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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft flüssige
Reinigungsmittelzusammensetzung zum Gebrauch bei der Reinigung harter
Oberflächen,
besonders Badezimmeroberflächen.
Solche Zusammensetzungen enthalten in der Regel Reinigungstenside,
Lösungsmittel,
Builder usw.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Verwendung von Lösungsmitteln
und organischen wasserlöslichen
synthetischen Reinigungstensiden zur Reinigung harter Oberflächen ist
gut bekannt. Bekannte flüssige
Reinigungsmittelzusammensetzungen umfassen organische Reinigungslösungsmittel,
Reinigungstenside und wahlweise Reinigungsmittelbuilder und/oder
Schleifmittel.
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WO-A-9715649
zum Beispiel offenbart eine wässrige
Reinigungszusammensetzung für
harte Oberflächen,
die einen Säure-Komplexbildner-Bestandteil,
eine Mischung aus hydrophoben und hydrophilen Lösungsmitteln und ein Tensid
und/oder einen hydrotopen Bestandteil umfasst.
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Flüssige Reinigungszusammensetzungen
haben den großen
Vorteil, dass sie in unverdünnter
oder konzentrierter Form auf die harten Oberflächen aufgetragen werden können, so
dass ein verhältnismäßig hoher
Anteil an z. B. Tensidmaterial und/oder organischem Lösungsmittel
direkt zu dem Schmutz gegeben wird. Deshalb haben flüssige Reinigungszusammensetzungen
die Fähigkeit,
bessere Seifenschaum-, Fett- und Ölschmutzentfernung bereitzustellen
als verdünnte
Waschlösungen,
z. B. die aus pulverförmigen
Reinigungszusammensetzungen hergestellten.
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Die
vorliegende Erfindung bietet wässrige
saure Reinigungszusammensetzungen für harte Oberflächen, die
dazu geeignet sind, Verschmutzungen zu entfernen, die allgemein
im Badezimmer anzutreffen sind, wobei die Zusammensetzungen bestimmte
Mischungen aus Tensiden, Lösungsmitteln
und organischen Säuren
aufweisen. Diese sauren Reinigungszusammensetzungen für harte
Oberflächen
entfernen Seifenschaum und harte Wasserflecken. Die Zusammensetzungen
können
desinfizierende Eigenschaften aufweisen, die durch die Wahl von
Wirkstoffen, einschließlich
Citronensäure
und kationischer Tenside, erreicht werden, und können mit oder ohne Zusatzstoffe,
wie Wasserstoffperoxid für
zusätzliche
Vorteile der Schimmelverhütung, verwendet
werden. Außerdem
könnten
die Zusammensetzungen nutzbringend ein oder mehrere hydrophile Polymere
für verbesserte
Oberflächenbenetzung
und Filmbildungs-/Spreiteigenschaften enthalten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegenden Reinigungsmittelzusammensetzungen für harte Oberflächen umfassen:
- a. von 0,5 % bis 5 % Alkylbenzolsulfonat-Reinigungstensid;
- b. von 1 % bis 8 % hydrophobes Reinigungslösungsmittel, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus: Dipropylenglycolmonobutylether; Tripropylenglycolmonobutylether;
Ethylenglycolmonohexylether und Mischungen davon;
- c. von 2 % bis 8 % wasserlösliche
Polycarbonsäure;
- d. zu übrigen
Teilen ein wässriges
Lösungsmittelsystem,
und worin die Reinigungszusammensetzungen vorwiegend in mizellarer
Phase mit einem pH der Zusammensetzungen von 2 bis 4 sind.
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Es
wird angenommen, dass die verbesserte Reinigung eine direkte Folge
der Wahl der speziellen Tenside, Lösungsmittel und Polycarbonsäuren ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Zusammensetzungen der Erfindung sind für die Reinigung von Verschmutzungen,
die üblicherweise
im Badezimmer anzutreffen sind, besonders nützlich. Zu diesen gehören Staubteilchen,
harte Wasserflecken, Fettsäuren,
Triglyceride, Lipide, unlösliche
Fettsäureseifen
und dergleichen. Die Reinigungsmittelzusammensetzungen können auf
vielen verschiedenen Oberflächenarten,
wie Keramik-, Glasfaser-, Polyurethan- und Kunststoffoberflächen, verwendet
werden.
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a. Das Alkylbenzolsulfonat:
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Alkylbenzolsulfonate
sind ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung. Aufgrund ihrer
weiten Verbreitung bieten solche Tenside beträchtliche Kostenvorteile gegenüber anderen
anionischen Tensiden. Geeignete Alkylbenzolsulfonate können mit
jedem Alkalimetall, wie Lithium, Natrium, Kalium und dergleichen,
neutralisiert werden oder können
als Alternative mit einem Ammonium oder C1-C9-Ammoniumsalzderivat, wie Monoethanolamin,
Diethylamin und Triisopropanolamin, neutralisiert werden. Sie können mit
jedem geeigneten Verfahren, das zur Bildung von entweder „niederen
2-Phenylderivaten" oder „hohen
2-Phenylderivaten" führt, hergestellt
werden, wobei jedoch die „niederen
2-Phenylderivate" generell
bevorzugt sind. Solche Tenside sind im Handel von verschiedenen
Lieferanten weltweit erhältlich,
einschließlich
Witco Corporation (One American Lane, Greenwich, Connecticut 06831,
USA), Stepan Company (Edens & Witnetka
Rd, Northfield, Illinois 60093, USA) und BASF Aktiengesellschaft
(ESA/1550, D-67056 Ludwigshafen, Deutschland).
