, einschließlich Toilettenschüsseln und dergleichen, besonders geeignet.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Eine große Vielfalt an Reinigungszusammensetzungen ist bereits im Fachgebiet beschrieben worden. Tatsächlich sind Zusammensetzungen zur Reinigung harter Oberflächen, besonders für harte Oberflächen in Badezimmern, wie Sanitäreinrichtungen (z. B. Toilettenschüsseln), Badfliesen usw., bereits in der Technik bekannt.
Zu Beispielen für in der Technik bekannte Zusammensetzungen gehören flüssige saure Reinigungszusammensetzungen, die zur Reinigung von Badezimmeroberflächen geeignet sind, umfassend ein Homo- oder Copolymer von Vinylpyrrolidon oder eine Mischung davon, ein Polysaccharidpolymer oder eine Mischung davon, ein anionisches Tensid und eine Säure (EP-A-0 957 156), oder flüssige, verdickte Toilettenschüssel-Reinigungszusammensetzungen, umfassend ein Sulfonattensid und ein quartäres Ammoniumtensid (EP-A-0 832 964), oder sauere Toilettenschüssel-Reinigungszusammensetzungen umfassend Schwefelsäure und einen speziellen Komplexbildner (EP-A-0 729 901).
Die derzeit bekannten Zusammensetzungen sind vom Standpunkt der Verbraucher aus betrachtet nicht ganz zufrieden stellend, besonders hinsichtlich der Verhinderung von Schmutzanhaftung, insbesondere der Verhinderung des Aufbaus von Kalkablagerungen, also Eigenschaften, die den damit behandelten Oberflächen verliehen werden. Tatsächlich suchen Verbraucher nach Reinigungszusammensetzungen, die eine zunächst damit behandelte Oberfläche weniger anfällig für Schmutzanhaftung, wie Kalkablagerungen, Kesselsteinbildung usw., machen. Besonders länger anhaltende Eigenschaften der Verhinderung von Schmutzanhaftung, die einer mit einer Reinigungszusammensetzung behandelten Oberfläche verliehen werden, können weiter verbessert werden.
Tatsächlich sind Oberflächen, die in Badezimmern im Allgemeinen und insbesondere in Toilettenschüsseloberflächen zu finden sind, einer hohen Anzahl von Spül- und Trockenzyklen zwischen Reinigungsvorgängen ausgesetzt. Zum Beispiel wird eine Toilette in einem Vierperson enhaushalt ungefähr 120 Mal pro Woche gespült, was zu 120 Spül- und Trockenzyklen führt. Während jedes Spül- und Trockenzyklus kann durch die Verwendung von mehr oder weniger hartem Wasser Kalkablagerung auf der gespülten Oberfläche auftreten. Dies führt zu einer erheblichen Kalkablagerung und/oder Kesselsteinbildung auf den Oberflächen, die diese Spül- und Trockenzyklen durchlaufen. Dies führt auch zu einem Verlust an Oberflächenglanz. Außerdem können Verschmutzungen, wie Fäkalien, Biofilm (Bakterien, Pilze, Algen und dergleichen), Seifenschaum usw., zwischen den Reinigungsvorgängen auf den Badezimmeroberflächen angelagert werden.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Reinigung von Oberflächen bereitzustellen, wobei die Zusammensetzung die Oberflächen damit über einen längeren Zeitraum weniger anfällig für Schmutzanhaftung macht.
Es wurde nun herausgefunden, dass das vorstehende Ziel durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht werden kann.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Zusammensetzungen hierin auch einen Reinigungsvorteil für das nächste Mal bereitstellen, indem sie die Entfernung von Schmutz von den damit behandelten Oberflächen erleichtern.
Vorteilhafterweise können die Zusammensetzungen, wie hierin beschrieben, zum Reinigen von Oberflächen aus einer Reihe von Materialien, wie glasierten und nichtglasierten Keramikfliesen, Emaille, Edelstahl, Inox^®, Formica^®, Vinyl, Vinyl ohne Wachs, Linoleum, Melamin, Kunststoffen und Kunstholz, verwendet werden.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in der Lage sind, Glanz auf den gereinigten Oberflächen bereitzustellen.
STAND DER TECHNIK
Die folgenden Dokumente sind stellvertretend für den Stand der Technik, die für Oberflächenmodifizierungszusammensetzungen erhältlich ist.
EP-A-0 957 156 offenbart saure Reinigungszusammensetzungen, die zur Reinigung von Badezimmeroberflächen geeignet sind, umfassend ein Homo- oder Copolymer von Vinylpyrrolidon oder eine Mischung davon, eine Polysaccharidpolymer oder eine Mischung davon, ein anionisches Tensid und eine Säure.
WO 97/36967 offenbart ein Verfahren, um einer Oberfläche eines Substrats Hydrophobie zu verleihen, umfassend die Schritte des Auftragens einer Lösung mit weniger als 2 ppm eines organofunktionellen Silans auf eine Oberfläche und Wiederholen des Auftragens, bis die Oberfläche eine Erhöhung der Hydrophobie aufzeigt.
WO 00/77144 offenbart Reinigungszusammensetzungen, die zur Reinigung einer Oberfläche geeignet sind und die ein oberflächensubstantives Polymer umfassen, wobei das Polymer in der Lage ist, die Oberfläche zu modifizieren, um sie hydrophil zu machen, wobei ein Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche von weniger als 50° bereitgestellt wird.
WO 96/26260 offenbart eine Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen, die ein kationisches polydimethylsiloxanbasiertes Tensid umfasst und in der beansprucht wird, dass die behandelte Oberfläche hydrophob gemacht wird. WO 99/41349 und US 5,602,069 offenbaren verdickte Reinigungszusammensetzungen, die ein Silikonpolymer umfassen und besonders für die Reinigung von Glas geeignet sind. US 6,169,066 offenbart eine hydrophobe Reinigungs- und Beschichtungszusammensetzung, die ein Silikonharz umfasst. WO 97/45510 offenbart ein Toilettenschüsselreinigungsgel, das ein Tensid und eine Mischung aus wasserquellfähigem/-löslichem Polymer umfasst. WO 98/17765 offenbart eine Silikonglycol enthaltende Zusammensetzung, die zur Reinigung harter Oberflächen geeignet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zur Reinigung einer Oberfläche nach Anspruch 1:
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Erhöhung der Hydrophobie einer Oberfläche nach Anspruch 12.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Oberflächeneigenschaften
Die Zusammensetzungen hierin sind zum Modifizieren der Oberflächeneigenschaften einer damit gereinigten Oberfläche geeignet. Bevor die Oberflächen mit den Zusammensetzungen hierin gereinigt werden, sind sie anfangs mehr oder weniger hydrophil oder hydrophob. Die hydrophilen hydrophoben Oberflächeneigenschaften einer gegebenen Oberfläche, das heißt vor und/oder nach dem Auftragen einer Zusammensetzung (Reinigen), können durch Messen des Kontaktwinkel eines Lösungsmittel und der Oberfläche erfasst werden. Die allgemeinen Prinzipien von hydrophiler/hydrophober Wechselwirkung zwischen Oberflächen und die Beziehung zwischen Kontaktwinkeln und hydrophilen/hydrophoben Oberflächeneigenschaften ist in „Interfacial phenomena: Equilibrium and dynamic effects" von C. Miller und P. Neogi, Seiten 54–90, M. Dekker Inc. 1987 zu finden.
Wie vorstehend erwähnt, werden die hydrophilen/hydrophoben Eigenschaften einer gegebenen Oberfläche durch Messen des Kontaktwinkel zwischen einem Lösungsmittel und der Oberfläche erfasst. In der vorliegenden Erfindung ist das Lösungsmittel, das zum Erfassen der hydrophilen/hydrophoben Eigenschaften einer gegebenen Oberfläche verwendet wird, entionisiertes Wasser. Messungen des Kontaktwinkels erfolgen zum Beispiel mit einem optischen Kontaktwinkelmessgerät von DataPhysics^® (Optical Contact Angle, „OCA") (OCA 20^®). Das OCA misst den Kontaktwinkel θ des Lösungsmittels, wie Wasser, auf einer Oberfläche. Wenn Wasser als Lösungsmittel verwendet wird, gilt, je höher der Kontaktwinkel ist, umso hydrophober ist die Oberfläche.
