MXPA99003717A - Composiciones acuosas de bajo residuo para limpieza y desinfeccion de superficies duras - Google Patents
Composiciones acuosas de bajo residuo para limpieza y desinfeccion de superficies durasInfo
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Abstract
La presente invención se refiere a composiciones limpiadoras base agua que se caracterizan por ser, simultáneamente, desinfectantes, de bajo depósito residual y proveer buenas características limpiadoras. Las composiciones incluyen uno o más compuestos de amina cuaternaria como agentes desinfectantes activos, un sistema solvente orgánico el cual incluye un glicol mono-n-butiléter o un sistema binario que incluye un glicoléter con un alcohol primario lineal y ya sea una o más betaínas, uno o másóxidos de amina como constituyentes tensioactivos.
Description
COMPOSICIONES ACUOSAS DE BAJO RESIDUO PARA LIMPIEZA Y DESINFECCIÓN DE SUPERFICIES DURAS Campo Técnico Las composiciones de limpieza son productos comercialmente importantes y gozan de un amplio campo de utilidad ayudando en la remoción de polvo y suciedad de las superficies, especialmente aquellos caracterizados como útiles en las "superficies duras". Las superficies duras son aquellas que se encuentran frecuentemente en lavatorios, tales como artefactos de baño, como inodoros, recintos de ducha, bañeras, bidés, piletas, etc. así como mesadas, paredes, pisos, etc. Antecedentes de la Invención Mientras en el arte abundan diversas formulaciones las cuales proporcionan alguna limpieza y quizá alguna desinfección a las superficies, pocas de tales formulaciones son suficientemente elaboradas para ser composiciones efectivas para desinfección y limpieza y para satisfacer adecuadamente los requerimientos de la Administración de Protección Ambiental de los Estados
Unidos ("EPA")como desinfectantes "de uso sanitario en hospitales" . Por lo tanto se comprende que existe una necesidad actual y continuada de productos de limpieza que simultáneamente desinfecten, dejen un mínimo de residuos discernibles, limpien bien y sean baratos. Existe también una necesidad de composiciones que cumplan con los requerimientos actuales de la United States Environmental Protection Administration, especialmente en lo que se refiere a composiciones desinfectantes para hospitales. Sumario de la Invención La invención es un limpiador desinfectante líquido acuoso el cual es especialmente útil en limpieza y desinfección de superficies duras. Por lo tanto, entre los objetivos de la invención se encuentra el proveer composiciones de limpieza acuosas mejoradas que son especialmente útiles para la limpieza y desinfección, especialmente de superficies duras y que exhiben una baja tendencia a dejar residuos en la superficiales en las superficies tratadas y que no se degrada de manera no deseada cuando esté sujeto a una temperatura elevada durante un periodo prolongado. Otro objetivo de la invención es proveer una composición acuosa de limpieza y desinfección que puede categorizarse como composición desinfectante para uso hospitalario de acuerdo con los requerimientos de la Administración de Protección del Medio Ambiente de los Estados Unidos.
Descripción Detallada de la Modalidades Preferidas de la Invención De acuerdo a un aspecto de la presente invención se proporciona una composición limpiadora acuosa la cual aporta características de desinfección y limpieza a las superficies tratadas, particularmente a las superficies duras, la cual comprende los siguientes constituyentes: A) un compuesto tensioactivo del tipo amonio cuaternario con propiedades germicidas; B) un sistema solvente seleccionado de: éter n-butílico de propilén glicol o, una combinación solvente binaria de un glicol éter con un alcohol primario lineal, especialmente alcoholes primarios C6 - C?8 lineales; C) un compuesto tensioactivo seleccionado de compuestos de betaina u óxidos de amina; D) una alcanolamina; E) agua. Las composiciones pueden incluir uno o más aditivos constituyentes opcionales, algunas veces referidos como coadyuvantes, en cantidades menores, pero efectivas. Por caso de ejemplo no limitante, tales aditivos opcionales incluyen: agentes colorantes tales como tinturas y pigmentos, fragancias otros agentes para ajuste de pH, composiciones tampón para pH, agentes quelantes, agentes de modificación de la reología así como uno o más compuestos tensioactivos adicionales, en particular compuestos tensioactivos no-iónicos. Se desea, para reducir la probabilidad de acumulaciones indeseables sobre las superficies tratadas, especialmente las superficies duras, que estos constituyentes aditivos estén presentes solo en cantidades menores, es decir, menos del 5% p/p basado en el peso total de la composición limpiadora acuosa que se proporciona aquí. Las composiciones se caracterizan por proporcionar un efecto desinfectante, que se desea sea suficiente para ser calificada como "desinfectante de amplio espectro" y todavía de mayor preferencia, suficiente para ser calificadas como "desinfectante de uso sanitario en hospitales" de acuerdo con los reglamentos de los Estados Unidos. A) Las composiciones de acuerdo a la invención incluyen uno o más compuestos tensioactivos tipo amonio cuaternario que tiene propiedades germicidas. Ejemplo de compuestos de amonio cuaternario útiles y sus sales incluyen germicidas de amonio cuaternario los cuales pueden ser caracterizados por la fórmula:
donde por lo menos uno de Ri, R2, R3 y R4 es un sustituyente alquilo, arilo o alquilarilo de 6 a 26 átomos de carbono y preferiblemente la porción catiónica entera de la molécula tiene un peso molecular de por lo menos 165. Los sustituyentes alquílicos pueden ser alquilos de cadena larga, alcoxiarilos de cadena larga, alquilarilos de cadena larga sustituidos con halógeno, alquilfenoxialquilos de cadena larga, alquiarilos, etc. Los restantes sustituyentes sobre los átomos de nitrógeno, diferentes de los sustituyentes alquilo mencionados arriba, son hidrocarburos que usualmente contienen no más de 12 átomos de carbono. Los sustituyentes Ri, R2, R3 y R4 pueden ser de cadena lineal o pueden ser ramificados, pero son preferiblemente de cadena lineal y pueden incluir una o más uniones amida, éter o éster. El contraión X puede ser cualquier anión formador de sales que permita que el complejo de amonio cuaternario sea soluble en agua. Ejemplos de contraiones incluyen haluros, por ejemplo cloruro, bromuro o yoduro o metosulfato. Ejemplos de sales de amonio cuaternario dentro de la descripción anterior incluyen los haluros de alquil amonio tal como el bromuro de cetil trimetil amonio, haluros de alquil aril amonio tal como el bromuro de octadecil dimetil bencil amonio, haluros de N-alquil piridinio tal como el bromuro de N-cetil piridinio y similares. Otros tipos apropiados de sales de amonio cuaternario incluyen aquellos en los cuales la molécula contiene uniones ya sea amida, éter o éster tal como el cloruro de octil fenoxi etoxi etil dimetil bencil amonio, cloruro de N- (laurilcocoaminoformilmetil) piridinio y similares. Otros tipos muy efectivos de compuestos de amonio cuaternario que son útiles como germicidas incluyen aquellos en los cuales el radical hidrófobo está caracterizado por un núcleo aromático sustituido como en el caso del cloruro de lauriloxifenil trimetil amonio, metilsulfato de cetilaminofenil trimetil amonio, metilsulfato de dodecilfenil trimetil amonio, cloruro de dodecilbencil trimetíl amonio, cloruro de dodecilbencil trimetil amonio clorado y similares. Los compuestos de amonio cuaternario preferidos que actúan como germicidas y a los que se ha encontrado útiles en la práctica de la presente invención incluyen aquellos que tienen la fórmula estructural:
donde R2 y R3 son alquilos C8-C?2 iguales o distintos o R2 es un alquilo C?2-?6, alquiletoxi C8_?8, alquilfenoletoxi C8_?8 y R3 es bencilo y X es un haluro, por ejemplo cloruro, bromuro o yoduro o metilsulfato . Los grupos alquilo mencionados nuevamente R2 y R pueden ser de cadena lineal o ramificada, pero son preferiblemente substancialmente lineales. Germicidas cuaternarios particularmente útiles comprenden composiciones que incluyen un único compuesto cuaternario, así como mezclas de dos o más compuestos cuaternarios distintos. Germicidas cuaternarios particularmente útiles incluyen composiciones basadas en: cloruros de alquil dimetil bencil amonio; cloruros de dialquil (C8-C?0) dimetil amonio; incluyendo cloruros de didecil dimetil amonio; y cloruros de dioctil dimetil amonio; cloruros de alquil dimetil bencil amonio; (cloruro de benzalconio) , composiciones basadas en mezclas de cloruro de alquildimetilbencil amonio y/o cloruro de alquil alquildimetiletilbencil amonio, cloruros de miristil dimetil bencil amonio; cloruros de metildodecilbencil amonio; cloruros de metildodecilxileno-bis-trimetil amonio; cloruros de bencetonio, cloruros de alquil dimetil bencil amonio; cloruros de dialquil metil bencil amonio, bromuro de alquil dimetil etil amonio y LONZABAC®-12.100 descrito como basado en una amina terciaria alquílica. Las sales de amonio cuaternario poliméricas basadas en estas estructuras de monómero son también consideradas deseables para la presente invención. Un ejemplo es POLYQUAR® descrito como un polímero de cloruro de 2-butenildimetil amonio. (Cada uno de los materiales citados está actualmente comercializado por Lonza, Inc., Fairlawn, NJ y/o de Stephan Co., Northfield IL.) En los germicidas cuaternarios citados anteriormente, bromina, fluorina o iodina pueden ser substituidas por clorina para formar las sales de amonio citadas. En las composiciones de limpieza de acuerdo a la invención, el compuesto constituyente de amonio cuaternario se requiere que esté presente en cantidades efectivas exhibiendo actividad germicida satisfactoria contra bacterias seleccionadas a las que se desea tratar con las composiciones de limpieza. Tal eficacia contra especies de bacterias menos resistentes puede lograrse con solo pequeñas cantidades presentes de compuestos de amonio cuaternario, mientras que las especies de bacterias más resistentes requieren mayores cantidades de compuestos de amonio cuaternario para destruir esas especies más resistentes. El compuesto de amonio cuaternario solo necesita estar presente en cantidades efectivas desde el punto de vista germicida. Generalmente, la eficacia germicida efectiva como de "uso sanitario en hospitales" que cumple con las directivas corrientes de la EPA se logra cuando los compuestos de amonio cuaternario están presentes en una cantidad de aproximadamente 0.05% p/p hasta aproximadamente 3% p/p. Preferiblemente los compuestos de amonio cuaternario están presentes en una cantidad de 0.08% p/p a aproximadamente 0.5% p/p y todavía de mayor preferencia desde 0.08% p/p a 0.15% p/p basado en el peso total de la composición de la invención que se describe aquí . B) Las composiciones de la invención incluyen un sistema solvente orgánico seleccionado a partir de propilén glicol n-butil éter o una combinación solvente binaria de un glicol éter con un alcohol primario lineal. Sorprendentemente, el inventor encontró que al contrario de otros glicol éteres, se ha observado que el propilén glicol n-butil éter se evapora rápidamente de una manera pareja de tal forma que tiende a formar una película relativamente uniforme durante el proceso de secado. La misma es una característica ventajosa de la presente invención y debe ser entendido que la velocidad a la cual los componentes volátiles parecen evaporarse de la superficie tratada y la forma física (patrón) tomada por los materiales no volátiles depositados sobre la superficie después que los componentes volátiles se han