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Die
erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen
werden mit verhältnismäßig geringen Wirkstoffkonzentrationen
hergestellt. In der Regel umfassen die Zusammensetzungen genügend Tensid
und Lösungsmittel,
wie nachstehend erläutert,
um als Reinigungsmittel für
harte Oberflächen
effektiv und trotzdem wirtschaftlich zu sein; entsprechend enthalten
sie in der Regel von 0,5 % bis 5 % Alkylbenzolsulfonattensid, mehr
bevorzugt von 1 bis 4 % Alkylbenzolsulfo nattensid und noch mehr
bevorzugt 1,2 % bis 3 % Alkylbenzolsulfonattensid. Es ist herausgefunden
worden, dass geringe Tensidkonzentrationen für die gesamte Reinigungsleistung
ebenfalls vorteilhaft sein können.
So wird beobachtet, dass sich die Entfernung von harten Wasserflecken
bei Alkylbenzolsulfonatkonzentrationen von mehr als 5 % verschlechtert.
Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass
hohe Tensidkonzentrationen mit der Polycarbonsäure, die in der vorliegenden
Erfindung erforderlich ist, um die Oberflächenstellen wetteifern, wodurch
die Wirkung der organischen Säure
herabgesetzt wird.
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Die
Alkylbenzolsulfonate, die in der erfindungsgemäßen Reinigungszusammensetzung
enthalten sind, haben eine durchschnittliche Kettenlänge von
8 Kohlenstoffatomen bis 14 Kohlenstoffatomen, mehr bevorzugt von
9 Kohlenstoffatomen bis 13 Kohlenstoffatomen, am meisten bevorzugt
von 9 Kohlenstoffatomen bis 13 Kohlenstoffatomen. Die Kettenlängenverteilung
kann von 8 Kohlenstoffatomen bis 16 Kohlenstoffatomen schwanken.
Mischungen aus linearen und/oder verzweigten Alkylbenzolsulfonaten
sind geeignet.
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Ammonium-
und Natriumsalze von linearen C11- bis C12-Alkylbenzolsulfonaten sind im Rahmen der vorliegenden
Erfindung am meisten bevorzugt. Beispiele für besonders bevorzugte, im
Handel erhältliche
Natriumalkylbenzolsulfonate umfassen Polystep A-13®, erhältlich von
Stepan, Calsoft L-40®-Aufschlämmung, erhältlich von
Pilot Chemical Company (11756 Burke Street, Santa Fe Springs, California,
USA), und Witconate P1059®, erhältlich von Witco Corporation
(Greenwich, Connecticut, USA). Alternativ kann das gewünschte Alkylbenzolsulfonattensid
in situ durch Neutralisation der entsprechenden Alkylbenzolsulfonsäure hergestellt werden.
Beispiele für
geeignete Alkylbenzolsulfonsäuren
umfassen Biosoft® 100, erhältlich von
Stepan Company, Calsoft LAS-99®, erhältlich von Pilot Chemical,
und Lutensit A-LABS®,
erhältlich
von der BASF AG in Deutschland.
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b. Das hydrophobe Reinigungslösungsmittel
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Die
Zusammensetzungen können
auch ein oder mehrere hydrophobe Reinigungslösungsmittel in wirksamen Konzentrationen
enthalten, in der Regel nicht weniger als 2 Gew.-% und mindestens,
in aufsteigender Reihenfolge der Bevorzugung, 2 Gew.-% und 3 Gew.-%
und nicht mehr als, in aufsteigender Reihenfolge der Bevorzugung,
8 Gew.-% und 6 Gew.-% der Zusammensetzung.
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Eine
gute Reinigung erfordert die Verwendung des richtigen hydrophoben
Reinigungslösungsmittels. Mit
hydrophobem Reinigungslösungsmittel
ist ein Mittel gemeint, das hydrophobe Verschmutzungen, wie die üblicherweise
im Badezimmer anzutreffenden, entfernt. Das hydrophobe Reinigungslösungsmittel
kann auch beim Aufbau von Viskosität, falls erforderlich, und
bei der Erhöhung
der Stabilität
der Zusammensetzung beteiligt sein. Bei solchen Lösungsmitteln
ist in der Regel ein terminaler C3-C6-Kohlenwasserstoff an ein bis drei Ethylenglycol-
oder Propylenglycoleinheiten angehängt, um den geeigneten Grad
an Hydrophobie und, vorzugsweise, Oberflächenaktivität bereitzustellen. Beispiele
im Handel erhältlicher
hydrophober Reinigungslösungsmittel
auf der Grundlage der Ethylenglycolchemie umfassen Monoethylenglycol-n-hexylether
(Hexyl-Cellosolve®, erhältlich von Union Carbide).
Beispiele im Handel erhältlicher
hydrophober Reinigungslösungsmittel
auf der Grundlage von Propylenglycolchemie umfassen die Di- und
Tripropylenglycolderivate von Propyl- und Butylalkohol, die von
Arco Chemical, 3801 West Chester Pike, Newtown Square, PA 19073,
USA) und Dow Chemical (1691 N. Sweede Road, Midland, Michigan, USA)
unter den Handelsnamen Arcosoly® und Dowanol® erhältlich sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind bevorzugte Lösungsmittel
ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Ethylenglycolmonohexylether, Tripropylenglycolbutylether
und Dipropylenglycolbutylether; der Ethylenglycolmonohexylether
und der Tripropylenglycolbutylether sind besonders wirksam, wenn
sie in Kombination mit Dipropylenglycolbutylether verwendet werden. „Butyl" umfasst sowohl Normalbutyl-,
Isobutyl- als auch tertiäre
Butylgruppen. Dipropylenglycolbutylether ist das am meisten bevorzugte
Reinigungslösungsmittel
und ist unter den Handelsnamen Arcosolv DPnB® und
Dowanol DPnB® erhältlich.