Alle Kontaktwinkelmessungen, wie sie nachstehend aufgezeigt sind, werden anhand der folgenden Testverfahren durchgeführt:
Die statischen Kontaktwinkel von standardgemäßen schwarzen glänzenden (SENIO^®) oder weißen Porzellanfliesen (VALM^®) bezüglich Wasser werden mit dem Verfahren liegender Tropfen (der Sessile-Drop-Methode) mit dem OCA-Gerät von DataPhysics gemessen, wobei die Fliese in eine horizontale Position, nach oben zeigend, vor eine Lichtquelle gelegt wird. Eine motorbetriebene Dosiereinheit gibt 10 μl Wasser zu einer gegebenen Zeit auf die zu testende Oberfläche. Mit einer (digitalen) CCD-Kamera wird ein Bild der Form des Tropfens auf der Oberfläche aufgenommen. Dann wird ausgehend von diesem Bild der statische Kontaktwinkel gemäß der Sessile-Drop-Methode mit der SCA-Software (Software für Kontaktwinkelmessungen) berechnet.
Der resultierende Kontaktwinkel, der einer Fliese von einer gegebenen Zusammensetzung bereitgestellt wird, wird gemessen, indem die Zusammensetzung auf die Fliesen aufgetragen und zunächst die Zusammensetzung von der Oberfläche der Fliese nach einer Berührungszeit von 15 min mit 12 l Leitungswasser abgespült wird. Nachdem die Fliese für eine bestimmte Anzahl von Zyklen getrocknet und (mit 12 l Leitungswasser) gespült und getrocknet wurde (z. B. mindestens 5 Mal, wenn mindestens 5 Spül- und Trockenzyklen erforderlich sind), wird die Fliese in eine horizontale Position, nach oben zeigend, vor eine Lichtquelle gelegt. Eine motorbetriebene Dosiereinheit gibt 10 μl Wasser zu einer bestimmten Zeit auf die zu testende Oberfläche. Mit einer (digitalen) CCD-Kamera wird ein Bild der Form des Tropfens auf der Oberfläche aufgenommen. Dann wird ausgehend von diesem Bild der Kontaktwinkel gemäß der Sessile-Drop-Methode mit der SCA-Software berechnet.
Die Zusammensetzungen hierin sind zum Deinigen einer Oberfläche, ausgewählt aus Badfliesen, Spülbecken, Waschbecken, Toilettenschüsseln, Pissoirs, Badewannen, die vorzugsweise aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, wie Keramik, Emaille, Inox^®, Formica^® oder Metall geeignet. Vorzugsweise ist die Oberfläche hierin Toilettenschüsseln und Pissoirs, am meisten bevorzugt der innere Abschnitt von Toilettenschüsseln und Pissoirs. In einer stark bevorzugten Ausführungsform sind die Oberflächen hierin Porzellan- und Keramikfliesen.
Die Oberflächen hierin sind anfangs, das heißt vor dem Auftragen der Zusammensetzung hierin, vorzugsweise „im Wesentlichen hydrophile Oberflächen". Mit „im Wesentlichen hydrophilen Oberflächen" ist hierin gemeint, dass die Oberflächen einen Kontaktwinkel von unter 55°, vorzugsweise von 0° bis 40°, mehr bevorzugt von 10° bis 30° aufweisen.
Geeignete zu reinigende Keramikoberflächen hierin (wie sie in Toilettenschüsseln oder Pissoirs zu finden sind) haben einen Kontaktwinkel von 10° bis 30°. Typische Kontaktwinkel von Wasser für Badezimmeroberflächen sind: 27° für Porzellanoberflächen und 14° für schwarze glänzende Keramikfliesen.
Modifikation der Oberflächeneigenschaften
Die Zusammensetzungen hierin erhöhen die Hydrophobie einer mit der Zusammensetzung gereinigten Oberfläche, um einen Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche zwischen 30° und 55° für mindestens 5 Spül- und Trockenzyklen bereitzustellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche von 30° bis 50°, mehr bevorzugt von 30° bis 47° und am meisten bevorzugt von 35° bis 47°. Vorzugsweise wird die Oberfläche durch das Auftragen der Zusammensetzungen darauf auf mittel hydrophob erhöht. „Mittel hydrophob" bedeutet hierin eine Erhöhung der anfänglichen Hydrophilie/Hydrophobie auf einen Grad, der zu einem wie vorstehend dargelegten Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche führt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform beträgt der Unterschied im Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche vor dem Auftragen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen (d. h. Reinigung) und nach dem Auftragen (Ä-Kontaktwinkel) von 5° bis 36°, vorzugsweise von 10° bis 30°, mehr bevorzugt von 10° bis 20° und am meisten bevorzugt von 15° bis 18°.
In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform bleibt der Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche (nach der anfänglichen Behandlung mit dem Produkt) für mindestens 5 Spül- und Trockenzyklen, vorzugsweise mindestens 15 Spül- und Trockenzyklen, mehr bevorzugt mindestens 40 Spül- und Trockenzyklen, noch mehr bevorzugt mindestens 60 Spül- und Trockenzyklen, noch mehr bevorzugt mindestens 80 Spül- und Trockenzyklen, noch mehr bevorzugt mindestens 100 Spül- und Trockenzyklen und am meisten bevorzugt mindestens 120 Spül- und Trockenzyklen. Vorzugsweise ist die Oberflächenmodifikation über einen verlängerten Zeitraum wirksam. „Ein verlängerter Zeitraum" bedeutet hierin, über einen notwendigen Zeitraum, damit die Spül- und Trockenzyklen, wie vorstehend dargelegt, stattfinden können.
„Spül- und Trockenzyklen" bedeutet hierin das Abspülen der Oberfläche hierin mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, mehr bevorzugt Leitungswasser, und das Trocknen der Oberfläche nach dem Spülschritt. Während der Spül- und Trockenzyklen trocknen die Oberflächen hierin im Wesentlichen, das heißt, dass die Flüssigkeit im Wesentlichen vollständig von der Oberfläche entfernt wird, z. B. durch Ablaufen von der Oberfläche (z. B. bei geneigten Oberflächen), oder Verdampfen (z. B. bei geneigten oder horizontalen Oberflächen) von der Oberfläche. Es kann jedoch unter bestimmten Umständen auftreten, dass ein weiterer Spülschritt vor dem vollständigen Trocknen der Oberfläche erfolgt. Dies ändert die Leistung der vorliegenden Erfindung nicht. Im vorstehend beschriebenen Testverfahren werden die Fliesen mit 12 l Leitungswasser abgespült.
Typische Spül- und Trockenzyklen, wie hierin beschrieben, sind zum Beispiel das Spülen einer Toilette oder eines Pissoirs oder das Abspülen von Badfliesen, Waschbecken und Badewannen.
Der Kontaktwinkel einer gegebenen Oberfläche nach der Reinigung mit einer gegebenen Zusammensetzung und einer gegebenen Anzahl von Spül- und Trockenzyklen kann mit dem folgenden Testverfahren erfasst werden:
Die statischen Kontaktwinkel von schwarzen glänzenden Fliesen hinsichtlich Wasser, ob mit dem Produkt behandelt oder nicht behandelt und bis zu 120 Spül- und Trockenzyklen ausgesetzt, werden mit der Sessile-Drop-Methode mit dem OCA-Gerät von DataPhysics gemessen. Die getrocknete Oberfläche in eine horizontale Position, nach oben zeigend, vor eine Lichtquelle gelegt wird. Eine motorbetriebene Dosiereinheit gibt 10 μl Wasser zu einer bestimmten Zeit auf die zu testende Oberfläche. Mit einer (digitalen) CCD-Kamera mit hoher Auflösung wird ein Bild der Form des Tropfens auf der Oberfläche aufgenommen. Dann wird ausgehend von diesem Bild der statische Kontaktwinkel gemäß der Sessile-Drop-Methode mit der SCA-Software berechnet.