evaporado está directamente relacionada con la percepción del consumidor de la eficacia de limpieza y del residuo superficial dejado por la composición. Así el solvente propilén glicol n-butil éter se selecciona por ser no sólo efectivo para solubilizar la suciedad depositada, especialmente de las superficies duras, sino por estar entre aquellos los cuales se observa que simultáneamente evaporan rápidamente y forman una película relativamente uniforme sobre la superficie tratada durante el proceso de secado en oposición a aquellos que imparten una apariencia moteada o veteada a la superficie tratada durante el secado, como pasa con otros glicol éteres. Tales características indeseables se cree que son atribuibles a un efecto de formación de áreas parcialmente mojadas, donde se observa que los constituyentes volátiles de las composiciones dejan a los constituyentes no volátiles en patrones de deposición no uniformes y visibles cuando los constituyentes volátiles se evaporan. Estos depósitos son a menudo muy conspicuos y son visibles como un moteado o veteado de la superficie cuando la composición se evapora, así como subsiguiente a la evaporación cuando cualquier material no volátil en las composiciones se deposita de una manera no uniforme. Tales características indeseables de secado son superadas por las composiciones de la invención, particularmente en las realizaciones preferidas de la misma. El presente inventor ha encontrado que los intentos de sustituir el propilén glicol n-butil éter con un solvente del tipo glicol éter distinto en general no fueron exitosos, dado que se ha observado que tales glicol éteres distintos, incluso de estructuras moleculares muy similares y sus composiciones, no forman una película relativamente uniforme sobre la superficie tratada durante el proceso de secado y se ha observado que causan una apariencia moteada dispareja cuando las composiciones se evaporan. Este es un resultado sorprendente dado que generalmente ha sido reconocido que en muchas composiciones los glicol éteres similares son sustituibles . Esto no es así en las presentes composiciones. Sin embargo, el presente inventor ha observado que tal detrimento concomitante con el uso de solventes glicol éter distintos puede ser superado por la adición a tales solventes glicol éter, diferentes del propilén glicol n-butil éter, de una cantidad efectiva de un alcohol primario lineal, preferiblemente un alcohol primario lineal C6-C?8, siendo los preferidos aquellos de mayor longitud de cadena C8-C?8. El presente inventor ha determinado que la inclusión de tales alcoholes primarios lineales asiste beneficiosamente en la evaporación de una composición en una manera relativamente pareja, tal que tiende a formar una película relativamente uniforme durante el proceso de secado. Este efecto ha sido descrito generalmente arriba en conjunto con los glicol n-butil éteres. Un beneficio adicional de la inclusión de tales alcoholes primarios lineales es en la característica solvente que ellos pueden también proporcionar a ciertas manchas. También se contempla que tales alcoholes primarios lineales pueden ser usados en conjunto con el solvente propilén glicol n-butil éter, aunque el alcohol no es necesario. Ejemplos de glicol éteres útiles incluyen los glicol éteres que tienen la estructura general Ra-0-Rb-OH, en la cual Ra es un alcoxi de 1 a 20 átomos de carbono o ariloxi de por lo menos 6 átomos de carbono y Rb es un éter condensado de propilén glicol y/o etilén glicol que tiene de una a diez unidades de glicol monómero. Los preferidos son los glicol éteres que tienen de una a cinco unidades de glicol monómero. Estos son los glicol éteres de C3C2o. Los ejemplos de los glicol éteres de mayor preferencia incluyen aquellos denotados en los Ejemplos siguientes, los cuales incluyen al propilén glicol n-butil éter y al dipropilén glicol n-butil éter. Tales materiales están comercialmente disponibles en la serie DOWANOL® de The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, así como en la serie ARCOSOLV® P de la Arco Chemical Co., Newton Square, Pennsylvania. Debe notarse que tales glicol éteres preferidos son los que poseen limitada solubilidad en agua, generalmente 20 mi o menos cada 100 mi de agua a temperatura ambiente Donde el sistema solvente orgánico (B) consiste solamente de un solvente glicol éter en conjunción con un alcohol lineal primario, es deseable que estos componentes estén presentes en cantidades de hasta 6% p/p, de mayor preferencia en una cantidad de aproximadamente 0.001% p/p hasta aproximadamente 5% p/p y de máxima preferencia en una cantidad de 1% p/p a 4.5 % p/p, basado en el peso total de la composición acuosa. Donde el sistema solvente orgánico (B) consiste en un solvente glicol éter que no sea propilen glicon n-butil en conjunción con un alcohol primario lineal, estos constituyentes están presentes en conjunto preferiblemente en cantidades de hasta aproximadamente 6% p/p, de mayor preferencia en una cantidad desde aproximadamente 0.001% p/p a aproximadamente 5% p/p y de máxima preferencia en una cantidad de 3% p/p a 4.5% p/p basado sobre el peso total de la composición acuosa. En tal composición la cantidad presente - de alcohol primario lineal es solamente una pequeña fracción de la cantidad total del sistema solvente orgánico - (B) y forma generalmente aproximadamente el 25% p/p o menos de la cantidad total del sistema solvente orgánico (B) . Se ha observado también que cuando la longitud de cadena del alcohol primario lineal es mayor de Ce, se necesita la presencia de menores cantidades de alcohol primario lineal mientras se mantienen las características de secado deseables descritas arriba. C) Las composiciones de la presente invención incluyen uno o más tensioactivos seleccionados de los compuestos de betaína y compuestos de óxido de amina.
