ES2202825T3 - Composiciones limpiadoras de superficies duras. - Google Patents
Composiciones limpiadoras de superficies duras.Info
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Abstract
La invención suministra una composición de superficies duras de un pH de entre 3 y 11 que comprende: a) 1-30%% de tensioactivo no iónico, b) 0,005-5% de polímero aniónico soluble en agua que tiene un peso molecular medio menor de 1000000, dicho polímero está libre de grupos de nitrógeno cuaternario, en donde, la relación del polímero: no iónico es 0,1:1 o menor, y c) 0,005-5% de un tensioactivo catiónico. Se cree que en la presencia del tensioactivo catiónico, negativamente cargado (por ejemplo carboxílico disociado) el polímero puede interactuar como tensioactivo catiónico y el tensioactivo no iónico para formar un compuesto de tres componentes que deposita el tensioactivo no iónico sobre la mancha y/o la superficie a limpiar. Mientras que el mecanismo no está completamente claro, esto parece que es debido posiblemente a la interacción del polímero cargado con micelos de tensioactivo catiónico y no iónico.
Description
Composiciones limpiadoras de superficies
duras.
La presente invención se refiere a composiciones
limpiadoras líquidas de superficies duras, para fines generales,
que comprenden tensioactivos no iónicos y componentes
polímericos.
Las composiciones para limpiar superficies duras
comprenden generalmente uno o más tensioactivos no iónicos como
agentes limpiadores involucrados en la supresión de la suciedad de
la superficie. Los tensioactivos no iónicos tienen una detergencia
para la suciedad grasa mucho mejor que los tensioactivos cargados y
son normalmente usados en composiciones limpiadoras para fines
generales para superficies duras como encimeras de cocinas,
saneamientos de baño, suelos y similares.
Una amplia gama de tensioactivos no iónicos son
conocidos y usados en las composiciones limpiadoras. Por ejemplo,
estos tensioactivos comprenden normalmente alcoholes alcoxilados
descritos como compuestos producidos mediante la condensación de
grupos de óxido de alquileno, que son de naturaleza hidrófila, con
un compuesto hidrófobo orgánico que puede ser de naturaleza
alifática o alquil-aromática. La longitud del
radical hidrófilo o de polioxialquileno que es condensado con
cualquier grupo hidrófobo particular puede ser fácilmente ajustada
para producir un compuesto soluble en agua que tenga el grado
deseado de equilibrio entre elementos hidrófilos e hidrófobos.
Ejemplos particulares incluyen el producto de condensación de
alcoholes alifáticos que tienen de 8 a 22 átomos de carbono en una
configuración de cadena lineal o ramificada, con óxido de etileno,
como un condensado de aceite de coco-óxido de etileno que tiene de 2
a 15 moles de óxido de etileno por mol de alcohol de coco; las
alternativas incluyen condensados de alquilfenoles cuyo grupo
alquilo contiene de 6 a 12 átomos de carbono con 5 a 25 moles de
óxido de etileno por mol de alquilfenol.
Es conocido incorporar componentes en una
composición basada en tensioactivos no iónicos con la intención de
que el depósito de estos componentes sobre las superficies
proporcione una capa protectora contra la suciedad en una operación
de limpieza de una etapa. La solicitud de patente publicada WO
94/26858 del mismo solicitante que la presente describe el modo en
que pueden ser usados ciertos polímeros aniónicos, junto con
tensioactivos no iónicos, tanto para mejorar la limpieza inicial
como para evitar el nuevo depósito de suciedad sobre superficies
duras que han sido limpiadas con composiciones que comprenden estos
polímeros. Se cree que el polímero no solamente mejora la
detergencia inicial de la formulación, sino que es depositado
también sobre la superficie durante el procedimiento de limpieza,
dejando una película protectora que evita la adhesión de la
suciedad o ayuda a la supresión de la suciedad. Además de los
polímeros aniónicos, es conocido depositar materiales de silicona y
tensioactivos fluorados con el fin de conseguir el mismo
objetivo.
El documento WO 94/26858 describe el modo en que
pueden ser preparadas las composiciones limpiadoras que depositan
una capa protectora de polímero a valores ácidos del pH. Como se
indica en el documento WO 94/26858, la ventaja de estos polímeros
se perdió a medida que aumentaba el pH de los productos anteriores.
Además de ello, una dificultad reconocida con los productos ácidos
es que tienen la capacidad potencial de deteriorar ciertas
superficies, particularmente esmaltados como los usados en los
cuartos de baño. Es preferido también que las composiciones
limpiadoras se formulen a un pH elevado con el fin de proporcionar
una detergencia sobre suciedades grasas particularmente buena. Por
lo tanto, es deseable hacer posible la formulación de productos a lo
largo del intervalo completo de pH 3-11 mientras se
mantienen las ventajas limpiadoras de desprendimiento de la suciedad
y bajo esfuerzo indicadas en el caso anteriormente mencionado.
El documento WO 89/12673 describe composiciones
limpiadoras líquidas de telas que comprenden tensioactivos no
iónicos y catiónicos y un mejorador de la detergencia de
poliacrilato. El pH de las composiciones es 7,5-12 o
\hbox{3-5}. Aunque el peso molecular de
los polímeros no es especificado, es conocido que los mejoradores de
la detergencia de poliacrilato tienen pesos moleculares bastante
por debajo de 100.000, por ejemplo, véanse los documentos US
3.922.230 y US 4.797.223.
Se ha determinado ahora que la presencia de un
tensioactivo catiónico hace posible que se aumente el pH de los
productos no iónicos y que contienen polímeros, sin pérdida de las
ventajas debidas a los polímeros. Aunque se cree que esto hace
posible que se superen las dificultades asociadas con formulaciones
a bajo pH, la incorporación de tensioactivos catiónicos tiene
ventajas adicionales como se indica con posterioridad.
Consecuentemente, la invención proporciona una
composición limpiadora de superficies duras de pH
3-12, que comprende:
a) 1-30% de tensioactivo no
iónico,
b) 0,005-5% de un polímero
aniónico soluble en agua que tiene un peso molecular medio por
encima de 100.000 y menor que 1.000.000, y dicho polímero está
exento de grupos de nitrógeno cuaternario y en el que la relación
de polímero:componente no iónico es 0,1:1 o menor, y
c) 0,005-5% de un tensioactivo
catiónico.
Un aspecto adicional de la presente invención se
refiere a un método para la limpieza de superficies duras que
comprende la etapa de tratar la superficie con una composición
limpiadora de pH 3-12, que comprende:
a) 1-30% de tensioactivo no
iónico,
b) 0,005-5% de un polímero
aniónico soluble en agua que tiene un peso molecular medio por
encima de 100.000 y menor que 1.000.000, estando dicho polímero
exento de grupos de nitrógeno cuaternario, en donde la relación de
polímero:componente no iónico es 0,1:1 o menor, y
c) 0,005-5% de un tensioactivo
catiónico.
Aunque no se desean limitaciones de la presente
invención por referencia a cualquier teoría de funcionamiento, se
cree que la detergencia aumentada de los tensioactivos no iónicos, a
pH ácido, en presencia de un polímero, es debida a la formación de
un complejo unido por hidrógeno entre el tensioactivo no iónico y
los grupos de ácidos carboxílicos no disociados, sin carga, del
polímero. A medida que se eleva el pH, los grupos ácidos del
polímero se disocian y el complejo unido por hidrógeno ya no se
forma. Se cree que en presencia del tensioactivo catiónico requerido
por la presente invención, el polímero con carga negativa (es
decir, carboxílico disociado) puede interaccionar con el
tensioactivo catiónico y el tensioactivo no iónico para formar un
complejo de tres componentes que deposita el tensioactivo no iónico
después de que se haya limpiado la suciedad y/o la superficie.
Aunque el mecanismo no está completamente aclarado, esto puede ser
debido posiblemente a la interacción del polímero eléctricamente
cargado con micelas mixtas de tensioactivo catiónico y no
iónico.
Se cree que el depósito del complejo sobre la
superficie tiene dos resultados. En primer lugar, la concentración
del tensioactivo en la superficie es aumentada, dando lugar a una
limpieza mejorada en el ciclo de limpieza inicial y a una reducción
del denominado esfuerzo de limpieza primaria. Se cree también que
el complejo, o al menos alguna parte del mismo, permanece sobre la
superficie después de la limpieza y evita o reduce una nueva unión
de la suciedad a la superficie, haciendo así que la superficie sea
más fácil de limpiar en un segundo y en posteriores ciclos de
limpieza, es decir, reduce el esfuerzo de limpieza
"secundario".