Dipropylenglycolt-butylether ist im Handel von Arco Chemical unter
dem Handelsnamen Arcosoly PTB® erhältlich. Die Menge an hydrophobem
Reinigungslösungsmittel
kann abhängig
von der Menge anderer in der Zusammensetzung vorhandener Bestandteile
variieren, es sollte jedoch an Konzentrationen von mindestens, in
aufsteigender Reihenfolge der Bevorzugung, 2 Gew.-% und 3 Gew.-%
und weniger als, in aufsteigender Reihenfolge der Bevorzugung, 8
Gew.-%, 6 Gew.-% und 5 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung vorhanden
sein.
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Das
hydrophobe Reinigungslösungsmittel
ist erforderlich, um akzeptable Reinigung bereitzustellen. Es wird
angenommen, dass das Lösungsmittel
so wirkt, dass es Verschmutzungen, die andere Verschmutzungen an
die Oberfläche
binden, entfernt oder jene Verschmutzungen löst, so dass diese leichter
erreicht und/oder entfernt werden können.
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c. Das anionische Cotensid
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Die
Reinigungsmittelzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen
wahlweise, jedoch vorzugsweise ein anionisches Cotensid. Solche
Tenside umfassen in der Regel eine hydrophobe Kette mit 8 bis 18
Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 10 bis 16 Kohlenstoffatomen, und
umfassen eine hydrophile Sulfat-, Sulfonat- oder Carboxylat-Hauptgruppe.
Beispiele geeigneter bevorzugter anionischer Tenside umfassen lineares
oder verzweigtes Alkylsulfat-Reinigungstensid
(z. B. Stepanol AM® von Stepan), Alkylethoxysulfate
(Witconate 7093® von
Witco Corporation, One American Lane, Greenwich, Connecticut, USA).
Es hat sich gezeigt, dass insbesondere lineare und verzweigte C8-C14-Alkylsulfattenside
bevorzugt sind, da sie verbesserte Vorteile der Wasserenthärtung bereitstellen
und außerdem
die Seifenschaumreinigung verbessern können. Im Rahmen verdickter
Zusammensetzungen hilft das Alkylsulfattensid auch, verbesserte
Phasenstabilität
bereitzustellen. Zwar kann das fakultative anionische Tensid nutzbringend
zum Verbessern der Leistung bei hartem Wasser verwendet werden,
es ist jedoch teurer als LAS und kann höhere Mengen der Schaumbildung
anregen. Im Allgemeinen beträgt
die Konzentration an fakultativen anionischen Tensiden in den Zusammensetzungen
hierin von 0,25 Gew.-% bis 4 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,5 Gew.-%
bis 3,5 Gew.-%, am meisten bevorzugt von 0,75 Gew.-% bis 3 Gew.-%
der Zusammensetzung.
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d. Der nichtionische Alkohol
oder das kationische Tensid
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Die
Reinigungsmittelzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können wahlweise
einen oder mehrere nichtionische Alkohole und/oder kationische Tenside
umfassen. Die Kombination des Alkylaryl-Reinigungstensids mit dem
Alkohol und/oder dem kationischen Tensid kann höhere Viskosität bereitstellen,
wie in der gleichzeitig anhängigen
vorläufigen
Anmeldung, laufende Nr. 60/066,563, eingereicht am 26. November 1997,
im Namen von Alan E. Sherry, Jeffrey L. Flora, Jason M. Knight und
Zuchen Lin, offenbart. Die Anmelder beanspruchen den Vorteil des
Einreichungsdatums der Anmeldung. Es können Reinigungszusammensetzungen
verwendet werden, die sowohl nichtionischen Alkohol als auch kationisches
Tensid umfassen. Wie hier verwendet, bedeutet „nichtionischer Alkohol" einen linearen oder
einfach verzweigten nichtionischen Alkohol, der durchschnittlich
von 8 Kohlenstoffatomen bis 16 Kohlenstoffatomen, mehr bevorzugt
von 9 Kohlenstoffatomen bis 14 Kohlenstoffatomen, am meisten bevorzugt
von 10 Kohlenstoffatomen bis 13 Kohlenstoffatomen umfasst. Beispiele
für geeignete
nichtionische Alkohole umfassen 2-Butyl-1-octanol, 2-Methyl-1-undecanol und
Dodecanol. Lineare nichtionische C10-13-Alkohole sind am meisten
bevorzugt. Beispiele für
bevorzugte, im Handel erhältliche
nichtionische Alkohole umfassen Neodol 1® und
Neodol 23®,
erhältlich
von Shell Chemical (1 Shell Plaza, Houston, Texas 77252, USA). Es
wird angenommen, dass die besten Ergebnisse erreicht werden, wenn
die Kettenlänge
des nichtionischen Alkohols der des Alkylarylsulfonattensids am
nächsten kommt.
Aus diesem Grund sind in dieser Erfindung nichtionische Alkohole
mit weniger als 8 Kohlenstoffatomen oder mehr als 16 Kohlenstoffatomen
nicht bevorzugt. Falls vorhanden, ist der nichtionische Alkohol
in wirksamen Konzentrationen von nicht mehr als 2 Gew.-%, mehr bevorzugt
in Konzentrationen von 1,5 Gew.-% oder weniger, am meisten bevorzugt
in Konzentrationen von 1,25 Gew.-% der Zusammensetzung oder weniger
vorhanden.
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Reinigungsmittelzusammensetzungen
hierin, die keinen nichtionischen Alkohol enthalten, können ein oder
mehrere kationische Tenside enthalten. Wie hier verwendet, sind
kationische Tenside diejenigen, die sich bei saurem pH im Wesentlichen
wie kationische Materialien verhalten. Das kationische Tensid erzeugt
Viskosität
durch Bildung von Ionenpaaren mit dem vorstehend offenbarten Alkylarylsulfonattensid.