Es wurde nun herausgefunden, dass durch Erhöhung der Hydrophobie einer Oberfläche, Bereitstellen eines Kontaktwinkels zwischen Wasser und der Oberfläche zwischen 30° und 55° und Bewahrung des Kontaktwinkel über einen verlängerten Zeitraum, das heißt für mindestens 5 Spül- und Trockenzyklen, die Oberfläche über einen verlängerten Zeitraum weniger anfällig für Schmutzanhaftung ist („Vorteil der Verhinderung von Schmutzanhaftung"). Insbesondere die Haftung und/oder der Aufbau von Kalkablagerungen und Kesselstein usw. werden über einen verlängerten Zeitraum erheblich verringert oder sogar verhindert („Vorteil der Verhinderung des Aufbaus von Kalkablagerungen"; „Vorteil der Verhinderung von Kesselsteinbildung"). Tatsächlich sind Oberflächen und vorzugsweise Oberflächen, die in Badezimmern im Allgemeinen und insbesondere in Toilettenschüsseloberflächen zu finden sind, einer hohen Anzahl von Spül- und Trockenzyklen zwischen Reinigungsvorgängen ausgesetzt. Zum Beispiel wird eine Toilette in einem Vierpersonenhaushalt ungefähr 120 Mal pro Woche gespült, was zu 120 Spül- und Trockenzyklen führt, oder eine Badewanne oder die in einer Dusche zu findenden Fliesen sind nach jeder Benutzung der Badewanne/Dusche dem Spülen ausgesetzt, in einem Vierpersonenhaushalt kann dies zu bis zu 30 Spül- und Trockenzyklen führen. Während jedes Spül- und Trockenzyklus können durch die Verwendung von mehr oder weniger hartem Wasser Kalkablagerung und/oder Kesselsteinbildung auf der gespülten Oberfläche auftreten. Dies führt zu einer erheblichen Kalkablagerung und/oder Kesselsteinbildung auf den Oberflächen, die diese Spül- und Trockenzyklen durchlaufen. Außerdem können Verschmutzungen, wie Fäkalien, Biofilm (Bakterien, Pilze, Algen und dergleichen), Seifenschaum usw., zwischen den Reinigungsvorgängen auf den Badezimmeroberflächen angelagert werden.
Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, hat der Anmelder überraschend herausgefunden, dass die Zusammensetzungen, die ein Polymer umfassen, wie hierin beschrieben, in der Lage sind, einen Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche zwischen 30° und 55° zu halten und den Kontaktwinkel über einen verlängerten Zeitraum auf einer mit den Zusammensetzungen behandelten Oberfläche zu bewahren. Die Verringerung von Schmutzanhaftung, vorzugsweise Kalkablagerungen und/oder Kesselsteinbildung, auf einer Oberfläche mit einem Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche zwischen 30° und 55° (erhöhter Hydrophobie) ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass Kalkablagerungen oder wassergetragene Verschmutzungen nicht an der Oberfläche kleben, da durch den mittleren Grad hydrophober Modifikation (Kontaktwinkel von 30 bis 55 Grad), der von den Wassertröpfchen der vorliegenden Erfindung erreicht wird, enthaltener Kalk oder wassergetragene Verschmutzungen nicht stark an der Oberfläche haften und mit einem Nachlauf bei vollständigem Ablaufen von Wasser abfallen. Mit einem höheren Hydrophobierungsgrad hinterlassen durchnässte Oberflächen Tröpfchen sehen nach einigen Spül- und Trockenzyklen weniger glänzend aus.
Der vorstehend beschriebene Effekt entsteht vorzugsweise durch die Anlagerung des Polymers auf der Oberfläche.
Aufgrund der hohen Anzahl von Spülschritten, die auf den mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zu reinigenden Oberflächen erfolgen, hat es sich gezeigt, dass außerdem die alleinige anfängliche Modifikation der Oberflächeneigenschaften, das heißt, die Oberfläche hydrophober zu machen, nach dem Reinigungsschritt nicht ausreicht. Es ist tatsächlich ein wesentliches Element der vorliegenden Erfindung, dass die Oberflächenmodifikation über einen verlängerten Zeitraum bewahrt wird. Dadurch werden die Verhinderung von Schmutzanhaftung, vorzugsweise Kalkablagerungen und/oder Kesselsteinbildung, zwischen zwei Reinigungsvorgängen verhindert. Tatsächlich werden solche Reinigungsvorgänge gewöhnlich nicht nach jedem Spül- und Trockenzyklus, wie hierin beschrieben, durchgeführt, sondern nach mehreren Spül- und Trockenzyklen (wie ein Mal alle paar Tage oder ein Mal pro Woche). Jedoch ist im Falle von konstanter Anwendung einer Zusammensetzung, zum Beispiel durch Platzieren eines Toilettensteins in einer Toilettenschüssel und/oder einem Toilettenspülkasten, auch eine konstante Behandlung der Oberfläche hierin möglich.
Der Vorteil der Verhinderung von Schmutzanhaftung im Allgemeinen und der insbesondere Vorteil der Verhinderung von Kalkablagerungen und/oder Kesselsteinbildung einer gegebenen Zusammensetzung über eine bestimmte Anzahl von Spül- und Trockenzyklen kann mit dem folgenden Testverfahren erfasst werden:
Keramikfliesen (20 × 20 cm) werden mit 5 ml des Produkts gleichmäßig bedeckt. Nach 15 Minuten werden die Fliesen (1 Minute) mit Leitungswasser (mit 12 l Leitungswasser) abgespült: Ein Vorhang-Wasserablaufeffekt wird beobachtet, und nach 5 Sekunden ist kein Wasser auf der Oberfläche zurückgeblieben. Die Fliesen werden in einer vertikalen Position belassen, und das Spülen mit Leitungswasser (15 Sekunden) wird alle 30 Minuten wiederholt. Die Ergebnisse werden entweder gegenüber unbehandelten Fliesen, die derselben Anzahl von Spül-/Trocknungszyklen ausgesetzt waren, oder gegenüber fabrikneuen Fliesen beurteilt. Die getesteten Oberflächen können weiß oder farbig sein, vorzugsweise farbig. Der Vorteil der Verhinderung von Kalkablagerungen und/oder Kesselsteinbildung der Zusammensetzung kann durch visuelle Einstufung erfasst werden. Die visuelle Bewertung kann durch eine Gruppe erfahrener Panelisten mithilfe von Listen-Punktebewertungseinheiten (PSU) erfolgen. Zum Erfassen des Vorteils der Verhinderung von Kalkablagerungen und/oder Kesselsteinbildung einer gegebenen Zusammensetzung kann eine PSU-Skala im Bereich von 0, was keinen wahrnehmbaren Unterschied in der Kalksteinablagerung und/oder Kesselsteinbildung einer behandelten Fliese gegenüber einer unbehandelten Fliese bedeutet, bis 6, was einen deutlich wahrnehmbaren Unterschied in der Kalksteinablagerung und/oder Kesselsteinbildung einer behandelten Fliese gegenüber einer unbehandelten Fliese bedeutet, angewendet werden.
Zusammensetzung
Die Zusammensetzung hierin ist als verdickte Zusammensetzung formuliert.
In der bevorzugten Ausführungsform können die Zusammensetzungen hierin in der Form eines Gels oder einer pastenförmigen Zusammensetzung sein. Vorzugsweise sind die verdickten Zusammensetzungen hierin flüssige, verdickte Zusammensetzungen. Verdickte Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung haben eine Viskosität von 0,002 Pa·s (2 cP) oder größer, mehr bevorzugt von 0,002 bis 5 Pa·s (2 bis 5000 cP) und noch mehr bevorzugt von 0,01 bis 2,5 Pa·s (10 bis 2500 cP), wenn mit einem Carri-Med-Rheometer, Modell CSL² 100^® (von TA Instruments geliefert) bei 20°C mit einer 4 cm großen konischen Spindel aus Edelstahl gemessen wird (lineare Schritte von 1 bis 70 s^–1 in max. 8 Minuten).
Am meisten bevorzugte verdickte Zusammensetzungen weisen ein spezifisches Scherentzähungsprofil auf. Am meisten bevorzugt sollte die Viskosität im Bereich von 0,1–0,5 Pa·s (100–500 cP) bei 10 s^–1, 0,05–0,4 Pa·s (50–400 cP) bei 30 s^–1 und 0,01–0,05 Pa·s (10–50 cP) bei 700 s^–1 liegen.
Bei diesen bevorzugten Viskositäten zeigen die verdickten Zusammensetzungen hierin eine gute Verteilung der Zusammensetzung über die zu reinigende Oberfläche sowie ausreichende Anhaftung auf der Oberfläche, um während des Reinigungsvorgangs selbst auf der Oberfläche haften zu bleiben. Außerdem ist das Abspülen der Zusammensetzung von der Oberfläche nach der Reinigung ebenfalls vorteilhaft.