La presencia de un tensioactivo catiónico en las
composiciones de la invención puede proporcionar también un efecto
antimicrobiano durante la limpieza primaria, cuando el componente
catiónico es antimicrobiano. Usando composiciones según la
invención, es posible conseguir una reducción de log 5 en las
poblaciones de bacterias. Sorprendentemente, se ha determinado que
las composiciones según la invención que contienen tensioactivos
catiónicos microbianos muestran una higiene de mayor duración sobre
superficies que han sido tratadas con las composiciones y pueden
mantener el efecto antimicrobiano incluso después de que las
superficies hayan sido aclaradas. Esto se cree que es debido en
parte a la retención de los componentes antimicrobianos de la
formulación en la superficie y puede ser debido en parte a que la
formulación evita una nueva adhesión de microbios en la
superficie.
Consecuentemente, un tercer aspecto de la
presente invención se refiere al uso, en una composición limpiadora
de superficies que comprende un tensioactivo no iónico y un
tensioactivo catiónico antimicrobiano, de un polímero aniónico
soluble en agua que tiene un peso molecular por encima de 100.000 y
menor que 1.000.000, y dicho polímero está exento de grupos de
nitrógeno cuaternario, para prolongar la eficacia antimicrobiana
del tensioactivo catiónico antimicrobiano sobre dicha
superficie.
Como se explicará más en detalle con
posterioridad, las composiciones de la invención pueden comprender
otros componentes ventajosos que resulten depositados en la
superficie durante una operación de limpieza realizada con esta
composición.
Se describen más en detalle a continuación
diversas características preferidas y esenciales de la
invención.
El polímero soluble en agua es un componente
esencial de las composiciones según la presente invención.
Como se indicó anteriormente, los polímeros según
la invención son polímeros solubles en agua que tienen un peso
molecular medio por encima de 100.000 y menor que 1.000.000 y que
están preferentemente exentos de grupos de nitrógeno cuaternario.
Normalmente, estos polímeros son polímeros que tienen grupos
funcionales carboxilato, aunque no está excluido el uso de otros
polímeros aniónicos. En el contexto de la presente invención, los
polímeros aniónicos son los que tienen una carga negativa o
polímeros similares en forma protonada. Se pueden emplear mezclas de
polímeros.
Los polímeros preferidos en las realizaciones de
la presente invención son aquellos que están fácilmente disponibles
en el mercado. Estos son polímeros de ácido acrílico o metacrílico
o anhídrido maleico, o un copolímero de uno o más de los mismos
conjuntamente o con otros monómeros.
Los polímeros particularmente adecuados incluyen
poli(ácido acrílico), poli(anhídrido maleico) y copolímeros
de los anteriormente mencionados con etileno, estireno y
metil-vinil-éter.
Los polímeros más preferidos son copolímeros de
anhídrido maleico, preferentemente los formados con estireno, ácido
acrílico, metil-vinil-éter y etileno.
El peso molecular del polímero está por encima de
100.000. VERSICOL E-11® (de la empresa Allied
Colloids), que es un poli(ácido acrílico), se ha encontrado que es
un polímero adecuado para ser usado en las composiciones según la
invención.
Normalmente, las composiciones limpiadoras
basadas en tensioactivos comprenden al menos 0,01% en peso sobre el
producto. La ventaja positiva de la presencia del polímero con
respecto a la mejora de las propiedades limpiadoras puede ser
identificada incluso cuando están presentes niveles muy bajos de
polímero y tensioactivo. Esta propiedad de un bajo umbral de
concentración es particularmente ventajosa en aplicaciones de la
invención en las que es esperada una dilución considerable, como en
la limpieza de suelos.
Preferentemente, el nivel de polímero es
0,05-5,0% en peso, nivel en el que las ventajas de
anti-nuevo ensuciamiento se hacen particularmente
significativas. Más preferentemente está presente
0,2-2,0% en peso de polímero. Se ha determinado que
los niveles superiores de polímero no proporcionan ventajas
adicionales significativas de limpieza con los factores de dilución
comunes, mientras que aumentan el coste de las composiciones. Se
cree que los niveles elevados de polímero aumentan la viscosidad
del producto y dificultan el humedecimiento y penetración del
producto en la suciedad. Sin embargo, para productos concentrados
que son significativamente diluidos antes de ser usados, el nivel
inicial de polímero puede ser tan elevado como 5% en peso.
Como se mencionó anteriormente, el peso molecular
del polímero está por debajo de 1.000.000 daltones. Se cree que a
medida que aumenta el peso molecular, se reduce la ventaja de
limpieza del polímero.
Es esencial que las composiciones según la
presente invención comprendan al menos un tensioactivo no iónico.
La composición según la invención comprende componentes activos
detergentes que pueden ser escogidos entre componentes activos
detergentes no iónicos disponibles en el comercio. Los compuestos
activos detergentes no iónicos adecuados pueden ser ampliamente
descritos como compuestos producidos por la condensación de grupos
de óxido de alquileno, que son de naturaleza hidrófila, con un
compuesto hidrófobo orgánico que puede ser de naturaleza alifática o
alquil- aromática. Los alcanoles alcoxilados son particularmente
preferidos.
La longitud del radical hidrófilo o de
polioxialquileno que es condensado con cualquier grupo hidrófobo
particular puede ser fácilmente ajustada para producir un compuesto
soluble en agua que tenga el grado deseado de equilibrio entre
elementos hidrófilos e hidrófobos. En general, los compuestos serán
alcoholes alcoxilados que tienen cadenas alquílicas
C_{8}-C_{22} y 1-20 equivalentes
molares de residuos de óxido de etileno y/o óxido de propileno
unidos a las mismas.
Ejemplos particulares incluyen el producto de
condensación de alcoholes alifáticos que tienen de 8 a 18 átomos de
carbono en una configuración de cadena lineal o ramificada con
2-15 moles de óxido de etileno. Ejemplos de estos
materiales incluyen un condensado de aceite de coco-óxido de
etileno que tiene de 2 a 15 moles de óxido de etileno por mol de
alcohol de coco; condensados de alquilfenoles cuyo grupo alquilo
contiene de 6 a 12 átomos de carbono con 5 a 25 moles de óxido de
etileno por mol de alquilfenol.
Los tensioactivos no iónicos preferidos son los
productos de condensación de alcoholes de 9-15
átomos de carbono con 3-10 moles de óxido de
etileno. En las realizaciones de la invención, se ha encontrado que
la serie DOBANOL® de tensioactivos no iónicos de alcoholes
etoxilados (de la empresa Shell) son adecuados. Los materiales
preferidos incluyen DOBANOL 91-5®
(alquil-etoxilato de alquilo
C_{9}-C_{11}, 5 EO, de la empresa Shell) y
DOBANOL 91-8® (alquil-etoxilato de
alquilo C_{9}-C_{11}, 8EO, de la empresa
Shell.
Es posible usar mezclas de tensioactivos no
iónicos. Como se describirá más en detalle con posterioridad, estos
sistemas mixtos tienen algunas ventajas en la supresión de espuma
de los productos.
Materiales alternativos de tensioactivos no
iónicos que están previstos incluyen condensados de producto de
reacción de óxido de etilendiamina y propileno con óxido de
etileno, los condensados que contienen de 40 a 80% de radicales de
polioxietileno por peso y que tienen un peso molecular de 5.000 a
11.000; óxidos de aminas terciarias de estructura R_{3}NO, en la
que el grupo R es un grupo alquilo de 8 a 18 átomos de carbono y
los demás son cada uno grupos metilo, etilo o
hidroxi-etilo, por ejemplo, óxido de
dimetildodecilamina; óxidos de fosfinas terciarias de estructura
R_{3}PO, en la que un grupo R es un grupo alquilo de 10 a 18
átomos de carbono, y los otros son cada uno grupos alquilo o
hidroxialquilo de 1 a 3 átomos de carbono, por ejemplo, óxido de
dimetildodecilfosfina; y dialquil-sulfóxidos de
estructura R_{2}SO en la que el grupo R es un grupo alquilo de 10
a 18 átomos de carbono y el otro es metilo o etilo, por ejemplo,
metiltetradecil-sulfóxido; alquilolamidas de ácidos
grasos; condensados de óxidos de alquileno de alquilolamidas de
ácidos grasos y alquil-mercaptanos. Además, se cree
que los tensioactivos de alquil-poliglicósidos
pueden ser empleados como el tensioactivo no iónico.
La cantidad de componente activo detergente no
iónico que va a ser empleada en la composición de la invención será
de 1 a 30% en peso, preferentemente de 3 a 15% en peso. Los niveles
de 15% de componente activo muestran poco aumento del rendimiento
limpiador usados en estado puro, aunque estos niveles superiores
pueden ser empleados en productos destinados a ser
considerablemente diluidos antes de ser usados. Las composiciones
normales comprenderán 5-10% en peso de componente
activo no iónico sobre el producto. El tensioactivo aniónico puede
estar presente en proporciones relativamente pequeñas, sin embargo,
es preferible que el tensioactivo aniónico esté ausente de la
composición. Como se describe más en detalle con posterioridad,
pueden estar presentes cantidades pequeñas de detergentes aniónicos
en la forma de jabones como parte de un sistema antiespumante. Es
preferido que las composiciones de la invención comprendan menos de
2% en peso, preferentemente menos de 1% de tensioactivo
aniónico.