Tales tensioactivos no iónicos son conocidos en el arte y están disponibles en preparaciones comerciales, típicamente como una cantidad del compuesto tensioactivo disperso en un vehículo acuoso. Tales compuestos de betaína o compuestos de óxido de amina son seleccionados particularmente de otros compuestos tensioactivos conocidos que se ha observado que no sólo proporcionan el requisito de características de superficie activa y compatibilidad con los compuestos de amonio cuaternario canónicos sino que también ha sido observado por el inventor que ayudan a mantener la estabilidad de las fases de las composiciones de la invención sobre extensos intervalos de tiempo y/o a altas temperaturas, hasta 120°F. Estas composiciones generalmente no sufren una separación de fase a estas temperaturas. Tales características beneficiosas han sido observadas especialmente donde se selecciona el solvente orgánico para estar entre los preferidos, en particular el solvente orgánico más preferido. Además el inventor ha observado que estos compuestos de betaína o compuestos de óxido de amina no tienen tendencia a contribuir a la apariencia moteada o veteada de la superficie tratada durante el secado, como se describió en más detalle arriba. Adicionalmente, estos compuestos de betaína o compuestos de óxido de amina proporcionan beneficios en las propiedades limpiadoras de las composiciones. Los compuestos de betaína los cuales son útiles en las composiciones de la invención son conocidos en el arte. A modo de ejemplo no limitante, ejemplos de betaínas incluyen compuestos de acuerdo a la fórmula general: (+) (-) R-N(R?)2-R2COO donde R es un grupo hidrófobo seleccionado del grupo compuesto por grupos alquilo que contienen de aproximadamente 10 a aproximadamente 22 átomos de carbono, preferiblemente de aproximadamente 12 a aproximadamente 18 átomos de carbono, grupos alquil arilo y aril alquilo que contienen un número similar de átomos de carbono con un anillo bencénico que es tratado como equivalente a aproximadamente 2 átomos de carbono y estructuras similares interrumpidas por uniones amida o éter, cada Ri es un grupo alquilo que contiene de 1 a aproximadamente 3 átomos de carbono; y R2 es un grupo alquileno que contiene de 1 a aproximadamente 6 átomos de carbono. Ejemplos de betaínas preferidas encluyen MACKAM® DZ del Me Intyre Group Ltd. Las sulfobetaínas pueden también ser usadas en las composiciones de la invención. Estas incluyen Rewoteric®
AM HC y Rewoteric® AM CAS Uf de Witco Corp. Estos compuestos de betaina, cuando están presentes, comprenden 0.1-4.0% p/p de las composiciones de la invención, pero más preferiblemente comprenden 2.0-4.0%p/p. Los compuestos de óxido de amina que son útiles en las composiciones de la invención son conocidos en el arte. Una clase general de óxidos de amina útiles incluyen los óxidos de alquil di (alquilo inferior) amina en los cuales el grupo alquilo tiene aproximadamente 10-20 y preferiblemente 12-16 átomos de carbono y pueden ser de cadena lineal o ramificada, saturada o no saturada. Los grupos alquilo inferiores incluyen entre 1 y 7 átomos de carbono. Los ejemplos incluyen al óxido de lauril dimetil amina, óxido de miristil dimetil amina, óxido de dimetil cocoamina, óxido de dimetil (sebo hidrogenado) amina y óxido de miristil/palmitil dimetil amina. Una clase adicional de óxidos de amina útiles incluyen los óxidos de alquil di (hidroxi alquil inferior) amina en los cuales el grupo alquilo tiene aproximadamente 10-20 y preferiblemente 12-16 átomos de carbono y puede ser de cadena lineal o ramificada, saturada o no saturada. Ejemplos son óxido de bis (2-hidroxietil) cocoamina, óxido de bis (2-hidroxietil) seboamina y óxido de bis (2-hidroxietil) estearilamina. óxidos de amina adicionalmente útiles incluyen aquellos que pueden ser caracterizados como óxidos de alquilamidopropil di (alquilo inferior) amina en los cuales el grupo alquilo tiene aproximadamente 10-20 y preferiblemente 12-16 átomos de carbono y puede ser de cadena lineal o ramificada, saturada o no saturada. Ejemplos son el óxido de cocoamidopropil dimetil amina y óxido de seboamidopropil dimetil amina. Óxidos de amina adicionales útiles incluyen aquellos que pueden ser referidos como óxidos de alquil morfolina en los cuales el grupo alquilo tiene aproximadamente 10-20 y preferiblemente 12-16 átomos de carbono y puede ser de cadena lineal o ramificada, saturada o no saturada. Otros ejemplos de los mismos incluyen composiciones tensioactivas basadas en óxidos de amina que incluyen las que actualmente están disponibles en el comercio e incluyen Ammonyx® (_Stephan co., Chicago, IL) , como así también Barlox® (Lonza Inc., Fairlawn NJ) . Los óxidos de amina son generalmente preferidos sobre las betaínas, pues el inventor ha descubierto que los óxidos de amina, especialmente el óxido de lauril dimetil amina, proporciona substancialmente mejor limpieza que los compuestos de betaína los cuales pueden también formar parte de las composiciones de la invención. Con respecto a los óxidos de amina, los preferidos son los óxidos de alquil di (alquilo inferior) amina en los cuales el grupo alquilo tiene aproximadamente 12-16 átomos de carbono, de los cuales de máxima preferencia en las composiciones de la invención son usados los óxidos de lauril amina. De máxima preferencia el constituyente de óxido de amina es el óxido de lauril dimetil amina. Estos compuestos de óxido de amina, cuando están presentes, comprenden 0.1-4.0% p/p de las composiciones de la invención, pero más preferiblemente comprenden 0.1-1.0% de las composiciones de la invención. D) Las composiciones de la invención también incluyen como alcanolaminas una o más alcanolaminas, incluyendo mono-, di- y trialcanolaminas . Las alcanolaminas preferidas son las alcanolaminas inferiores que se ha encontrado que proporcionan alcalinidad a las composiciones y actúan como agentes de ajuste de pH. Los ejemplos de alcanolaminas inferiores incluyen por ejemplo; etanolamina, dietanolamina, trietanolamina e isopropanola ina. Preferiblemente el componente de alcanolamina incluye monoetanolamina, la cual se ha encontrado que también se evapora relativamente rápido de las superficies tratadas en una manera uniforme. Más preferiblemente, el componente alkolamina es solamente monoetanolamina. El componente alkanolamina comprende de 0.001-3.0 p/p de las composiciones de la invención, pero más preferiblemente están presentes en cantidades de 01-0.5% p/p. Como se indicó arriba, las composiciones de acuerdo a la invención son de naturaleza acuosa. El agua se agrega para llevar a las composiciones de la invención a 100% p/p. El agua puede ser agua de red, pero es preferiblemente destilada y de máxima preferencia agua deionizada. Si el agua es agua corriente, es preferiblemente substancialmente libre de cualquier impureza indeseable tales como orgánicas o inorgánicas, especialmente sales minerales que están presentes en las aguas duras las cuales pueden interferir indeseablemente con la operación de los componentes de acuerdo con la invención y/o contribuir a la aparición de residuos en la evaporación de las composiciones de la invención. En las