WO2015051864A1 - Set, umfassend ein tuch und eine flüssigkeit, und zusammensetzung für die hydrophilierung von oberflächen - Google Patents
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Abstract
Ein Set (1) zur Oberflächenbehandlung, umfassend ein textiles Flächengebilde (2) und einen Behälter (3), welcher eine Flüssigkeit (4) aufnimmt, ist im Hinblick auf die Aufgabe, ein Set der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine Oberfläche mit diesem möglichst effektiv und problemlos hydrophilisierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (4) zumindest ein hydrophilisierendes Polymer aufweist und einen pH-Wert von kleiner 7 zeigt. Die Erfindung betrifft weiter eine Zusammensetzung umfassend: a) 0,05-1 Gew.-% mindestens eines hydrophilisierenden Copolymers umfassend in Form von polymerisierten Einheiten; mindestens ein Amino funktionales Monomer, das eine permanente kationische Ladung aufweist oder dazu in der Lage ist eine kationische Ladung durch Protonierung auszubilden; mindestens ein saures Monomer, das eine permanente anionische Ladung aufweist oder dazu in der Lage ist eine anionische Ladung auszubilden; b) 0,5 bis 1,4 Gew.-% mindestens eines nicht ionischen Tensids; c) 1 bis 10 Gew.-% mindestens eines Lösungsmittels; d) als Rest Wasser.
Description
Set, umfassend ein Tuch und eine Flüssigkeit, und Zusammensetzung für die Hydrophilierung von Oberflächen
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Set gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Zusammensetzung für die
Behandlung von harten Oberflächen, beispielsweise Spiegeln, Fliesen, und Duschwänden. Die Zusammensetzung zielt darauf ab, diesen Oberflächen hydrophile Eigenschaften zu verleihen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Zusammensetzung, die
Reinigungssubstanzen in Kombination mit speziellen Polymeren enthält, die harten Oberflächen hydrophilisierende Eigenschaften verleihen. Diese hydrophilisierenden Eigenschaften führen dazu, dass das Auftreten von Rückstandsspuren, beispielsweise durch das Trocknen abgelagerter
Wassertropfen, vermieden werden kann.
Stand der Technik Aus dem Stand der Technik sind bereits derartige Sets bekannt.
BESTÄTIGUNGSKOPIE
Es ist bekannt, Tücher oder Schwämme gemeinsam mit Reinigungs- oder Poliermitteln zu vertreiben.
Es besteht allerdings ein Bedarf nach Sets, mit denen eine Oberfläche möglichst effektiv hydrophil ausgestaltet werden kann, so dass
haushaltsüblicher Schmutz, wie z.B. öl- und fetthaltige Filme sowie Kalk und Kalkseifen, nicht an dieser anhaften und Wasser in Form eines geschlossenen Films ablaufen und abtrocknen kann. Des Weiteren soll die Flüssigkeit problemlos und sparsam auf die Oberfläche auftragbar sein.
Die kommerziellen Reinigungsmittelformulierungen ermöglichen es, harte Oberflächen, beispielsweise in Industrie, Haushalt oder
Gemeinschaftseinrichtungen wirksam zu reinigen. Sie bestehen im
Allgemeinen aus einer wässrigen Lösung von Tensiden, insbesondere nicht ionischen und anionischen Tensiden. Gegebenenfalls sind Alkohol(e) hinzugefügt, die das Trocknen erleichtern, und es können sequestrierende Mittel und Basen zur Einstellung des pH-Werts eingesetzt werden.
Ein wesentlicher Nachteil dieser Reinigungsmittelformulierungen ist, dass sie die Oberflächenspannung der behandelten Flächen nicht langanhaltend verändern. Bei Kontakt der harten Oberfläche mit Wasser, beispielsweise Regenwasser im Fall von Scheiben, oder Leitungswasser auf
Badezimmerfliesen, können beim Trocknen Rückstandsspuren bzw. Flecken auftreten. Diese Rückstandsspuren kommen dadurch zu Stande, dass
Wassertropfen in Kontakt mit harten Oberflächen kontrahieren und Tropfen ausbilden. Diese Tropfen hinterlassen beim Trocknen auf der Oberfläche Spuren, die die ursprüngliche Form der Tropfen wiedergeben.
Um dieses Problem zu lösen, werden Reinigungslösungen angeboten, mit denen die Hydrophilie der Oberfläche erhöht wird, um einen geringstmöglichen Kontaktwinkel zwischen der zu behandelnden harten Oberfläche und den Wassertropfen zu erzielen.
So beschreibt beispielsweise die WO 2009/023209 eine
Reinigungszusammensetzung umfassend a) etwa 0.05 bis etwa 1 Gewichtsprozent eines hydrophilen Polymers
umfassend
(1) ein saures anionisches Monomer;
(2) ein kationisches Monomer, das eine permanente kationische Ladung aufweist und/ oder das dazu in der Lage ist, bei Protonierung eine solche Ladung auszubilden und
(3) optional, ein Monomer mit neutraler Ladung;
b) etwa 1.5 bis etwa 5 Gewichtsprozent mindestens einer
oberflächenaktiven Substanz, die zumindest einen alkoxylierten Alkohol umfasst;
c) etwa 1 bis etwa 4 Gewichtsprozent mindestens eines Lösungsmittels; d) als Rest Wasser.
Wesentlich für die Zusammensetzung ist, dass sie frei von anionischen, kationischen oder amphoteren oberflächenaktiven Substanzen ist.