Kationische Tenside können
auch desinfizierende Eigenschaften bereitstellen und können so
ausgewählt
werden, dass sie solche Vorteile verstärken. Bevorzugte kationische
Materialien sind quartäre
Ammoniumverbindungen, die mindestens eine hydrophobe Kette mit Längen von
8 Kohlenstoffatomen bis 16 Kohlenstoffatomen, mehr bevorzugt von
10 Kohlenstoffatomen bis 16 Kohlenstoffatomen, am meisten bevorzugt
von 12 Kohlenstoffatomen bis 14 Kohlenstoffatomen aufweisen. Geeignete
kationische Tenside umfassen quartäre Alkyl- und Alkylbenzylammoniumsalze
(z. B. Bardac® 208M
von Lonza Incorporated, 1717 Route 208, Fairlawn, New Jersey 07410,
USA) und ethoxylierte quartäre
Ammoniumsalze (z. B. Ethoquad®-Tenside, erhältlich von Akzo Nobel Chemicals,
300 South Riverside Plaza, Chicago, Illinois, USA). Andere kationische
Tenside umfassen ethoxylierte Amine (z. B. Ethomeen®-Tenside,
erhältlich
von Akzo Nobel Chemical), Alkyldimethylbetaine (z. B. Rewoteric
AM DML-35® von
Witco Corporation) oder Amidopropylbetaine (z. B. Rewoteric AMB
15U® von
Witco Corporation) und Aminoxide (z. B. Barlox 10S® von
Lonza Incorporated). Die Beimischung quartärer Ammoniumtenside ist für Zusammensetzungen,
die antibakterielle, fungistatische und fungizide Eigenschaften
bereitstellen sollen, besonders bevorzugt. Quartäre Ammoniumtenside sind in
der Technik bekannt und umfassen C10-16-Alkyltrimethylammonium-,
C8-14-Dialkyldimethylammonium- und C10-16-Alkyldimethylbenzylammoniumderivate
und Mischungen davon. Geeignete und im Handel erhältliche
quartäre
C10-16-Alkyltrimethylammonium- und C8-C14-Dialkyldimethylammoniumverbindungen
sind von Witco Corporation unter dem Handelsnamen Adogen® erhältlich;
geeignete C10-16-Alkyldimethylbenzylammoniumtenside können von
Lonza Incorporated unter dem Handelsnamen Bardac® erworben
werden. Das Gegenion der quartären
Ammoniumtenside kann jedes in der Technik bekannte sein, wie Bromid,
Chlorid oder Methylsulfat. In Zusammensetzungen, die außerdem Wasserstoffperoxid
enthalten, ist das bevorzugte Gegenion Methylsulfat.
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Die
Konzentration kationischen Tensids in den Zusammensetzungen der
vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise nicht größer als 2 Gew.-%, mehr bevorzugt
nicht größer als
1,5 Gew.-%, am meisten bevorzugt nicht größer als 1,25 Gew.-% der Zusammensetzung.
Kationische Tenside können
allein oder in Kombination mit nichtionischen Alkoholen für Viskosität verwendet
werden.
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Falls
vorhanden, umfasst die Konzentration kationischen Tensids plus nichtionischen
Alkohols mindestens 0,1 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 0,3 Gew.-%, am meisten bevorzugt
mindestens 0,5 Gew.-% und noch mehr bevorzugt von 0,5 Gew.-% bis
2,0 Gew.-% der Zusammensetzung.
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e. Die Polycarbonsäure
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Für die Zwecke
der Entfernung harter Wasserflecken sind die Zusammensetzungen sauer
mit einem pH-Wert von 2 bis ungefähr 4, mehr bevorzugt 3. Der
Säuregrad
wird, zumindest teilweise, durch die Verwendung einer oder mehrerer
organischer Säuren
mit einem pKa von weniger als 5, vorzugsweise weniger als 4, erreicht.
Solche organischen Säuren
können
auch die Phasenbildung für
die Verdickung unterstützen,
falls erforderlich, sowie Eigenschaften der Entfernung harter Wasserflecken
bereitstellen. Es zeigt sich, dass organische Säuren im Rahmen der Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung sehr wirksam beim Fördern der Eigenschaften guter
Wasserenthärtung
sind. Ein niedriger pH-Wert
und die Verwendung einer oder mehrerer geeigneter Säuren haben
sich für
desinfizierende Vorteile ebenfalls als nutzbringend erwiesen. Beispiele
für geeignete
organische Säuren
umfassen Citronensäure,
Weinsäure,
Bernsteinsäure,
Glutarsäure,
Adipinsäure und
Mischungen davon. Solche Säuren
sind ohne weiteres im Handel erhältlich.
Beispiele mehr bevorzugter Säuren
umfassen Citronensäure
(erhältlich
von Aldrich Corporation, 1001 West Saint Paul Avenue, Milwaukee,
Wisconsin, USA) und eine Mischung aus Bernstein-, Glutar- ind Adipinsäure, erhältlich von
DuPont (Wilmington, Delaware, USA), vertrieben als „refined
AGS di-basic acids".
Citronensäure
ist am meisten bevorzugt. Die Menge an organischer Säure in den
Zusammensetzungen hierin kann von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, mehr bevorzugt
von 2 Gew.-% bis 8 Gew.-%,
am meisten bevorzugt von 3 Gew.-% bis 6 Gew.-% der Zusammensetzung
betragen.
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f. Fakultative Peroxidquelle:
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Die
Zusammensetzungen der Erfindung können Peroxid, wie Wasserstoffperoxid,
oder eine Wasserstoffperoxidquelle für weitere desinfizierende,
fungistatische und fungizide Vorteile enthalten. Es wird angenommen,
dass Peroxid aufgrund seiner gut bekannten Beständigkeit und langsamen Zersetzung,
um Radikalspezies zu erzeugen, die Dauer des Vorteils erhöht. Die
in den erfindungsgemäßen Reinigungszusammensetzungen
enthaltenen Bestandteile sind im Wesentlichen mit der Verwendung
von Peroxiden verträglich.