realizaciones particularmente preferidas, las composiciones de esta invención son composiciones acuosas limpiadoras y desinfectantes estables al almacenamiento que no se degradan en forma indeseable cuando se exponen a temperaturas elevadas por largos periodos de tiempo. Más específicamente, las composiciones de esta invención no sufren precipitación o separación de fases cuando una composición muestra se somete a un ensayo de envejecimiento acelerado a 120° F, por un periodo de cuatro semanas. Como se conoce en el arte, tal ensayo es riguroso y es un indicador útil de la estabilidad de la composición muestra ensayada al almacenaje durante tiempos prolongados. Las composiciones de acuerdo a la invención pueden ser clasificadas como composiciones desinfectantes de "amplio espectro" ya que ellas exhiben eficacia antimicrobiana contra por lo menos Staphilococus aureus y Salmonella choleraesuis de acuerdo con el Ensayo de Dilución de Uso AOAC conocido por aquellos experimentados en el arte. En una realización de mayor preferencia, las composiciones de acuerdo a la invención pueden ser clasificadas como composiciones desinfectantes del tipo "uso sanitario en hospitales" ya que ellas exhiben eficacia antimicrobiana contra las tres bacterias: Staphilococus aureus,. Salmonella choleraesuis y Pseudomonas aeruginosa de acuerdo con el Ensayo de Dilución de Uso AOAC el cual evalúa la eficacia antimicrobiana de una composición contra Staphilococus aureus (bacteria patógena del tipo gram positivo) (ATCC 6538) , Salmonella choleraesuis (bacteria patógena del tipo gram negativo) (ATCC 10708) y Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442) . El ensayo se realiza generalmente de acuerdo con los protocolos desarrollados en "Use-Dilution Method", Protocolos 955.14, 955.15 y 964.02 descritos en el Chapter 6 of "Official Methods of Analysis", 16th Edition, de la Association of Official Analytical Chemists; "Germicidal and Detergent Sanitizing Action of Disinfectants", 960.09 descritas en el Chapter 6 of "Official Methods of Analysis", 15th Edition, de la Association of Official Analytical Chemists; o American Society for Testing and Materials (ASTM) E 1054-91, los contenidos de los cuales se incorporan aquí como referencia. A este ensayo se hace referencia comúnmente como el "AOAC Use-Dilution Test Method". En las realizaciones preferidas de la invención y especialmente en las de mayor preferencia las composiciones pueden caracterizarse por formar una película substancialmente uniforme durante el secado en una superficie dura. Más particularmente, cuando las composiciones preferidas de la invención son aplicadas a una superficie dura y luego se forma una película, tal como la que se realizaría por frotado de la composición de forma de distribuirla en general uniformemente sobre la superficie dura en una capa delgada y luego permitir su secado, las composiciones secan sin que porciones de la película uniforme se unan en gotas o en vetas. La película uniforme de las composiciones tiende a secar en una forma pareja, generalmente con un comienzo notable del secado en los filos o márgenes de la película uniforme y continúa hacia la región central de la película uniforme. Esta descripción por supuesto puede variar, particularmente donde la película formada por las composiciones de la invención es esparcida sobre una superficie dura pero no forma una película de espesor generalmente uniforme; en cuyo caso el secado comienza generalmente en los bordes y progresa hacia las partes de mayor espesor de la película la cual no se encuentra necesariamente en la región central. El efecto global de secado, aquel del secado uniforme sin coalescencia en gotas o vetas permanece sin embargo igual. Tal conducta es particularmente ventajosa en el tratamiento de limpieza y/o desinfección de una superficie dura que necesita tal tratamiento. Luego de la aplicación, la composición tiende a secar de manera generalmente uniforme a partir de la película descrita arriba. Esto es particularmente cierto donde subsiguiente a una aplicación sobre una superficie dura, tal como por rociado, el consumidor desparrama la composición depositada sobre un área más amplia de la superficie dura tal vez frotando con un trapo, toalla, papel tisú, toalla de papel y similares, los cuales llevan la composición a una película delgada. Los beneficios del secado sin coalescencia en vetas o gotas también asegura que no se formen aquellos depósitos substanciales visualmente discernibles de los constituyentes no evaporabas de la composición. Esto es un problema con muchas composiciones del arte anterior, que durante el secado forman frecuentemente una veta de coalescencia o gota y los constituyentes no evaporabas se depositan en los bordes de las vetas de coalescencia o gotas y son visibles luego del secado como una aureola de la veta o gota de coalescencia ahora evaporada. Esto resulta en vetas visiblemente discernibles o una apariencia moteada cuando secan sobre una superficie dura, especialmente sobre una superficie dura altamente reflectiva tal como baldosas esmaltadas o superficies metálicas pulidas, esto es no atractivo para el consumidor y usualmente requiere la aplicación posterior de un paso de pulido o lustrado por el usuario del producto. Esta característica indeseable es generalmente evitada por las composiciones de la invención, especialmente en las realizaciones preferidas de la misma. Como se indicó, las composiciones pueden incluir uno o más aditivos opcionales los cuales a modo de ejemplo no limitante incluyen: agentes colorantes tales como tinturas y pigmentos, fragancias y estabilizadores de fragancias, agentes de ajuste de pH, agentes de estabilización de pH, agentes quelantes, agentes modificadores de reología, así como uno o más compuestos tensioactivos no iónicos adicionales. Preferiblemente, para reducir la posibilidad de una acumulación indeseada sobre las superficies tratadas, especialmente superficies duras, las cantidades totales de tales aditivos opcionales son menores de aproximadamente 5%, preferiblemente menores de 2.5% p/p pero se desea que sean significativamente menores, tales como menores de aproximadamente 0.5% p/p basado en el peso total de la composición limpiadora y desinfectante acuosa que se proporciona aqui. Óptimamente, las cantidades de tales aditivos opcionales adicionales son mantenidas a un mínimo para minimizar las cantidades de constituyentes no volátiles en las composiciones como un todo, los cuales tienden a contribuir a una apariencia veteada o moteada indeseable de la composición durante el secado. Los agentes quelantes útiles incluyen aquellos conocidos en el arte, incluyendo a título de ejemplos no limitantes; ácidos aminopolicarboxílieos y sales de los mismos en las cuales el nitrógeno de la función amina tiene unidos dos o más grupos sustituyentes . Los agentes quelantes preferidos incluyen ácidos y sales, especialmente las sales de sodio y potasio del ácido etilendiaminotetraacético, ácido dietilentriaminopentaacético, ácido N-hidroxietiletilendiaminotriacético y de los cuales las sales de sodio del ácido etilendiaminotetraacético pueden ser particularmente usadas