Die verdickten Zusammensetzungen hierin sind, wenn sie auf die zu reinigende Oberfläche aufgetragen werden, hydrophil genug, um eine gute Verteilung über die Oberfläche (sogar wenn die Oberfläche mit Wasser bedeckt ist) und leichte Abspülbarkeit bereitzustellen. Die hydrophilen Eigenschaften der diesbezüglichen Zusammensetzung selbst sollten nicht mit der Wirkung des Bereitstellens einer erhöhten Hydrophobie für die zu reinigende Oberfläche verwechselt werden.
Die Hydrophilie der diesbezüglichen Zusammensetzung selbst kann erfasst werden, während sie an der zu reinigenden Oberfläche anhaftet, das heißt vor dem Abspülen der Zusammensetzung, und zwar mit dem folgenden Testverfahren:
Es wird vorgeschlagen, dass die Kontaktwinkelmessungen der Zusammensetzung, die auf die zu reinigende Oberfläche aufgetragen wird, mit einem Lösungsmittel durchgeführt werden muss, das sich nicht mit der verdickten Zusammensetzung vermischt, um das Abspülen der Zusammensetzung von der Oberfläche zu vermeiden. Deshalb wird für Zusammensetzungen auf Wasserbasis ein unpolares Lösungsmittel, wie Diiodmethan, verwendet.
Die statischen Kontaktwinkel des Produkts auf der Oberfläche im Hinblick auf Diiodmethan werden mit der Sessile-Drop-Methode mit dem OCA-Gerät von DataPhysics gemessen. Das Produkt wird auf eine Weiße Porzellanfliese aufgetragen, und nach 15 min Kontaktzeit wird die zu messende Oberfläche in eine horizontale Position, nach oben zeigend, vor eine Lichtquelle gelegt. Eine motorbetriebene Dosiereinheit gibt 10 μl Diiodmethan zu einer bestimmten Zeit auf die zu testende Oberfläche. Mit einer (digitalen) CCD-Kamera mit hoher Auflösung wird ein Bild der Form des Tropfens auf der Oberfläche aufgenommen. Dann wird ausgehend von diesem Bild der statische Kontaktwinkel gemäß der Sessile-Drop-Methode mit der SCA-Software berechnet.
In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform haben die verdickten, wässrigen Zusammensetzungen hierin einen Kontaktwinkel zwischen Diiodmethan und der Oberfläche, die mit der Zusammensetzung bedeckt ist, von 20° bis 45°, vorzugsweise von 20° bis 40°, mehr bevorzugt von 20° bis 30° und am meisten bevorzugt von 25° bis 30°.
Eine bevorzugte verdickte Zusammensetzung hierin ist eine wässrige Zusammensetzung und umfasst deshalb vorzugsweise Wasser, mehr bevorzugt in einer Menge von 20 Gew.-% bis 99 Gew.-%, noch mehr bevorzugt von 75 Gew.-% bis 97 Gew.-% und am meisten bevorzugt 80 Gew.-% bis 97 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung.
Der pH der verdickten Zusammensetzung hierin kann in der Regel von 0 bis 14 betragen. Vorzugsweise beträgt der pH der verdickten Zusammensetzungen hierin, wie er bei 25°C gemessen wird, mindestens, mit steigender Bevorzugung in der angegebenen Reihenfolge, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25, 0,3 oder 0,4. Unabhängig davon beträgt der pH der verdickten Zusammensetzungen hierin, wie er bei 25°C gemessen wird, vorzugsweise nicht mehr als, mit steigender Bevorzugung in der angegebenen Reihenfolge, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 6, 5, 4,5, 4, 3,5, 3, 2,5, 2, 1,75, 1,5, 1,25, 1, 0,75, 0,5, 0,45 oder 0,4.
Folglich können die Zusammensetzungen hierin weiterhin eine Säure oder Base umfassen, um den pH-Wert wie angemessen einzustellen. Vorzugsweise können die Zusammensetzungen hierin weiterhin eine Säure umfassen.
Säure trägt weiterhin dazu bei, Zusammensetzungen hierin zu formulieren, die gute Leistung bei der Entfernung von Kalkablagerungen aufzeigen, während sie auch gute Desinfektionseigenschaften aufzeigen. Folglich können die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung organische und/oder anorganische Säuren umfassen. Besonders geeignete organische Säuren zum diesbezüglichen Gebrauch sind Aryl- und/oder Alkylsulfonat, wie Methansulfonsäuren, Citronensäure, Bernsteinsäure, Sulfaminsäure, Maleinsäure und dergleichen. Besonders geeignete anorganische Säuren sind Schwefel-, Phosphor-, Salpetersäure.
Eine typische Konzentration einer solchen Säure, wenn vorhanden, ist von 0,01 Gew.-% bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% und mehr bevorzugt von 2 Gew.-% bis 7 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung.
Polymer
Die Zusammensetzung hierin umfasst ein Polymer.
In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform bietet das Polymer die erhöhte Hydrophobie für einen verlängerten Zeitraum, wie vorstehend beschrieben, für die gereinigte Oberfläche. Vorzugsweise ist das Polymer ein Polymer zur Verhinderung von Schmutzanhaftung, mehr bevorzugt ist das Polymer ein Polymer zur Verhinderung von Kalkablagerungen und/oder Kesselsteinbildung und am meisten bevorzugt ist das Polymer ein Polymer zur Verhinderung des Aufbaus von Kalkablagerungen.
Polymere zum diesbezüglichen Gebrauch versehen die gereinigte Oberfläche mit erhöhter Hydrophobie für einen verlängerten Zeitraum, wie vorstehend beschrieben, haben vorzugsweise Eigenschaften der Verhinderung von Kalkabla gerungen und/oder Kesselsteinbildung für einen verlängerten Zeitraum, wie vorstehend beschrieben.
Die Zusammensetzung hierin umfasst vorzugsweise bis zu 50 Gew.-%, mehr bevorzugt von 1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, noch mehr bevorzugt von 0,01 Gew.-% bis 10 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung das Polymer.
Polymere zum diesbezüglichen Gebrauch sind Silikonglycolpolymere. Abhängig von der relativen Position der Silikonpolyetherketten kann das Polymer: linear oder gepfropft sein.
Vorzugsweise ist das Polymer ein Silikonglycol gemäß folgenden Formeln:
worin jedes R₁ unabhängig von den anderen H oder ein Kohlenwasserstoffrest ist; R₂ eine Gruppe ist, die eine funktionelle Polyethergruppe trägt; n eine ganze Zahl von 0 bis 500 ist; und für die gepfropfte Struktur m eine ganze Zahl von 1 bis 300 ist, und wobei n + m mehr als 1 ist.
In einer stark bevorzugten Ausführungsform hierin ist das Polymer hierin ein gepfropftes Silikonglycol.
Vorzugsweise ist jedes R₁ unabhängig von den anderen H oder eine Kohlenwasserstoffkette mit 1 bis 16, mehr bevorzugt eine Kohlenwasserstoffkette mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, und noch mehr bevorzugt ist R₁ eine CH₃-Gruppe. R₁ kann auch NH₂-Gruppen und/oder quartäre Ammoniumgruppen enthalten.
Vorzugsweise ist n eine ganze Zahl von 0 bis 100, mehr bevorzugt eine ganze Zahl von 1 bis 100, noch mehr bevorzugt ist n eine ganze Zahl von 1 bis 50, und am meisten bevorzugt ist n eine ganze Zahl von 5 bis 30.
Vorzugsweise ist m (für die gepfropfte Struktur) eine ganze Zahl von 1 bis 80, mehr bevorzugt ist m eine ganze Zahl von 1 bis 30, und noch mehr bevorzugt ist m eine ganze Zahl von 2 bis 10. Vorzugsweise ist n + m mehr als 2.
Vorzugsweise ist R₂ eine alkoxylierte Kohlenwasserstoffkette. Mehr bevorzugt entspricht R₂ den allgemeinen Formeln: -R₃-(A)_p-R₄ oder-(A)_p-R₄ worin: R₃ eine Kohlenwasserstoffkette ist; A eine Alkoxygruppe oder eine Mischung davon ist; p eine ganze Zahl von 1 bis 50 ist; und R₄ H oder eine Kohlenwasserstoffkette ist, oder -COOH.
Vorzugsweise ist R₃ eine Kohlenwasserstoffkette, die von 1 bis 12, mehr bevorzugt 3 bis 10, noch mehr bevorzugt von 3 bis 6 und am meisten bevorzugt 3 Kohlenstoffatome umfasst.
Vorzugsweise ist A eine Ethoxy- oder Propoxy- oder Butoxyeinheit oder eine Mischung davon, mehr bevorzugt ist A eine Ethoxygruppe.