Normalmente, los tensioactivos catiónicos son
materiales de fórmula general
\hbox{R _{1} R _{2} R _{3} R _{4} N ^{+} X ^{-} ,} en la
que la totalidad de los radicales son hidrocarburos con o sin
sustitución de grupo hidroxi, y al menos uno de los radicales
R_{1}-R_{4} es un grupo alquilo
C_{6}-C_{22}, aralquilo o hidroxialquilo, al
menos uno de los radicales R_{1}-R_{4} es un
grupo alquilo C_{1}-C_{4} o hidroxialquilo y X
es un equivalente de anión monovalente.
Los tensioactivos catiónicos son preferentemente
compuestos de nitrógeno cuaternario de fórmula general
R_{1}R_{2}R_{3}R_{4}N^{+}X^{-} en la que R_{1} y R_{2} son grupos alquilo C_{1}-C_{4} o hidroxi-alquilo iguales o diferentes, R_{3} es alquilo C_{6}-C_{22}, alcarilo o hidroxialquilo, R_{4} es alquilo C_{1}-C_{22}, alcarilo o hidroxialquilo y X es un equivalente de anión monovalente.
R_{1}R_{2}R_{3}R_{4}N^{+}X^{-} en la que R_{1} y R_{2} son grupos alquilo C_{1}-C_{4} o hidroxi-alquilo iguales o diferentes, R_{3} es alquilo C_{6}-C_{22}, alcarilo o hidroxialquilo, R_{4} es alquilo C_{1}-C_{22}, alcarilo o hidroxialquilo y X es un equivalente de anión monovalente.
Preferentemente X es un halógeno, lo más
preferentemente cloruro de bromuro.
Preferentemente R_{1} y R_{2} son metilo. En
las realizaciones de la invención R_{3} es preferentemente
alquilo C_{8}-C_{18}, más preferentemente
alquilo C_{10}-C_{16}. En las realizaciones de
la invención R_{4} es preferentemente metilo, alquilo
C_{8}-C_{18} o bencilo. Por tanto, los
tensioactivos catiónicos usados pueden tener tres radicales de
"cadena corta" como metilo y un radical de "cadena larga"
soluble en grasa o dos cadenas "cortas" y dos "cadenas
largas" solubles en grasas, en donde las "cadenas largas"
pueden ser hidrocarburos lineales o ramificados o contener anillos
aromáticos.
Una ventaja adicional de incluir un tensioactivo
catiónico en las composiciones de la invención es que los
tensioactivos catiónicos preferidos confieren propiedades
antimicrobianas a la formulación. Sorprendentemente, se ha
determinado que las composiciones según la invención que contienen
tensioactivos catiónicos antimicrobianos muestran una higiene de
mayor duración sobre superficies que han sido tratadas con las
composiciones.
Los compuestos activos detergentes catiónicos
particularmente adecuados incluyen bromuro de
cetiltrimetil-amonio (CTAB), cloruro de
di-sebo-di-metil-amonio
(disponible en el mercado como BARDAC 2250), cloruro de benzalconio
y sus mezclas.
Los tensioactivos catiónicos que comprenden un
sustituyente de arilo son especialmente preferidos ya que se cree
que proporcionan efectos antimicrobianos particularmente buenos.
Los niveles normales de tensioactivo catiónico se
situarán en el intervalo de 0,05-3% en peso sobre
el producto. Los niveles preferidos de tensioactivo catiónico son
de aproximadamente 1-3% en peso.
La cantidad total de compuesto activo detergente
que va a ser empleada en la composición detergente de la invención
será generalmente de 1,5 a 30%, preferentemente de 2 a 20% en peso,
lo más preferentemente de 5-20% en peso.
Pueden estar presentes disolventes en las
composiciones de la invención.
Es preferido que las composiciones de la presente
invención comprendan no más de 2% en peso de disolventes de fórmula
general:
R_{1}-O-(EO)_{m}-(PO)_{n}-R_{2},
en la que R_{1} y R_{2} son
independientemente alquilo C_{2-6} o H, pero no
son los dos hidrógeno, m y n son independientemente
0-5. Se cree que el uso de polímero en las
composiciones según la presente invención pueden compensar los
efectos por otra parte perjudiciales de cualquier disolvente que
esté presente cuando el producto se use en ciertos materiales
plásticos.
\newpage
Más preferentemente, está presente no más de 2%
en peso de un disolvente seleccionado entre el grupo que consiste
en
di-etilenglicol-mono-n-butil-éter,
mono-etilenglicol-mono-n-butil-éter,
propilenglicol-n-butil-éter y sus
mezclas. Ventajosamente, no está presente efectivamente ningún otro
disolvente más que agua.
Preferentemente, la composición contiene
mejoradores de la detergencia o secuestrantes de iones metálicos no
mejoradores de la detergencia, y estos son conocidos colectivamente
como agentes de unión de iones metálicos.
Los agentes de unión de iones metálicos adecuados
incluyen nitrilotriacetatos, policarboxilatos, citratos, ácidos
dicarboxílicos, fosfatos solubles en agua especialmente
polifosfatos, mezclas de orto- y piro-fosfato,
zeolitas y sus mezclas. Estos agentes pueden actuar adicionalmente
como abrasivos si están presentes en una cantidad en exceso de su
solubilidad en agua, como se explica en la presente memoria
descriptiva. En general, cuando el agente de unión de iones
metálicos es un mejorador de la detergencia formará preferentemente
de 0,05 a 25% en peso de la composición.
Se pueden emplear también opcionalmente agentes
de unión de iones metálicos como etilendiaminotetraacetatos (por
ejemplo, EDTA), amino-polifosfonatos (por ejemplo,
los disponibles como la serie de materiales
\hbox{ DEQUEST ®)} y fosfatos y una amplia
diversidad de otros ácidos y sales orgánicos polifuncionales (que
incluyen materiales como glicino-diacetato de
metilo (MGDA)).
Una ventaja adicional particular de incluir
agentes de unión de iones metálicos, preferentemente acetatos
orgánicos, más preferentemente MGDA o EDTA, se cree que es que las
propiedades microbiocidas de los tensioactivos catiónicos son
mejoradas especialmente frente a bacterias
gram-negativas, particularmente bajo condiciones de
agua dura.
Los niveles preferidos de agentes de unión de
iones metálicos son 0,05-5% en peso,
preferentemente 0,1-3,0% en peso, lo más
preferentemente 1,5-3% en peso. En las composiciones
preferidas que contienen aproximadamente 2% de tensioactivo
catiónico, un 1,5-3% de un secuestrante de acetato
orgánico proporcionará una reducción de log cinco en bacterias
viables incluso contra cepas bacterianas recalcitrantes como
Pseudomonas aeruginosa.
Las composiciones preferidas según la invención
contienen 1,5-3% en peso de MGDA o EDTA.
Además de la ventaja de limpieza, se ha
determinado que la formulación que contiene polímero, alcohol,
etoxilato, tensioactivo catiónico y agente secuestrante tiene la
ventaja adicional de que reduce la adhesión de esporas fúngicas y/o
bacterianas a las superficies. Esto se describe más en detalle a
continuación con referencia a los ejemplos.
La composición según la invención puede contener
otros ingredientes que ayuden al rendimiento de limpieza y la
utilidad general.
Normalmente, un ingrediente opcional adicional
para las composiciones según la invención es un material regulador
de la formación de espuma, que puede ser empleado en las
composiciones según la invención que tengan una tendencia a producir
excesiva espuma en uso. Un ejemplo de un material regulador de la
formación de espuma es un jabón. Los jabones son sales de ácidos
grasos que incluyen jabones de metales alcalinos como las sales de
sodio, potasio, amonio y alcanol-amonio de ácidos
grasos superiores que contienen de aproximadamente 8 a
aproximadamente 24 átomos de carbono y, preferentemente, de
aproximadamente 10 a aproximadamente 20 átomos de carbono. Son
particularmente útiles las sales de sodio y potasio y mono-, di- y
tri-etanolamina de las mezclas de ácidos grasos
derivados de aceite de coco y aceite de cacahuete triturado. Cuando
se emplea, la cantidad de jabón puede formar al menos 0,005% por
ciento, preferentemente 0,5% a 2% en peso de la composición.
Un ejemplo adicional de materiales reguladores de
la formación de espuma son disolventes orgánicos, sílices
hidrófobas, aceites de silicona e hidrocarburos.
Un material regulador de la formación de espuma
alternativo comprende un tensioactivo no iónico mixto de EO/PO. Los
detergentes no iónicos etoxilados/propoxilados adecuados incluyen
el producto de condensación de alcoholes alifáticos que tienen de 8
a 22 átomos de carbono en una configuración de cadena lineal o
ramificada con óxido de etileno y óxido de propileno, como un
condensado de aceite de coco-óxido de etileno/óxido de propileno
que tiene de 2 a 15 moles en total de óxido de etileno y óxido de
propileno por mol de alcohol de coco. Es preferible que la relación
en moles de óxido de etileno a óxido de propileno se sitúe en el
intervalo de 1:5-5:1.