con ventajas. Tales agentes quelantes pueden ser omitidos o bien pueden ser incluidos en cantidades generalmente menores tales como desde 0-0.5% p/p basado en el peso de los agentes quelantes y/o de los mismos en forma de sales. Se desea que tales agentes quelantes estén incluidos en la composición de la presente invención en cantidades desde 0-0.5% p/p, pero de máxima preferencia están presentes en reducidos porcentajes en peso desde aproximadamente 0-0.2% p/p. Las composiciones de acuerdo a la invención incluyen opcionalmente pero en forma deseable una cantidad de un agente de ajuste de pH o composición tampón de pH. Tales composiciones incluyen muchas de las que son conocidas en el arte y las cuales se utilizan convencionalmente. Ejemplos de agentes de ajuste de pH incluyen compuestos que contienen fósforo, sales monovalentes y polivalentes de silicatos, carbonatos y boratos, ciertos ácidos y bases, tartratos y ciertos acetatos. También, los agentes útiles de ajuste de pH incluyen ácidos minerales, composiciones básicas y ácidos orgánicos. Los ejemplos de composiciones tampón de pH incluyen los fosfatos de metales alcalinos, polifosfatos, pirofosfatos, trifosfatos, tetrafosfatos, silicatos, metasilicatos, polisilicatos, carbonatos, hidróxidos, particularmente fosfatos de metales alcalino-térreos, carbonatos e hidróxidos, pueden también funcionar como tampones. Deseablemente las composiciones de acuerdo a la invención incluyen una cantidad efectiva pero mínima de un ácido orgánico y/o una sal inorgánica de los mismos la cual puede ser usada para ajustar y mantener el pH de las composiciones de esta invención al rango de pH deseado. Particularmente útil es el ácido cítrico y las sales metálicas del mismo tal como el citrato de sodio el cual es de amplia disponibilidad y que proveen efectivamente ese ajuste de pH y efectos de tampón. Estas deberían ser escaneadas sin embargo para asegurarse de que no se compliquen de manera indeseable con los compuestos cuaternarios de amonio o los desactiven de otra/s manera/s. Constituyentes opcionales adicionales pero ventajosamente incluidos son uno o más agentes colorantes que se utilizan en la modificación de la apariencia de las composiciones y para realzar su apariencia desde la perspectiva de un consumidor u otro consumidor final. Se pueden incorporar a las composiciones agentes colorantes conocidos en cantidades efectivas para mejorar o impartir a las composiciones una apariencia o color deseados. Tal agente colorante o agentes colorantes pueden ser agregados de manera convencional o sea mezclándolos a la composiciones o mezclándolos con otros componentes para formar una composición. Otros componentes opcionales pero deseables incluyen fragancias (naturales o producidas sintéticamente) . Tales fragancias pueden agregarse de manera convencional, mezclándolos a la composiciones o mezclándolos con otros componentes para formar una composición, en cantidades que se encuentren útiles para mejorar o impartir las características de aroma deseadas a la composición y/o composiciones de limpieza formadas con la misma. En las composiciones que incluyen una fragancia, es frecuentemente deseable incluir un solubilizante de fragancia que ayude a la dispersión, solución o mezclado del constituyente de la fragancia en una base acuosa. Esto incluye compuestos conocidos en el arte, incluyendo condensados de 2 a 30 moles de oxido de etileno con ácido alcanoico mono- y tri tri -C?0-C2o de sorbitán que se conocen como útiles como tensioactivos noniónicos. Otros ejemplos de tales tensioactivos útiles incluyen tensioactivos noniónicos solubles de los cuales muchos son comercialmente conocidos y como ejemplos no limitantes incluyen etoxilatos de alcohol alifáticos primarios, etoxilatos de alcohol alifático secundario, etoxilatos de alquilfenol y condensados de óxido de etileno-óxido de propileno en alcanoles primarios y condensados de etileno con esteres de ácidos grasos de sorbitán. Este componente solubilizador de fragancia se agrega en cantidades menores, particularmente cantidades que sean efectivas en contribuir a la solubilización del componente de fragancia, pero no en proporciones significativamente mayores de modo que serían consideradas un componente del detergente. Tales cantidades menores de solubilizador de fragancia generalmente es hasta 0.3% en peso del componente de fragancia en las composiciones de la invención pero más generalmente una cantidad de alrededor de 0.01% por peso y menos y, preferiblemente presente en cantidades de 0.05% en peso y menos. Como un constituyente opcional, las composiciones pueden incluir uno o más compuestos tensioactivos no-iónicos en cantidades efectivas para mejorar la eficacia limpiadora global de las composiciones que son descritas aquí y en cantidades que al mismo tiempo no disminuyen indeseablemente la eficacia germicida de las composiciones de la invención o las cuales aumentan indeseablemente la posibilidad de formar depósitos de residuos superficiales sobre las superficies tratadas. Tales compuestos tensioactivos no iónicos son conocidos en el arte. Prácticamente cualquier compuesto hidrófobo que tiene un grupo carboxi, hidroxi, amido o amino con un hidrógeno libre unido al nitrógeno puede ser condensado con óxido de etileno o con el producto de polihidratación del mismo, polietilén glicol, para formar un compuesto tensioactivo no iónico soluble en agua. Además, la longitud de los elementos polietilenoxi- hidrófobos o hidrofílicos puede ser variada. Ejemplos de compuestos no iónicos incluyen los polioxietilén éteres de hidroxi-compuestos alquil aromáticos, por ejemplo, polioxietilen-fenoles alquilados, polioxietilénéteres de alcoholes alifáticos de cadena larga, los polioxietilén-éteres de polímeros hidrófobos de óxido de propileno y los óxidos de alquil aminas superiores . A ser mencionados como tensioactivos no iónicos particularmente útiles están los alcoholes primarios y secundarios lineales alcoxilados, tales como los que se encuentran en el comercio bajo los nombres de serie
PolyTergent® SL (Olin chemical co, Stamford CT) , serie Neodol® (Shell Chemical co., Houston TX) , como alquil fenoles alcoxilados incluyendo los que se encuentran en el comercio bajo los nombres de serie Tritón (R) .X (Union Carbide Chem. Co . , Danbury CT) . Tales componentes como los anteriormente descritos como esenciales y/u opcionales incluyen los descritos en Me Cucheon' s Emulsifiers and Detergents (Vol 1), Me Cucheon' s Functional Materials (Vol 2), edición Norteamericana, 1991, Kirk-othmer, Encyclopaedia of Chemical Technology, 3a edición, vol 22 pp 346-387, cuyos contenidos se incorporan como referencia. De acuerdo a la primera realización preferida de composición de la invención, se proporcionan composiciones limpiadoras de superficies duras de bajo residuo listas para su uso y desinfectantes de amplio espectro, preferiblemente desinfectantes de uso sanitario en hospitales que comprenden cada 100 % p/p, preferiblemente que consiste esencialmente de, por cada 100 % p/p: 0.05-0.3% p/p de un compuesto tensioactivo de amonio cuaternario que posee propiedades germicidas; 0.5-10.0% p/p preferiblemente