Die beschriebene Reinigungslösung ermöglicht eine Reinigung harter
Oberflächen und gleichzeitig die Ausbildung einer hydrophilen Beschichtung, die ein schnelles Abtrocknen der Oberfläche ermöglicht. Nachteilig an der Zusammensetzung ist jedoch, dass die relativ hohe Tensidkonzentration bei der Applikation viel Schaum entwickelt. Hierdurch wird eine gleichmäßige Verteilung der Zusammensetzung auf der behandelten Oberfläche erschwert
und es können sich Streifen oder Blasen auf der Oberfläche ausbilden. Dazu kommt, dass der hohe Schaumanteil dazu führt, dass eine vergleichsweise hohe Menge an Reinigungsmittel nötig ist, um die Oberfläche gleichmäßig zu behandeln.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Set der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine Oberfläche mit diesem möglichst effektiv und problemlos hydrophilisierbar ist.
Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass das textile Flächengebilde und die Flüssigkeit derart aufeinander abgestimmt werden müssen, dass möglichst viele hydrophilisierende Polymere für die Oberflächenbehandlung zur
Verfügung stehen und nicht im Flächengebilde absorbiert werden.
Überraschend hat sich gezeigt, dass bei einer sauren Ausrüstung der
Flüssigkeit kaum Polymere im Flächengebilde absorbiert werden und daher für eine Interaktion mit der Oberfläche zur Verfügung stehen. Es ist so ein sparsamer Flüssigkeitseinsatz ermöglicht, da das Flächengebilde nicht vollständig mit Flüssigkeit gesättigt werden muss, um Polymere für die
Oberfläche bereit zu stellen. Insoweit ist ein Set der eingangs genannten Art derart ausgestaltet und weitergebildet, dass eine Oberfläche mit diesem möglichst effektiv und problemlos hydrophilisierbar ist.
Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
Das textile Flächengebilde kann Mikrofasern aufweisen. So kann die Flüssigkeit möglichst gleichmäßig und weitestgehend streifenfrei auf der Oberfläche verteilt werden. Darüber hinaus wurde gefunden, dass bei Benutzung von Mikrofasern besonders gute und langanhaltende Hydrophilisierungseffekte dadurch erreicht werden, dass diese Verunreinigungen, insbesondere solche mit hydrophoben Eigenschafen, welche die Anhaftung der Polymere an den zu behandelnden Oberflächen negativ beeinflussen, entfernen.
Die Mikrofasern könnten durch einen Spaltprozess erzeugt sein. Als besonders geeignet haben sich Mikrofasern gezeigt, welche durch einen Spaltprozess aus einem Material erzeugt wurden, welches ausgewählt ist aus der Gruppe
Polyester, Polyamid oder einer Kombination der beiden vorgenannten
Polymere. Diese Mikrofasern befreien effektiv die Oberflächen von störenden Verunreinigungen. Zugleich sind sie überraschenderweise in dem hier beschriebenen Set geeignet, auch die in der Flüssigkeit enthaltenen
hydrophilisierenden Polymere für die Interaktion mit der behandelten
Oberfläche effizient bereit zu stellen.
Der Anteil des Polyesters am textilen Flächengebilde kann mehr als 60
Gewichtsprozent bezogen auf das trockene textile Flächengebilde betragen. Diese Anteile an Polyester begünstigen den zuvor beschriebenen Effekt der Bereitstellung der hydrophilisierenden Polymere aus der Flüssigkeit durch das Flächengebilde. Das hydrophilisierende Polymer könnte positiv geladene Gruppen aufweisen. Solche Polymere zeigen besonders gute Oberflächeneffekte. Sie zeichnen sich aus durch eine schnelle und beständige Interaktion mit der behandelten
Oberfläche.
Die positiv geladenen Gruppen könnten zumindest teilweise durch Protonierung im wässrigen Medium erzeugt sein. Es ist vorteilhaft, die positiv geladenen
Gruppen zumindest teilweise durch Protonierung in der Flüssigkeit zu
erzeugen. Durch den sauren pH Bereich werden zugleich elektronenreiche Molekülpositionen im textilen Flächengebilde für die Absorption des Polymers inaktiviert. Dies führt zu einer nahezu vollständigen Verfügbarkeit des
hydrophilisierenden Polymers für die damit zu behandelnde Oberfläche.
Der hydrophile Effekt der behandelten Oberfläche ist in diesen Fällen zudem besonders resistent bezüglich der Auswaschung mit neutralen Solventien bei weiterer Benutzung der Oberflächen. Es hat sich gezeigt, dass pH-Werte im Bereich zwischen 2 und 5 besonders geeignet sind, indem eine ausreichende Protonierung vorliegt, ohne dass die Flüssigkeit bereits säureempfindliche Oberflächen durch das beschriebene Verfahren schädigt. Vor diesem
Hintergrund könnte der pH-Wert der Flüssigkeit zwischen 2 und 5 liegen.
Das textile Flächengebilde könnte als Tuch ausgestaltet sein. Tücher sind leicht faltbar und drapierbar.
Ein Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche könnte die nachfolgenden Schritte umfassen: a) Bereitstellen eines Sets nach einem der voranstehenden Ansprüche, b) Aufbringen der Flüssigkeit auf die zu behandelnde Oberfläche, und c) Verteilen der aufgebrachten Flüssigkeit mit dem textilen
Flächengebilde.
Mit einem solchen Verfahren können gleichzeitig mit der Bereitstellung der hydrophilisierenden Polymere störende Verschmutzungen wie Fette von einer Oberfläche dauerhaft entfernt werden.