Los componentes no iónicos
etoxilados/propoxilados particularmente preferidos incluyen
moléculas de fórmula general:
R(EO)_{n}(PO)_{m}H
\newpage
en la cual: R es un resto de alquilo que tiene
una longitud media de la cadena carbonada de
C_{8}-C_{14}, preferentemente
C_{9}-C_{11}, EO es un resto de óxido de
etileno, n es 1-10, PO es un resto de óxido de
propileno y m es 1-5. Un material particularmente
preferido es C9-11 5-8EO
1-3PO, lo más preferentemente C9-11
6EO
2PO.
La cantidad de componente activo detergente no
iónico etoxilado/propoxilado para ser empleada en la composición de
la invención será generalmente de 2 a 10% en peso y, lo más
preferentemente, de 3-6% en peso.
Las relaciones preferidas del tensioactivo
etoxilado al etoxilado/propoxilado se sitúan en el intervalo de 4:1
2:1, estando presente el tensioactivo etoxilado en un exceso en
peso sobre el tensioactivo etoxilado/propoxilado.
Las composiciones según la invención pueden
contener también, además de los ingredientes ya mencionados, otros
ingredientes opcionales como reguladores del pH, protectores
solares, colorantes, abrillantadores ópticos, agentes suspensores de
la suciedad, enzimas, agentes blanqueadores compatibles, agentes
para controlar la gelificación, estabilizadores de
congelación-descongelación, biocidas adicionales,
conservantes, hidrotropos detergentes, perfumes y agentes de
opacidad.
Los hidrotropos son componentes opcionales
útiles. Se cree que el uso de hidrotropos hace posible que el punto
de turbidez de las composiciones se eleve sin necesidad de añadir
tensioactivos aniónicos.
Los hidrotropos adecuados incluyen
tolueno-sulfonatos de metales alcalinos, urea,
xileno- y cumeno-sulfonatos de metales alcalinos,
alcoholes de cadena corta, preferentemente alcoholes
C_{2}-C_{5} y glicoles. Son preferidos entre
estos hidrotropos los sulfonatos, particularmente los cumeno- y
tolueno-sulfonatos.
Los niveles normales de hidrotropo varían en el
intervalo de 0-5% para los sulfonatos. Son
necesarios niveles correspondientemente más elevados de urea y
alcoholes. Los hidrotropos generalmente no son necesarios para
productos diluidos.
Dado que las composiciones de la invención
comprenden efectivamente un medio para el depósito de un complejo
de tensioactivo/polímero sobre la superficie que está siendo
limpiada, está previsto que las composiciones de la invención puedan
comprender adicionalmente componentes que son deseables para
depositar sobre una superficie. Tres clases preferidas de
componentes adicionales son los perfumes, componentes
antimicrobianos tensioactivos no catiónicos y repelentes de insectos
y/o insecticidas.
Dado que las composiciones de la invención ya
comprenden un tensioactivo catiónico y son alcalinas, ya se
encuentra alguna actividad antimicrobiana en las composiciones. Los
componentes antimicrobianos no tensioactivos y no catiónicos
adicionales adecuados son conocidos en la técnica. Ejemplos típicos
de esta clase de materiales incluyen aceites de perfumes
antimicrobianos y componentes aceitosos.
Los niveles normales de agente antimicrobiano no
catiónico en las formulaciones varían en el intervalo de 0,01 a 8%,
siendo preferidos niveles de 0,05-4% en peso,
particularmente de forma aproximada 2% para composiciones normales y
está presente hasta dos o cuatro veces esa concentración en los
denominados productos concentrados. Para productos pulverizables la
concentración del agente antimicrobiano estará en el intervalo de
0,05-0,5% en peso.
Los repelentes de insectos particularmente
adecuados incluyen aceites esenciales como los del género Mentha,
particularmente Mentha arvensis, mentha piperita, mentha spicata y
Mentha cardica; aceite de limonero de las Indias Orientales, aceite
de limón, citronela, aceite de cedro y de pino; terpenoides,
particularmente limoneno, carvona, cineol, linalool, goma de
alcanfor, citronelal, alfa- y beta-terpenol, ácido
fencólico, borneol, iso-borneol, acetato de bornilo
y acetato de iso-bornilo. Los repelentes de
insectos más preferidos son los terpenoides, particularmente el
limoneno. De los aceites anteriormente mencionados muchos se conoce
que muestran efectos antimicrobianos al mismo tiempo que son
repelentes de insectos y/o perfumes.
El nivel de repelente de insectos requerido
variará con la naturaleza del material usado. Para aceites
esenciales y terpenoides, los niveles preferidos son
0,1-5% sobre el producto.
Es preferible que las composiciones de la
presente invención estén esencialmente exentas de partículas
abrasivas.
El pH preferido de los productos puros es
7-12, siendo más preferido un pH en el intervalo de
7-11 y siendo particularmente preferido un pH de
aproximadamente 10-11, con el fin de equilibrar la
eficacia limpiadora y de higiene.
Las composiciones particularmente preferidas
según la presente invención son líquidos acuosos móviles, que
tienen un pH de 7-12 (preferentemente
7-11) que comprenden:
a) 5-20% de un tensioactivo no
iónico de alcohol etoxilado 2-15 EO,
C_{8}-C_{18},
b) menos de 1% en peso de tensioactivos
aniónicos,
c) 0,2-2% en peso de un polímero
aniónico soluble en agua que tiene un peso molecular medio por
encima de 100.000 y menor que 1.000.000, siendo dicho polímero un
polímero de al menos uno de ácido acrílico, ácido metacrílico o
anhídrido maleico con al menos uno de ácido acrílico, ácido
metacrílico, anhídrido maleico, etileno, estireno y
metil-vinil-éter, y
d) 0,05-5% en peso
(preferentemente 0,05-2% en peso) de un tensioactivo
catiónico que es un compuesto de nitrógeno cuaternario de fórmula
general R_{1}R_{2}R_{3}R_{4}N^{+}X^{-}, en la que
R_{1} y R_{2} son iguales o diferentes y son alquilo
C_{1}-C_{4} o hidroxi-alquilo,
R_{3} es un grupo alquilo C_{6}-C_{22},
aralquilo o hidroxialquilo, R_{4} es un grupo alquilo
C_{1}-C_{22}, alcarilo o hidroxialquilo y X es
un equivalente de anión monovalente y,
e) no más de 2% de un disolvente seleccionado
entre el grupo que comprende
di-etilenglicol-mono-n-butil-éter,
mono-etilenglicol-mono-n-butil-éter,
propilenglicol-n-butil-éter y sus
mezclas.
Las composiciones más particularmente preferidas
según la invención son como se describe en el párrafo anterior,
pero contienen un tensioactivo catiónico que tiene propiedades
antimicrobianas (como cloruro de benzalconio) y un agente de unión
de iones metálicos que es un acetato orgánico. Estas composiciones
exhiben una limpieza primaria y secundaria mejoradas a pH elevado y
tienen también propiedades antimicrobianas eficaces y persistentes
contra una amplia gama de microbios.
Pueden ser elaboradas composiciones que
comprendan un polvo esencialmente seco y que formen las
composiciones de la invención tras la adición de agua.
Con el fin de que la presente invención pueda ser
adicionalmente comprendida, se describirá con posterioridad por
medio de los siguientes ejemplos no limitativos.
Ejemplos
1-6
En todos los ejemplos de limpieza descritos a
continuación se depositó un nivel especificado (basado en
componentes no volátiles) de suciedad sobre una zona de dimensión
"A4" de superficie de ensayo "DECAMEL" (marca registrada
de la empresa Formica) por pulverización. La suciedad comprendía 1%
de tripalmitato de glicerol, 0,5% de trioleato de glicerol, 0,5% de
caolín, 0,2% de parafina líquida, 0,1% de ácido palmítico, 0,02% de
negro de carbono en esencias metiladas. La suciedad se dejó
envejecer durante un período de tiempo especificado a temperatura
ambiente antes de la limpieza. El esfuerzo inicial requerido para
limpiar la superficie se cita a continuación como el esfuerzo de
limpieza primaria.
Cuando se examinaron las ventajas de la limpieza
secundaria, con el fin de investigar el rendimiento
anti-nuevo ensuciamiento, las láminas de DECANEL
fueron previamente tratadas con la composición del ensayo y
copiosamente aclaradas antes del ensuciamiento. El esfuerzo
requerido para limpiar las superficies nuevamente ensuciadas es
conocido como el esfuerzo de limpieza secundaria.
En la limpieza tanto primaria como secundaria, el
esfuerzo total usado para suprimir la suciedad de la superficie del
ensayo usando un trapo de esponja celulósica se midió usando un
dispositivo equipado con medios de medición de la fuerza para
determinar el esfuerzo total aplicado a la superficie. Debido a la
variabilidad de las condiciones experimentales, en los datos que
siguen los resultados no deben ser comparados entre las series de
experimentos presentadas en las diferentes tablas.