Vorzugsweise ist p eine ganze Zahl von 1 bis 50, mehr bevorzugt ist p eine ganze Zahl von 1 bis 30, und noch mehr bevorzugt ist p eine ganze Zahl von 5 bis 20.
Vorzugsweise ist R₄ H oder eine Kohlenwasserstoffkette, die von 1 bis 12, mehr bevorzugt 1 bis 6, noch mehr bevorzugt von 3 bis 6 und noch bevorzugt 3 Kohlenstoffatome umfasst, am meisten bevorzugt ist R₄ H.
Vorzugsweise haben die hierin geeigneten Silikonglycolpolymere ein durchschnittliches Molekulargewicht von 500 bis 100.000, vorzugsweise von 600 bis 50.000, mehr bevorzugt von 1000 bis 40.000 und am meisten bevorzugt von 2.000 bis 20.000.
Geeignete Silikonglycolpolymere sind von General Electric, Dow Corning und Witco unter den folgenden Handelsnamen im Handel erhältlich:
In einer stark bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Polymer hierin ein Silikon-Polyether-Copolymer, im Handel erhältlich unter dem Handelsnamen SF 1288^® von GE Bayer Silicones.
Zusätzlich zu den Eigenschaften der langfristigen Verhinderung von Schmutzanhaftung, vorzugsweise Verhinderung des Aufbaus von Kalkablagerungen, die von den hierin beschriebenen Zusammensetzungen, vorzugsweise Polymeren, bereitgestellt werden, kann die Verwendung einer solchen Zusammensetzung, vorzugsweise eines solchen Polymers, auch Eigenschaften einer kurzfristigen Verhinderung von Schmutzanhaftung bereitstellen, wobei unterschiedliche Verschmutzungen, wie Fäkalien, Biofilm (Bakterien, Pilze, Algen und dergleichen), Seifenschaum usw., daran gehindert werden, an den mit den Zusammensetzungen hierin gereinigten Oberflächen zu kleben. Um die Verhinderung der Anhaftung weiterer anderer Verschmutzungen an den Oberflächen über einen verlängerten Zeitraum zu erreichen, muss das konstante Auftragen der Zusammensetzung hierin auf die zu reinigenden Oberflächen bereitgestellt sein. Ein solches konstantes Auftragen kann zum Beispiel durch einen Toilettenstein in einem WC oder Pissoir oder durch das Ausstatten eines WC oder Pissoirs mit einem konstanten Abgabesystem für eine verdickte Zusammensetzung hierin erreicht werden.
Erfindungsgemäße Zusammensetzungen. Beispiele solcher Polymere, die es bei Verwendung in Zusammensetzungen zur Reinigung von Oberflächen nicht schaffen, die Oberflächen überhaupt zu modifizieren, was bedeutet, dass es keinen Anstieg, nicht genügend oder einen zu hohen Anstieg in der Hydrophobie der Oberfläche nach der Reinigung gibt, sind zum Beispiel: Xanthangummi oder andere Polysaccharide, Polyvinylpyridin-N-oxid (PVNO), Polyacrylate und/oder Fluorpolymere.
Außerdem gibt es eine Klasse von Polymeren, die schließlich anfangs die Hydrophobie einer Oberfläche, die mit einer die Polymere umfassenden Zusammensetzung gereinigt werden, erhöhen und dadurch einen Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche zwischen 30° und 55° bereitstellen (nach einem ersten Spülschritt gemessen). Diese Klasse von Polymeren wird jedoch nach nur wenigen Spül- und Trockenzyklen von der Oberfläche entfernt. Tatsächlich nutzt sich die Erhöhung der Hydrophobie, die von dieser Klasse von Polymeren bereitgestellt wird, nach einem relativ kurzen Zeitraum ab, beginnend schon mit dem ersten Spül- und Trockenzyklus nach dem Reinigungsvorgang. Zu Polymeren in dieser Klasse von Polymeren gehört Polyvinylpyrrolidon (PVP).
Verfahren und Verwendungen
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Erhöhen der Hydrophobie einer Oberfläche, die aus Toilettenschüsseln, Pissoirs, Badfliesen, Spülbecken, Waschbecken und Badewannen ausgewählt ist, zur Bereitstellung eines Kontaktwinkels zwischen Wasser und der Oberfläche zwischen 30° und 55° für mindestens 5 Spül- und Trockenzyklen, umfassend den Schritt des Auftragens einer verdickten Zusammensetzung hierin.
Außerdem umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Reinigung einer Oberfläche, die aus Toilettenschüsseln, Pissoirs, Badfliesen, Spülbecken, Waschbecken und Badewannen ausgewählt ist, mit einer verdickten Zusammensetzung hierin, wobei die Zusammensetzung die Hydrophobie der Oberfläche erhöht, um einen Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche zwischen 30° und 55° für mindestens 5 Spül- und Trockenzyklen bereitzustellen, wobei das Verfahren den Schritt des Auftragens der Zusammensetzung auf die Oberfläche umfasst.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren zur Reinigung einer Oberfläche zusätzlich den Schritt des Belassens der Zusammensetzung, um auf der Oberfläche zu wirken, und des anschließenden Entfernens der Zusammensetzung von der Oberfläche durch Abspülen, wie die Spülung einer Toilette.
In dem Verfahren zur Reinigung einer Oberfläche kann die verdickte Zusammensetzung in ihrer unverdünnten oder verdünnten Form verwendet werden.
Mit „in ihrer verdünnten Form" ist hierin gemeint, dass die Zusammensetzungen mit Wasser, bis zu 99% Wasser, verdünnt werden können. Die Verdünnung kann entweder vor, nach oder während des Auftragens der Zusammensetzung auf die Oberfläche erfolgen.
Außerdem umschließt eine bevorzugte Ausführungsform die Herstellung einer Zusammensetzung zum Gebrauch in einem der Verfahren, wie vorstehend beschrieben.
Außerdem umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung einer verdickten Zusammensetzung hierin zum Reinigen einer Oberfläche, die aus Toilettenschüsseln, Pissoirs, Badfliesen, Spülbecken, Waschbecken und Badewannen ausgewählt ist, wobei die Zusammensetzung in der Lage ist, die Hydrophobie der Oberfläche zu erhöhen, um einen Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche zwischen 30° und 55° für mindestens 5 Spül- und Trockenzyklen bereitzustellen, wodurch ein Vorteil der Verhinderung von Schmutzanhaftung bereitgestellt wird.
Zusätzlich umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung einer verdickten Zusammensetzung hierin zum Reinigen einer Oberfläche, die aus Toilettenschüsseln, Pissoirs, Badfliesen, Spülbecken, Waschbecken und Badewannen ausgewählt ist, wobei die Zusammensetzung in der Lage ist, die Hydrophobie der Oberfläche zu erhöhen, um einen Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche zwischen 30° und 55° für mindestens 5 Spül- und Trockenzyklen bereitzustellen, wodurch ein Vorteil der Verhinderung von Kalkablagerungen und/oder Kesselsteinbildung bereitgestellt wird.
Zusätzlich umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung einer verdickten Zusammensetzung hierin zum Reinigen einer Oberfläche, die aus Toilettenschüsseln, Pissoirs, Badfliesen, Spülbecken, Waschbecken und Badewannen ausgewählt ist, wobei die Zusammensetzung in der Lage ist, die Hydrophobie der Oberfläche zu erhöhen, um einen Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche zwischen 30° und 55° für mindestens 5 Spül- und Trockenzyklen bereitzustellen, wodurch ein Vorteil der Vermeidung des Anklebens von Fäkalien und/oder der Verringerung des Anhaftens von Bakterien bereitgestellt wird.
Die Vorteile der Vermeidung des Anklebens von Fäkalien und der Verringerung des Anhaftens von Bakterien sind auf die Verringerung der Reibung zwischen der behandelten Oberfläche und einem anderen Material, das zum Beispiel Fäkalien, Bakterien usw. sein können, die von dem Polymer, wie hierin beschrieben, bereitgestellt wird, zurückzuführen. Mit „Verringerung der Reibung" ist hierin gemeint, dass die Schwierigkeit, mit der die Oberfläche eines Materials über die Oberfläche, die an dieses angrenzt, oder eines anderen Materials gleitet, verringert wird. Es wird angenommen, dass die Verringerung der offensichtlichen Reibung das Anhaften von Fäkalien, Bakterien und Schmutz auf der Oberfläche verringert und den Reinigungsvorgang leichter durchführbar machen kann.
