DE69307737T3 - IMPROVEMENTS IN ALL-PURPOSE CLEANER COMPOSITIONS - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen bei Zusammensetzungen für Allzweckhaushaltsreiniger.The present invention relates to improvements in compositions for general purpose household cleaners.
Zusammensetzungen für Allzweckhaushaltsreiniger sind kommerziell in sowohl Pulver- als auch in flüssiger Form erhältlich.General-purpose household cleaning compositions are commercially available in both powder and liquid forms.
Pulverförmige Zusammensetzungen von Reinigungsmitteln bestehen hauptsächlich aus Builder oder Puffersalzen, wie Phosphaten, Carbonaten, Silicaten, usw.. Solche Zusammensetzungen entfernen gut anorganischen Schmutz, jedoch können sie bei der Reinigung hinsichtlich organischem Schmutz, wie den Calcium- und/oder Magnesiumsalzen von Fettsäuren und fettigem/schmierigem Schmutz, der im allgemeinen in der häuslichen Umgebung gefunden wird, mangelhaft sein. Solche Zusammensetzungen bilden im allgemeinen Lösungen, die durch den Builder auf einen alkalischen pH-Wert gepuffert werden. Es wird gemeinhin angenommen, daß ein alkalischer pH-Wert die Waschwirkung von freien Fettsäuren durch Umwandlung der Fettsäuren in die entsprechende Seife erleichtert.Powdered detergent compositions consist primarily of builders or buffer salts such as phosphates, carbonates, silicates, etc. Such compositions are good at removing inorganic soils, but may be poor at cleaning organic soils such as the calcium and/or magnesium salts of fatty acids and greasy/greasy soils commonly found in the home environment. Such compositions generally form solutions buffered to an alkaline pH by the builder. It is commonly believed that an alkaline pH facilitates the detergency of free fatty acids by converting the fatty acids into the corresponding soap.
Flüssige Zusammensetzungen von Reinigungsmitteln umfassen im allgemeinen ein organisches Lösungsmittel und weisen den großen Vorteil auf, daß sie in unversetzter oder konzentrierter Form auf harte Oberflächen angewendet werden können, so daß ein relativ hoher Anteil an Tensidmaterial und organischem Lösungsmittel direkt auf den Schmutz übertragen wird. Diese flüssigen Zusammensetzungen sind bei der Reinigung von harten Oberflächen, wie Böden und Wänden sowie Flächen in Küche und Bad, besonders nützlich und sind auch bei der Reinigung weicher Einrichtungsgegenstände, wie Polstermaterial, Teppichen, Gardinen, usw., verwendbar. Diese Zusammensetzungen werden im allgemeinen wiederum alkalisch gepuffert, obwohl neutrale Zusammensetzungen bekannt sind und einige saure Zusammensetzungen als spezielle Badreiniger auf den Markt gekommen sind.Liquid detergent compositions generally comprise an organic solvent and have the great advantage that they can be applied to hard surfaces in neat or concentrated form, so that a relatively high proportion of surfactant material and organic solvent is transferred directly to the dirt. These liquid compositions are particularly useful in cleaning hard surfaces such as floors and walls and kitchen and bathroom surfaces, and are also useful in cleaning soft furnishings such as upholstery, carpets, curtains, etc. These compositions are generally alkaline in turn buffered, although neutral compositions are known and some acidic compositions have come onto the market as special bathroom cleaners.
Beide der vorstehend erwähnten Zusammensetzungsarten können organische Säuren umfassen, wie Zitronen-, Adipin- oder Glutarsäure.Both of the above-mentioned types of compositions may include organic acids such as citric, adipic or glutaric acid.
Im allgemeinen schließen die handelsüblichen für allgemeine Reinigungszwecke verwendeten Tenside lineare Alkylbenzolsulfonate (ABS) und/oder sekundäre Alkansulfonate (SAS) ein.In general, commercial surfactants used for general cleaning purposes include linear alkylbenzenesulfonates (ABS) and/or secondary alkanesulfonates (SAS).
Das Versetzen solcher Lösungsmittel/Wasser-Zusammensetzungen mit verschiedenen Tensiden bringt keine Schwierigkeiten, wenn diese Tenside in relativ geringen Konzentrationen vorliegen. EP-B-0 344 847 (P&G) offenbart beispielsweise Zusammensetzungen, die Butoxypropanollösungsmittel in Kombination mit bis zu 5 Gew.-% linearem C&sub8;-C&sub1;&sub8;-Alkylbenzolnatriumsulfonat umfassen.Adding various surfactants to such solvent/water compositions presents no difficulties when these surfactants are present in relatively low concentrations. For example, EP-B-0 344 847 (P&G) discloses compositions comprising butoxypropanol solvent in combination with up to 5% by weight of linear C8-C18 alkylbenzene sodium sulfonate.
Gemische von linearen Alkylbenzolsulfonaten mit Alkoholethoxylaten und gegebenenfalls kleinen Mengen Fettseife umfassen das verwendete Tensidsystem in einer Vielzahl von kommerziell erfolgreichen, flüssigen, alkalischen Produkten mit einem pH-Wert im Produkt von 8 bis 11.Mixtures of linear alkylbenzene sulfonates with alcohol ethoxylates and optionally small amounts of fatty soap comprising the surfactant system used in a variety of commercially successful, liquid, alkaline products with a product pH of 8 to 11.
Zusätzlich zu der Entfernung von fettigem/schmierigem Schmutz ist es erwünscht, daß die Zusammensetzungen von Haushaltsreinigern die Fähigkeit zur Entfernung von Kalkablagerungen aufweisen sollten. Kalkablagerungen bestehen größtenteils aus Calcium- und Magnesiumcarbonaten, die in natürlichem Wasser in schwankenden Anteilen als entsprechende Bicarbonate vorliegen und die nach Kristallisation durch Disproportionierung Carbonate bilden. Es ist bekannt, daß Carbonate in sauren Lösungen löslich sind. Aus vorstehend angegebenen Gründen, wird jedoch angenommen, daß saure Zusammensetzungen weniger wirksam sind als alkalische Zusammensetzungen.In addition to removing greasy/greasy dirt, it is desirable that household cleaner compositions should have the ability to remove limescale deposits. Limescale deposits consist largely of calcium and magnesium carbonates which are present in natural water in varying proportions as the corresponding bicarbonates and which, after crystallization, form carbonates by disproportionation. Carbonates are known to be soluble in acidic solutions. However, for reasons given above, acidic compositions are believed to be less effective than alkaline compositions.
Ein weiteres, ausstehendes technisches Problem besteht bei solchen Zusammensetzungen darin, daß die üblicherweise verwendeten Tenside weniger bioabbaubar und folglich aus Umweltgründen weniger bevorzugt sind als andere Tensidsysteme.Another outstanding technical problem with such compositions is that the surfactants commonly used are less biodegradable and therefore less preferred for environmental reasons than other surfactant systems.
Primäres Alkoholsulfat (nachstehend als PAS bezeichnet) ist ein aus Umweltgründen besonders erwünschtes anionisches Tensid, sowohl aufgrund seiner leichten Bioabbaubarkeit, verglichen mit linearen Alkylbenzolsulfonaten und sekundären Alkansulfonaten als auch der Tatsache, daß es von natürlichen Materialien, wie Kokosnuß- und anderen Pflanzenölen als Quelle des Fettsäurerestes abgeleitet werden kann.Primary alcohol sulfate (hereinafter referred to as PAS) is a particularly desirable anionic surfactant from an environmentally perspective, both because of its ready biodegradability compared to linear alkylbenzene sulfonates and secondary alkane sulfonates and the fact that it can be derived from natural materials such as coconut and other vegetable oils as a source of the fatty acid residue.
Primäres Alkoholsulfat umfaßt ein Gemisch der Materialien der allgemeinen Formel:Primary alcohol sulfate comprises a mixture of materials of the general formula:
RO-SO&sub3;XRO-SO₃X
worin R eine C&sub8; bis C&sub1;&sub8; primäre Alkylgruppe darstellt und X ein löslichmachendes Kation darstellt. Geeignete Kationen schließen Natrium, Magnesium, Kalium, Ammonium, TEA und Gemische davon ein.wherein R represents a C8 to C18 primary alkyl group and X represents a solubilizing cation. Suitable cations include sodium, magnesium, potassium, ammonium, TEA and mixtures thereof.
Die Verwendung der PAS-Salze in Kombination mit anderen Tensiden ist aus der Literatur bekannt.The use of PAS salts in combination with other surfactants is known from the literature.
EP-A-125 711 (Clarke: 1984) betrifft GPC, die nicht- ionisches, anionisches Tensid (Beispiele sind Mg-PAS) und ein teilweise verestertes Harz enthalten.EP-A-125 711 (Clarke: 1984) relates to GPCs containing non-ionic, anionic surfactant (examples are Mg-PAS) and a partially esterified resin.
GB-A-2 160 887 (Bristol Myers: 1984) betrifft GPC, die Lösungsmittel, anionische Tenside, einschließlich Alkalimetall-, Magnesium-, Ammonium- und TEA-PAS-Salze und 0,005 bis 3,0% eines nichtionischen Tensids, einschließlich 75 bis 100%, bezogen auf das nichtionische Tensid, eines in Wasser unlöslichen, nichtionischen Tensids, umfassen. Das Natriumsalz von Laurylsulfat (Na-C&sub1;&sub2; PAS) ist das am meisten bevorzugte anionische Tensid.GB-A-2 160 887 (Bristol Myers: 1984) relates to GPCs comprising solvents, anionic surfactants including alkali metal, magnesium, ammonium and TEA-PAS salts and 0.005 to 3.0% of a non-ionic surfactant including 75 to 100%, based on the non-ionic surfactant, of a water-insoluble non-ionic surfactant. The sodium salt of lauryl sulfate (Na-C₁₂ PAS) is the most preferred anionic surfactant.