Bevorzugte Peroxide schließen
Benzoylperoxid und Wasserstoffperoxid ein. Diese können wahlweise
in den Zusammensetzungen hierin in Konzentrationen von 0,05 Gew.-%
bis 5 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-%, am meisten
bevorzugt von 0,2 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% vorhanden sein.
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Wenn
Peroxid vorhanden ist, ist es wünschenswert,
ein Stabilisierungssystem bereitzustellen. Geeignete Stabilisierungssysteme
sind bekannt. Ein bevorzugtes Stabilisierungssystem besteht aus
Radikalfängern und/oder
Metallkomplexbildnern, die in Konzentrationen von 0,01 Gew.-% bis
0,5 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,01 Gew.-% bis 0,25 Gew.-%, am meisten
bevorzugt von 0,01 Gew.-% bis 0,10 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden
sind. Beispiele für
Radikalfänger
umfassen Antioxidationsmittel, wie Propylgallat, butyliertes Hydroxytoluol
(BHT), butyliertes Hydroxyanisol (BHA). Beispiele geeigneter Metallkomplexbildner
umfassen Diethylentriaminpentaacetat, Diethylentriaminpentamethylenphosphonat,
Hydroxyethyldiphosphonat.
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g. Fakultatives hydrophiles
Polymer.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
können
die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise
geringe Mengen an hydrophilem Polymer enthalten. Es hat sich gezeigt,
dass diese Polymere die Wasserverteilung auf Oberflächen verbessern
und das Filmspreiten verbessern, wie in der gleichzeitig anhängigen vorläufigen Anmeldung,
laufende Nr. 60/061,296, eingereicht am 7. Oktober 1997, im Namen von
Nicola John Policicchio und Alan Edward Sherry, offenbart. Ohne
an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass solche
Polymere Keramikoberflächen
hydrophil modifizieren, wodurch die Wasseroberflächenspannung reduziert wird
und verbesserte Wasserverteilung auf den Oberflächen angeregt wird. Dieser
Verteilungseffekt ermöglicht,
dass gelöste
Verschmutzungen an Duschwänden
in Badezimmern hinunter kanalisiert werden, was zu geringeren Mengen
an verbleibendem Schmutz führt.
Es hat sich auch gezeigt, dass hydrophile Polymere die durch Tenside
verursachte Fleckenbildung auf Oberflächen abschwächen, besonders bei Zusammensetzungen,
die zusätzlich
quartäres
Ammoniumtensid umfassen. Bevorzugte hydrophile Polymere, die in
Verbindung mit Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zu verwenden
sind, umfassen Xanthangummi, Polystyrolsulfonat, Polyvinylpyrrolidon,
Polyvinylpyrrolidon/Acrylat-Copolymer, Polyvinylpyridin und Polyvinylpyridin-n-oxid. Für Zusammensetzungen,
die fakultatives Wasserstoffperoxid einschließen, sind die am meisten bevorzugten
Polymere Polyvinylpyridin und Polyvinylpyri din-n-oxid. Die bevorzugten
Polymere, falls vorhanden, haben ein durchschnittliches Molekulargewicht
von 10 000 bis 5 000 000, mehr bevorzugt von 20 000 bis 1 000 000,
am meisten bevorzugt von 30 000 bis 500 000. Die zum Erreichen der
gewünschten
Vorteile gewünschte
Polymerkonzentration ist von 0,001 % bis 0,10 %, mehr bevorzugt
von 0,005 % bis 0,075 %, am meisten bevorzugt von 0,01 % bis 0,05
%. Die jeweilige Polymerkonzentration hängt von den Zielen des Herstellers
ab. Während
also verbesserte Verteilung aus einer erhöhten Polymerkonzentration hervorgeht,
zeigt sich auch, dass sich die Leistung bei der Wasserenthärtung verschlechtert.
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Andere fakultative Tenside
und Lösungsmittel:
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Zusätzlich zu
den vorstehend offenbarten Alkylarylsulfonaten und bevorzugten fakultativen
anionischen Tensiden, den hydrophoben Reinigungslösungsmitteln
umfassen die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise
andere zusätzliche
anionische Tenside, wie Paraffinsulfonate (Hostapur SAS® von
der Hoechst Aktiengesellschaft, D-6230 Frankfurt, Deutschland),
und Alkylethoxycarboxylat-Reinigungstenside (Neodex® von
Shell Chemical Corporation).
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Nichtionische
Reinigungstenside können
ebenfalls vorhanden sein. Geeignete nichtionische Reinigungstenside
zum diesbezüglichen
Gebrauch sind alkoxylierte Alkohole, die generell 6 bis 16 Kohlenstoffatome
in der hydrophoben Alkylkette des Alkohols umfassen. Typische Alkoxylierungsgruppen
sind Ethoxy- und/oder Propoxygruppen. Solche Verbindungen sind in
den Reihen Neodol® von Shell oder Lutensol® von
der BASF AG mit einer großen
Vielfalt an Kettenlängen
und Alkoxylierungsgraden im Handel erhältlich. Bevorzugte nichtionische
Reinigungstenside zum diesbezüglichen
Gebrauch entsprechen der Formel R(X)nH,
worin R eine Alkylkette mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen ist, vorzugsweise
von 6 bis 10, X eine Alkoxygruppe, vorzugsweise Ethoxy, oder eine
Mischung aus Ethoxy- und Propoxygruppen ist, n eine ganze Zahl von
4 bis 30, vorzugsweise 5 bis 8 ist. Andere nichtionische Tenside,
die verwendet werden können,
umfassen diejenigen, die aus natürlichen
Quellen, wie Zuckern, abgeleitet sind, und schließen Alkylpolyglucoside
(z. B. Simusol®-Tenside
von Seppic Corporation, 75 Quai d'Orsay, 75321 Paris, Cedex 7, Frankreich)
und N-Alkylglucoseamidtenside ein. Falls vorhanden, beträgt die Konzentration
an nichtionischem Tensid von 0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-%, mehr bevorzugt
von 0,1 Gew.-% bis 2 Gew.-% der Zusammensetzung.