Die Verringerung der Reibung wird hierin anhand des Gleitreibungskoeffizienten gemessen. Der Reibungskoeffizient für eine gegebene Zusammensetzung, die ein Polymer, wie hierin beschrieben, umfasst, wird als das Verhältnis der Reibungskraft zu der Kraft (gewöhnlich Gravitation), die senkrecht zu den sich berührenden Oberflächen wirkt, beschrieben. Der Start- oder bezieht sich auf die Kraft, die zu Beginn der Bewegung der Oberflächen relativ zueinander gemessen wird. Der kinetische Reibungskoeffizient oder Gleitreibungskoeffizient bezieht sich auf die Kraft, die bei der Fortführung dieser Bewegung gemessen wird.
Der Gleitreibungskoeffizient kann nach der ASTM-Methode D 1894 mithilfe einer Zugprüfmaschine EJA-1000^® von Thwing-Albert (Modell 1300-36) erfasst werden. Bei dieser Analyse muss eine erhebliche Kraft auf einen Prüfschlitten ausgeübt werden, bevor dieser beginnt, sich zu bewegen. Diese Kraft wird mithilfe eines Kraftaufnehmers an einer Zugprüfmaschine in Gramm (Kraft) gemessen. Sobald der Prüfschlitten begonnen hat, sich zu bewegen, wird durch die Beibehaltung derselben Kraft, oder einer geringeren, der Prüfschlitten in gleichmäßiger Bewegung gehalten, ohne die Geschwindigkeit zu erhöhen. Die Kräfte der Gleit- oder Haftreibung werden als proportional zu der Kraft senkrecht zur berührten Oberfläche beobachtet (senkrechte Kraft = Gewicht des Prüfschlittens). Der Gleitreibungskoeffizient wird durch das Verhältnis der Last, die von der Zugprüfmaschine in Gramm (Kraft) gemessen wird, zum Gesamtgewicht des Prüfschlittens in Gramm (Kraft) gemessen.
Fakultative Bestandteile in den Zusammensetzungen hierin
Bleichmittel
Die Zusammensetzungen hierin können als fakultativen Bestandteil ein Bleichmittel umfassen. Vorzugsweise ist das Bleichmittel ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Quellen aktiven Sauerstoffs, Hypohalogenitbleichmitteln und Mischungen davon.
Das erfindungsgemäße Bleichmittel, vorzugsweise die Quelle aktiven Sauerstoffs, fungiert als Oxidationsmittel, es erhöht die Fähigkeit der Zusammensetzung, farbige Flecken und organische Flecken im Allgemeinen zu entfernen, schlecht riechende Moleküle zu zerstören und Keime abzutöten.
In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Bleichmittel eine Quelle aktiven Sauerstoffs oder eine Mischung davon.
Geeignete Quellen aktiven Sauerstoffs zum diesbezüglichen Gebrauch sind wasserlösliche Wasserstoffperoxidquellen, einschließlich Persulfat, Dipersulfat, Perschwefelsäure, Percarbonate, Metallperoxide, Perborate, Persilicatsalze und Mischungen davon sowie Wasserstoffperoxid und Mischungen davon. Wie hierin verwendet, be zeichnet Wasserstoffperoxidquelle jede Verbindung, die Wasserstoffperoxid erzeugt, wenn die Verbindung mit Wasser in Berührung kommt.
Darüber hinaus können andere Peroxidklassen als Alternative zu Wasserstoffperoxid und dessen Quellen oder in Kombination mit Wasserstoffperoxid und dessen Quellen verwendet werden. Geeignete Klassen umfassen Dialkylperoxide, Diacylperoxide, vorgeformte Percarbonsäuren, organische und anorganische Peroxide und/oder Hydroperoxide.
Geeignete organische oder anorganische Persäuren zum diesbezüglichen Gebrauch sind ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Persulfaten, wie Monopersulfat; Peroxysäuren, wie Diperoxydodecandisäure (DPDA) und Phthaloylaminoperoxycapronsäure (PAP); Magnesiumperphthalsäure; Perlaurinsäure; Perbenzoe- und Alkylperbenzoesäuren; und Mischungen davon.
Zum diesbezüglichen Gebrauch geeignete Hydroperoxide sind ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus tert-Butylhydroperoxid, Cumylhydroperoxid, 2,4,4-Trimethylpentyl-2-hydroperoxid, Diisopropylbenzolmonohydroperoxid, tert-Amylhydroperoxid und 2,5-Dimethylhexan-2,5-dihydroperoxid und Mischungen davon. Solche Hydroperoxide haben den Vorteil, dass sie für Teppiche und Teppichfarben besonders schonend sind und gleichzeitig eine hervorragende Bleichleistung erbringen.
Persulfatsalze, oder Mischungen davon, sind die bevorzugten Quellen aktiven Sauerstoffs zur Verwendung in den Zusammensetzungen hierin. Das bevorzugte Persulfat-Salz zur Verwendung hierin ist das Monopersulfat-Trisalz. Ein Beispiel für im Handel erhältliches Monopersulfatsalz ist Kaliummonopersulfat, vermarktet von Peroxide Chemie GMBH unter dem Handelsnamen Curox^®. Andere Persulfatsalze, wie Dipersulfatsalze, die von der Peroxide Chemie GMBH erhältlich sind, können in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet werden.
Die Zusammensetzungen hierin können von 0,1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, mehr bevorzugt von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 1 Gew.-% bis 7 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung das Bleichmittel umfassen.
Duftstoffe
Die Zusammensetzungen hierin können als einen fakultativen Bestandteil einen Duftstoffbestandteil umfassen, der vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus: einem cyclischen Terpen-/Sesquiterpenduftstoff, wie Eucalyptol, Cedrol, Pinocarveol, sesquiterpenischem Globulolalkohol; Linaloe; Tetrahydrolinaloe; Verdox (Cyclohexadiyl-2-tetrylbutylacetat); 6,3-Hexanol; und Citronellol und Mischungen davon.
Die Zusammensetzungen hierin können von 0,01 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,01 Gew.-% bis 1 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 0,1 Gew.-% bis 0,1 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung den Duftstoffbestandteil umfassen.
Tenside
Die Zusammensetzungen hierin können als einen fakultativen Bestandteil ein Tensid oder Mischungen davon umfassen.
Die Gegenwart der Tenside in den Zusammensetzungen hierin ermöglicht auch die Bereitstellung guter Reinigungsleistung auf verschiedenen Arten von Flecken und/oder Verschmutzungen, einschließlich bleichbarer Flecken, wie Tee, Gras, enzymatischer Flecken, wie Blut, Fettflecken, wie Grillsauce, Spaghettisauce, Speck und dergleichen. Die Gegenwart der Tenside in den Zusammensetzungen hierin kann durch entsprechend ausgewählte Tenside und Konzentrationen davon auch ermöglichen, dass den Zusammensetzungen die gewünschte Viskosität bereitgestellt wird. Die Tenside unterstützen die stabile Beimischung des Polymers in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung. Tatsächlich kann in der bevorzugten Ausführungsform, in der die Zusammensetzungen hierin ein Bleichmittel, vorzugsweise eine Quelle aktiven Sauerstoffs, umfassen und/oder einen niedrigen pH-Wert haben, die Verwendung von Tensiden die hierin beschriebenen Polymer stabilisieren. Insbesondere können die Silikonglycole, wie hierin beschrieben, in den vorstehend beschriebenen schwierigen Bedingungen durch von bestimmten Tensiden gebildete Mizellen stabilisiert werden.
Alle Arten von Tensiden können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, einschließlich nichtionischer, anionischer, kationischer, amphoterer oder zwitterionischer Tenside. Es ist ferner möglich, Mischungen dieser Tenside zu verwenden, ohne dabei vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Dementsprechend können die Zusammensetzungen hierin bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, mehr bevorzugt von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung ein Tensid oder Mischungen davon umfassen.