Es besteht außerdem ein Bedarf, eine Zusammensetzung bereitzustellen, die die eingangs genannten Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist.
Dies wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Zusammensetzung umfassend: a) 0,05-1 Gew.-% mindestens eines hydrophilisierenden Copolymers umfassend in Form von polymerisierten Einheiten;
mindestens ein Amino funktionales Monomer, das eine permanente kationische Ladung aufweist oder dazu in der Lage ist, eine kationische Ladung durch Protonierung auszubilden;
mindestens ein saures Monomer, das eine permanente anionische Ladung aufweist oder dazu in der Lage ist, eine anionische Ladung auszubilden;
b) 0,5 bis 1 ,4 Gew.-% mindestens eines nicht ionischen Tensids; - c) 1 bis 10 Gew.-% mindestens eines Lösungsmittels;
d) als Rest Wasser.
Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist, dass sie einen vergleichsweise geringen Anteil an Tensiden aufweist. Hierdurch entwickelt die Zusammensetzung bei der Applikation nur wenig Schaum, wodurch eine gleichmäßige, flächendeckende Verteilung der
Zusammensetzung auf der zu behandelnden Oberfläche erzielt und die Bildung von Streifen oder Blasen vermieden werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können somit Oberflächen mit einer homogenen,
durchgehenden Beschichtung versehen werden, die sich zudem durch eine gute Haltbarkeit auszeichnet. Dazu kommt, dass die behandelten Oberflächen nur eine äußerst geringe Trocknungsdauer zeigen. Gleichzeitig zeigt die erfindungsgemäße Zusammensetzung, trotz der geringen Menge an Tensiden, eine zufrieden stellende Reinigungsleistung.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ermöglicht es mithin, die
verschiedensten harten Oberflächen, wie beispielsweise Glas, Keramik, Chrom,
Stahl, effizient zu reinigen und gleichzeitig mit einer gleichmäßigen hydrophilen Oberflächenbeschichtung zu versehen. Darüber hinaus ermöglicht es die Beschichtung, das Auftreten von Rückstandsspuren, insbesondere durch das Trocknen von auf besagter Oberfläche abgelagerten Wassertropfen, zu vermeiden und die Trocknungszeit zu verringern.
Eine weitere besondere Eigenschaft der von der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung gebildeten Beschichtung ist, dass sie zusätzlich ein
Beschlagen von Oberflächen wirkungsvoll verhindern kann. In Kombination mit der geringen Tensidkonzentration eignet sich die erfindungsgemäße
Zusammensetzung somit hervorragend für die streifenfreie Behandlung von Oberflächen in Feuchträumen, beispielsweise Spiegeln.
Überraschend wurde ferner gefunden, dass auch verschiedene Kunststoffe mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung behandelt werden können.
Ohne sich auf einen Mechanismus festzulegen, wird vermutet, dass die verbesserten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zumindest teilweise auf den verringerten Anteil an Tensiden, verglichen mit der aus der WO 2009/023209 bekannten Zusammensetzung, zurückzuführen sind, die mit einer verringerten Schaumbildung bei der Applikation einhergeht. Diese verringerte Schaumbildung ermöglicht eine gleichmäßigere, streifenlose
Verteilung der Zusammensetzung.
Erfindungsgemäß enthält die Zusammensetzung 0,5 bis 1 ,4 Gew.-%
mindestens eines nicht ionischen Tensids. Dieses kann ein einziges Tensid oder Mischungen verschiedener nichtionischer Tenside umfassen. Als geeignet haben sich beispielsweise Kondensationsprodukte von Alkylenoxid,
insbesondere Ethylenoxid, mit Alkoholen, Polyolen, Alkylphenolen,
Fettsäureestern, Fettsäureamiden und Fettaminen; die Aminoxide, die
Zuckerderivate, wie die Alkylpolyglycoside oder die Ester von Fettsäuren und Zuckern, insbesondere Saccharose-monopalmitat; die tertiären Phosphinoxide mit langer Kette; die Dialkylsulfoxide; die Blockcopolymere von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen; die Polyalkoxyester von Sorbitan; die
Sorbitanfettsäureester, die Poly(ethylenoxid)e und Fettsäureamide, die so modifiziert sind, dass ihnen ein hydrophober Charakter verliehen wird
(beispielsweise die Mono- und Diethanolamide von Fettsäuren mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen), erwiesen. Ebenfalls geeignet sind die Polyoxyalkylen-, (Polyethoxyethylen-,
Polyethoxypropylen-, Polyoxybutylen-)alkylphenole mit C6-C12-Alkylsubstituent und 5 bis 25 Oxyalkyleneinheiten; die Glucosamide, Glucamide, Glycerinamide; die aliphatischen C8-C22-Polyoxyalkylenalkohole mit 1 bis 25
Oxyalkyleneinheiten (Oxyethylen, Oxypropylen), die Aminoxide, wie die C10- C18-Alkyl-dimethylaminoxide, die C8-C22-Alkoxyethyldihydroxyethylaminoxide; die Alkylpolyglycoside, beschrieben in US-A-4 565 647; die C8-C20- Fettsäureamide; die Ethoxyfettsäuren; die Ethoxyamine.