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Die
Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auch zwitterionische Tenside,
wie Sulfobetaine und Hydroxysulfobetaine in wirksamen Konzentrationen,
die vorzugsweise 2 Gew.-% der Zusammensetzung nicht übersteigen,
einschließen.
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Andere
gewerbliche Quellen solcher Tenside sind in McCutcheon's EMULSI-FIERS AND DETERGENTS,
Nordamerikanische Ausgabe, 1997, McCutcheon Division, MC Publishing
Company, zu finden.
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h. Das wässrige Lösungsmittelsystem
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Die
Zusammensetzungen sind wässrig
und umfassen zu mindestens 60 Gew.-% der Zusammensetzung wässriges
Lösungsmittel,
mehr bevorzugt von 60 Gew.-% bis 90 Gew.-% der Zusammensetzung.
Die wässrigen
Zusammensetzungen sind in mizellarer Form und enthalten keine wesentlichen
Mengen an wasserunlöslichen
Bestandteilen, die eine erhebliche Quellung der Mizellen verursachen;
die Zusammensetzungen werden auch auf einen End-pH von 2 bis 4,
vorzugsweise 3 gebracht.
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Das
wässrige
Lösungsmittelsystem
kann auch niedermolekulare, stark wasserlösliche Lösungsmittel, die in der Regel
in Reinigungsmittelzusammensetzungen zu finden sind, z. B. Ethanol
und Isopropanol, umfassen.
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Die
Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auch andere Lösungsmittel
einschließen,
und insbesondere Paraffine und Isoparaffine, über die herausgefunden wurde,
dass sie den von der Zusammensetzung erzeugten Schaum wesentlich
reduzieren.
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Fakultative
Bestandteile, wie Duftstoffe und andere herkömmliche Hilfsstoffe, können ebenfalls
vorhanden sein.
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Fakultativer Duftstoff
und zusätzliche
Hilfsstoffe:
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Ein
fakultativer, aber stark bevorzugter Bestandteil ist ein Duftstoff,
in der Regel eine Mischung von Duftstoffbestandteilen. Es hat sich
tatsächlich
gezeigt, dass Duftstoffbestandteile, die in der Regel hydrophobe Materialien
sind, einen Beitrag zum Aufbau von Viskosität leisten, möglicherweise
durch Unterstützung
der Phasenstruktur des Produkts sowie durch Verbesserung der Gesamtstabilität des Produkts.
Wie hier verwendet, schließt
Duftstoff Bestandteile eines Duftstoffs ein, die hauptsächlich aufgrund
ihres geruchlichen Beitrags zugegeben werden.
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Die
meisten Reinigungsprodukte für
harte Oberflächen
enthalten etwas Duftstoff, um sie angenehmer riechen zu lassen und
um einen etwaigen „chemischen" Geruch, der dem
Produkt eigen sein kann, zu überdecken.
Die Hauptfunktion eines kleinen Bruchteils an stark flüchtigen,
niedrig siedenden (niedrige Siedepunkte aufweisenden) Duftstoffkomponenten
in diesen Duftstoffen ist es, den Duft des Produktes selbst zu verbessern,
und nicht nachher den Geruch der gereinigten Oberfläche zu beeinflussen.
Einige der weniger flüchtigen, hochsiedenden
Parfümbestandteile
können
jedoch einen frischen und sauberen Eindruck der Oberflächen bereitstellen,
und manchmal ist es erwünscht,
dass diese Bestandteile auf der trockenen Oberfläche angelagert werden und vorhanden
sind. Bei den Parfümen
handelt es sich vorzugsweise um solche, die stärker wasserlöslich und/oder
flüchtig
sind, um Flecken- und Filmbildung zu minimieren. Die hierin nützlichen
Duftstoffe sind ausführlicher
im US-Patent 5,108,660, Michael, erteilt am 28. April 1992, in Sp.
8, Zeilen 48 bis 68, und Sp. 9, Zeilen 1 bis 68, und Sp. 10, Zeilen
1 bis 24, in dem Patent und besonders in dem speziellen Abschnitt
beschrieben.