Geeignete kationische Tenside zum diesbezüglichen Gebrauch umfassen Derivate von quartären Ammoniumverbindungen, Phosphonium-, Imidazolium- und Sulfoniumverbindungen. Bevorzugte kationische Tenside zum diesbezüglichen Gebrauch sind quartäre Ammoniumverbindungen, worin eine oder zwei der mit Stickstoff verknüpften Kohlenwasserstoffgruppen eine gesättigte, lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 10 bis 25 Kohlenstoffatomen und mehr bevorzugt 12 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, und worin die anderen an den Stickstoff gebundenen Kohlenwasserstoffgruppen (d. h. drei, wenn eine Kohlenwasserstoffgruppe eine langkettige Kohlenwasserstoffgruppe ist, wie vorstehend erwähnt, oder zwei, wenn zwei Kohlenwasserstoffgruppen langkettige Kohlenwasserstoffgruppen sind, wie vorstehend erwähnt) unabhängig substituierte oder nichtsubstituierte, lineare oder verzweigte Alkylketten mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und mehr bevorzugt Methylgruppen sind.
In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wo Persulfatsalze oder Mischungen davon als Quellen aktiven Sauerstoffs verwendet werden, ist die quartäre Ammoniumverbindung vorzugsweise eine quartäre Ammoniumverbindung ohne Chlorid/ohne Halogen. Das in den quartären Ammoniumverbindungen verwendete Gegenion ist mit jeder Quelle aktiven Sauerstoffs kompatibel und ist aus der Gruppe der Methylsulfate oder Methylsulfonate und dergleichen ausgewählt.
Besonders bevorzugt für den Gebrauch in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind quartäre Trimethylammoniumverbindungen, wie Myristyltrimethylsulfat, Cetyltrimethylsulfat und/oder Talgtrimethylsulfat. Solche quartären Trimethyl-Ammoniumverbindungen sind kommerziell erhältlich von Hoechst oder von Albright & Wilson unter dem Handelsnamen EMPIGEN CM^®.
Geeignete amphotere Tenside zum Gebrauch in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen Aminoxide mit der folgenden Formel R₁R₂R₃NO, worin jedes von R₁, R₂ und R₃ unabhängig von den anderen eine gesättigte substituierte oder unsubstituiert, lineare oder verzweigte Alkylgruppe von 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise von 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, mehr bevorzugt von 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und am meisten bevorzugt von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen ist. Geeignete Aminoxide zum diesbezüglichen Gebrauch sind vorzugsweise mit der Quelle aktiven Sauerstoffs verträglich. Bevorzugte Aminoxide zum diesbezüglichen Gebrauch sind zum Beispiel natürlich gemischte C₈-C₁₀-Aminoxide sowie C₁₂-C₁₆-Aminoxide, die von Hoechst im Handel erhältlich sind.
Geeignete kurzkettige Aminoxide zum erfindungsgemäßen Gebrauch sind Aminoxide mit der folgenden Formel R₁R₂R₃NO, worin R₁ eine C₆- bis C₁₀-Alkylgruppe, vorzugsweise eine C₈- bis C₁₀-Alkylgruppe ist und worin R₂ und R₃ unabhängig voneinander substituierte oder unsubstituierte, lineare oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und mehr bevorzugt Methylgruppen sind. R₁ kann eine gesättigte lineare oder verzweigte Alkylgruppe sein. Geeignete kurzkettige Aminoxide zum diesbezüglichen Gebrauch sind vorzugsweise mit jeder Quelle aktiven Sauerstoffs verträglich. Bevorzugte kurzkettige Aminoxide zum diesbezüglichen Ge brauch sind zum Beispiel natürliche Mischungen von C₈-C₁₀-Aminoxiden, erhältlich von Hoechst.
Geeignete nichtionische Tenside zum diesbezüglichen Gebrauch sind alkoxylierte, nichtionische Fettalkoholtenside, die sich durch in der Technik bekannte Kondensationsverfahren leicht herstellen lassen. Tatsächlich ist eine große Vielzahl solcher alkoxylierten Fettalkohole mit sehr unterschiedlichen HLB-Werten im Handel erhältlich. Die HLB-Werte solcher alkoxylierter nichtionischer Tenside hängen im Wesentlichen von der Kettenlänge des Fettalkohols, der Art der Alkoxylierung und dem Alkoxylierungsgrad ab. Hydrophile nichtionische Tenside neigen zu einem hohen Alkoxylierungsgrad und kurzkettigen Fettalkoholen, hydrophobe Tenside hingegen neigen zu einem geringen Alkoxylierungsgrad und langkettigen Fettalkoholen. Es sind Tensidkataloge erhältlich, die zahlreiche Tenside, einschließlich nichtionischer Tenside, zusammen mit deren jeweiligen HLB-Werten auflisten.
Demgemäß sind bevorzugte alkoxylierte Alkohole zum diesbezüglichen Gebrauch nichtionische Tenside nach der Formel RO(E)_e(P)_pH, worin R eine Kohlenwasserstoffkette mit 2 bis 24 Kohlenstoffatomen ist, E Ethylenoxid ist und P Propylenoxid ist und e und p, die für den durchschnittlichen Grad an Ethoxylierung bzw. Propoxylierung stehen, von 0 bis 24 sind. Die hydrophobe Einheit der nichtionischen Verbindung kann ein primärer oder sekundärer, gerader oder verzweigter Alkohol mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen sein. Bevorzugte nichtionische Tenside zum Gebrauch in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind die Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit Alkohol, die eine gerade Alkylkette mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen aufweisen, worin der Ethoxylierungsgrad von 1 bis 15, vorzugsweise von 5 bis 12 ist. Solche geeigneten nichtionischen Tenside sind im Handel von Shell, zum Beispiel unter dem Handelsnamen Dobanol^®, oder von Shell unter dem Handelsnamen Lutensol^® erhältlich. Diese nichtionischen Tenside sind bevorzugt, da sich herausgestellt hat, dass sie die Formulierung eines stabilen Produkts erlauben, ohne dass Sta bilisatoren oder hydrotrope Verbindungen zugegeben werden müssen. Bei Verwendung anderer nichtionischer Tenside kann es notwendig sein, hydrotrope Verbindungen, wie Cumolsulfonat, oder Lösemittel, wie Butyldiglycolether, zuzugeben.
Besonders geeignete anionische Tenside sind Alkyldiphenylethersulfonate und Alkylcarboxylate. Andere geeignete anionische Tenside hierin umfassen wasserlösliche Salze oder Säuren der Formel ROSO₃M, worin R vorzugsweise ein C₁₀-C₂₄-Kohlenwasserstoff ist, vorzugsweise ein Alkyl oder Hydroxyalkyl mit einer C₁₀-C₂₀-Alkylkomponente, bevorzugter ein C₁₂-C₁₈-Alkyl oder -Hydroxyalkyl, und M ist H oder ein Kation, beispielsweise ein Alkalimetallkation (z. B. Natrium, Kalium, Lithium) oder Ammonium oder ein substituiertes Ammonium (z. B. ein Methyl-, Dimethyl- und Trimethylammonium-Kation und quartäre Ammoniumkationen, wie die Kationen Tetramethylammonium und Dimethylpiperidin, und quartäre Ammoniumkationen, die von Alkylaminen wie Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin abgeleitet sind, und Mischungen davon und dergleichen).
Andere für Reinigungszwecke nützliche anionische Tenside können hier ebenfalls verwendet werden. Dazu gehören Salze (einschließlich beispielsweise Natrium-, Kalium-, Ammoniumsalze und substituierter Ammoniumsalze, wie Mono-, Di- und Triethanolaminsalze) von Seife, lineare C₉-C₂₀-Alkylbenzolsulfonate, primäre oder sekundäre C₈-C₂₂-Alkansulfonate, C₈-C₂₄-Olefinsulfonate, sulfonierte Polycarbonsäuren, die durch Sulfonierung des pyrolysierten Produkts eines Erdalkalimetallcitrats, z. B. wie in der britischen Patentschrift Nr. 1,082,179 beschrieben, hergestellt werden, C₈-C₂₄-Alkylpolyglycolethersulfate (mit bis zu 10 Mol Ethylenoxid); Alkylestersulfonate wie C_14-16-Methylestersulfonate; Acylglycerinsulfonate, Fettoleylglycerinsulfate, Alkylphenolethylenoxidethersulfate, Paraffinsulfonate, Alkylphosphate, Isethionate wie die Acylisethionate, N-Acyltaurate, Alkylsuccinamate und Sulfosuccinate, Monoester von Sulfosuccinat (insbesondere gesättigte und ungesättigte C₁₂-C₁₈-Monoester), Diester von Sulfosuc cinat (insbesondere gesättigte und ungesättigte C₆-C₁₄-Diester), Acylsarcosinate, Sulfate von Alkylpolysacchariden wie die Sulfate von Alkylpolyglucosid (wobei die nichtionischen, nicht sulfatierten Verbindungen nachstehend beschrieben sind), verzweigtkettige primäre Alkylsulfate, Alkylpolyethoxycarboxylate wie diejenigen mit der Formel RO(CH₂CH₂O)_kCH₂COO-M⁺, worin R ein C₈-C₂₂-Alkyl, k eine ganze Zahl von 0 bis 10 und M ein lösliches, salzbildendes Kation ist. Harzsäuren und hydrierte Harzsäuren sind ebenfalls geeignet, wie Kolophonium, hydriertes Kolophonium und Harzsäuren und hydrierte Harzsäuren, die in Tallöl vorhanden oder davon abgeleitet sind. Weitere Beispiele sind in „Surface Active Agents and Detergents" (Bd. I und II von Schwartz, Perry und Berch) angegeben. Eine Reihe solcher Tenside ist generell in US-Patent Nr. 3,929,678, erteilt am 30. Dezember 1975 an Laughlin et al., in Spalte 23, Zeile 58 bis Spalte 29, Zeile 23 offenbart.