Ebenfalls geeignet sind Alkylpolyglykoside. Dies sind Tenside, die durch die Reaktion von Zuckern und Alkoholen nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten werden können, wobei es je nach Art der Herstellung zu einem Gemisch monoalkylierter, oligomerer oder polymerer Zucker kommt. Bevorzugte Alkylpolyglykoside sind die
Alkylpolyglucoside, wobei besonders bevorzugt der Alkohol ein langkettiger Fettalkohol oder ein Gemisch langkettiger Fettalkohole mit verzweigten oder unverzweigten C8- bis C18-Alkylketten ist und der Oligomerisierungsgrad (DP) der Zucker zwischen 1 und 10, vorzugsweise 1 bis 6, insbesondere 1 ,1 bis 3, äußerst bevorzugt 1 ,1 bis 1 ,7, beträgt, beispielsweise C8-10-Alkyl-1.5-glucosid (DP von 1 ,5).
Weitere nichtionische Tenside im Rahmen der Erfindung können Alkoxylate sein wie Polyglycolether, Fettalkoholpolyglycolether (Fettalkoholalkoxylate), Alkylphenolpolyglycolether, endgruppenverschlossene Polyglycolether,
Mischether und Hydroxymischether und Fettsäurepolyglycolester. Ebenfalls verwendbar sind Ethylenoxid, Propylenoxid, Blockpolymere und
Fettsäurealkanolamide und Fettsäurepolyglycolether. Auch weitere
Zuckertenside (Polyol-Tenside), etwa Fettsäureglucamide, können eingesetzt werden.
Bevorzugte Fettalkoholpolyglycolether sind mit Ethylenoxid (EO) und/oder Propylenoxid (PO) alkoxylierte, unverzweigte oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C8-22-Alkohole mit einem Alkoxylierungsgrad bis zu 30, vorzugsweise ethoxylierte C10- 8-Fettalkohole mit einem Ethoxylierungsgrad von weniger 30, bevorzugt 1 bis 20, insbesondere 1 bis 12, besonders bevorzugt 1 bis 8, beispielsweise C12-14-Fettalkoholethoxylate mit 8 EO.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Tensid so ausgewählt, dass es in Form eines einzigen Tensids oder Mischungen verschiedener Tenside, ein Schaumvolumen unter 400 ml, vorzugsweise weniger als 300 ml, gemäß EN 12728 (1 g/L, 20 °C, 30 s, demin. Wasser) aufweist.
Wie bereits oben erwähnt, ist die Entwicklung eines geringen Schaumvolumens vorteilhaft, da hierdurch eine sehr gleichmäßige Verteilung der
Zusammensetzung auf der zu behandelnden Oberfläche erzielt und die Bildung von Streifen oder Blasen vermieden werden kann. Darüber hinaus kann mit Zusammensetzungen, mit einem geringeren Schaumvolumen in kürzerer Zeit eine homogene Oberflächenschicht ausgebildet werden. Dies ist beispielsweise deshalb vorteilhaft, da so gegebenenfalls vorgesehene weitere
Behandlungsschritte der Oberfläche bereits früher erfolgen können.
Erfindungsgemäß besonders geeignete schaumarme nichtionische Tenside bzw. schaumarme Mischungen nichtionischer Tenside der oben beschriebenen Art sind Alkoholalkoxylate, beispielsweise erhältlich unter dem Namen
Dehypon, Synperonic, Dowfax, Plurafac LF und Alkoholethoxylate,
vorzugsweise umfassend 8-15 Kohlenstoffatome, noch bevorzugter 8-12 Kohlenstoffatome, beispielsweise erhältlich unter dem Namen Lutensol;
Ethylen/propylenoxid Block-Copolymere, beispielsweise erhältlich unter dem Namen Pluronic von der BASF; Dehypon, beispielsweise erhältlich von der BASF, Synperonic, beispielsweise erhältlich von der Fa. Croda, Dowfax, beispielsweise erhältlich von der Fa. Dow Chemical, Plurafac, beispielsweise erhältlich von der Fa. BASF. Ein besonders bevorzugtes schaumarmes nichtionisches Tensid ist Lutensol XL 70 erhältlich von der Fa. BASF. Besonders bevorzugte Mischungen nichtionischer Tenside enthalten eines oder mehrere der oben genannten schaumarmen Tenside und ein Alkylpolyglycosid, beispielsweise ein Alkylpolyglycosid, das unter dem Namen Glucopon von der BASF vertrieben wird. Bevorzugte Mischungsverhältnisse sind 3:1 bis 1 :2 (schaumarmes Tensid : Alkylpolyglycosid), besonders bevorzugt sind
Mischungsverhältnisse von 2:1 bis 1 :1 (schaumarmes Tensid :
Alkylpolyglycosid), wobei die schaumarmen Tenside und
Mischungsverhältnisse vorzugsweise so gewählt werden, dass das
Schaumvolumen unter 400 ml (wie oben beschrieben, 1 g als Summe aus beiden Tenside) bleibt. Ein besonders bevorzugtes Alkylpolyglycosid ist
Glucopon 215 UP von der BASF. Eine besonders bevorzugte
Tensidkombination besteht aus Lutensol XL 70 und Glucopon 215 UP im
Verhältnis von 2:1 bis 1 :1 , wobei die Gesamtmenge an Tensid 1 ,2 % in der Gesamtformulierung nicht übersteigt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Tensid alkoxylierten Alkohol auf. Dieser umfasst vorzugsweise 8-15 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 8- 2 Kohlenstoffatome. Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Verwendung eines ethoxylierten Alkohols. Erfindungsgemäß besonders geeignete, kommerziell erhältliche Tenside werden z.B. unter dem
Markennamen LUTENSOL XL70 ® oder Lutensol XL80 ® vertrieben.
Praktische Versuche haben ergeben, dass der Anteil des Tensids in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorteilhafter Weise auf Werte von 0,1 bis 1 ,3%, vorzugsweise von 0,5 bis 1 ,3% und insbesondere von 0,5 bis 0,8% eingestellt wird.