Las formulaciones comprendían tensioactivo no
iónico y agua con y sin polímero y con y sin tensioactivo
catiónico. Los tensioactivos no iónicos empleados fueron DOBANOL
91-5® (alquil-etoxilato de alquilo
C_{9}-C_{11}, 5EO de la empresa Shell) y
DOBANOL 91-8® (alquil-etoxilato de
alquilo C_{9}-C_{11}, 8EO de la empresa Shell).
Los polímeros ilustrativos de la presente invención eran un
poli(ácido acrílico) (VERSICOL E11® de la empresa Allied Colloids)
con un peso molecular medio de 250.000 daltones. Los tensioactivos
catiónicos usados fueron bromuro de alquil
\hbox{C _{n} -trimetil-amonio}
(C_{n}TAB: en donde n es 12, 14 y 16), bromuros de dicetildimetil-
y tricetilmetil-amonio (DTAB y TTAB,
respectivamente). El pH de las composiciones fue regulado con
hidróxido de sodio o un sistema tamponante de carbonato/bicarbonato
como se indica.
Los ejemplos 1a-1d en la tabla 1
siguiente muestran el esfuerzo de limpieza primaria requerido con
el uso de composiciones que contenían las formulaciones dadas,
sobre la suciedad anteriormente proporcionada, envejecida durante un
período de dos días después de la aplicación de la suciedad a un
recubrimiento de 0,5 mg/cm^{2}.
| 1a | 1b | 1c | 1d | |
| Dobanol 91-5 | 7% | 7% | 7% | 7% |
| Cetil-TAB | - | - | 1% | 1% |
| Versicol E11 | - | 0,5% | - | 0,5% |
| Carbonato/bicarbonato | pH 9 | pH 9 | pH 9 | pH 9 |
| Esfuerzo de limpieza (N/s) | 1036 | 769 | 689 | 412 |
A partir de la tabla 1 se puede observar que el
esfuerzo de limpieza primaria es minimizado a pH alcalino en
presencia tanto del tensioactivo catiónico como del polímero
(ejemplo 1d), mientras que se requiere un esfuerzo mayor si está
ausente uno o ambos de estos componentes (compárese con los
ejemplos comparativos 1a, 1b y 1c). Se cree que esto es debido a la
formación de un complejo de polímero/tensioactivo que aumenta la
concentración de tensioactivo en la superficie.
La tabla 2 siguiente muestra el efecto del tipo
catiónico sobre el esfuerzo de limpieza primaria. Los esfuerzos se
realizaron sobre la suciedad anteriormente dada envejecida durante
un período de un día después de la aplicación de la suciedad a un
recubrimiento de 0,25 mg/cm^{2}.
| 2a | 2b | 2c | 2d | 2e | 2f | 2g | 2h | |
| Dobanol 91-8 | 7% | 7% | 7% | 7% | 7% | 7% | 7% | 7% |
| TTAB | - | - | 1% | 1% | - | - | - | - |
| DTAB | - | - | - | - | 1% | 1% | - | - |
| CTAB | - | - | - | - | - | - | 1% | 1% |
| Versicol E11 | - | 0,5% | - | 0,5% | - | 0,5% | - | 0,5% |
| Hidróxido hasta | pH 9 | pH 9 | pH 9 | pH 9 | pH 9 | pH 9 | pH 9 | pH 9 |
| Esfuerzo de limpieza (N/s) | 1754 | 1480 | 1520 | 399 | 1728 | 617 | 1324 | 442 |
A partir de la tabla 2 se puede observar que en
comparación con el testigo (ejemplo comparativo 2a) el esfuerzo de
limpieza primaria es en todos los casos considerablemente reducido
mediante la combinación de un tensioactivo, polímero y componente
catiónico (ejemplos 2d, 2f y 2h) en comparación con los sistemas en
los que solamente se añade el componente catiónico (ejemplos
comparativos 2c, 2e y 2g). La adición del polímero solo, en
ausencia del tensioactivo catiónico (ejemplo comparativo 2b) no
proporciona ninguna reducción significativa del esfuerzo de
limpieza primaria a este pH. Se puede observar que, de los
diferentes componentes catiónicos usados, los materiales de TTAB y
CTAB proporcionan el esfuerzo de limpieza más bajo.
La tabla 3 siguiente ilustra adicionalmente el
efecto del pH para composiciones que comprenden 7% de DOBANOL
91-5 y 0,5% de VERSICOL E11 en presencia de
diferentes niveles de CTAB al pH indicado. El pH fue regulado con
hidróxido y los experimentos se realizaron sobre la suciedad
anteriormente proporcionada envejecida durante un período de un día
después de la aplicación de la suciedad a un recubrimiento de 0,25
mg/cm^{2}. Los resultados se proporcionan en esfuerzo primario
total para limpiar en N/s.
| 3a | 3b | 3c | |
| pH | pH 6 | pH 8 | pH 10 |
| 0% CTAB | 213 | 262 | - |
| 25% CTAB | 163 | 195 | 193 |
| 0,5% CTAB | 142 | 180 | 175 |
| 1% CTAB | 151 | 131 | 190 |
A partir de la tabla 3 se puede observar que a lo
largo de este intervalo del pH el esfuerzo de limpieza primaria
generalmente cae a medida que se aumenta el nivel del tensioactivo
catiónico.
La tabla 4 siguiente proporciona datos
adicionales sobre el efecto del pH para composiciones que
comprenden 8% de componente activo en total y 0,5% de VERSICOL E11
en presencia de niveles diferentes de CTAB (C) y DATB (D) al pH
indicado. El material activo no catiónico es DOBANOL
91-5. El pH fue regulado con hidróxido y los
experimentos se realizaron sobre la suciedad anteriormente
proporcionada envejecida durante un período de un día después de la
aplicación de la suciedad a un recubrimiento de 0,25 mg/cm^{2}.
Los resultados se proporcionan en esfuerzo de limpieza primaria
total en N/s.
| 4a | 4b | 4c | 4d | |
| pH | pH 4 | pH 7 | pH 4 | pH 7 |
| tipo de catiónico | C | C | D | D |
| 0,00% catiónico | 162 | 749 | 162 | 749 |
| 0,13% catiónico | 171 | 399 | 171 | 308 |
| 0,25% catiónico | 188 | 288 | 173 | 227 |
| 0,50% catiónico | 190 | 403 | 162 | 269 |
A partir de la tabla 4, se puede observar que las
composiciones muestran un escaso rendimiento de limpieza al pH
superior a menos que esté presente el tensioactivo catiónico. En el
intervalo de valores inferiores del pH (ejemplos 4a y 4c) el efecto
descrito en el documento WO 94/26858 se cree que está actuando para
reducir el requisito del esfuerzo de limpieza primaria, y no hay
ningún efecto significativo al añadir el componente catiónico (si
acaso las composiciones empeoran ligeramente) aunque todavía se
consigan resultados de limpieza útiles.
En el intervalo de pH superior (ejemplos 4b y 4d)
se puede observar que la adición de tensioactivo catiónico rebaja
significativamente el esfuerzo de limpieza y hace posible que los
sistemas de componente no iónico/polímero consigan resultados
similares a los obtenidos con productos más ácidos.
La tabla 5 siguiente muestra el efecto sobre el
esfuerzo de energía de limpieza primaria y el punto de turbidez al
modificar el tensioactivo no iónico presente. Las composiciones
comprenden 7% de una mezcla de Dobanol 91-5 y
Dobanol 91-8, 1% de CTAB y 0,5% de Versicol E11. La
tabla es una lista de porcentaje de Dobanol 91-8 en
la parte o iónica de la mezcla de tensioactivos, de forma que el
resto de la mezcla es Dobanol 91-5.
| % Dobanol 91-8 | Esfuerzo (N/s) | Punto de turbidez | |
| 5a | 0 | 331 | 30 |
| 5b | 25 | 401 | 42,5 |
| 5c | 50 | 479 | 53 |
| 5d | 75 | 809 | 64 |
| 5e | 100 | 876 | 75 |
A partir de la tabla 5 se puede observar que las
composiciones que tienen un elevado contenido de tensioactivo
Dobanol 91-5 (para el ejemplo 5a) proporcionan la
mejor reducción del esfuerzo de limpieza primaria, mientras que las
composiciones que tienen un elevado contenido de Dobanol
91-5 (para el ejemplo 5e) proporcionan también una
reducción útil en el esfuerzo de limpieza primaria, aunque es menos
considerable que para el otro tensioactivo. Está claro a partir de
la tabla que la selección de una combinación apropiada de
tensioactivos hace posible que se controle el punto de turbidez de
las composiciones.