Bevorzugte anionische Tenside zum Gebrauch in den Zusammensetzungen hierin sind die Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfate, alkylalkoxylierten Sulfate und Mischungen davon.
Verdickungssystem
Die Zusammensetzungen hierin können ein Verdickungsmittel oder ein Verdickungssystem als einen stark bevorzugten fakultativen Bestandteil umfassen.
Geeignete Verdickungsmittel hierin sind ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus organischen Verdickungsmitteln und anorganischen Verdickungsmitteln und Mischungen davon, vorzugsweise organischen Verdickungsmitteln, mehr bevorzugt Polysacchariden, und am meisten bevorzugt Xanthangummi.
Geeignete Verdickungssysteme sind ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem kationischen/anionischen Tensidsystem, Selbstverdickungssystemen.
Vorzugsweise umfassen die Zusammensetzungen hierin Xanthangummistoffe als ein Verdickungsmittel.
Die Zusammensetzungen hierin können von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05 Gew.-% bis 5 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,05 Gew.-% bis 3 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung ein Verdickungsmittel oder ein Verdickungssystem umfassen.
Je nach geplanter Endverwendung können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weiterhin eine Reihe anderer Bestandteile, einschließlich Farbstoffen, Lösungsmitteln, optischen Aufhellern, Buildern, Komplexbildnern, Pigmenten, Lösungsmitteln, Puffersubstanzen, Radikalfängern, Polymeren, Stabilisierungsmitteln und dergleichen umfassen.
Beispiele
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung weiter. Die Zusammensetzungen werden durch Kombinieren der aufgeführten Bestandteile in den aufgeführten Anteilen hergestellt (Gewichtsprozent, wenn nicht anders angegeben). Außerdem umfassen die Zusammensetzungen Wasser und geringfügige Bestandteile bis auf 100%.
Die folgenden Beispiele (Zusammensetzungen I bis VI) sollen erfindungsgemäß verwendete Zusammensetzungen beispielhaft erläutern. Außerdem schließen die folgenden Beispiele (VII bis IX) Vergleichsbeispiele ein.

Claims

Verfahren zum Reinigen einer Oberfläche, ausgewählt aus Klosettbecken, Urinalen, Badezimmerfliesen, Spülbecken, Waschbecken und Badewannen, mit einer eingedickten Zusammensetzung mit einer Viskosität bei 20°C von 2 cP oder mehr, gemessen bei 20°C mit einem Rheometer CSL² 100^® mit einer 4-cm-Spindel, wobei die Zusammensetzung ein lineares oder gepfropftes Silikonglycolpolymer umfasst und wobei die Zusammensetzung imstande ist, die Hydrophobie der Oberfläche zu erhöhen, um über mindestens 5 Spül-Trocken-Zyklen hinweg einen Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche von zwischen 30° und 55° zu ermöglichen, und wobei das Verfahren den Schritt des Aufbringens der Zusammensetzung auf die Oberfläche umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung ferner ein Bleichmittel umfasst, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Quellen aktiven Sauerstoffs, Hypohalogenitbleichmitteln und Mischungen davon.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bleichmittel eine Quelle aktiven Sauerstoffs oder eine Mischung davon ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Zusammensetzung von 0,1 Gew.-% bis 30 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung das Bleichmittel umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung imstande ist, die Hydrophobie der Oberfläche zu erhöhen, um einen Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche von zwischen 30° und 50° zu ermöglichen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche über mindestens 15 Spül-Trocken-Zyklen erhalten bleibt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das lineare oder gepfropfte Silikonglycolpolymer einer der folgenden Formeln entspricht:
worin: jedes R₁ unabhängig H oder ein Kohlenwasserstoffrest ist; R₂ eine Gruppe ist, die eine funktionelle Polyethergruppe trägt; n eine ganze Zahl von 0 bis 500 und m bei der gepfropften Struktur eine ganze Zahl von 1 bis 300 ist, wobei n + m mehr als 1 ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung zu bis zu 50 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung das Silikonglycol umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung bei 20°C eine Viskosität von 2 bis 5000 cP, vorzugsweise von 2 bis 500 cP, gemessen bei 20°C mit einem Rheometer CSL² 100^® mit einer 4-cm-Spindel, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Zusammensetzung ferner ein Verdickungsmittel oder ein Verdickungssystem umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die Zusammensetzung sauer ist.
Verfahren zum Erhöhen der Hydrophobie einer Oberfläche, ausgewählt aus Klosettbecken, Urinalen, Badezimmerfliesen, Spülbecken, Waschbecken und Badewannen, zur Ermöglichung eines Kontaktwinkels zwischen Wasser und der Oberfläche von zwischen 30° und 55° über mindestens 5 Spül-Trocken-Zyklen hinweg, umfassend den Schritt des Aufbringens einer eingedickten Zusammensetzung mit einer Viskosität bei 20°C von 2 cP oder mehr, gemessen bei 20°C mit einem Rheometer CSL² 100^® mit einer 4-cm-Spindel und wobei die Zusammensetzung ein lineares oder gepfropftes Silikonglycolpolymer umfasst.
Verwendung einer eingedickten Zusammensetzung mit einer Viskosität bei 20°C von 2 cP oder mehr, gemessen bei 20°C mit einem Rheometer CSL² 100^® mit einer 4-cm-Spindel und umfassend ein lineares oder gepfropftes Silikonglycolpolymer zum Reinigen einer Oberfläche, ausgewählt aus Klosettbecken, Urinalen, Badezimmerfliesen, Spülbecken, Waschbecken und Badewannen, wobei die Zusammensetzung imstande ist, die Hydrophobie der Oberfläche zu erhöhen, um einen Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche von zwischen 30° und 55° über mindestens 5 Spül-Trocken-Zyklen hinweg zu ermöglichen und so einen Vorteil beim Verhindern des Anhaftens von Verschmutzungen zu verleihen.
Verwendung einer eingedickten Zusammensetzung mit einer Viskosität bei 20°C von 2 cP oder mehr, gemessen bei 20°C mit einem Rheometer CSL² 100^® mit einer 4-cm-Spindel und umfassend ein lineares oder gepfropftes Silikonglycolpolymer zum Reinigen einer Oberfläche, ausgewählt aus Klosettbecken, Uri nalen, Badezimmerfliesen, Spülbecken, Waschbecken und Badewannen, wobei die Zusammensetzung imstande ist, die Hydrophobie der Oberfläche zu erhöhen, um einen Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche von zwischen 30° und 55° über mindestens 5 Spül-Trocken-Zyklen hinweg zu ermöglichen und so einen Vorteil beim Verhindern der Bildung von Kalkablagerungen und/oder Mineralverkrustungen zu verleihen.
Verwendung einer eingedickten Zusammensetzung mit einer Viskosität bei 20°C von 2 cP oder mehr, gemessen bei 20°C mit einem Rheometer CSL² 100^® mit einer 4-cm-Spindel und umfassend ein lineares oder gepfropftes Silikonglycolpolymer zum Reinigen einer Oberfläche, ausgewählt aus Klosettbecken, Urinalen, Badezimmerfliesen, Spülbecken, Waschbecken und Badewannen, wobei die Zusammensetzung imstande ist, die Hydrophobie der Oberfläche zu erhöhen, um einen Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Oberfläche von zwischen 30° und 55° über mindestens 5 Spül-Trocken-Zyklen hinweg zu ermöglichen und so einen Vorteil beim Vermindern des Anhaftens von Faeces und/oder Bakterien zu verleihen.