Eine weitere wesentliche Komponente der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung ist das hydrophilisierende Copolymer, das folgende
Monomere in Form von polymerisierten Einheiten umfasst:
- mindestens ein Amino funktionales Monomer
- mindestens ein, vorzugsweise hydrophiles, saures Monomer. Unter einem hydrophilisierenden Copolymer wird erfindungsgemäß ein Polymer verstanden, das üblichen Oberflächen, beispielsweise Glas, Keramik, Chrom, Stahl, hydrophile Eigenschaften verleiht.
Erfindungsgemäß geeignete hydrophilisierende Copolymere sind
beispielsweise Copolymere aus Acryl- oder Methacrylsäure und MAPTAC (Methacryloyl aminopropyl trimethyl ammonium chlorid, 3- Trimethylammoniumpropylmethacrylamidchlorid), DADMAC (Diallyldimethyl ammonium chlorid) oder einer anderen polymerisierbaren quaternären
Ammoniumverbindung. Weiterhin können auch Copolymere mit AMPS (2- Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure) verwendet werden. Amino-
funktionalisierte Polyethersiloxane, also Copolymere von Polymethylsiloxanen mit Ethylenoxid- oder Propylenoxidsegmenten sind weitere geeignete
Polymere. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Amino funktionale Monomer Methacryl-amido(propyl)-trimethylammoniumchlorid. Gute Ergebnisse werden ferner mit dem Einsatz von Acrylsäure und/oder
Methacrylsäure als hydrophilem sauren Monomer erzielt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das hydrophilisierende Copolymer ein quaternisiertes Ammonium / Acrylamid / Acrylsäure -Copolymer und insbesondere ein
Diallyldimethylammoniumchlorid/Acrylamid/ Acrylsäure Copolymer. Das hydrophilisierende Copolymer kann auch weitere Monomere,
beispielsweise ungeladene hydrophile Monomere, in Form von polymerisierten Einheiten enthalten.
Beispielhafte erfindungsgemäß geeignete hydrophilisierende Copolymere werden in den Druckschriften US 6,569,261 , US 6,593,288, US 6,703,358 und US 6,767,410 beschrieben.
Erfindungsgemäß besonders geeignete Polymere sind beispielsweise unter den Handelsnamen Mirapol Surf-S 100, 110, 200, 210, 400, 410, A 300, A 400 (Rhodia) erhältlich. Ebenfalls geeignete Polymere sind beispielsweise unter dem Handelsnamen Polyquart Ampho 149 (Cognis) kommerziell erhältlich.
Der Anteil des hydrophilisierenden Copolymers in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beträgt vorzugsweise von 0,05 bis 0,50 Gew.-%, noch
bevorzugter von 0,10 bis 0,30 Gew.-% und insbesondere von 0,15 bis 0,20 Gew.-%.
Vorteilhafterweise liegt das Gewichtsverhältnis von hydrophilem Copolymer zu Tensid zwischen 1 zu 2 und 1 zu 50, vorteilhafterweise zwischen 1 zu 2 und 1 zu 10 und insbesondere zwischen 1 zu 2 und 1 zu 7.
Als Lösungsmittel für die erfindungsgemäße Zusammensetzung können die üblicherweise für die Reinigung von harten Oberflächen verwendeten
Lösungsmittel eingesetzt werden. Als geeignet haben sich beispielsweise
Mono-, Di- und/oder Trialkylenglycolether und -diether insbesondere Mono-, Di- und/oder Triethylenglycolether und -diether und Mono-, Di- und/oder
Tripropylenglycolether und -diether erwiesen. Dabei können die Alkylketten verschiedene Kettenlängen haben. Geeignet sind beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Hexyl.
Als ebenfalls geeignet haben sich Glycole (z. B. Dodecanglycol und
Propandiol), alkoxylierte Glycole (z.B. Methoxyoctandecanol und
Ethoxyethoxyethanol) , Benzylalkohol, aliphatische verzweigte Alkohole (z.B. 2- Methylbutanol und 2-Ethylbutanol), alkoxylierte aliphatische verzweigte
Alkohole (z.B. 1-Methylpropoxyethanol und 2- Methoxybutoxyethanol), alkoxylierte lineare C1-C5 Alkohole (z.B. n-BPP oder Butoxypropoxypropanol, Butoxyethanol, Butoxypropanoi, Ethoxyethanol oder Gemische hiervon), lineare C1-C5 Alkohole (z.B. Ethanol, Propanol oder Gemische hiervon),
Dibutylglycolether und Butyltriglycolether erwiesen.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Lösungsmittel sind Ethanol und Iso- Propanol. Der Anteil des Lösungsmittels in der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung beträgt 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-%, und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die erfindungsgemäße Zusammensetzung ferner eine Säure zur Einstellung des pH-Werts auf Werte von 2 bis 5 auf. Vorzugsweise liegt der pH-Wert im
Bereich von 2,3 bis 4 und noch bevorzugter von 2,8 bis 3,5.