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Duftstoffbestandteile
können
natürliche
Produkte, wie ätherische Öle, Quintessenzen,
Resinoide, Harze, Essenzen usw., und/oder synthetische Duftstoffbestandteile,
wie Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Aldehyde, Ketone, Ether, Säuren, Acetale,
Ketale, Nitrile usw., einschließlich
gesättigter
und ungesättigter
Verbindungen, aliphatischer, carbocyclischer und heterocyclischer
Verbindungen sein. Beispiele solcher Duftstoffbestandteile sind:
Geraniol, Geranylacetat, Linalool, Linalylacetat, Tetrahydrolinalool,
Citronellol, Citronellylacetat, Dihydromyrcenol, Dihydromyrcenylacetat,
Terpineol, Terpinylacetat, Acetat, 2-Phenylethanol, 2-Phenylethylacetat, Benzylalkohol,
Benzylacetat, Benzylsalicylat, Benzylbenzoat, Styrallylacetat, Amylsalicylat,
Dimenthylbenzylcarbinol, Trichlormethylphenylcarbinylacetat, p-tert-Butylcyclohexylacetat,
Isononylacetat, alpha-n-Amylzimtaldehyd, alpha-Hexylzimtaldehyd,
2-Methyl-3-(p-tert-butylphenyl)propanal, 2-Methyl-3(p-isopropylphenyl)propanal,
3-(p-tert-Butylphenyl)propanal, Tricyclodecenylacetat, Tricyclodecenylpropionat,
4-(4-Hydroxy-4-methylpentyl)-3-cyclohexencarbaldehyd,
4-(4-Methyl-3-pentenyl)-3-cyclohexencarbaldehyd, 4-Acetoxy-3-pentyltetrahydropyran,
Methyldihydrojasmonat, 2-n-Heptylcyclopentanon,
3-Methyl-2-pentylcyclopentanon, n-Decanal, n-Dodecanal, 9-Decenol-1, Phenoxyethylisobutyrat,
Phenylacetaldehyddimenthylacetal, Phenylacetaldehyddicetylacetal,
Geranonitril, Citronellonitril, Cedrylacetat, 3-Isocamphylcyclohexanol,
Cedrylether, Isolongifolanon, Anisaldehydnitril, Anisaldehyd, Heliotropin,
Cumarin, Eugenol, Vanillin, Diphenyloxid, Hydroxycitronellal, Ionone,
Methylionone, Isomethylionone, Irone, cis-3-Hexenol und Ester davon,
Indanmoschus, Tetralinmoschus, Isochromanmoschus, makrocyclische
Ketone, Makrolactonmoschus, Ethylenbrassylat, aromatischer Nitromoschus.
Die Zusammensetzungen hierin umfassen in der Regel von 0,1 Gew.-%
bis 2 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung eines Duftstoffbestandteils
oder Mischungen davon, vorzugsweise von 0,1 Gew.-% bis 1,0 Gew.-%.
Im Falle der bevorzugten Ausführungsform,
die Peroxid enthält,
müssen
die Duftstoffe so ausgewählt
werden, dass sie mit dem Oxidationsmittel verträglich sind. In einer bevorzugten
Ausführung
sind die Duftstoffbestandteile hydrophob und stark flüchtig, z.
B. Bestandteile mit einem Siedepunkt von weniger als 260 °C, vorzugsweise
weniger als 255 °C
und mehr bevorzugt weniger als 250 °C und einem ClogP von mindestens
3, vorzugsweise mehr als 3,1 und noch mehr bevorzugt mehr als 3,2.
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Der
logP vieler Bestandteile ist bekannt, zum Beispiel enthält die Datenbank
Pomona92, erhältlich
von Daylight Chemical Information System, Inc. (Daylight CIS), Irvine,
California, viele, zusammen mit Verweisen zur Originalliteratur.
Die logP-Werte werden jedoch am geeignetsten durch das Programm „CLOGP" berechnet, das ebenfalls
von Daylight CIS erhältlich
ist. Dieses Programm führt
auch experimentelle logP-Werte auf, wenn sie in der Datenbank Pomona92
verfügbar
sind. Der „berechnete
logP" (ClogP) wird
durch den Fragment-Ansatz von Hansch und Leo (vergleiche A. Leo,
in Comprehensive Medicinal Chemistry, Bd. 4, C. Hansch, P. G. Sammens,
J. B. Taylor und C. A. Ramsden, Hrsg., S. 295, Pergamon Press, 1990)
bestimmt. Der Fragment-Ansatz basiert auf der chemischen Struktur
jedes Bestandteils und berücksichtigt
die Anzahl und Art der Atome, die Bindungsfähigkeit der Atome und die chemische
Bindung. Die ClogP-Werte, die die zuverlässigsten und am weitesten verbreiteten
Berechnungen für
diese physikalisch-chemische Eigenschaft sind, werden vorzugsweise
anstelle der experimentellen logP-Werte bei der Auswahl der Bestandteile
des Hauptlösungsmittels,
die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, verwendet. Andere
anzuwendende Methoden zur Berechnung des ClogP-Wertes sind z. B.
die Fragmentierungsmethode von Crippen, wie sie in J. Chem. Inf.
Comput. Sci., 27, 21 (1987) offenbart ist; die Fragmentierungsmethode
von Viswanadhan, wie in J. Chem. Inf. Comput. Sci., 29, 163 (1989)
offenbart; und die Methode von Broto, wie in Eur. J. Med. Chem. – Chim.
Theor., 19, 71 (1984) offenbart.
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Die
Zusammensetzungen hierin können
eine Reihe anderer fakultativer Bestandteile umfassen, einschließlich weiterer
Wirkstoffe und Reinigungsmittelbuilder sowie bloße ästhetische Bestandteile. Insbesondere
wäre die
Rheologie der Zu sammensetzungen hierin für das Suspendieren von Teilchen
in der Zusammensetzung, z. B. Teilchen von Schleifmitteln, geeignet.
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Reinigungsmittelbuilder,
die für
Reinigungsmittel für
harte Oberflächen
wirksam sind und bei den entscheidenden Konzentrationen verringerte
Filmbildungs-/Spreiteigenschaften
aufweisen, sind ein weiterer fakultativer Bestandteil. Bevorzugte
Reinigungsmittelbuilder sind die Carbonsäure-Reinigungsmittelbuilder, die vorstehend
als Teil der Polycarbonsäure-Offenbarung
beschrieben wurden, einschließlich
Citronen- und Weinsäure.
Weinsäure
verbessert die Reinigung und kann das Problem von Filmbildung/Spreiten
verbessern, das gewöhnlich
auftritt, wenn Reinigungsmittelbuilder zu Reinigungsmitteln für harte
Oberflächen
zugegeben werden.