GB-A-2 144 763 (P&G: 1983) betrifft eine Zusammensetzung eines Reinigungsmittels in Form einer Mikroemulsion, die mindestens 5% Lösungsmittel und ein Magnesiumsalz umfaßt. Die bevorzugten Zusammensetzungen umfassen Gemische von nichtionischen Tensiden, Paraffinsulfonaten, Alkylsulfaten (PAS), ethoxylierten Phenolen und ethoxylierten Alkoholen.GB-A-2 144 763 (P&G: 1983) relates to a cleaning composition in the form of a microemulsion comprising at least 5% solvent and a magnesium salt. The preferred compositions comprise mixtures of non-ionic surfactants, paraffin sulfonates, alkyl sulfates (PAS), ethoxylated phenols and ethoxylated alcohols.
EP-A-107 946 (P&G: 1982) betrifft Flüssigwaschmittel (Geschirrwasch)-Zusammensetzungen, die 6 bis 18% Mg-PAS, zusammen mit einem wasserlöslichen C&sub1;&sub3;-C&sub1;&sub8;-Alkan- oder Alkensulfonat, und ein wasserlösliches Alkylethersulfat umfassen.EP-A-107 946 (P&G: 1982) relates to liquid detergent (dishwashing) compositions comprising 6 to 18% Mg-PAS, together with a water-soluble C₁₃-C₁₈ alkane or alkene sulfonate, and a water-soluble alkyl ether sulfate.
Die vorstehend erwähnten Tenside, ABS, SAS und PAS, sind sehr wirksame Schaumtenside. Während die Schaumbildung bei vielen Körperwaschprodukten, Shampoos und Seifenriegeln erwünscht ist, ist die Gegenwart von Schaum bei der Textilwäsche und bei Oberflächenreinigungsvorgängen oft unerwünscht, da der Schaum nach dem Reinigungsvorgang nur schwer entfernt werden kann. Aus diesem Grunde wurden in Formulierungen Antischaummittel eingesetzt. Calciumseifen, das heißt die Calciumsalze von Fettsäuren, sind als Antischäumkomponente in Textilwaschmitteln und in Zusammensetzungen zur Reinigung harter Oberflächen bekannt.The surfactants mentioned above, ABS, SAS and PAS, are very effective foaming surfactants. While foaming is desirable in many personal wash products, shampoos and soap bars, the presence of foam is often undesirable in fabric washing and surface cleaning operations, as the foam is difficult to remove after the cleaning operation. For this reason, antifoaming agents have been used in formulations. Calcium soaps, i.e. the calcium salts of fatty acids, are known as an antifoaming component in fabric detergents and in hard surface cleaning compositions.
Die Verwendung der Kombination von Kohlenwasserstoffen und calciumempfindlichen Fettsäureseifen als Antischaumsysteme für Pulverzusammensetzungen wurde in GB-A-1 099 562 (Unilever: 1964) offenbart. In der Druckschrift werden Waschpulver offenbart, die anionische Sulfat- oder Sulfonatwaschmittel, alkalische Polyphosphate und ein schaumbremsendes Gemisch aus einem Kohlenwasserstoff und einer Fettsäure mit 12 bis 31 Kohlenstoffatomen umfassen. Der Kohlenwasserstoff ist breit definiert und umfaßt gerad- und verzweigtkettige Alkane (flüssige Paraffinöle in 1 : 1-Anmischung mit hochschmelzenden Paraffinwachsen mit einem Siedepunkt oberhalb 90ºC) Alkene, alkyliertes Benzol, kondensierte Aromaten, wie Naphthalin und Anthracen, und deren alkylierte Derivate und alicyclische Kohlenwasserstoffe, einschließlich Terpene und dergleichen Verbindungen. Bevorzugte Kohlenwasserstoffe schließen jene Materialien mit einem Siedepunkt oberhalb 90ºC ein, wie die vorstehend erwähnten Gemische von Paraffinölen und Wachsen, Dodecylbenzol und Terpentinöl.The use of the combination of hydrocarbons and calcium sensitive fatty acid soaps as antifoam systems for powder compositions was disclosed in GB-A-1 099 562 (Unilever: 1964). The document discloses washing powders comprising anionic sulphate or sulphonate detergents, alkaline polyphosphates and an antifoam mixture of a hydrocarbon and a fatty acid having 12 to 31 carbon atoms. The hydrocarbon is broadly defined and includes straight and branched chain alkanes (liquid paraffin oils in 1:1 mixture with high melting paraffin waxes having a boiling point above 90°C), alkenes, alkylated benzene, condensed aromatics such as naphthalene and anthracene and their alkylated derivatives and alicyclic hydrocarbons including terpenes and like compounds. Preferred hydrocarbons include those materials having a boiling point above 90°C, such as the above-mentioned mixtures of paraffin oils and waxes, dodecylbenzene and turpentine oil.
Die Verwendung der Kombination von Lösungsmitteln, Seifen und ausgewählten Terpenlösungsmitteln als Antischaumsysteme für flüssige Zusammensetzungen zur Reinigung harter Oberflächen wird außerdem in EP-A-0 080 749 (P&G: 1982) offenbart. In diesen Zusammensetzungen ist es im Unterschied zu beispielsweise Zusammensetzungen zur Reinigung von Teppichen vorteilhaft, daß das Produkt ohne den Schritt der Zugabe einer getrennten Antischaumkomponente verwendet werden kann.The use of the combination of solvents, soaps and selected terpene solvents as antifoam systems for liquid compositions for cleaning hard surfaces is also disclosed in EP-A-0 080 749 (P&G: 1982). In these compositions, in contrast to, for example, compositions for cleaning carpets, it is advantageous that the product can be used without the step of adding a separate antifoam component.
EP-A-0 080 749 lehrt insbesondere die Verwendung von Monoterpenen (2 Isopreneinheiten) oder Sesquiterpenen (3 Isopreneinheiten) in Kombination mit sowohl einem speziellen Lösungsmittel (2-(2-Butoxyethoxy)ethanol: erhältlich als BUTYL- CARBITOL [RTM]) als auch 0,05 bis 2 Gew.-% einer oder mehrerer der Alkali-, Ammonium- und Alkanolammoniumseifen von C&sub1;&sub3;- C&sub2;&sub4;-Fettsäuren als Antischaumsystem. In dieser Druckschrift wird mitgeteilt, daß diese drei Komponenten dermaßen miteinander in Wechselwirkung treten, daß sie schaumverhindernde Wirkung aufweisen.EP-A-0 080 749 teaches in particular the use of monoterpenes (2 isoprene units) or sesquiterpenes (3 isoprene units) in combination with both a special solvent (2-(2-butoxyethoxy)ethanol: available as BUTYL-CARBITOL [RTM]) and 0.05 to 2% by weight of one or more of the alkali, ammonium and alkanolammonium soaps of C 13 -C 24 fatty acids as an antifoam system. In this document it is stated that these three components interact with each other in such a way that they have an antifoaming effect.
Diese bevorzugten, in diesem Zitat offenbarten Terpene sind die mono- und bicyclischen Terpene der "Kohlenwasserstoffklasse" von Terpenen, wie Terpinene, Terpinolene, Limonene, Pinene und die sogenannten "Orange"-Terpene, die aus Orangenschalen gewonnen werden. Andere Terpene, einschließlich der Terpenalkohole, Aldehyde und Ketone, sind weniger bevorzugt.These preferred terpenes disclosed in this citation are the mono- and bicyclic terpenes of the "hydrocarbon class" of terpenes, such as terpinene, terpinolene, limonene, pinene, and the so-called "orange" terpenes derived from orange peels. Other terpenes, including the terpene alcohols, aldehydes, and ketones, are less preferred.
Terpene und verwandte Verbindungen leiden unter den allgemeinen Nachteilen, daß sie relativ teure Rohmaterialien und starken Geruch verbreitende Verbindungen darstellen und den Produkten im allgemeinen einen pinienartigen oder zitronenartigen Duft verleihen. Es ist erwünscht, daß die Grundformulierung von Zusammensetzungen von Reinigern einen geringen Geruch haben oder geruchsfrei sein sollte. Darüberhinaus können Terpene Spuren der sogenannten "Moschusxylole" enthalten, deren physiologische Verträglichkeit in Zweifel gezogen wurde.Terpenes and related compounds suffer from the general disadvantages of being relatively expensive raw materials, strong odor-producing compounds and generally imparting a piney or lemony scent to the products. It is desirable that the basic formulation of cleaning compositions should have a low odor or be odor-free. In addition, terpenes may contain traces of the so-called "musk xylenes," the physiological compatibility of which has been questioned.
Produkte, die zur Verwendung als Badreiniger vorgesehen sind, sollten zu Beginn des Reinigungsvorgangs einen relativ stabilen, haftenden Schaum bilden. Dieser Schaum kennzeichnet sichtbar die Teile der Oberfläche, auf die das Reinigungsmittel angewendet wurde. Noch wichtiger ist, daß der Schaum an der Oberfläche haftet und ein Ablaufen verhindert, wodurch die erforderliche Menge an Tensid im Produkt minimiert wird und folglich sowohl die Kosten als auch die Freisetzung von Tensiden an die Umwelt klein gehalten werden. Zur leichteren Verwendung und zur Einsparung von Wasser ist es jedoch erwünscht, daß die Zusammensetzung unter Verwendung einer so klein wie möglichen Menge Wasser und unter geringen Anstrengungen abspülbar sein sollte.Products intended for use as bathroom cleaners should form a relatively stable, adherent foam at the beginning of the cleaning process. This foam visibly marks the parts of the surface to which the cleaning agent has been applied. More importantly, the foam adheres to the surface and prevents run-off, thereby minimising the amount of surfactant required in the product and consequently minimising both the cost and the release of surfactants to the environment. However, for ease of use and to save water, it is desirable that the composition be prepared using should be able to be rinsed off with as little water as possible and with minimal effort.