Geeignete Säuren sind beispielsweise Mono-, Di und Tricarbonsäuren und/oder Gemische hiervon. Diese Säuren können auch mit anorganischen Säuren vermischt werden. Beispiele für geeignete organische Säuren sind Essigsäure, Ameisensäure, Milchsäure, Hydroxyessigsäure, Propionsäure, Zitronensäure, Adipinsäure, Glutarsäure, Succinsäure und Gemische hiervon, sowie
Weinsäure, Fumarsäure, Gluconsäure und Glutaminsäure.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann außerdem weitere übliche Zusätze, insbesondere weitere Tenside enthalten, wie: -nicht ionische Tenside, wie die Aminoxide, die Alkylglucamide, die Oxyalkylenderivate von
Fettalkoholen, die Alkylamide, die Alkanolamide, amphotere oder
zwitterionische Tenside, nicht kationische Bakterizide oder Desinfektionsmittel, wie Triclosan, synthetische kationische Polymere, Polymere zur Kontrolle der Viskosität des Gemischs und/oder der Stabilität, der bei der Verwendung gebildeten Schäume, hydrotrope Mittel, hydratisierende oder Feuchtigkeit spendende Mittel oder Hautschutzmittel, Farbstoffe, Duftstoffe,
Konservierungsmittel. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in der Verwendung einer wie oben definierten Zusammensetzung zur Behandlung, insbesondere der
Hydrophilisierung und/oder äußerlichen Reinigung harter Oberflächen, wie insbesondere Glas, Keramik, Chrom, Stahl und/oder Kunststoff, beispielsweise von Spiegeln, Fliesen und/oder Duschwänden.
Praktische Versuche haben gezeigt, dass eine besonders gute Reinigungsleistung bei der Verwendung der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung erzielt werden kann, wenn sie mit einem Mikrofasertuch aufgebracht wird. Durch die feinen Mikrofasern besitzt das Tuch eine extrem große Oberfläche mit feinen Poren und Kapillaren, die zu einer besonders guten Schmutzaufnahme führen. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Set, umfassend eine erfindungsgemäße
Zusammensetzung und ein Mikrofasertuch. Gleichzeitig kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung mit Hilfe des Mikrofasertuchs besonders gleichmäßig auf die zu behandelnde Oberfläche aufgetragen und verteilt werden. Es wird davon ausgegangen, dass die guten Resultate darauf zurückzuführen sind, dass Mikrofasertücher eine sehr fein strukturierte Oberfläche kombiniert mit einer Vielzahl an kleinen Poren aufweisen. Dieser Aufbau ermöglicht es, dass die Reinigungsflüssigkeit einen Film aus Mikrotröpfchen bildet, der sehr gleichmäßig in einer homogenen Schicht an die Oberfläche abgegeben werden kann.
Vorzugsweise umfasst das Mikrofasertuch schmelzgesponnene,
aerodynamisch verstreckte und unmittelbar zu einem Vlies abgelegte
Verbundfilamente mit einem Titer von 1 ,5 bis 3 dtex, wobei die
Verbundfilamente zumindest zu 80 % zu Elementarfilamenten mit einem Titer von 0,05 bis 1 ,0 dtex gesplittet und verfestigt sind. Ein derartiges
Mikrofasertuch weist eine besonders günstige fein strukturierte Oberfläche kombiniert mit einer Vielzahl an kleinen Poren auf.
Praktische Versuche haben gezeigt, dass das Mikrofasertuch vorteilhafter Weise relativ dünn ist, da so sichergestellt werden kann, dass nicht zu viel Flüssigkeit im Tuch ungenutzt zurückbleibt. Vor diesem Hintergrund weist das Mikrofasertuch zweckmäßigerweise eine mittlere Dicke, gemessen nach DIN
EN 964-1 , von 0,1 bis 1 ,0 mm, bevorzugt zwischen 0,3 und 0,7 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,4 und 0,6 mm auf. Das Flächengewicht, gemessen nach DIN EN 965 liegt vorteilhafter Weise zwischen 50 und 150 g/m2, vorzugsweise zwischen 70 und 130 g/m2 und besonders bevorzugt zwischen 90 und 110 g/m2.
Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn die Verbundfilamente einen Titer von 1 ,6 bis 2,4 dtex, aufweisen und/oder wenn die Verbundfilamente zumindest zu 85 %, insbesondere zumindest zu 90 %, noch bevorzugter zumindest zu 95 % zu Elementarfilamenten gesplittet und verfestigt sind, wobei der Titer der Elementarfilamente vorzugsweise von 0,05 bis 0,3 dtex oder von 0,05 bis 0,2 dtex oder von 0,05 bis 0,15 dtex, beträgt.
Vorzugsweise ist das Mikrofasertuch eines, bei dem das Mehrkomponenten- Endlosfilament ein Bikomponenten-Endlosfilament aus mindestens zwei inkompatiblen Polymeren ist. Ein solches Bikomponenten-Endlosfilament weist eine gute Spaltbarkeit in Elementarfilamente auf und bewirkt ein günstiges Verhältnis von Festigkeit zu Flächengewicht. Gleichzeitig ist das
erfindungsgemäße Reinigungstuch aufgrund der verwendeten Polymere und deren Filamentstruktur knitterarm, gut waschbar und schnell trocknend, d.h., pflegeleicht.
Vorzugsweise ist das Mikrofasertuch eines, bei dem die Verbundfilamente einen Querschnitt mit orangenartiger oder auch„Pie" genannten Multisegment- Struktur aufweisen, wobei die Segmente verschiedene, alternierend
inkompatible Polymere, enthalten. Ebenfalls geeignet sind Hollow-Pie
Strukturen, die auch einen asymmetrisch axial verlaufenden Hohlraum
aufweisen können.