La tabla 6 siguiente muestra el efecto del
requisito del esfuerzo de limpieza secundaria en ciclos de limpieza
posteriores para las composiciones de la invención, usando dos
componentes catiónicos diferentes. El material "VARI" es
Varisoft 442-100P (marca registrada de la empresa
Sherex-Witco), un cloruro de di-sebo
endurecido- dimetil-amonio.
| 6a | 6b | 6c | 6d | |
| CTAB | CTAB | VARI | VARI | |
| primaria | re-ensuciado | primaria | re-ensuciado | |
| pH 6 | 886 | 203 | 846 | 364 |
| pH 8 | 679 | 257 | 745 | 460 |
| pH 10 | 969 | 426 | 958 | 602 |
| pH 12 | 637 | 211 | 501 | 408 |
A partir de la tabla 6 se puede observar que en
todos los casos las superficies demostraron que eran más fáciles de
limpiar en el segundo ciclo de limpieza (compárese 6a con 6b y
compárese 6c con 6d). Se cree que esto demuestra que uno o más
componentes de la composición están siendo depositados sobre la
superficie y dejando una película residual que retarda la unión de
la suciedad o ayuda a su supresión, es decir, el esfuerzo de
limpieza secundaria después del nuevo ensuciamiento de la superficie
es reducido.
Los ejemplos anteriores ilustran el modo en que
las composiciones de la presente invención hacen posible una
reducción del esfuerzo de limpieza tanto primaria como secundaria
sobre un amplio intervalo del pH.
Ejemplos
7-9
Tabla 7: a continuación se muestra el resultado
de un ensayo de la eficacia biocida usando las siguientes bacterias
(de la Colección Nacional de Tipos de Cultivos o Colección de
Cultivos de Tipo Americano). Los cultivos se mantuvieron sobre
gránulos en un entorno de conservación criogénica a -80ºC.
| Staphylococcus aureus | NCTC 10788 |
| Pseudomonas aeruginosa | ATCC 15442 |
| Saccharomyces cerevisiae | ATCC 9763 |
Para preparar un inóculo se retiró un gránulo del
vial de almacenamiento y fue asépticamente transferido a 100 ml de
caldo nutriente y se incubaron a 37ºC en un baño de agua en
agitación durante 24 horas (bacteria). Después de la incubación, las
suspensiones de cultivos fueron asépticamente transferidas a dos
tubos de centrifugadora de 50 ml y se centrifugaron a 2180 g
durante 10 minutos (Mistral 1000, MSE) con el fin de recolectar las
células. Las materias sobrenadantes se vertieron fuera y los
sedimentos se volvieron a poner en suspensión en un diluyente de
peptona (0,1 por ciento de peptona y 0,85 por ciento de cloruro de
sodio, pH 7,0). Las suspensiones se mantuvieron a 4ºC hasta que
fueron necesarias, y antes de ser usadas en el ensayo se dejaron en
las estanterías a temperatura ambiente durante al menos 30
minutos.
El ensayo usado fue un ensayo de placas de
microtitulación, que es comparable al "Método para el ensayo
de la actividad antimicrobiana de desinfectantes en la higiene de
alimentos", más comúnmente conocido como el Ensayo de
Suspensión Europeo (EST). Se inocularon albúmina bovina a un bajo
nivel (0,03 por ciento) o a un nivel elevado (0,3 por ciento) en
algunos de los ensayos. Se hizo una dilución 1/15 de la formulación
en "agua de dureza estándar" como se citó en el método
anterior.
Se prepararon placas de microtitulación (Bibby
Sterilin, 96 pocillos esterilizados, fondo plano) añadiendo 270 ml
de solución inactivante en la hilera B de cada placa y 270 ml de
diluyente de peptona en las hileras C-G. La solución
inactivante estaba compuesta por Tween 80 (3,0 por ciento),
lecitina (0,3 por ciento), L-histidina (0,1 por
ciento), tiosulfato de sodio (0,5 por ciento) y tampón de
KH_{2}PO_{4} 0,25 N (1 por ciento) en agua destilada
esterilizada (1 litro). Se añadió agua destilada esterilizada o
albúmina bovina en la medida apropiada (120 ml) a los pocillos del
ensayo de la hilera A. Seguidamente se añadió la formulación (150
ml, dilución 1/15) a los pocillos del ensayo apropiados. Las
formulaciones se dispusieron al azar entre las placas. Las placas se
colocaron en una bandeja de "incubador de placas" de acero
inoxidable unida a un baño de agua en circulación, mantenido a
20ºC.
Seguidamente se añadió una parte alícuota de
suspensión microbiana (30 ml) simultáneamente a todos los pocillos
de la hilera A de la placa de microtitulación usando una pipeta de
canales múltiples. La mezcla del ensayo se dejó a 20ºC durante un
período de contacto de 5 minutos \pm 5 segundos, después de lo
cual se transfirió una parte alícuota (30 ml) a la hilera B
(inactivación), proporcionando una dilución de 10^{-1}. Después
de 5 \pm 1 minutos, se transfirió una parte alícuota (30 ml) a la
hilera C (diluyente de peptona). Se realizaron diluciones
adicionales en serie de la misma manera hasta la hilera G (dilución
10^{-6}). Las bacterias fueron enumeradas usando la técnica de
Miles-Misra. Tres partes alícuotas (10 ml) de cada
dilución se dispusieron en forma de puntos en placas de agar de
triptona-soja previamente secadas que habían sido
divididas en 6 sectores. Los puntos se dejaron secar y las placas
se incubaron a 37ºC durante 24 horas. Las placas se contaron
seleccionando un segmento de dilución con 3-50 cfu
por punto y se calculó la media de los 3 puntos. Se calculó el
logaritmo decimal de este número y se sustrajo del logaritmo
decimal del recuento inicial para proporcionar el valor del log
(reducción).
Todas las formulaciones contenían Dobanol
91-8 (8 por ciento) y polímero (poli(ácido
acrílico), 0,5 por ciento en peso) y se ajustaron a pH 9. Las
formulaciones se diluyeron 1/30 en el ensayo en presencia de WSH
(agua de dureza estándar) y suciedad (albúmina bovina). Se
proporcionan ejemplos para formulaciones que contenían CTAB y
cloruro de benzalconio.
| Organismo | CTAB (%) | BAAC (%) | MEDIA LOG (reducción) | |
| (2 repeticiones) | ||||
| Suciedad | Suciedad | |||
| baja | elevada | |||
| 1,0 | - | 4,5 | 4,7 | |
| Staph. aureus | 2,0 | - | 7,4 | 7,6 |
| - | 1,0 | 7,2 | 7,2 | |
| - | 2,0 | 7,2 | 7,2 | |
| 1,0 | - | 0,1 | 0,03 | |
| Pseudomonas aeruginosa | 2,0 | - | 0,04 | 0,01 |
| - | 1,0 | 2,3 | 2,6 | |
| - | 2,0 | 3,5 | 3,1 | |
| 1,0 | - | 4,4 | 3,5 | |
| Saccharomyces cerevisiae | 2,0 | - | 7,0 | 2,7 |
| - | 1,0 | 6,0 | 6,0 | |
| - | 2,0 | 6,0 | 6,0 |
A partir de los resultados proporcionados en la
tabla 7 se puede observar que los niveles de componente catiónico
usados en las composiciones de la presente invención son
suficientes para proporcionar un efecto biocida. Se puede observar
también que el cloruro de benzalconio tiene un efecto biocida
mejorado incluso contra la Pseudomonas aeruginosa
normalmente recalcitrante.
Con el fin de mostrar el efecto del secuestrante
en la mejora de la destrucción bacteriana, se prepararon
formulaciones que contenían Dobanol 91-8 (7 por
ciento en peso) y polímero (poli(ácido acrílico) VERSICOL E11, 0,5
por ciento en peso) y se ajustaron a pH 11. Las formulaciones se
diluyeron 1/20 en presencia de WSH (agua de dureza estándar) y 0,03%
de suciedad (albúmina bovina) sobre la suspensión final. Se
proporcionan ejemplos para formulaciones que contienen cloruro de
benzalconio (BAC) tanto a 1,0 como a 2,0 por ciento en peso. Se usó
un secuestrante, EDTA o bien MGDA, como se indica en la tabla 8. La
bacteria del ensayo fue Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, y
los ensayos se realizaron como se describió anteriormente. Los
ejemplos que proporcionan una reducción del log mayor que 5 se
indican en negrita.
| BAC % | EDTA % | MGDA % | Log |
| Reducción | |||
| 1 | 0,5 | 0 | 1,22 |
| 1 | 1 | 0 | 1,1 |
| 1 | 1,5 | 0 | 5,54 |
| 1 | 2 | 0 | 5,66 |
| 1 | 2,5 | 0 | 5,66 |
| 2 | 0,5 | 0 | 1,86 |
| 2 | 1 | 0 | 2,17 |
| 2 | 1,5 | 0 | 5,66 |
| 2 | 2 | 0 | 5,3 |
| 2 | 2,5 | 0 | 5,66 |
| 1 | 0 | 0,5 | 0,89 |
| 1 | 0 | 1 | 1,23 |
| 1 | 0 | 1,5 | 1,44 |
| 1 | 0 | 2 | 4,57 |
| 1 | 0 | 2,5 | 5,42 |
| 2 | 0 | 0,5 | 1,7 |
| 2 | 0 | 1 | 2,95 |
| 2 | 0 | 1,5 | 3,46 |
| 2 | 0 | 2 | 5,48 |
| 2 | 0 | 2,5 | 5,74 |
Los resultados proporcionados en la tabla 8
muestran que se puede obtener una reducción de log cinco en los
recuentos viables mediante el uso de niveles apropiados de agentes
secuestrantes.