In Anbetracht des Vorstehenden wird ersichtlich, daß eine ideale Zusammensetzung von Haushaltsreinigern bei der Anwendung auf die Oberfläche einen relativ stabilen Schaum bilden und schnell entschäumen sollte, wenn sie von der Oberfläche abgespült wird. Solche Zusammensetzungen sollten keine Komponenten enthalten, die mit der Umwelt oder physiologisch nicht verträglich sind und sollten keinen Zusatz von speziellen Antischäumkomponenten im Spülwasser erfordern. Obwohl Zusammensetzungen von Spezialreinigern, die vielen dieser Bedürfnisse im einzelnen genügen, vermarktet oder in der Literatur vorgeschlagen wurden, besteht Bedarf für einen Allzweckreiniger, der die Vorteile eines sauren Reinigers gegen Kalkablagerung aufweist, jedoch ebenfalls gegen einen breiten Bereich von Schmutzarten wirksam ist.In view of the foregoing, it will be seen that an ideal household cleaner composition should form a relatively stable foam when applied to the surface and defoam rapidly when rinsed from the surface. Such compositions should not contain any components that are environmentally or physiologically incompatible and should not require the addition of special antifoam components in the rinse water. Although specialty cleaner compositions satisfying many of these needs in detail have been marketed or suggested in the literature, there is a need for a general purpose cleaner that has the benefits of an acidic cleaner against limescale, but is also effective against a wide range of soil types.
Wir haben gefunden, daß ausgewählte Fettsäuren in verschieden konzentrierten Formulierungen eine schaumerhöhende Wirkung aufweisen, aber eine schaumsenkende Wirkung aufweisen, wenn diese Formulierungen mit schwach alkalischem Wasser verdünnt werden. Wenn diese Fettsäuren mit Polycarbonsäuren, Lösungsmitteln und Tensiden bei saurem pH-Wert kombiniert werden, liefern bemerkenswert einfache Kombinationen von Komponenten Zusammensetzungen, die ausgezeichnete Reinigung über einem breiten Bereich von Schmutzarten zeigen und ausgezeichnetes Spülverhalten aufweisen.We have found that selected fatty acids in various concentrated formulations have a foam-increasing effect, but a foam-decreasing effect when these formulations are diluted with slightly alkaline water. When these fatty acids are combined with polycarboxylic acids, solvents and surfactants at acidic pH, remarkably simple combinations of components provide compositions that exhibit excellent cleaning over a wide range of soil types and have excellent rinsing properties.
Folglich besteht die vorliegende Erfindung aus einer wässerigen Reinigungs-Zusammensetzung, umfassend:Accordingly, the present invention consists of an aqueous cleaning composition comprising:
a) 1-40 Gew.-% eines Tensidsystems, umfassend mindestens ein anionisches Tensid außer einem Alkalimetallsalz einer Fettsäure,a) 1-40% by weight of a surfactant system comprising at least one anionic surfactant other than an alkali metal salt of a fatty acid,
b) 0,1-3 Gew.-% einer C&sub1;&sub0;-C&sub2;&sub2;-Monocarbonfettsäure,b) 0.1-3 wt.% of a C₁₀-C₂₂ monocarboxylic fatty acid,
c) 1-30 Gew.-% eines semipolaren Lösungsmittels, das eine Dielektrizitätskonstante von 5-35 aufweist,c) 1-30 wt.% of a semipolar solvent having a dielectric constant of 5-35,
d) 1-10 Gew.-% Polycarbonsäuren oder Salz davon undd) 1-10 wt.% polycarboxylic acids or salts thereof and
e) eine Base, in einer ausreichenden Menge, damit die Zusammensetzung einen pH-Wert von weniger als den pKa-Wert der Monocarbonfettsäure und weniger als 6 aufweist.e) a base in an amount sufficient to provide the composition with a pH less than the pKa of the monocarboxylic fatty acid and less than 6.
Wie vorstehend erwähnt, haben wir ermittelt, daß die C&sub1;&sub0;&submin;&sub2;&sub2;-Fettsäuren in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen überraschenderweise eine schaumerhöhende Wirkung aufweisen. Dies wird als ein verbessertes "Anhaften" des Schaums auf geneigten oder vertikalen Flächen ausgedrückt. Somit sind die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen für die Verwendung als Zusammensetzungen zur Reinigung harter Oberflächen geeignet.As mentioned above, we have found that the C₁₀₋₂₂ fatty acids in the compositions of the invention surprisingly have a foam enhancing effect. This is expressed as an improved "sticking" of the foam to inclined or vertical surfaces. Thus, the compositions of the invention are suitable for use as hard surface cleaning compositions.
Ohne die Erfindung durch eine Theorie über den Vorgang einschränken zu wollen, wird angenommen, daß bei einem pH-Wert, der unterhalb des pKa-Wertes der Monocarbonfettsäure liegt, die schaumerhöhende Wirkung beobachtet wird. Der präzise pKa-Wert der Fettsäure ist in der Praxis schwer zu bestimmen, da die Fettsäuren unter diesen Bedingungen nicht wasserlöslich sind, obwohl eine nahe Schätzung des pKa-Werts durch Titration erhalten werden kann. Es wird ebenfalls angenommen, daß der pH-Wert der Zusammensetzung oberhalb des geringsten pKa-Wertes der Polycarbonsäure liegen sollte, so daß die Polycarbonsäure in teilweise ionisierter Form vorliegt.Without wishing to limit the invention to any theory of operation, it is believed that at a pH below the pKa of the monocarboxylic fatty acid, the foam-increasing effect is observed. The precise pKa of the fatty acid is difficult to determine in practice since the fatty acids are not water-soluble under these conditions, although a close estimate of the pKa can be obtained by titration. It is also believed that the pH of the composition should be above the lowest pKa of the polycarboxylic acid so that the polycarboxylic acid is in a partially ionized form.
Leitungswasser im Haushalt enthält im allgemeinen etwas aus Mineralien stammendes gelöstes Calcium bei typischen Anteilen im Bereich von 20 bis 400 ppm. (2 bis 40º Französischer Härte). Wasser, das höhere Anteile an Calcium aufweist, ist bekannt, ist jedoch relativ selten.Household tap water generally contains some dissolved calcium from mineral sources, with typical levels in the range of 20 to 400 ppm (2 to 40º French hardness). Water containing higher levels of calcium is known, but is relatively rare.
Leitungswasser im Haushalt weist im allgemeinen, hauptsächlich aufgrund gelösten Bicarbonats, wie es natürlicherweise im Wasser vorliegt, einen leicht alkalischen pH- Wert oberhalb 7,5, im allgemeinen um 8, auf. In einigen besonderen Fällen können alkalibildende Komponenten, wie Calciumoxid, dem Leitungswasser zugesetzt werden, wodurch saures Wasser neutralisiert und die Auflösung von Blei und anderen potentiell toxischen Metallen aus Rohren und Muffen verhindert wird.Domestic tap water generally has a slightly alkaline pH above 7.5, generally around 8, mainly due to dissolved bicarbonate naturally present in the water. In some special cases, alkali-forming components such as calcium oxide can be added to tap water, thereby neutralising acidic water and preventing the dissolution of lead and other potentially toxic metals from pipes and sockets.
Nach Zugabe einiger Volumina an Calcium enthaltendem alkalischem Leitungswasser zu den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wird angenommen, daß die Alkalität des Wassers den pH-Wert des ursprünglich sauren Systems auf einen Punkt oberhalb des pKa-Werts der Fettsäure anhebt und verursacht, daß die Fettsäure ionisiert, wonach ein Niederschlag der Fettsäure mit dem im Wasser vorliegenden Calcium unter Erzeugung einer Calciumseife gebildet wird. Dieser Niederschlag hat bekanntlich eine Antischäumwirkung und folglich wird angenommen, daß er das Abspülen des Produktes unterstützt.Upon addition of several volumes of calcium-containing alkaline tap water to the compositions of the invention, it is believed that the alkalinity of the water raises the pH of the originally acidic system to a point above the pKa of the fatty acid and causes the fatty acid to ionize, after which a precipitate of the fatty acid is formed with the calcium present in the water to produce a calcium soap. This precipitate is known to have an antifoaming effect and thus is believed to assist in rinsing the product.
Semipolare Lösungsmittel sind wesentliche Komponenten der vorliegenden Erfindung. Wie nachstehend beispielhaft gezeigt, erhöht die Gegenwart von Lösungsmittel wahrscheinlich die schaumverstärkende Wirkung der Fettsäure in saurer Lösung und die Antischaumwirkung der Fettsäure in alkalischer Lösung.Semi-polar solvents are essential components of the present invention. As exemplified below, the presence of solvent is likely to increase the foam-enhancing effect of the fatty acid in acidic solution and the antifoaming effect of the fatty acid in alkaline solution.
Die Lösungsmittel weisen eine Dielektrizitätskonstante von 5 bis 35 auf.The solvents have a dielectric constant of 5 to 35.
Vorzugsweise ist das Lösungsmittel ausgewählt aus:Preferably, the solvent is selected from:
Propylenglycolmono-n-butylether, Dipropylenglycolmono-n-butylether, Propylenglycolmono-t-butylether, Dipropylenglycolmono-t-butylether, Diethylenglycolhexylether, Essigsäureethylester, Ethanol, Isopropylalkohol, Ethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonobutylether und Gemischen davon.Propylene glycol mono-n-butyl ether, Dipropylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, Dipropylene glycol mono-t-butyl ether, diethylene glycol hexyl ether, Ethyl acetate, ethanol, isopropyl alcohol, Ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether and mixtures thereof.
Bevorzugte Lösungsmittel sind die Glycoletherlösungsmittel und diese sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Propylenglycolmono-n-butylether (erhältlich als "Dowanol PnB" [RTM]) und Diethylenglycolmonobutylether (erhältlich als "Butyl Digol" [RTM] oder "Butyl Carbitol" [RTM]). Diese Lösungsmittel sind aufgrund der Kosten-, Beschaffbarkeits- und Sicherheitsfaktoren besonders bevorzugt. Wir haben ermittelt, daß diese Auswahl von Lösungsmitteln bezüglich Tinten und Farbstoffen zu erhöhter Reinigungsleistung und zu verbesserter Produktstabilität sowie zu einer Erhöhung des Antischäumverhaltens der Zusammensetzungen beim Spülen führt.Preferred solvents are the glycol ether solvents and these are preferably selected from the group comprising propylene glycol mono-n-butyl ether (available as "Dowanol PnB" [RTM]) and diethylene glycol monobutyl ether (available as "Butyl Digol" [RTM] or "Butyl Carbitol" [RTM]). These solvents are particularly preferred due to cost, availability and safety factors. We have found that this selection of solvents with respect to inks and dyes results in increased cleaning performance and improved product stability as well as an increase in the antifoaming behavior of the compositions when rinsed.