Die Orangenspalten- bzw. Kuchenstück-Anordnung (Pie-Anordnung) weist vorteilhafterweise 2, 4, 8, 6, 24, 32 oder 64 Segmente, besonders bevorzugt 16, 24 oder 32 Segmente, auf. Als Polymere werden bevorzugt thermoplastische Polymere, insbesondere sogenannte inkompatible Polymerpaare oder -blends, aus verschiedenen Polyolefinen, Polyestern, Polyamiden und/oder Polyurethanen in beliebiger Kombination eingesetzt, die vorzugsweise nicht, nur bedingt bzw. schwer klebende Paarungen ergeben.
Die verwendeten Polymerpaare werden besonders bevorzugt ausgewählt aus Polymerpaaren mit mindestens einem Polyolefin, bevorzugt mit Polyethylen, wie Polypropylen/ Polyethylen, Polyamide/ Polyethylen oder
Polyethylenterepthalat/ Polyethylen, oder mit Polypropylen, wie Polypropylen/ Polyethylen, Polyamidö/ Polypropylen oder Polyethylenterepthalat/
Polypropylen. Vorteilhaft an den vorgenannten synthetischen Materialien ist, dass diese Materialien an sich hydrophob und somit gut für die Entfernung von fetthaltigem Schmutz geeignet sind. Aufgrund seiner hohen Kapillarität kann das Mikrofasertuch zusätzlich Wasser aufnehmen und abgeben, so dass es insgesamt eine sehr hohe Reinigungsleistung für die verschiedensten Arten von Schmutz zeigt.
Als besonders bevorzugte Komponenten des Mehrkomponenten- Endlosfilaments haben sich Polyester, vorzugsweise Polyethylenterephthalat, und/oder Polybutylenterephthalat einerseits, Polyamid, vorzugsweise Polyamid 6 Polyamid 66, Polyamid 46, andererseits ggf. in Kombination mit einem oder mehreren weiteren zu den oben genannten Komponenten inkompatiblen Polymeren, vorzugsweise ausgewählt aus Polyolefinen als besonders
, zweckmäßig erwiesen.
Vorzugsweise ist das Reinigungstuch weiterhin eines, bei dem mindestens eines der das Mehrkomponenten-Endlosfilament bildenden inkompatiblen Polymeren, Polyethylentherephthalat einerseits und ein Polyamid,
vorzugsweise Polyamid 6 umfasst. Diese Kombination weist eine
hervorragende Spaltbarkeit auf.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Reinigungstuch eingesetzt, das unter dem Markennamen EVOLON vertrieben wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Set oder Kit umfassend die erfindungsgemäße Reinigungslösung und ein Mikrofasertuch, das
vorzugsweise die oben genannten Ausgestaltungen aufweist. Die beschriebene Flüssigkeit kann die hier beschriebene Zusammensetzung aufweisen. Insoweit kann die in den Patentansprüchen 12 bis 21 beanspruchte Zusammensetzung in einer Flüssigkeit oder als Flüssigkeit verwendet werden, wie sie in einem Set gemäß den Ansprüchen 1 bis 11 erwähnt ist. Des Weiteren kann das in den Ansprüchen 1 bis 11 erwähnte Flächengebilde als Mikrofasertuch ausgestaltet sein, wie es in dieser Beschreibung
beschrieben ist.
Kurzbeschreibung der Zeichn In der Zeichnung zeigt die einzige
Fig. ein Set, welches einen geschlossenen Behälter für eine
Flüssigkeit und ein Tuch umfasst.
Ausführung der Erfindung
Die einzige Fig. zeigt ein Set 1 zur Oberflächenbehandlung, umfassend ein textiles Flächengebilde 2 und einen Behälter 3, welcher eine Flüssigkeit 4 aufnimmt.
Die Flüssigkeit 4 weist zumindest ein hydrophilisierendes Polymer bzw.
zumindest einen hydrophilisierenden Polymertyp auf und zeigt einen pH-Wert von kleiner als 7. Konkret ist die Flüssigkeit 4 als saures Medium mit einem pH- Wert im Bereich zwischen 2 und 4,5 ausgebildet.
Das textile Flächengebilde 2 weist Mikrofasern auf. Die Mikrofasern des textilen Flächengebildes 2 sind durch ein Wasserstrahlverfahren gespalten. Die Mikrofasern bestehen aus Polyester und Polyamid mit einem Anteil an Polyester von mehr als 60 Gewichtsprozent bezogen auf das trockene textile Flächengebilde 2.
Das hydrophilisierende Polymer weist positiv geladene Gruppen auf. Die positiv geladenen Gruppen sind durch Protonierung erzeugt.
Das textile Flächengebilde 2 ist als Tuch ausgestaltet.
Das folgende Beispiel soll die Erfindung weiter veranschaulichen.
Beispiel:
Herstellung dreier erfindungsgemäßer Zusammensetzungen
Es wurden drei Zusammensetzungen mit den folgenden Zusammensetzungen hergestellt.
Alle Zusammensetzungen entwickelten bei der Applikation nur wenig Schaum, wodurch eine gleichmäßige Verteilung der Zusammensetzung auf der zu behandelnden Oberfläche erzielt und die Bildung von Streifen oder Blasen vermieden werden konnte.
Mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen konnten die behandelten Oberflächen mit einer homogenen, durchgehenden Beschichtung versehen werden, die sich zudem durch eine gute Haltbarkeit auszeichnete. Zusätzlich zeigten die behandelten Oberflächen nur eine äußerst geringe
Trocknungsdauer.
Im Vergleich zeigte sich, dass die Zusammensetzung 1 der behandelten Oberfläche einen besonders lang anhaltenden hydrophilisierenden Effekt verlieh und zudem sehr schaumarm war.