de 1.0-4.5 p/p de propilén glicol mono n-butil éter, 0.1-4.0% p/p de uno +o más compuestos tensioactivos seleccionados de compuestos de betaína u óxido de amina, preferiblemente 0.1-3.0% p/p de uno ó más compuestos de óxido de amina; 0.1-0.5% p/p de una o más alcanolaminas, siendo especialmente preferible la monoetanolamina; 0-0.5% p/p de uno o más constituyentes opcionales; agua para completar 100% en la cual las composiciones están caracterizadas por formar una película substancialmente uniforme durante el secado por evaporación después de ser aplicadas a una superficie dura. En realizaciones especialmente preferidas las composiciones tienen estabilidad de fase y mantienen la estabilidad de fase cuando se someten a una temperatura elevada de 120° F por un periodo de por lo menos 4 semanas. De acuerdo con una segunda realización preferida de la composición de esta invención, se proporcionan composiciones limpiadoras de superficies duras de bajo residuo listas para su uso y desinfectantes de amplio espectro, preferiblemente desinfectantes de uso sanitario en hospitales que comprenden preferiblemente cada 100% p/p: 0.05-0.3% p/p de un compuesto tensioactivo de amonio cuaternario que posee propiedades germicidas; 0.5-10.0% p/p de un sistema solvente orgánico el cual incluye un éter glicol que no sea propilén glícol mono-n-butil éter y un alcohol lineal primario C6-C?8 y preferentemente dipropileno glicol n-butil éter y un alcohol primario linear Ce-Cis . 0.1-4.0% p/p de uno o más compuestos tensioactivos seleccionados de compuestos de betaína u óxido de amina, preferiblemente uno o más compuestos de 0.1-3.0% p/p de óxido dé amina; 0.1-0.5% p/p de una o más alcanolaminas, siendo especialmente preferible la monoetanolamina; 0-0.5% p/p de uno o más constituyentes opcionales; agua para completar 100 %, en la cual las composiciones están caracterizadas por formar una película substancialmente uniforme durante el secado por evaporación después de ser aplicadas a una t superficie dura. En realizaciones especialmente preferidas las composiciones tienen estabilidad de fase y mantienen la estabilidad de fase cuando se someten a una temperatura elevada de 120° F (49° C ) por un periodo de por lo menos 4 semanas . Las composiciones de esta invención pueden ser preparadas de una manera convencional tal como simplemente mezclando los constituyentes en orden para formar la composición limpiadora acuosa final. El orden de adición no es crítico. Preferiblemente y a partir de todos los propósitos practicables, es conveniente que los constituyentes distintos del agua sean agregados a una proporción de la cantidad total de agua y luego bien mezclados y de máxima preferencia que los agentes tensioactivos sean agregados primero a dicho volumen de agua, seguidos por cualquiera de los componentes remanentes tales como los compuestos opcionales. A continuación se agrega cualquier resto remanente de agua, si fuera requerido . Las composiciones de acuerdo a la invención son útiles en la limpieza y desinfección de superficies, especialmente superficies duras, que tienen depositada suciedad sobre las mismas. Las composiciones son particularmente efectivas en la remoción de suciedad oleofílica (suciedad oleosa) particularmente del tipo el cual es típicamente encontrado en cocinas y otros ambientes de preparación de alimentos. En este proceso, la limpieza y desinfección de tales superficies comprende el paso de aplicar en tal superficie sucia una cantidad efectiva para quitar la suciedad y desinfectar de una composición como la explicada aquí. Luego, las composiciones son opcionalmente pero deseablemente enjuagadas de tales superficies duras limpias y desinfectadas. La composición limpiadora de superficies duras de acuerdo a la presente invención puede ser preferiblemente suministrada como un producto listo para usar, en un envase rociador operado manualmente o un producto de tipo aerosol donde se descarga de un recipiente de aerosol presurizado. Mientras que la presente invención está encaminada a ser producida y provista en la forma "lista para usar" descrita arriba, nada en esta especificación debe ser entendido como que limita el uso de la composición de acuerdo a la invención con una cantidad de agua adicional para formar una solución limpiadora de la misma. Ejemplos de otras diluciones acuosas, es decir en composición: agua pueden estar en el rango de 1:0 a diluciones extremadamente diluidas tales como 1:10000. Sin embargo, a fin de asegurar la desinfección, las composiciones deberían ser utilizadas "como están" o sea sin posterior dilución. Sin embargo, se piensa que diluciones acuosas, es decir composición: agua de concentraciones de 1:1-3 tienen buena eficacia como desinfectante, pero pueden requerir mayores tiempos de contacto a fin de proveer un efecto adecuado de desinfección. La dilución seleccionada es determinable en parte por el grado y cantidad de suciedad a ser removida de una/s superficie/s, la intensidad de la fuerza impartida para la remoción de la misma y la eficacia observada de una dilución en particular. Los siguientes ejemplos ilustran las superiores propiedades de las formulaciones de la presente invención y realizaciones preferidas particulares de las composiciones de la invención. Los términos "partes en peso" o "porcentaje en peso" se usan en forma indistinta en la especificación y en los siguientes Ejemplos en los cuales los porcentajes en peso de cada uno de los constituyentes individuales son indicados en por ciento en peso basado en el peso total de la composición, a menos que se indique lo contrario. Ejemplos Ejemplos de formulaciones que ilustran ciertas realizaciones preferidas de composiciones de esta invención y descritos en más detalle en la Tabla 1 de abajo fueron generalmente formuladas de acuerdo con el siguiente protocolo. En un tanque de tamaño apropiado, se carga una cantidad medida de agua luego de la cual los constituyentes se agregaron en la siguiente secuencia: tensioactivos, alcohol y éteres glicólicos, peróxido de hidrógeno, monoetanolamina o ácido y al final los constituyentes de color y fragancia (si están incluidos) . Todos los constituyentes se agregaron a temperatura ambiente y el mezclado de los constituyentes se realizó usando un agitador mecánico con una hélice de pequeño diámetro en el extremo del eje rotante. El mezclado que generalmente dura de 5 minutos a 120 minutos se mantuvo hasta que la formulación del ejemplo tuviera apariencia homogénea. Las composiciones del ejemplo fluyen fácilmente y retuvieron bien las características de mezcla (es decir son mezclas estables) luego de estacionadas por periodos extensos, hasta de más de 120 días. Debe notarse que los constituyentes podrían ser agregados en cualquier orden, pero se prefiere que el agua sea el constituyente inicial al agregar al tanque de mezcla o aparato pues es el mayor constituyente siendo conveniente agregar a ella los demás constituyentes. Las composiciones exactas de las formulaciones ejemplo están listadas en la Tabla 1 abajo, en las cuales están indicados los porcentajes en peso de los constituyentes individuales, basados en un peso total del 100% del peso.