Bevorzugte Verhältnisse für Tensid insgesamt zu Lösungsmittel fallen in den Bereich 1 : 1 bis 10 : 1 bzw. 2 : 1 bis 5 : 1. Der engere Verhältnisbereich ist aufgrund der Kosten und Produktstabilität bevorzugt. Die Lösungsmittelanteile sind 1 bis 30 Gew.-% der Zusammensetzung, vorzugsweise 2 bis 20% der Zusammensetzung, um eine wirksame Lösungsmittelkonzentration nach Verdünnung der Konzentrate zu erreichen.Preferred ratios for total surfactant to solvent fall in the range 1:1 to 10:1 or 2:1 to 5:1. The narrower ratio range is preferred due to cost and product stability. The solvent levels are 1 to 30% by weight of the composition, preferably 2 to 20% of the composition to achieve an effective solvent concentration after dilution of the concentrates.
Puffer sind wesentliche Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen.Buffers are essential components of the inventive compositions.
Es wird angenommen, daß die Gegenwart eines Puffer im wesentlichen sichert, daß der pH-Wert der unverdünnten Zusammensetzung unterhalb des pKa-Werts der Fettsäure bei einem sauren pH-Wert gehalten wird. Der pH-Wert darf jedoch nicht so stark gepuffert werden, daß eine überschüssige Zugabe von Wasser zur Erhöhung des pH-Werts oberhalb des pKa-Werts der Fettsäure erforderlich wird.It is believed that the presence of a buffer will essentially ensure that the pH of the undiluted composition is maintained at an acidic pH below the pKa of the fatty acid. However, the pH must not be buffered to such an extent that excess addition of water is required to raise the pH above the pKa of the fatty acid.
Während darüberhinaus stark saure Lösungen vermieden werden sollten, so daß Schädigungen der zu reinigenden Oberflächen vermindert werden, ist etwas saure Reserve erforderlich, so daß der Schaum durch Bildung von unlöslichen Calciumseifen unter Verminderung der Wirkung der Zusammensetzungen für die Entfernung von Kalkablagerung nicht zu schnell destabilisiert wird.Furthermore, while strongly acidic solutions should be avoided so as to reduce damage to the surfaces to be cleaned, some acid reserve is necessary so that the foam is not destabilized too quickly by the formation of insoluble calcium soaps, thereby reducing the effectiveness of the compositions for removing limescale.
Das bevorzugte Puffersystem umfaßt eine Polycarbonsäure, und eine Base, ausgewählt aus Ammonium- oder Alkalimetallhydroxid und/oder organischen Aminen, kann ebenfalls verwendet werden. Ammoniumhydroxid ist besonders bevorzugt, weil angenommen wird, daß es zu einer erhöhten Entfernung von Calciumseifenschaum führt, obwohl Natriumhydroxid ebenfalls gute Ergebnisse liefert. Vorzugsweise wird ein solches System das Produkt bei einem pH-Wert von 2 bis 6 puffern.The preferred buffer system comprises a polycarboxylic acid, and a base selected from ammonium or alkali metal hydroxide and/or organic amines may also be used. Ammonium hydroxide is particularly preferred because it is believed to result in increased removal of calcium soap scum, although sodium hydroxide also gives good results. Preferably, such a system will buffer the product at a pH of 2 to 6.
Es ist bevorzugt, daß durch das Puffersystem der pKa- Wert der Fettsäure durch Zugabe von mehr als 10 Volumina Wasser, bezogen auf das Produkt, erreicht wird. Die Alkalität und Härte des zugegebenen Wassers übt einige Wirkung auf die Menge des zum Steigern des pH-Werts oberhalb des pKa-Werts erforderlichen Wassers aus.It is preferred that the buffer system achieves the pKa value of the fatty acid by adding more than 10 volumes of water based on the product. The alkalinity and hardness of the added water has some effect on the Amount of water required to raise the pH above the pKa value.
Für typische Tensidgehalte von 4 bis 6 Gew.-% auf das Produkt sollte das Puffersystem so ausgewählt sein, daß sich der pH-Wert oberhalb des pKa-Werts der Fettsäure erhöht, wenn weniger als 1000 Volumen Wasser zugegeben werden.For typical surfactant contents of 4 to 6 wt.% of the product, the buffer system should be selected so that the pH increases above the pKa of the fatty acid when less than 1000 volumes of water are added.
Ein besonders bevorzugter pH-Wertbereich für das Produkt ist ein pH von 3,14 bis 4,9. Ein pH-Wert um 4 ist am meisten bevorzugt, da bestimmte Emaille auf pH-Werte unterhalb 3 empfindlich sind und Produkte mit einem geringen pH- Wert übermäßiges Spülen zur Neutralisierung der Zusammensetzung mit Wasser geringer Alkalität erfordern. Es wird angenommen, daß das Vorliegen von Polycarbonsäuren als Salz- anstatt der Säureform in den Formulierungen zu einem besseren Schaum führt, so daß es bevorzugt ist, daß der pH-Wert der Zusammensetzung oberhalb des geringsten pKa-Werts der vorliegenden Polycarbonsäure liegen sollte. Zitronensäure, die bevorzugte Polycarbonsäure, weist pKa-Werte von 3,14, 4,77 und 6,39 auf und folglich sind pH-Werte oberhalb 3,14 bevorzugt.A particularly preferred pH range for the product is a pH of 3.14 to 4.9. A pH of around 4 is most preferred since certain enamels are sensitive to pH values below 3 and low pH products require excessive rinsing to neutralize the composition with low alkalinity water. It is believed that the presence of polycarboxylic acids in the salt rather than acid form in the formulations results in better foam so it is preferred that the pH of the composition should be above the lowest pKa of the polycarboxylic acid present. Citric acid, the preferred polycarboxylic acid, has pKa values of 3.14, 4.77 and 6.39 and thus pH values above 3.14 are preferred.
Schwache Komplexierungsmittel in Form von organischen Polycarbonsäuren sind wesentliche Komponenten für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen. Die Gegenwart von diesen schwachen Komplexierungsmitteln verbessert die Reinigungsleistung. Es wird angenommen, daß diese Komponenten schwach gebundene Calciumionen, die beim Anhaften des Schmutzes auf Oberflächen einbezogen sind und dadurch die Entfernung von diesem Schmutz erleichtern, komplexieren.Weak complexing agents in the form of organic polycarboxylic acids are essential components for the compositions of the invention. The presence of these weak complexing agents improves cleaning performance. It is believed that these components complex weakly bound calcium ions which are involved in the adhesion of soil to surfaces and thereby facilitate the removal of this soil.
Starke Komplexierungsmittel können ebenfalls vorliegen. Jedoch sind solche Komplexierungsmittel, wie EDTA, aus Umweltgründen weniger bevorzugt; da angenommen wird, daß solche gering bioabbaubaren Komplexierungsmittel Schwermetalle aus Flußbettablägerungen löslich machen können. Darüberhinaus weisen EDTA und andere starke Komplexierungsmittel die Tendenz zur Komplexbildung mit dem im Leitungswasser vorliegen den Calcium auf und verhindern die Bildung der vorstehend erwähnten entschäumenden Calciumseife.Strong complexing agents may also be present. However, such complexing agents, such as EDTA, are less preferred for environmental reasons, as it is believed that such poorly biodegradable complexing agents can solubilize heavy metals from riverbed deposits. In addition, EDTA and other strong complexing agents have a tendency to form complexes with the metals present in tap water. the calcium and prevent the formation of the defoaming calcium soap mentioned above.
Vorzugsweise ist das Komplexierungsmittel ausgewählt aus Zitronen-, Adipin-, Bernstein-, Malein-, Glutarsäure, Gemischen davon oder Salzen davon. Die Anteile von Komplexierungsmittel liegen im Bereich 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 6 Gew.-%, des Produkts.Preferably, the complexing agent is selected from citric, adipic, succinic, maleic, glutaric acid, mixtures thereof or salts thereof. The proportions of complexing agent are in the range 1 to 10% by weight, preferably 3 to 6% by weight, of the product.
Am meisten bevorzugt ist das Komplexierungsmittel Zitronensäure oder Salze davon. Zitronensäure ist ein schwaches Komplexierungsmittel für Calcium, das aus erneuerbaren Quellen erhältlich und schnell bioabbaubar ist.Most preferably, the complexing agent is citric acid or salts thereof. Citric acid is a weak complexing agent for calcium that is available from renewable sources and is rapidly biodegradable.
Zitronensäure ist besonders als sowohl Komplexierungsmittel als auch Bestandteil des Puffersystems bevorzugt, bevorzugt in Anteilen von 3 bis 6 Gew.-% des Produkts.Citric acid is particularly preferred as both a complexing agent and a component of the buffer system, preferably in amounts of 3 to 6% by weight of the product.
C&sub1;&sub0;-C&sub2;&sub2;-Fettsäuren sind wesentliche Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen.C₁₀-C₂₂ fatty acids are essential components of the compositions according to the invention.
Es wird angenommen, daß kürzerkettige Fettsäuren nicht ausreichende unlösliche Calciumseifen bilden und längerkettige Fettsäuren in der Zusammensetzung für die Funktion als antischäumende Komponente zu unlöslich sind. Darüberhinaus sind diese Fettsäuren mittlerer Kettenlänge kommerziell zu vernünftigen Kosten erhältlich und stammen aus erneuerbaren Quellen.It is believed that shorter chain fatty acids do not form sufficient insoluble calcium soaps and longer chain fatty acids are too insoluble in the composition to function as an antifoaming component. In addition, these medium chain fatty acids are commercially available at reasonable cost and are derived from renewable sources.
Die Fettsäuren können linear oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein, sind jedoch vorzugsweise lineare Fettsäuren, die aus der Natur gewonnen werden.The fatty acids can be linear or branched, saturated or unsaturated, but are preferably linear fatty acids obtained from nature.