Con el fin de demostrar las ventajas de una
higiene de mayor duración que se acumulan con las composiciones de
la presente invención, se prepararon formulaciones que contenían
Dobanol 91-8 (7 por ciento en peso) con y sin
polímero (poli(ácido acrílico) VERSICOL E11, 0,5 por ciento en
peso) y se ajustaron a pH 11. Las formulaciones se diluyeron 1/20
en presencia de WSH (agua de dureza estándar) y 0,3 por ciento de
suciedad (albúmina bovina) sobre la suspensión final. Se
proporcionan ejemplos para formulaciones que contienen cloruro de
benzalconio (BAAC) a 1,5 y 2,0% en peso. El secuestrante, EDTA o
bien MGDA se usó como se indica en la tabla 9.
La eficacia se determinó contra Staphylococcus
aureus NCTC 6538 mediante el método expuesto a continuación.
Se contaron cuadrados de baldosas de cerámica
barnizadas (tamaño = 2,5 x 2,5 cm), a partir de baldosas Cristal®
barnizadas en negro lisas de la empresa H & R Johnson con todos
los bordes inclinados retirados. Las baldosas se limpiaron
rigurosamente antes de la aplicación de la solución o producto del
ensayo, de forma que se obtuviera un recubrimiento uniforme sobre
una superficie hidrófila. La limpieza se emprendió el día de la
aplicación del producto, y el aclarado se llevó a cabo durante no
más de 24 horas antes de que se emprendiera el ensayo
microbiológico. Las baldosas se limpiaron aplicando polvo de
calcita a la baldosa y frotando vigorosamente con un trapo esponjoso
húmedo limpio. Las baldosas se aclararon con agua desionizada y se
determinó si la baldosa era hidrófila por todas partes permitiendo
que corriera una pequeña cantidad de agua sobre ella. El agua debe
correr suavemente sobre la baldosa y formar una película uniforme
sobre la superficie completa. Si cualquier zona permaneciera
hidrófoba, se volvería a aplicar calcita y se repetiría el
procedimiento de limpieza. Después de la limpieza, las baldosas
fueron secadas frotando con un tejido de papel limpio (tejido facial
Kimsoft®).
Se colocaron 50 \mul de producto de limpieza
(una formulación según la invención o bien un testigo o un ejemplo
comparativo) sobre una baldosa limpia y se extendió cuidadosamente
sobre la superficie completa de la baldosa usando una punta de
micropipeta alisada. La baldosa se dejó secar en un incubador a 30ºC
y seguidamente se llevaron a cabo algunos aclarados colocando cada
baldosa en 100 ml de WSH esterilizada durante 30 segundos, retirando
y colocando en un incubador a 30ºC para secar.
Después del tratamiento con los productos según
la invención, los ejemplos comparativos o los testigos, las baldosas
fueron almacenadas en una celda de seguridad microbiológica para
limitar la contaminación.
Con el fin de demostrar el efecto antibacteriano
sustantivo, cada producto fue ensayado por duplicado, usando 50
\mul de agua destilada esterilizada como la formulación testigo
para baldosas testigos. En el tiempo cero las baldosas tratadas
según la presente invención fueron inoculadas conjuntamente con una
baldosa testigo con 20 \mul de cultivo (como se describió
anteriormente) de forma que hubiera aproximadamente 2 x 10^{7}
bacterias/baldosa en una suciedad de 0,03% de albúmina bovina. Las
bacterias fueron extendidas por toda la zona de la baldosa usando
un extensor esterilizado. Después de 30 minutos de tiempo de
contacto entre las bacterias y las baldosas, una almohadilla de
algodón microbiológico esterilizado fue humedecido con solución
inactivante y se pasó a fondo sobre la baldosa en dos direcciones
en los ángulos derechos de una a otra. El extremo de la almohadilla
se deshizo en 10 ml de solución inactivante y el procedimiento se
repitió con una almohadilla seca para separar líquido residual y
bacterias. Las botellas inactivantes se dejaron durante 30 minutos
para permitir la recuperación de las células heridas (60 minutos
para E. Coli). Después de la recuperación, cada botella de
inactivación se centrifugó durante 15 segundos a velocidad elevada
para volver a poner en suspensión las células uniformemente en la
solución inactivante.
Para cada baldosa que estaba siendo ensayada, una
columna de pocillos en una placa de microtitulación esterilizada
fue inoculada con 270 \mul de peptona-agua,
dejando el primer pocillo vacío en cada caso. El primer pocillo fue
rellenado con 300 \mul de las soluciones de las almohadillas
inactivadas. Una cantidad adicional de 500 \mul de solución de
almohadillas inactivadas fue dispuesta en placas directamente en una
placa de agar y fue extendida usando un extensor esterilizado. Esta
placa se usó para enumerar los niveles bajos de supervivientes. Se
prepararon diluciones en serie de 10 veces de las soluciones
transfiriendo 30 \mul de soluciones a la hilera 1 o la hilera 2;
mezclándolas y seguidamente repitiendo el procedimiento otra vez en
la hilera 6 de forma que se consiguiera una dilución
10-6 (las puntas de las pipetas fueron cambiadas
entre las transferencias).
Para cada baldosa se tomó una muestra en una
placa de agar (placa secada boca abajo con el borde en una estufa a
60ºC durante 15 minutos antes de ser usada y marcada con 6 segmentos
iguales en su base con un bolígrafo marcador) fue dispuesta en
puntos con volúmenes de 10 \mul de líquido en el segmento
apropiado de la placa, colocando 3 puntos por segmento. Todas las
placas se dejaron secar boca arriba y seguidamente se colocaron boca
abajo en un incubador a 37ºC durante 24 horas. Se obtuvieron
recuentos para las placas y se obtuvo la reducción de log 10
sustrayendo el recuento de log 10 [ensayo] del recuento log 10
[testigo].
Los resultados para este ensayo se muestran en la
tabla 9 siguiente: toda composición contenía suciedad y tensioactivo
no iónico como se indicó anteriormente y los demás componentes de
la composición limpiadora pura se indican en la tabla. Como se
indicó anteriormente, las reducciones de log se calcularon con
relación a los testigos que habían sido tratados con agua
esterilizada en lugar de con una composición "limpiadora".
| Ejemplo | BAAC% | Polímero% | EDTA% | MGDA% | Log red. | Log red. |
| aclar. | sin aclar. | |||||
| 9a | 1,5 | 0,5 | - | 2,5 | 1,41 | 3,49 |
| 9b | 1,5 | - | - | 2,5 | 1,01 | 4,02 |
| 9c | 1,5 | 0,5 | 1,5 | - | 1,80 | 3,87 |
| 9d | 1,5 | - | 1,5 | - | 0,35 | 4,02 |
| 9e | 2,0 | 0,5 | - | 2,5 | 2,18 | 4,02 |
| 9f | 2,0 | - | - | 2,5 | 0,38 | 4,02 |
| 9g | 2,0 | 0,5 | 1,5 | - | 2,67 | 4,02 |
| 9h | 2,0 | - | 1,5 | - | 0,01 | 2,48 |
A partir de los resultados en la tabla 9 se puede
observar que las bacterias recuperadas de una superficie que había
sido previamente tratada con una composición según la invención
(9a, 9c, 9f o 9h) tenían una viabilidad significativamente reducida
entre log 2-4 cuando la superficie no fue aclarada.
Esta reducción en la viabilidad era de esperar dado que las
superficies habían sido expuestas a una solución que contenía
biocida que se había dejado secar sobre la superficie.
Para las baldosas que habían sido aclaradas,
solamente las tratadas con las formulaciones que contenían polímero
(9a, 9c, 9e y 9g) mostraron una reducción de log considerablemente
mejor que 1 (90%) de las bacterias recuperadas. Las formulaciones
que usaron 2% en peso de BAAC, polímero y secuestrante (9e y 9g)
mostraron los mejores resultados en el ejemplo con una reducción
mejor que 99% en el recuento viable. Se cree que estos resultados
muestran que las composiciones de la invención tienen un efecto
antimicrobiano persistente en comparación con las composiciones
testigos exentas de polímero.
Platos de Petri de plástico (9 cm de diámetro, 2
cm de profundidad) fueron tratados con 20 ml del producto del
ensayo a la dilución recomendada (1:20, 30 minutos, temperatura
ambiente), antes de separar por decantación la solución y permitir
que las placas se sequen. Las placas testigo no fueron tratadas.