La identidad de los constituyentes particulares mencionados en la Tabla 1 está descrita en particular en detalle en la Tabla 2 más abajo.
Las composiciones de la Tabla 1 fueron evaluadas de acuerdo con uno o más de los siguientes ensayos explicados abajo.
Evaluación de la Eficacia Antimicrobiana Varias de las formulaciones del ejemplo de la Tabla 1 de arriba fueron evaluadas para determinar su eficacia antimicrobiana contra Staphilococus aureus (bacteria patógena del tipo gram positivo) (ATCC 6538), Salmonella choleraesuis (bacteria patógena del tipo gram negativo) (ATCC 10708) y Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442) . El ensayo fue realizado de acuerdo con los protocolos desarrollados en "Use-Dilution Method", Protocolos 955.14, 955.15 y 964.02 descritos en el Chapter 6 del "Official Methods of Analysis", 16th Edition, de la Association of Official Analytical Chemists; "Germicidal and Detergent Sanitizing Action of Disinfectants", 960.09 descritos en el Chapter 6 del "Officiai Methods of Analysis", 15th Edition, de la Association of Official Analytical Chemists; o American Society for Testing and Materials (ASTM) E 1054-91 los contenidos de las cuales se incorporan aquí como referencia. A este ensayo se lo refiere comúnmente como el "AOAC Use-Dilution Test Method". Como es apreciado por aquellos experimentados que practican el arte, los resultados del "AOAC Use-Dilution Test Method" indican el número de sustratos de prueba en los cuales el organismo ensayado permanece viable después de un contacto de 10 minutos con una composición desinfectante de ensayo/número total de sustratos de ensayo (cilindros) evaluados de acuerdo con el "AOAC Use-Dilution Test Method". Así un resultado "0/60" indica que de 60 sustratos de ensayos que contienen el organismo de prueba y puestos en contacto por 10 minutos con una composición desinfectante de ensayo, 0 sustratos tuvieron organismos de prueba viables (vivos) al final del ensayo. Tal resultado es excelente, ilustrando la excelente eficacia desinfectante de la composición ensayada. Los resultados de los ensayos de efecto antimicrobiano están indicados en la Tabla 3, abajo. Los resultados informados indican el número de cilindros de ensayo con organismos de prueba vivos/número de cilindros de ensayo ensayados para cada formulación ejemplo y organismo probado.
Como puede verse de los resultados indicados arriba, las composiciones de acuerdo a la invención proporcionan excelente desinfección sobre las superficies duras .
Evaluación de la Estabilidad en Almacenaje Las composiciones de acuerdo a la invención y descritas en la Tabla 1 arriba fueron envasadas en recipientes sellados y sometidos a un ensayo de envejecimiento acelerado en el cual las composiciones se mantuvieron a 120° F por un periodo de 4 semanas. A continuación de este tratamiento, las composiciones se observaron y se presentaban como una mezcla de una sola fase; no se observó que ocurriera una separación de fases. Evaluación de la Eficacia Limpiadora Varias formulaciones entre aquellas listadas arriba se evaluaron con respecto a su eficacia limpiadora por inspección visual. Estos ensayos consistieron en un simple análisis visual generalmente realizado de acuerdo con el ASTM Test 4488 (Annex A2) "Greasy Soil/Painted Másonite Wallboard Test Method" usando un BYK-Gardner Abrasión Tester. La evaluación de la eficacia limpiadora fue por valoración visual de un panel de personas que evaluaron las composiciones y sustratos ensayados. Igual cantidad de cada formulación ensayada, la cual equiparó al Ejemplo 7 y las siguientes formulaciones comercialmente disponibles. Todas las formulaciones se usaron como tales sin ninguna dilución posterior. Los resultados del ensayo se proporcionan en la Tabla 4, en la cual los porcentajes indican un valor promedio (a un nivel de confianza del 95%) del porcentaje de suciedad removido como fue suministrado por el panel de evaluación.
Como indican los resultados de la Tabla 4, la formulación de acuerdo a la invención fue superior a otros productos comerciales disponibles. Evaluación de las Características de Evaporación y Secado En el ensayo se usaron como sustratos una baldosa cerámica con esmalte vitreo negro y una baldosa de acero inoxidable pulido. Sobre la superficie de cada baldosa en posición horizontal se depositó una gota de una composición de acuerdo a la Tabla 1 y usando una servilleta de papel limpia libre de pelusa (KimWpe® de Kimberley Clark Corp.) conformada como un bollo, la gota depositada se esparció de un modo aproximadamente circular para formar una película delgada generalmente uniforme de la composición sobre la superficie del sustrato de ensayo. Esta película era de aproximadamente 1 pulgada de diámetro. Se observó el comportamiento en el secado de las composiciones así depositadas y en cada caso se notó que el secado fue generalmente uniforme con el comienzo de la evaporación en los márgenes de la película circular y en general avanzando uniformemente hacia el centro de la película. Durante el secado, no se formaron vetas discretas o gotas, dejando la superficie seca. Típicamente el secado total no tomó más de 1-1.5 minutos, con un residuo superficial virtualmente no visible sobre la superficie de la baldosa cerámica con esmalte vitreo negro y con solamente un muy tenue tinte de color oscuro sobre la superficie de acero inoxidable pulido la cual había sido mojada con la composición. Este tinte de color fue fácilmente removido pasando una servilleta de papel libre de pelusa, limpia y seca.
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