Die linearen Fettsäuren (ableitbar von Laurinsäureölen, wie Kokosnuß- und Palmkernenfetten) mit einer durchschnittlichen Kettenlänge von C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6;, vorzugsweise C&sub1;&sub4;, sind besonders bevorzugt. Seifen längerer Kettenlänge sind in Abwesenheit von teuren hydrotropen Stoffen oder organischen Lösungsmitteln weniger löslich.The linear fatty acids (derived from lauric oils such as coconut and palm kernel fats) with an average chain length of C₁₂-C₁₆, preferably C₁₄, are particularly preferred. Soaps of longer chain length are less soluble in the absence of expensive hydrotropes or organic solvents.
Die Anteile von Fettsäuren liegen im Bereich von 0,1 bis 3% des Produkts, wobei der Bereich 0,5 bis 1 Gew.-% als besonders bevorzugt gilt.The proportions of fatty acids are in the range of 0.1 to 3% of the product, with the range 0.5 to 1% by weight being particularly preferred.
Es ist wichtig, daß der pH-Wert der Zusammensetzung unterhalb des pKa-Werts der angewendeten Fettsäure liegt. Im allgemeinen wird der pKa-Wert einer C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6;-Fettsäure nahe 4,9 liegen, folglich wird der pH-Wert der Zusammensetzungen unterhalb dieser Zahl liegen. Betrachtet man das Erfordernis, daß der pH-Wert oberhalb des pKa-Werts der Polycarbonsäure liegt, wird der pH-Wert der Zusammensetzung im allgemeinen im Bereich 3,14 bis 4,9 liegen.It is important that the pH of the composition be below the pKa of the fatty acid employed. Generally, the pKa of a C12-C16 fatty acid will be close to 4.9, hence the pH of the compositions will be below this number. Considering the requirement that the pH be above the pKa of the polycarboxylic acid, the pH of the composition will generally be in the range 3.14 to 4.9.
Mindestens ein anionisches Tensid außer Seife ist eine wesentliche Komponente der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen.At least one anionic surfactant other than soap is an essential component of the compositions of the invention.
Vorzugsweise umfaßt das Tensid eine oder mehrere der Gruppe, umfassend: primäre und sekundäre Alkoholsulfate, Alkoholalkoxysulfate, primäre und sekundäre Alkansulfonate und Alkylarylsulfonate. In Abwesenheit des anionischen Tensids zeigen die erfindungsgemäßen Produkte geringes wirksames Anhaften.Preferably, the surfactant comprises one or more of the group comprising: primary and secondary alcohol sulfates, alcohol alkoxy sulfates, primary and secondary alkane sulfonates, and alkylaryl sulfonates. In the absence of the anionic surfactant, the products of the invention exhibit little effective adhesion.
Vorzugsweise fällt das Verhältnis von Fettsäure zu anionischem Tensid in den Bereich 1 : 4 bis 1 : 20, mit besonderer Bevorzugung um 1 : 5 bis 1 : 10, ausgedrückt als Gew.-% Fettsäure zu Gew.-% anionischem Tensid des Produkts. Dies erreicht einen guten Ausgleich zwischen Schäumen und Reinigungsleistung.Preferably, the ratio of fatty acid to anionic surfactant falls within the range 1:4 to 1:20, with particular preference around 1:5 to 1:10, expressed as % fatty acid to % anionic surfactant by weight of the product. This achieves a good balance between foaming and cleaning performance.
Vorzugsweise ist das anionische Tensid ein primäres Alkoholsulfat (PAS), ein schäumendes, leicht bioabbaubares Tensid.Preferably, the anionic surfactant is a primary alcohol sulfate (PAS), a foaming, readily biodegradable surfactant.
Das bevorzugte primäre Alkoholsulfat (PAS) umfaßt ein Gemisch von Materialien der allgemeinen Formel:The preferred primary alcohol sulfate (PAS) comprises a mixture of materials of the general formula:
RO-SO&sub3;XRO-SO₃X
worin R eine primäre C&sub8;- bis C&sub1;&sub8;-Alkylgruppe darstellt und X ein löslich machendes Kation darstellt. Geeignete Kationen schließen Natrium, Magnesium, Kalium, Ammonium und Gemische davon ein.wherein R represents a C8 to C18 primary alkyl group and X represents a solubilizing cation. Suitable cations include sodium, magnesium, potassium, ammonium and mixtures thereof.
Wir haben ermittelt, daß Zusammensetzungen, die Magnesium-PAS und organische Säure umfassen, teilweise neutralisiert mit einer Base, verbesserte Reinigungswirkung aufwei sen, insbesondere bezüglich Kalkseifen und Kalkablagerungen, wobei der Wirkungsgrad der Reinigung gegenüber Fett und schmierigem Schmutz beibehalten wird. Folglich umfassen besonders bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Magnesium bei einem Molverhältnis von 0,1 bis 0,8 Mol Mg pro Mol vorliegendes primäres Alkoholsulfat.We have determined that compositions comprising magnesium PAS and organic acid, partially neutralized with a base, exhibit improved cleaning activity sen, particularly with regard to lime soaps and lime deposits, while maintaining the cleaning efficiency against grease and greasy dirt. Accordingly, particularly preferred embodiments of the present invention comprise magnesium at a molar ratio of 0.1 to 0.8 moles of Mg per mole of primary alcohol sulfate present.
Es sollte bemerkt werden, daß die alleinige Verwendung von Magnesium als Gegenion für das PAS in Gegenwart der Polycarbonsäure zu Schwierigkeiten führt, es ist deshalb bevorzugt, daß das Molverhältnis der Gegenionen für das PAS derart ausgelegt ist, daß das Verhältnis von Mg zu anderen Gegenionen etwa 5 : 1 nicht übersteigt. Verhältnisse von MgPAS zu NaPAS von mehr als 1 : 1, jedoch weniger als 2 : 1, sind bevorzugt.It should be noted that the use of magnesium alone as a counterion for the PAS in the presence of the polycarboxylic acid leads to difficulties, therefore it is preferred that the molar ratio of counterions for the PAS be such that the ratio of Mg to other counterions does not exceed about 5:1. Ratios of MgPAS to NaPAS of greater than 1:1 but less than 2:1 are preferred.
Besonders bevorzugte PAS-Moleküle sind jene mit einem Hauptanteil an C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub4;-Alkylresten.Particularly preferred PAS molecules are those with a major proportion of C₁₀-C₁₄-alkyl radicals.
Wie vorstehend erwähnt, können diese Tenside durch Bilden des primären Alkoholsulfats aus Fettsäuren, gewonnen aus erneuerbaren Quellen, wie Kokosnußöl, erhalten werden, obwohl sie ebenfalls aus Herkünften von synthetischem Alkohol erhalten werden können. Diese Tenside zeigen sehr annehmbares Bioabbauverhalten.As mentioned above, these surfactants can be obtained by forming the primary alcohol sulfate from fatty acids obtained from renewable sources such as coconut oil, although they can also be obtained from synthetic alcohol sources. These surfactants show very acceptable biodegradation behavior.
Geeignete zusätzliche Tenside werden aus kationischen, nichtionischen, amphoteren und zwitterionischen Tensiden sowie aus Gemischen davon ausgewählt.Suitable additional surfactants are selected from cationic, non-ionic, amphoteric and zwitterionic surfactants as well as mixtures thereof.
Die Gegenwart von nichtionischen Tensiden ist besonders vorteilhaft. Die bevorzugten nichtionischen Tenside sind alkoxylierte Alkohole und die bevorzugten alkoxylierten Alkohole sind ausgewählt aus der Gruppe, umfassend ethoxylierte Alkohole der allgemeinen Formel:The presence of non-ionic surfactants is particularly advantageous. The preferred non-ionic surfactants are alkoxylated alcohols and the preferred alkoxylated alcohols are selected from the group comprising ethoxylated alcohols of the general formula:
R&sub1;-(OCH&sub2;CH&sub2;)m-OH,R1 -(OCH2 CH2 )m-OH,
worin R&sub1; gerad- oder verzweigtkettig, C&sub8;- bis C&sub1;&sub8;-Alkyl oder Hydroxyalkyl darstellt und der durchschnittliche Ethoxylierungsgrad m 1 bis 14, vorzugsweise 3 bis 10, für gute Fettschmutzwaschkraft ist.wherein R₁ is straight or branched chain, C₈ to C₁₈ alkyl or hydroxyalkyl and the average degree of ethoxylation m is 1 to 14, preferably 3 to 10, for good greasy soil detergency.
Die Ausgangsmaterialien für die Synthese dieser ethoxylierten Alkohole, einer geringen Komponente des Tensidsy stems, sind aus sowohl natürlichen als auch synthetischen Quellen erhältlich.The starting materials for the synthesis of these ethoxylated alcohols, a minor component of the surfactant stems are available from both natural and synthetic sources.
Am meisten bevorzugt umfaßt das Tensidsystem ein Gemisch von primären Alkoholsulfaten und alkoxylierten Alkoholen. In dieser Beschreibung sollen alkoxylierte Alkohole die Alkyl- oder Hydroxyalkyl-ethoxylierten Alkohole einschließen.Most preferably, the surfactant system comprises a mixture of primary alcohol sulfates and alkoxylated alcohols. In this specification, alkoxylated alcohols are intended to include the alkyl or hydroxyalkyl ethoxylated alcohols.
Vorzugsweise liegen die primären Alkoholsulfate und alkoxylierten Alkohole in einem Verhältnis von 3 : 1 bis 1 : 1 vor, wobei ein Verhältnis von etwa 2 : 1 besonders bevorzugt ist.Preferably, the primary alcohol sulfates and alkoxylated alcohols are present in a ratio of 3:1 to 1:1, with a ratio of about 2:1 being particularly preferred.