Antes de la dilución la formulación del ejemplo (10a) contenía
Dobanol 91-8 (7% en peso) con polímero (poli(ácido
acrílico) VERSICOL E11, 0,5% en peso), tensioactivo catiónico (2% en
peso de BAAC) y secuestrante (2,5% en peso de MGDA) y se ajustó a pH
11 con NaOH. Los ejemplos comparativos se realizaron también frente
a Lysoform®, un producto desinfectante disponible en el
comercio.
Una suspensión de esporas de Aspergillus
niger (ATCC 6275), preparada en agua destilada esterilizada, se
introdujo en las placas (20 ml por placa, 3 x 10^{5} esporas/ml).
Las placas fueron agitadas en una centrifugadora orbital para
distribuir las esporas uniformemente (1 minuto, 100 rpm) y se
dejaron en reposo a temperatura ambiente durante 30 minutos antes
de volver a agitar (1 minuto, 100 rpm). Las materias sobrenadantes
se desecharon y las placas se dejaron secar. Como las placas se
habían dejado secar después del pretratamiento y antes de la
exposición a las esporas, las esporas no habían estado expuestas a
niveles relativamente elevados de composiciones de pretratamiento.
La unión inicial de las esporas a las placas tratadas y sin tratar
pudo ser seguidamente determinada mediante el método proporcionado
a continuación.
Para mostrar el efecto del aclarado, platos por
duplicado que habían sido tratados como anteriormente (incluida la
exposición a esporas de mohos) fueron sometidos a un aclarado
introduciendo agua dura estándar (10 ml) en cada plato y mezclando
(1 minuto, 100 rpm). La materia sobrenadante se desechó y las
placas se secaron a temperatura ambiente.
Para mostrar el efecto del frotamiento, los
platos por duplicado de frotamiento que habían sido inoculados con
esporas como se describió anteriormente fueron frotados usando un
dispositivo frotador epicíclico. El frotamiento de la superficie se
consiguió mediante el uso de trapos esponjosos previamente lavados
estándar, humedecidos con agua dura estándar, a una presión fija de
80 g/cm^{2} (10 ciclos, velocidad 4). Los platos se dejaron
seguidamente secar a temperatura ambiente como anteriormente.
Cada una de las placas anteriores fue observada a
través de un microscopio óptico (aumento x40) y se determinó el
número medio de esporas unidas a partir de cada uno de los cinco
campos previamente definidos de visión. Las placas de los
experimentos de aclarado y frotamiento fueron nuevamente contadas y
se registró el número de esporas. El porcentaje de unión a
continuación de cada uno de los tratamientos se calculó mediante la
ecuación:
\frac{Media \ n^{o} \
esporas \ contadas}{Media \ n^{o} \ esporas \ en \ testigo \ sin \
tratar} x
100
Los resultados se proporcionan en la tabla 10
siguiente, un porcentaje de esporas unidas en comparación con una
superficie sin tratar.
| Unión | Unión después | Unión después | |
| Inicial | de aclarar | de frotar | |
| 10a | 45,05 | 32,67 | 5,41 |
| Lysoform® | 64,26 | 53,07 | 14,74 |
| Testigo | 100,00 | 77,53 | 38,83 |
Como se esperaba, los resultados muestran que
para las superficies sin tratar el aclarado y frotamiento suprimió
algunas esporas de mohos, pero dejó casi un 40% de las esporas en
la superficie incluso después de frotar. Los resultados muestran que
las esporas son menos propensas a unirse a la superficie tratada
con las composiciones de la presente invención y, cuando las
esporas se unen, no se unen tan fuertemente a la superficie.
Un análisis estadístico de los datos mostró una
disminución significativa (confianza de 95%) del porcentaje de
esporas que se unió a la superficie en presencia de la formulación
que contiene polímero, en comparación con el producto de referencia
Lysoform® y en comparación con superficies sin tratar. Como se
indicó anteriormente, esta diferencia se observó en cada etapa del
tratamiento.
Se cree que estos resultados muestran que las
composiciones de la invención evitan al menos parcialmente la
adhesión de esporas a una superficie y, consecuentemente, se cree
que el uso de una composición según la presente invención reduciría
la velocidad de nuevo crecimiento en una superficie limpia de
microorganismos que incluyen mohos o bacterias que se propagan a
través de esporas.
Claims (11)
1. Una composición limpiadora de superficies
duras de pH 3-12, que comprende:
a) 1-30% en peso de tensioactivo
no iónico,
b) 0,005-5% en peso de un
polímero aniónico soluble en agua que tiene un peso molecular medio
por encima de 100.000 y menor que 1.000.000, estando dicho polímero
exento de grupos de nitrógeno cuaternario, en donde la relación de
polímero:componente no iónico es 0,1:1 o menor, y
c) 0,005-5% en peso de un
tensioactivo catiónico.
2. Composición según la reivindicación 1, en la
que el polímero es un polímero de ácido acrílico o metacrílico o
anhídrido maleico, o un copolímero de uno o más de los mismos,
conjuntamente o con otros monómeros.
3. Composición según la reivindicación 2, en la
que el polímero se selecciona entre el grupo que comprende
poli(ácido acrílico), poli(anhídrido maleico) y copolímeros
de cualquiera de los anteriormente mencionados con etileno,
estireno, y metil- vinil-éter.
4. Composición según la reivindicación 1, en la
que el tensioactivo catiónico es un material de fórmula general
R_{1}R_{2}R_{3}R_{4}N^{+}X^{-}, en la que todos los
radicales son hidrocarburos con o sin sustitución de hidroxi, al
menos uno de los radicales R_{1}-R_{4} es un
grupo alquilo C_{6}-C_{22}, alcarilo o
hidroxialquilo, al menos uno de los radicales
R_{1}-R_{4} es un grupo alquilo C_{1}- C_{4}
o hidroxi-alquilo y X es un equivalente de anión
monovalente.
5. Composición según la reivindicación 4, en la
que R_{1} y R_{2} son iguales o diferentes y son alquilo
C_{1}-C_{4} o hidroxi-alquilo,
R_{3} es alquilo C_{6}-C_{22}, alcarilo o
hidroxialquilo, R_{4} es alquilo C_{1}- C_{22}, alcarilo o
hidroxialquilo y X es un equivalente de anión monovalente.
6. Composición según la reivindicación 5, en la
que R_{1} y R_{2} son metilo, R_{3} es alquilo
C_{8}-C_{18} y R_{4} es metilo, alquilo
C_{8}-C_{18} o bencilo.
7. Composición según las reivindicaciones
1-6, que comprende adicionalmente un agente de
unión a iones metálicos.
8. Composición según las reivindicaciones
1-7, en la que el pH es 7-12.
9. Composición limpiadora de superficies duras de
pH 7-11, que comprende:
a) 5-20% en peso de un
tensioactivo no iónico de alcohol etoxilado, 2- 15EO,
C_{8}-C_{18},
b) menos de 1% en peso de tensioactivos
aniónicos,
c) 0,2-2% en peso de un polímero
aniónico soluble en agua que tiene un peso molecular medio por
encima de 100.000 y menor que 1.000.000, y dicho polímero es un
polímero de al menos uno de ácido acrílico, ácido metacrílico o
anhídrido maleico, con al menos uno de ácido acrílico, ácido
metacrílico, anhídrido maleico, etileno, estireno y
metil-vinil-éter, en donde la relación de
polímero:componente no iónico es 0,1:1 o menor,
d) 0,05-2% en peso de un
tensioactivo catiónico que es un compuesto de nitrógeno cuaternario
de fórmula general R_{1}R_{2}R_{3}R_{4}N^{+}X^{-}, en la
que R_{1} y R_{2} son iguales o diferentes y son alquilo
C_{1}-C_{4} o hidroxi-alquilo,
R_{3} es un alquilo C_{6}-C_{22}, alcarilo o
hidroxialquilo, R_{4} es alquilo C_{1}-C_{22},
alcarilo o hidroxialquilo y X es un equivalente de anión
monovalente, y
e) no más de 2% de un disolvente seleccionado
entre el grupo que comprende
dietilenglicol-mono-n-butil-éter,
monoetilenglicol-mono-n-butil-éter,
propilenglicol-n-butil-éter y sus
mezclas.
10. Un método para limpiar superficies duras, que
comprende la etapa de tratar la superficie con una composición
limpiadora según una cualquiera de las reivindicaciones
1-9.
\newpage
11. El uso, en una composición limpiadora de
superficies duras que comprende 1-30% en peso de un
tensioactivo no iónico y 0,005-5% en peso de un
tensioactivo catiónico antimicrobiano, de 0,005-5%
en peso de un polímero aniónico soluble en agua que tiene un peso
molecular medio por encima de 100.000 y menor que 1.000.000, y
dicho polímero está exento de grupos de nitrógeno cuaternario y la
relación de polímero:componente no iónico es 0,1:1 o menos, para
prolongar la eficacia antimicrobiana del tensioactivo catiónico
antimicrobiano en dicha superficie dura.
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