Vorteilhaft an der Zusammensetzung 2 war, dass sie ebenfalls eine gute Hydrophylisierung bewirkte und sehr schaumarm war. Zudem konnte sie besonders streifenfrei auf glänzende Oberflächen aufgetragen werden. Die Zusammensetzung 3 war ebenfalls schaumarm und verlieh vielen verschiedenen Oberflächen, z.T. auch Kunststoffen einen besonders langanhaltenden hydrophlierenden Effekt.
Claims
1. Set (1) zur Oberflächenbehandlung, umfassend ein textiles
Flächengebilde (2) und einen Behälter (3), welcher eine Flüssigkeit (4) aufnimmt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (4) zumindest ein hydrophilisierendes Polymer aufweist und einen pH-Wert von kleiner 7 zeigt.
2. Set nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das textile
Flächengebilde (2) Mikrofasern aufweist.
3. Set nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrofasern durch einen Spaltprozess erzeugt worden sind.
4. Set nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde (2) Mikrofasern aus einem Material aufweist, welches ausgewählt ist aus der Gruppe Polyester, Polyamid oder einer
Kombination der beiden vorgenannten Polymere.
5. Set nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Polyesters am textilen Flächengebilde (2) mehr als 60 Gewichtsprozent bezogen auf das trockene textile Flächengebilde (2) beträgt.
6. Set nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das hydrophilisierende Polymer positiv geladene Gruppen aufweist.
7. Set nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die positiv geladenen Gruppen zumindest teilweise durch Protonierung im
wässrigen Medium erzeugt sind.
8. Set nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der pH-Wert der Flüssigkeit (4) zwischen 2 und 5 liegt.
9. Set nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde (2) als Tuch
ausgestaltet ist.
10. Set nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (4) derart sauer ist, dass das Polymer nahezu vollständig für die zu behandelnde Oberfläche verfügbar ist.
11. Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche umfassend die
nachfolgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Sets (1) nach einem der voranstehenden
Ansprüche,
b) Aufbringen der Flüssigkeit (4) auf die zu behandelnde Oberfläche, und
c) Verteilen der aufgebrachten Flüssigkeit (4) mit dem textilen
Flächengebilde (2).
12. Zusammensetzung umfassend:
a) 0,05-1 Gew.-% mindestens eines hydrophilisierenden Copolymers umfassend in Form von polymerisierten Einheiten;
mindestens ein Amino funktionales Monomer, das eine permanente kationische Ladung aufweist oder dazu in der Lage ist, eine kationische Ladung durch Protonierung auszubilden;
mindestens ein saures Monomer, das eine permanente anionische Ladung aufweist oder dazu in der Lage ist, eine anionische Ladung auszubilden;
b) 0,5 bis 1 ,4 Gew.-% mindestens eines nicht ionischen Tensids; c) 1 bis 10 Gew.-% mindestens eines Lösungsmittels;
d) als Rest Wasser.
13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Tensid ein Schaumvolumen unter 400 ml, vorzugsweise weniger als 300 ml, gemäß EN 12728 (1 g/L, 20 °C, 30 s, demin. Wasser) aufweist.
14. Zusammensetzung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Tensid ausgewählt ist aus Alkoholalkoxylaten, umfassend 8-15 Kohlenstoffatome, noch bevorzugter 8-12 Kohlenstoffatome.
15. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Tensid ein Gemisch aus mindestens einem Alkoholalkoxylat und mindestens einem Alkylpolyglycosid, enthält.
16. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Alkoholalkoxylat und Alkylpolyglycosid 3:1 bis 1 :2, noch bevorzugter von 2:1 bis 1 :1 , beträgt.
17. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Tensids in der
erfindungsgemäßen Zusammensetzung von 0,1 bis 1 ,3%, vorzugsweise von 0,5 bis 1 ,3 und insbesondere von 0,5 bis 0,8%, beträgt.
18. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophilisierende Copolymer ein quaternisiertes Ammonium / Acrylamid / Acrylsäure -Copolymer und insbesondere ein Diallyldimethylammoniumchlorid/Acrylamid/ Acrylsäure Copolymer ist.
19. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des hydrophilisierenden
Copolymers in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung 0,05 bis 0,5 Gew.-% beträgt.
20. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Tensid zu hydrophilisierendem Copolymer zwischen 2 zu 1 und 50 zu 1 beträgt.
21. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Säure in einer ausreichenden Menge umfasst, um die Zusammensetzung mit einem pH-Wert in einem Bereich von 2 bis 5 zu versehen.
22. Set, umfassend eine Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 21 und ein Mikrofasertuch.
23. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 21 zur Behandlung von harten Oberflächen,
beispielsweise Spiegeln, Fliesen und Duschwänden.
24. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12-21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mit einem Mikrofasertuch aufgebracht wird.
Verwendung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrofasertuch schmelzgesponnene, aerodynamisch verstreckte und unmittelbar zu einem Vlies abgelegte Verbundfilamente mit einem Titer von 1 ,5 bis 3 dtex umfasst, wobei die Verbundfilamente zumindest zu 80 % zu Elementarfilamenten mit einem Titer von 0,05 bis 1 ,0 dtex gesplittet und verfestigt sind.
26. Verwendung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrofasertuch ein Flächengewicht, gemessen nach DIN EN 29073, im Bereich von weniger als 150 g/m2, vorzugsweise von 50 bis 150 g/m2 aufweist.
Priority Applications (3)
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| EP14771507.2A EP3055396A1 (de) | 2013-10-11 | 2014-08-25 | Set, umfassend ein tuch und eine flüssigkeit, und zusammensetzung für die hydrophilierung von oberflächen |
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