Besonders bevorzugte Zusammensetzungen umfassen 15 bis 30% primäres Alkoholsulfat und 5 bis 15% nichtionisches Tensid. Diese relativ hohen Anteile an PAS und nichtionischem Tensid sind wünschenswert, um konzentrierte Zusammensetzungen zu bilden, die effektiver transportiert werden können und weniger Verpackungsmaterial erfordern.Particularly preferred compositions comprise 15 to 30% primary alcohol sulfate and 5 to 15% nonionic surfactant. These relatively high levels of PAS and nonionic surfactant are desirable to form concentrated compositions that can be more effectively transported and require less packaging material.
Die Gesamtausbeuten an Tensid umfassen 1 bis 40 Gew.- % des Produkts mit Anteilen von 2 bis 10%, die für Haushaltsanwendungen als Nichtkonzentrate bevorzugt sind. Tensidanteile von 20 bis 40%, bevorzugter 25 bis 35%, sind für Konzentrate bevorzugt, obwohl bei den höchsten Tensidanteilen zusätzlich Antischaumkomponenten erforderlich sein können.Total surfactant yields range from 1 to 40% by weight of the product with levels of 2 to 10% being preferred for domestic applications as non-concentrates. Surfactant levels of 20 to 40%, more preferably 25 to 35%, are preferred for concentrates, although at the highest surfactant levels additional antifoam components may be required.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können außerdem in geringer Menge eingesetzte Komponenten umfassen, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend: Parfüms, Farben und Farbstoffe, Hygienemittel, Viskositätsmodifizierungsmittel und Gemische davon. In bestimmten Ausführungsformen der Erfindung ist es brauchbar, weitere Schaumbekämpfungsmittel in der Formulierung einzusetzen.The compositions of the invention may also comprise minor components selected from the group comprising: perfumes, colors and dyes, hygiene agents, viscosity modifiers and mixtures thereof. In certain embodiments of the invention it is useful to employ additional antifoam agents in the formulation.
Bevorzugt umfassen die zusätzlichen Schaumregulierungsmittel hydrophobe Öle. Bevorzugter ist das hydrophobe Öl ein linearer oder verzweigtkettiger Kohlenwasserstoff oder ein Siliconöl, noch bevorzugter ist das hydrophobe Öl ein Paraffin.Preferably, the additional foam control agents comprise hydrophobic oils. More preferably, the hydrophobic oil is a linear or branched chain hydrocarbon or a silicone oil, even more preferably, the hydrophobic oil is a paraffin.
Am meisten bevorzugt ist das hydrophobe Öl ein Paraffin mit einem 50 Gew.-% 'Verlust'-Siedepunkt im Bereich von 170 bis 300ºC. Der Ausdruck 50% 'Verlust'-Siedepunkt bedeutet, daß bei einer Temperatur in diesem Bereich 50% des Gewichts des Paraffins abdestilliert werden können. Im allgemeinen liegen die Grenzen der Siedepunkte des zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung geeigneten Paraffins zwischen 171 und 250ºC. Wir haben gefunden, daß die Isoparaffine, das heißt verzweigtkettige Paraffine, besonders wirksam sind, wenn sie mit anderen hydrophoben Ölen, wie n-Decan und n-Tetradecan, verglichen werden.Most preferably, the hydrophobic oil is a paraffin having a 50% by weight 'loss' boiling point in the range of 170 to 300°C. The term 50% 'loss' boiling point means that at a temperature in this range 50% of the weight of the paraffin can be distilled off. In general, the boiling point limits of paraffin suitable for use in the composition of the invention are between 171 and 250°C. We have found that the isoparaffins, i.e. branched chain paraffins, are particularly effective when compared with other hydrophobic oils such as n-decane and n-tetradecane.
Der löslich gemachte, hydrophobe Ölanteil der erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist im allgemeinen 0,2 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 1,0 bis 2,0 Gew.-%. Wenn hydrophobes Öl vorliegt, ist das bevorzugte Verhältnis von Fettsäure zu hydrophobem Öl im Bereich 0,5 bis 1 : 1 bis 0,5, vorzugsweise etwa 1 : 1. Diese Anteile bilden ein besonders wirksames Antischaumsystem.The solubilized hydrophobic oil portion of the inventive embodiments is generally 0.2 to 5 wt%, preferably 1.0 to 2.0 wt%. When hydrophobic oil is present, the preferred ratio of fatty acid to hydrophobic oil is in the range 0.5 to 1:1 to 0.5, preferably about 1:1. These portions form a particularly effective antifoam system.
Vorzugsweise sind die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen homogen, bevorzugter durchscheinend und am meisten bevorzugt durchsichtig. Typische Viskositäten sind 1 bis 2000 mPa bei einer Schergeschwindigkeit von 21 s&supmin;¹, gemessen bei 25ºC.Preferably, the compositions of the invention are homogeneous, more preferably translucent and most preferably transparent. Typical viscosities are 1 to 2000 mPa at a shear rate of 21 s⁻¹, measured at 25°C.
Es ist bevorzugt, daß die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung in einer Verpackung bereitgestellt werden, die zur Erzeugung eines Sprays aus dem Produkt, vorzugsweise eines Schaumsprays, ausgelegt ist, obwohl auch andere Dosierungs- und Verteilungssysteme möglich sind.It is preferred that the compositions of the present invention be provided in a package designed to produce a spray of the product, preferably a foam spray, although other dosing and distribution systems are also possible.
Bezugnehmend auf das Vorstehende umfassen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine saure, wässerige Reinigungsmittel-Zusammensetzung, umfassend:With reference to the foregoing, preferred embodiments of the present invention comprise an acidic, aqueous detergent composition comprising:
a) 2 bis 40 Gew. -% Tensid, wobei das Tensid primäres Alkoholsulfat und vorzugsweise ein oder mehrere nichtionische Tenside umfaßt, wobei mindestens 50 Gew.-% Tensid als primäres Alkoholsulfat vorliegen, als hauptsächliches Tensid,a) 2 to 40% by weight of surfactant, wherein the surfactant comprises primary alcohol sulfate and preferably one or more nonionic surfactants, wherein at least 50% by weight of surfactant is present as primary alcohol sulfate, as the main surfactant,
b) 0,2 bis 5 Gew.-% nichtverzweigte C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-Fettsäure, als Schaumverstärker bei saueren Bedingungen und als Antischaummittel bei alkalischen Bedingungen,b) 0.2 to 5% by weight of non-branched C₁₀-C₁₈ fatty acid, as a foam booster under acidic conditions and as an antifoam agent under alkaline conditions,
c) mindestens ein Lösungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe von Glycolether und Alkohollösungsmitteln mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, in einer Menge, so daß die Verhältnisse von Tensid zu Lösungsmittel in den Bereich 1 : 1 bis 10 : 1 fallen,c) at least one solvent selected from the group of glycol ethers and alcohol solvents having 1 to 5 carbon atoms, in an amount such that the ratios of surfactant to solvent fall within the range 1:1 to 10:1,
d) 1 bis 10 Gew.-% einer wasserlöslichen organischen Säure, ausgewählt aus Zitronen-, Adipin-, Bernstein-, Glutar-, Maleinsäure, Salzen davon oder Gemischen davon, als Calcium- und Magnesiumkomplexierungsmittel und als puffernde Komponente, undd) 1 to 10% by weight of a water-soluble organic acid selected from citric, adipic, succinic, glutaric, maleic acid, salts thereof or mixtures thereof, as calcium and magnesium complexing agent and as buffering component, and
e) ausreichend Base, um den pH-Wert der Zusammensetzung in den Bereich von 3,14 bis 4,9 zu bringen.e) sufficient base to bring the pH of the composition to within the range of 3.14 to 4.9.
Um die vorliegende Erfindung im weiteren zu verstehen, wird sie nachstehend mit Hilfe von Beispielen erläutert und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, worin:In order to further understand the present invention, it will now be explained by way of example only and with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1: die Wirkung der Formulierung auf die Anzahl der erforderlichen Spülungen zur Verminderung von Schaumvolumen mit Wasser unterschiedlicher Härte zeigt,Fig. 1: shows the effect of the formulation on the number of rinses required to reduce foam volume with water of different hardness,
Fig. 2: die Wirkung des pH-Wertes auf das Schaumvolumen mit Wasser unterschiedlicher Härte zeigt.Fig. 2: shows the effect of pH on the foam volume with water of different hardness.
Zusammensetzungen wurden gemäß nachstehender Tabelle 1 hergestellt. Alle Komponenten wurden bei Raumtemperatur vermischt und in Flaschen, ausgerüstet mit einem Sprühflaschenaufsatz mit Fingerauslöser, gefüllt. Das nichtionische Tensid war DOBANOL 23-6,5 EO (RTM von SHELL), das PAS war DACPON-27L (RTM von DAC). Butylcarbitol ist eine Handelsmarke von Union Carbide. Die Fettsäure war PRIFAC 7901 (RTM von Unithema). TABELLE 1 Compositions were prepared according to Table 1 below. All components were mixed at room temperature and filled into bottles fitted with a finger-trigger spray bottle attachment. The non-ionic surfactant was DOBANOL 23-6.5 EO (RTM from SHELL), the PAS was DACPON-27L (RTM from DAC). Butylcarbitol is a trademark of Union Carbide. The fatty acid was PRIFAC 7901 (RTM from Unithema). TABLE 1
Die Leistung wurde durch Sprühen des Produkts auf eine nicht horizontale Oberfläche und Spülen mit hartem Wasser (im allgemeinen > 26º Französischer Härte) bewertet. Das "Anhaften" wurde durch eine Gruppe von 20 ausgebildeten Fachleuten abgeschätzt, denen angewiesen wurde, das Anhaften des Schaums in einem Blindtest auf einer Skala von 1-5 einzustufen, wobei 1 geringes Anhaften und 5 ausgezeichnetes Anhaften wiedergibt.Performance was evaluated by spraying the product on a non-horizontal surface and rinsing with hard water (generally > 26º French hardness). "Adhesion" was assessed by a panel of 20 trained professionals who were instructed to rate the adhesion of the foam in a blind test on a scale of 1-5, where 1 represents poor adhesion and 5 represents excellent adhesion.