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Der
Reinigungsmittelbuilder ist in Konzentrationen vorhanden, die den
Reinigungsaufbau bereitstellen, und diejenigen, die nicht Teil der
vorstehend beschriebenen Säure-pH-Einstellung
sind, sind in der Regel in einer Konzentration von 0,1 % bis 0,3
%, mehr bevorzugt von 0,2 % bis 2 % und am meisten bevorzugt von 0,5
% bis 1 % vorhanden.
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Die
Zusammensetzungen hierin können
auch verschiedene andere Zusatzstoffe umfassen, die in der Technik
für Reinigungsmittelzusammensetzungen
bekannt sind. Vorzugsweise werden sie nicht in Konzentrationen verwendet,
die inakzeptable Filmbildung/Spreiten verursachen.
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Nicht
einschränkende
Beispiele anderer Zusatzstoffe sind: Enzyme, wie Proteasen; hydrotrope
Verbindungen, wie Natriumtoluolsulfonat, Natriumcumensulfonat und
Kaliumxylolsulfonat; Verdickungsmittel in einer Konzentration von
0,01 % bis 0,5 %, vorzugsweise von 0,05 % bis 0,4 %; und ästhetisch
verbessernde Bestandteile, wie Farbstoffe, vorausgesetzt, dass sie
keinen negativen Einfluss auf Filmbildung/Spreiten haben.
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Antibakterielle
Mittel können,
zusätzlich
zu den vorstehend beschriebenen kationischen, vorhanden sein, vorzugsweise
jedoch nur in Konzentrationen unter 0,5 %, vorzugsweise unter 0,4
%, um Probleme mit Filmbildung/Spreiten zu vermeiden. Hydrophobere
antibakterielle/keimtötende
Mittel, wie Orthobenzyl-parachlorphenol, werden vermieden. Falls
vorhanden, sollten solche Materialien in Konzentrationen unter 0,1
% gehalten werden.
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Herstellung der Zusammensetzung:
-
Die
Zusammensetzungen hierin können
durch Vermischen aller Bestandteile hergestellt werden. Im Allgemeinen
besteht eine bevorzugte Reihenfolge der Zugabe darin, zuerst Wasser,
Alkylarylsulfonattensid und organische Säure, gefolgt von dem hydrophoben
Reinigungslösungsmittel,
beizumischen. Sobald das Lösungsmittel
zugesetzt ist, wird der pH-Wert auf das vom Hersteller gewünschte Optimum
eingestellt. Dann können
fakultatives kationisches Tensid, Peroxid, Polymer, Duftstoff und
Farbstoff zugegeben werden.
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Wie
hier verwendet, sind alle Zahlenwerte Näherungswerte auf der Grundlage
normaler Abweichungen, alle Anteile, Prozentsätze und Verhältnisse
erfolgen nach Gewicht, sofern nicht anders angegeben.
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Seifenschaumreinigung:
Standardmäßige verschmutzte
Platten, die verwendet werden, um eine wiederholbare, verschmutzte
Standardoberfläche
bereitzustellen, werden mit jedem Produkt behandelt, und die Oberfläche wird
dann mithilfe einer Gardner Straight Line Washability Machine mit
einem Schwamm abgewischt. Die Anzahl der Züge (Wischbewegungen), die für die vollständige Reinigung
erforderlich sind, wird gemessen und aufgezeichnet. Der Index der
Seifenschaumreinigung wird mit der folgenden Gleichung berechnet:
(Anzahl der Züge
für Kontrollprodukt/Anzahl
der Züge
für Versuchsprodukt)
100, wobei das Kontrollprodukt Dow Bath Room® Aerosol
ist und die Versuchsprototypen die hierin offenbarten Zusammensetzungen
1-8 sind. Indizes über
100 zeigen ein Produkt mit höheren
Seifenschaumentfernungseigenschaften an.
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Reinigung
von hartem Wasser: Für
jedes zu testende Produkt werden vier Marmorstücke mit ungefähren Abmessungen
von ¾'' × ¾'' × ¼'' mit einer Laborwaage auf vier Dezimalstellen
abgewogen. Die Stücke werden
dann insgesamt 10 Minuten lang in 100-ml-Becher mit 20 Gramm Produkt
gegeben. Dann werden die Marmorstücke herausgenommen, abgespült und trocknen
gelassen. Sie werden dann erneut gewogen, und der Gewichtsverlust
wird berechnet. Anhand von Durchschnittswerten von vier Versuchen
für jedes
Produkt wird der Wasserenthärtungsindex
wie folgt berechnet: (durchschnittlicher Gewichtsverlust der in
das Kontrollprodukt eingetauchten Marmorstücke/durchschnittlicher Gewichtsverlust
der in die Versuchszusammensetzungen eingetauchten Marmorstücke)·100.
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Die
Vergleiche der Seifenschaumentfernungstests und Wasserenthärtungstests
erfolgen gegenüber dem
im Handel erhältlichen
Produkt Dow Bath Room® Aerosol.
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Beispiele
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Die
vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter
veranschaulicht. Die folgenden Zusammensetzungen werden durch Vermischen
der aufgeführten
Bestandteile in den aufgeführten
Anteilen in der angegebenen Zugabereihenfolge hergestellt. Zusammensetzung
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LAS: Lineares C12-Alkylbenzolsulfonat (Calsoft
L-40® von
Pilot)
- * * Bardac 208M® ist eine Mischung aus
quartären
Ammoniumtensiden, vertrieben durch Lonza Incorporated.
- * * * n-BPP: Dipropylenglycol-n-butylether (Dowanol DPnB® von
Dow Chemical)
- ✝ Zusammensetzung entfernt den Seifenschaum nicht vollständig
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Die
vorstehenden Formulierungen wurden gegenüber Dow Bath Room® Aerosol,
dem führenden
Badreiniger in den USA, getestet. Die Tests schlossen eine Bewertung
der Leistung bei hartem Wasser und Seifenschaum ein.
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