Beispiel 1 ist ein kommerziell erhältliches Produkt, ausgewählt als Vergleichsbeispiel; die Leistung dieses Produkts war gut.Example 1 is a commercially available product, selected as a comparison example; the performance of this product was good.
Beispiel 2 ist ein Beispiel der vorliegenden Erfindung; diese Formulierung zeigte einen voluminöseren und mehr haftenden Schaum, der besonders bezüglich Haftkraft an geneigten oder vertikalen Oberflächen wirksam ist. Während die Zusammensetzung von Beispiel 1 akzeptables Anhaften zeigte und ohne besondere Schwierigkeit abgespült werden konnte, wurde gefunden, daß die Zusammensetzung von Beispiel 2 verbessertes Anhaften zeigte und mit ausgesprochener Leichtigkeit abgespült werden konnte.Example 2 is an example of the present invention; this formulation exhibited a more voluminous and adherent foam which is particularly effective in terms of adhesion to inclined or vertical surfaces. While the composition of Example 1 exhibited acceptable adhesion and rinsed away without particular difficulty, the composition of Example 2 was found to exhibit improved adhesion and rinse away with marked ease.
Fig. 1 zeigt die Wirkung der Formulierung auf die Anzahl der Spülungen, die zur Verminderung des Schaumvolumens mit Wasser unterschiedlicher Härte erforderlich ist.Fig. 1 shows the effect of the formulation on the number of rinses required to reduce the foam volume with water of different hardness.
Die Messungen wurden wie folgt durchgeführt. 5 g des Produkts wurden mit Wasser der ausgewiesenen Härte in einem graduierten Scheidetrichter bei geschlossenem Hahn auf 50 ml verdünnt. Der Trichter wurde zur Erzeugung eines Schaums per Hand etwa 10 s kräftig geschüttelt und das anfängliche Schaumvolumen wurde, nachdem überschüssige Flüssigkeit über den Hahn ablief, festgehalten. Für jede Spülung wurden aliquote Mengen von 50 ml Wasser verwendet, wobei diese dem Trichter unter weiteren Schüttelzyklen und einer weiteren Messung des Schaumvolumens nach Entfernung der Flüssigkeit zugegeben wurde. Dieses Verfahren wird wiederholt, bis kein Schaum verbleibt. Die verwendeten Zusammensetzungen waren wie in den vorstehenden Beispielen 1 und 2 mit einem Fettsäureanteil von 0,5%.The measurements were carried out as follows. 5 g of the product was diluted to 50 ml with water of the specified hardness in a graduated separatory funnel with the tap closed. The funnel was shaken vigorously by hand for about 10 seconds to produce a foam and the initial foam volume was recorded after excess liquid drained through the tap. Aliquots of 50 ml of water were used for each rinse, which was added to the funnel with further shaking cycles and a further measurement of the foam volume after the liquid was removed. This procedure was repeated until no foam remained. The compositions used were as in Examples 1 and 2 above with a fatty acid content of 0.5%.
Aus der Figur ist ersichtlich, daß die Zugabe von Fettsäure zu dem Vergleichsbeispiel zu einer Verminderung der Anzahl der in allen Fällen erforderlichen Spülzyklen führte und daß die Verbesserung für härteres Wasser bemerkenswerter war.It can be seen from the figure that the addition of fatty acid to the comparative example resulted in a reduction in the number of rinse cycles required in all cases and that the improvement was more notable for harder water.
Fig. 2 zeigt die Wirkung des pH-Wertes auf das Schaumvolumen mit Wasser unterschiedlicher Härte. Der erwähnte pH-Wert ist der pH-Wert der Flüssigkeit, die während der vorstehend beschriebenen Spülzyklen erhalten wurde. Es ist ersichtlich, daß die Spülgänge den pH-Wert der Flüssigkeit erhöhen. Man kann sehen, daß für Wasser, welches einen außergewöhnlich hohen Anteil an Calcium enthielt, die Wirkung der Fettsäure sehr bemerkenswert war. Für gewöhnlicheres Wasser fiel das Schaumvolumen schnell, nachdem der pH-Wert einmal über 6,5 angestiegen war, von dem ursprünglichen Produkt bei 10% Verdünnung mit pH von 4 bis 5.Fig. 2 shows the effect of pH on foam volume with water of different hardness. The pH mentioned is the pH of the liquid obtained during the rinse cycles described above. It can be seen that the rinses increase the pH of the liquid. It can be seen that for water containing an exceptionally high proportion of calcium, the effect of the fatty acid was very remarkable. For more ordinary water, the foam volume dropped rapidly once the pH rose above 6.5 from the original product at 10% dilution with pH of 4 to 5.
Aus den vorstehenden Beispielen ist ersichtlich, daß die beispielhaft angeführte Zusammensetzung sowohl verbessertes Anhaften des Schaums, als auch verbessertes Spülen, ver glichen mit der Zusammensetzung des Standes der Technik, zeigt.From the above examples it can be seen that the composition exemplified provides both improved foam adhesion and improved rinsing, compared with the composition of the prior art.
Nachstehende Tabelle 2 gibt Daten für Zusammensetzungen gemäß Beispiel 2 an, worin die durchschnittliche Kettenlänge der Fettsäure variiert wurde. Daten für die Zusammensetzung von Beispiel 1 ohne Fettsäure werden für Vergleichszwecke angegeben. Das kumulative Schaumvolumen ("CFV") wird in Kubikzentimetern für ein standardisiertes Anfangsvolumen gemessen und die Schüttelvorschrift ist wie vorstehend bezüglich Beispielen 3-8 beschrieben. Das CFV zeigt das Gesamtvolumen des in den Spülgängen erzeugten Schaums unter Verwendung von Wässer von 26º Französischer Härte. Die Anzahl der erforderlichen Spülungen zur Entfernung des Schaums wurde wie vorstehend beschrieben bestimmt. TABELLE 2 Table 2 below gives data for compositions according to Example 2 wherein the average chain length of the fatty acid was varied. Data for the composition of Example 1 without the fatty acid are given for comparison purposes. The cumulative foam volume ("CFV") is measured in cubic centimeters for a standardized initial volume and the shaking procedure is as described above with respect to Examples 3-8. The CFV indicates the total volume of foam generated in the rinses using water of 26º French hardness. The number of rinses required to remove the foam was determined as described above. TABLE 2
Aus den vorstehenden Daten ist ersichtlich, daß Fettsäuren mit einer Kettenlänge von > C12 das CFV bemerkenswert vermindern. Es wurde bemerkt, daß Fettsäuren mit einer Kettenlänge > C22 in der Zusammensetzung unlöslich waren.From the above data, it is evident that fatty acids with a chain length of > C12 markedly reduce CFV. It was noted that fatty acids with a chain length of > C22 were insoluble in the composition.
Die Wirkung vom Komplexierungstyp wird in nachstehender Tabelle 3 gezeigt, worin der. Komplexierungstyp in Gegenwart und Abwesenheit der Fettsäure (FA) variiert wurde. Kumulatives Schaumvolumen ("CFV") wird in Kubikzentimetern für ein standardisiertes Anfangsvolumen gemessen und die Schüt telvorschrift ist wie vorstehend bezüglich Beispielen 3-8 beschrieben. Das CFV zeigt das Gesamtvolumen des in den Spülgängen erzeugten Schaums unter Verwendung von Wasser von 26º Französischer Härte. Die Anzahl der zur Entfernung des Schaums erforderlichen Spülungen wurde wie vorstehend beschrieben bestimmt. TABELLE 3 The effect of the complexation type is shown in Table 3 below, where the complexation type was varied in the presence and absence of the fatty acid (FA). Cumulative foam volume ("CFV") is measured in cubic centimeters for a standardized initial volume and the pour The procedure is as described above for Examples 3-8. The CFV shows the total volume of foam generated in the rinses using water of 26º French hardness. The number of rinses required to remove the foam was determined as described above. TABLE 3
Aus der vorstehenden Tabelle 3 ist ersichtlich, daß bessere Ergebnisse mit Fettsäure und vorliegendem Komplexierungsmittel erhalten werden.From Table 3 above it can be seen that better results are obtained with fatty acid and complexing agent present.
Die Wirkung des pH-Werts wird bezüglich der in nachstehender Tabelle 4 vorliegenden Daten gezeigt. CFV und Spülungsmessungen wurden wie vorstehend erwähnt unter Verwendung von Wasser, sowohl von 12 als auch 26º Französischer Härte durchgeführt. Die Ergebnisse werden im allgemeinen für Wasser von 26º Französischer Härte wiedergegeben, obwohl ähnliche Ergebnisse mit dem weicheren Wasser (Beispiele 25 und 26) erhalten wurden. Beispiele 20, 22 und 23 sind Vergleichsbeispiele. TABELLE 4 The effect of pH is shown with respect to the data presented in Table 4 below. CFV and mud measurements were carried out as mentioned above using water of both 12 and 26º French hardness. The results are generally reported for water of 26º French hardness, although similar results were obtained with the softer water (Examples 25 and 26). Examples 20, 22 and 23 are comparative examples. TABLE 4
Die vorstehend angegebenen Ergebnisse zeigen, daß in alkalischen Produkten die Antischaumwirkung der Fettsäure sehr bemerkenswert ist. Jedoch entfernen diese alkalischen Zusammensetzungen die Kalkablagerung nicht wirksam. Beispiele 24 und 26 zeigen die Wirkung des Weglassens der alkalischen Komponente (NaOH) auf den Puffer dieser Zusammensetzung. Die Zusammensetzung von Beispiel 24 zeigt ein ähnliches Verhalten wie die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in hartem Wasser, ist jedoch für die Verwendung auf einigen Oberflächen zu sauer. Beispiele 25 und 26 mit weicherem Wasser bei 12º Französischer Härte zeigen, daß Ausführungsformen der Erfindung (Beispiel 25) annehmbares Spülen vorweisen, wohingegen in Abwesenheit der alkalischen Pufferkomponente (Beispiel 26) geringe Antischaumwirkung beobachtet wird.The results given above show that in alkaline products the antifoaming effect of the fatty acid is very remarkable. However, these alkaline compositions do not effectively remove limescale. Examples 24 and 26 show the effect of omitting the alkaline component (NaOH) on the buffer of this composition. The composition of Example 24 shows similar behavior to the compositions of the invention in hard water, but is too acidic for use on some surfaces. Examples 25 and 26 with softer water at 12° French hardness show that embodiments of the invention (Example 25) exhibit acceptable rinsing, whereas in the absence of the alkaline buffering component (Example 26) little antifoaming effect is observed.
Es wird ebenfalls bemerkt, daß der durch die Zusammensetzungen erzeugte Schaum bei pH um 2,5 geringes Anhaften aufwies und geringe Reinigungsleistung ergab.It is also noted that the foam produced by the compositions had low adhesion at pH around 2.5 and gave low cleaning performance.
In Beispielen 27-30, wiedergegeben in Tabelle 5, wird die synergistische Wechselbeziehung des Lösungsmittels und der antischaumbildenden Fettsäure gezeigt. Ergebnisse werden wie vorstehend beschrieben erhalten. TABELLE 5 In Examples 27-30, presented in Table 5, the synergistic interaction of the solvent and the antifoam fatty acid is demonstrated. Results are obtained as described above. TABLE 5
Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Gegenwart von Lösungsmittel für die Fettsäure wesentlich ist, um die Antischaumwirkung bei Verdünnung zu zeigen. In Abwesenheit des Lösungsmittels (Vergleichsbeispiele 29 und 30) wurde schlechter Schaum mit geringem Anhaften erhalten. In Gegenwart von Lösungsmittel ist der Schaum stabilisiert, wenn Fettsäure weggelassen wird (Vergleichsbeispiel 27). Nur in Gegenwart von sowohl Fettsäure als auch Lösungsmittel werden die Vorteile eines hohen anfänglichen Schaumvolumens und schneller Spülung erhalten (Beispiel 28).From the above results, it is evident that the presence of solvent is essential for the fatty acid to exhibit the antifoam effect upon dilution. In the absence of solvent (Comparative Examples 29 and 30), poor foam with low adhesion was obtained. In the presence of solvent, the foam is stabilized when fatty acid is omitted (Comparative Example 27). Only In the presence of both fatty acid and solvent, the advantages of high initial foam volume and rapid rinsing are obtained (Example 28).
In Beispielen 31-36, wiedergegeben in Tabelle 6, wird die synergistische Wirkung auf Produkteigenschaften bei Veränderungen des Tensidsystems gezeigt. Ergebnisse wurden wie vorstehend beschrieben unter Verwendung von Wasser mit 26º Französischer Härte erhalten. TABELLE 6 Examples 31-36, presented in Table 6, demonstrate the synergistic effect on product properties of changes in the surfactant system. Results were obtained as described above using water with 26º French hardness. TABLE 6
Vergleichsbeispiele 33 und 34 zeigen, daß bei Abwesenheit von anionischem Tensid wenig oder kein Schaum erzeugt wird, wodurch das Produkt während der Reinigungsverfahren schnell von den abgespülten Oberflächen herablaufen kann. Beispiele 35 und 36 zeigen die Wirkung des Weglassens des gegebenenfalls eingesetzten nichtionischen Tensids in den erfindungsgemäßen Ausführungsformen. Aus Vergleichsbeispiel 35 wird ersichtlich, daß nichtionisches Tensid etwas Schaumunterdrückungswirkung aufweist, obwohl die Spülzeit durch die Gegenwart von nichtionischem Tensid erhöht wird. Aus diesen Ergebnissen wird ersichtlich, daß, während Fettsäure und mindestens ein anderes anionisches Tensid wesentliche Komponenten darstellen, nichtionisches Tensid wahlweise ist.Comparative Examples 33 and 34 demonstrate that in the absence of anionic surfactant, little or no foam is generated, allowing the product to run off the surfaces being rinsed quickly during cleaning procedures. Examples 35 and 36 demonstrate the effect of omitting the optional nonionic surfactant in the embodiments of the invention. From Comparative Example 35, it is apparent that nonionic surfactant has some foam suppression effect, although the rinse time is increased by the presence of nonionic surfactant. From these results, it is apparent that while fatty acid and at least one other anionic surfactant are essential components, nonionic surfactant is optional.
In nachstehend angegebenen Beispielen 37-39 (siehe Tabelle 7) wird die Leistung der erfindungsgemäßen Formulierungen gegenüber kommerziellen Formulierungen verglichen. TABELLE 7 Examples 37-39 below (see Table 7) compare the performance of the formulations of the invention to commercial formulations. TABLE 7
Tabelle 7 führt zwei Vergleichsbeispiele (Beispiele 38 und 39) von üblichen kommerziell erhältlichen sauren Badreinigungs-Zusammensetzungen an. Diese Formulierungen wurden durch Analyse erhalten. In der Zusammensetzung von Beispiel 39 waren die organischen Säuren ein Gemisch von Bernstein-, Glutar-, Adipin- und Benzoesäure, ingesamt 6,2 Gew.-%. In Beispielen 37 und 38 wurde Zitronensäure verwendet. Es ist ersichtlich, daß die Zusammensetzung von Beispiel 38 sich von der vorliegenden Erfindung darin unterscheidet, daß sie nicht das Magnesiumsalz von PAS anwendet und keine Fettsäure oder Lösungsmittel vorliegt.Table 7 lists two comparative examples (Examples 38 and 39) of common commercially available acidic bathroom cleaning compositions. These formulations were obtained by analysis. In the composition of Example 39, the organic acids were a mixture of succinic, glutaric, adipic and benzoic acids, totaling 6.2% by weight. In Examples 37 and 38, citric acid was used. It can be seen that the composition of Example 38 differs from the present invention in that it does not contain uses the magnesium salt of PAS and no fatty acid or solvent is present.
Um die Zusammensetzungen von Beispielen 37-39 zu bewerten, wurden verschmutzte Fliesen mit einer Beschichtung aus synthetischem Seifenschaum, Fettschmutz und Küchenschmutz zubereitet. Jeder Schmutz umfaßte eine sichtbare Spur von Ruß als Mittel zum Sichtbarmachen.To evaluate the compositions of Examples 37-39, soiled tiles were prepared with a coating of synthetic soap scum, grease soil, and kitchen soil. Each soil included a visible trace of soot as a visualizing agent.
Der Seifenschaum bestand im wesentlichen aus Calciumstearat, angewendet auf eine emaillierte Stahlfliese durch Aufsprühen einer Suspension von Calciumstearat in Isopropylalkohol. Die Fliesen wurden bei 180ºC für 30 Minuten nach Anwendung des Schmutzes gebrannt.The lather consisted essentially of calcium stearate applied to an enameled steel tile by spraying a suspension of calcium stearate in isopropyl alcohol. The tiles were fired at 180ºC for 30 minutes after application of the soil.
Der Fettschmutz bestand aus einem Gemisch von Fettsäuren und Paraffin, angewendet auf eine keramische Fliese durch Aufsprühen der Zusammensetzung in Petrolether.The greasy soil consisted of a mixture of fatty acids and paraffin, applied to a ceramic tile by spraying the composition in petroleum ether.
Der Küchenschmutz bestand aus einem Gemisch aus Fetten, Fettsäuren, Paraffin und Ton, angewendet auf eine keramische Fliese, durch Aufsprühen der Zusammensetzung in Petrolether.The kitchen dirt consisted of a mixture of fats, fatty acids, paraffin and clay, applied to a ceramic tile by spraying the composition in petroleum ether.
Um die Wirksamkeit der Zusammensetzung zu bewerten, wurden 0,5 ml der Zusammensetzungen von Beispielen 37-39 auf jeweils die verschmutzten Fliesen angewendet und mit der Fliese für Zeiträume, ausgewiesen in Tabelle 7 unter "Kontaktzeit", in Kontakt belassen. Die Fliese wurde danach mit einem feuchten Reinigungstuch in einfacher Weise bei festem Druck mechanisch gewischt. Der Restschmutz wurde visuell auf einer 6-Punkte-Skala von 0 bis 5 bewertet, wobei 0 keine Schmutzentfernung anzeigt und 5 vollständige Schmutzentfernung, wie ausgewiesen durch die Entfernung von Ruß, ausweist.To evaluate the effectiveness of the composition, 0.5 ml of the compositions of Examples 37-39 were applied to each of the soiled tiles and allowed to contact the tile for periods of time indicated in Table 7 under "Contact Time". The tile was then mechanically wiped with a damp cleaning cloth in a simple manner using firm pressure. Residual soil was visually rated on a 6-point scale of 0 to 5, with 0 indicating no soil removal and 5 indicating complete soil removal as indicated by the removal of soot.
Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bezüglich der Fettschmutzentfernung mit den bekannten Zusammensetzungen gleichwertig sind, jedoch bezüglich Küchenschmutz- und insbesondere Seifenschaumentfernung stark verbessert sind.From these results it can be seen that the compositions according to the invention are equivalent to the known compositions with regard to the removal of greasy dirt, but are greatly improved with regard to the removal of kitchen dirt and in particular soap scum.
In Beispielen 39-44, nachstehend in Tabelle 8 angegeben, wird die Wirkung der Änderungen in den Verhältnissen von Mg zu Na, als dem Gegenion für das PAS-Tensid bei hohen Konzentrationen, erläutert. Alle Beispiele wurden ähnlich der Formulierung von Beispiel 37 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß das Verhältnis von Mg : Na PAS variiert wurde. Tabelle 8 Examples 39-44, given in Table 8 below, illustrate the effect of changes in the ratios of Mg to Na as the counterion for the PAS surfactant at high concentrations. All examples were made similar to the formulation of Example 37, except that the ratio of Mg:Na PAS was varied. Table 8
In Beispielen 41 bis 43 wurde nach längerer Lagerung Magnesiumcitrat als ausgefallenes Produkt gefunden, während Beispiele 39-40 lagerungsstabil waren. Die Produkte gemäß Beispielen 41-43 waren ansonsten annehmbar.In Examples 41 to 43, magnesium citrate was found to precipitate after prolonged storage, while Examples 39-40 were storage stable. The products according to Examples 41-43 were otherwise acceptable.
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