DE69533603T2

DE69533603T2 - Antimikrobieller Reiniger für harte Oberflächen

Info

Publication number: DE69533603T2
Application number: DE69533603T
Authority: DE
Inventors: Boli Antioch Zhou; Anna G. Walnut Creek Stanislowski
Original assignee: Clorox Co
Current assignee: Clorox Co
Priority date: 1994-07-07
Filing date: 1995-07-03
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2015-07-04
Also published as: DE69533603D1; JPH0827491A; ES2229226T3; ATE278757T1; KR100378903B1; EP0691397A3; EP0691397A2; EP0691397B1

Description

Die Erfindung betrifft einen isotropen, antimikrobiellen, Nichtspül-Oberflächenreiniger, der insbesondere zur Verwendung auf glänzenden oder glatten und harten Oberflächen angepasst ist. Er entfernt darauf abgeschiedene Verschmutzungen und desinfiziert sie, wobei er in signifikanter Weise die Menge von Rückständen, die durch nicht-entfernte Verschmutzungen, Reiniger oder eine Kombination davon bewirkt worden sind, verringert.
Die Säuberung bzw. Reinigung von haben und glänzenden Oberflächen hat sich als problematisch erwiesen. Zur Entfernung von Verschmutzungen, die auf solchen Oberflächen abgeschieden worden sind, besteht der typische Ansatz hierfür, alkalische wässrige Reiniger auf Ammoniumbasis oder andere wässrige Reiniger, die verschiedene Gemische von Tensiden und anderen Reinigungsadditiven enthalten, einzusetzen. Nachteiligerweise haben viele der Reiniger auf Ammoniakbasis eine ziemlich schlechte Fähigkeit zur Entfernung von Verschmutzungen, während andererseits viele der Reiniger auf Tensidbasis ziemlich erhebliche Mengen von Rückständen auf solchen harten und glänzenden Oberflächen zurücklassen. Diese Rückstände werden bei den Erscheinungen der Streifenbildung, wobei die Verschmutzung, der Reiniger oder beide ungleichmäßig von der Oberfläche abgewaschen worden sind, und der Filmbildung, wobei eine dünne Schicht des Rückstands tatsächlich noch an der zu reinigenden Oberfläche haftet, gesehen.
Weiterhin sind flüssige Oberflächenreiniger auf quaternärer Ammoniumbasis im üblichen Einsatz und zwar typischerweise als Reiniger für Badezimmer. Bestimmte quaternäre Ammoniumverbindungen können als antimikrobielle Mittel in kleinen Dosen in diesen Reinigeren wirksam sein. Diese Typen von Reiniger sind aber typischerweise auf glänzenden und harten Oberflächen nicht wirksam, da sie dazu neigen, sichtbare Rückstände zurückzulassen.
Baker et al. haben in der U.S. 4,690,779 einen Oberflächenreiniger mit verbesserten Nicht-Streifenbildungs-/Filmbildungseigenschaften beschrieben, wobei eine Kombination eines Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht (z. B. Polyethylenglykol) mit bestimmten Tensiden kombiniert worden ist.
Corn et al. beschreiben in der EP 0393772 und der EP 0428816 Oberflächenreiniger, enthaltend anionische Tenside mit Ammoniumgegenionen und zusätzliche Adjuvantien.
Die GB 2,160,887 beschreibt ein Reinigungssystem, bei dem eine Kombination von nichtionischen und anionischen Tensiden (mit Einschluss eines Alkanolaminsalzalkylsulfats) die Reinigungswirksamkeit steigern soll.
Die WO 91/11505 beschreibt einen Glasreiniger, enthaltend ein Zwitterionentensid, Monoethanolamin und/oder beta-Aminoalkanole als Lösungsmittel/Puffer für die behauptete Verbesserung der Reiniger und der Verringerung der Filmfleckenbildung.
Eine Reihe von Patenten von Flanagan (U.S. 4,065,409, U.S. 4,174,304, U.S. 4,203,872 und U.S. 4,264,304) beschreiben verdünnbare Reinigerkonzentrate, die quaternäre Ammoniumtenside enthalten. Es wird nicht beansprucht, dass die Zusammensetzungen dieser Erfindung die Film-/Streifenbildungseigenschaften verbessern.
Es ist daher so, dass die Oberflächenreiniger nach dem Stand der Technik versagen, wenn das gewünschte Ziel von verringerten Rückständen (Streifenbildung und/oder Filmbildung) und der antimikrobiellen Wirkung erreicht werden soll.
Es wird auch auf die folgenden Druckschriften verwiesen: EP-A-0621335 (Dokument gemäß Artikel 54(3) EPÜ), betreffend eine Allzweckreinigerzusammensetzung; GB-A-2,075,043, betreffend ein Tensidsystem; U.S.-A-4,540,505, betreffend einen desinfizierenden Sprühreiniger, enthaltend Glykolether; U.S.-A-3,694,365, betreffend eine Zusammensetzung zur Reinigung und Sterilisation von Milcheinrichtungen; und WO 93/16162, betreffend einen Oberflächenreiniger mit verringerter Rückstandsbildung.
Gegenstand der Erfindung ist ein wässriger antimikrobieller Oberflächenreiniger mit signifikant verbesserter Rückstandsentfernung und erheblich verringerter Film-/Streifenbildung, umfassend:

(a) eine wirksame Menge von nicht mehr als 50 Gew.-% der Zusammensetzung eines Lösungsmittels, ausgewählt aus C_1-6-Alkanol, C_3-24-Alkylenglykolether und Gemischen davon;
(b) eine wirksame Menge eines Aminoxid-Tensids;
(c) eine wirksame Menge eines quaternären Ammoniumtensids;
(d) eine wirksame Menge von 0,01–2 Gew.-% der Zusammensetzung eines Alkalimetallethylendiamintetraacetat-Builders; und
(e) zum Rest im Wesentlichen Wasser;

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von harten Oberflächen von Verschmutzungen durch Aufbringen des genannten erfindungsgemäßen Reinigers auf die genannte Verschmutzung und Entfernen beider Materialien von der genannten Oberfläche, während die genannte Oberfläche desinfiziert wird.
Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, die Entfernung von Verschmutzungen von harten Oberflächen zu verbessern.
Es ist eine andere Aufgabe dieser Erfindung, harte Oberflächen unter Verbesserung der Verschmutzungsentfernungseigenschaften zu desinfizieren.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, die Filmbildung zu verringern, die von einem Rückstand von Reiniger, von Verschmutzungen oder von beiden, die auf der zu reinigenden harten Oberfläche zurückgeblieben sind, resultieren.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, die Streifenbildung, die von einer ungleichmäßigen Entfernung des Reinigers, der Erde oder von beiden von der zu reinigenden harten Oberfläche herrührt, zu verringern.
Gegenstand der Erfindung ist ein verbesserter reinigender, im Wesentlichen nicht-streifenbildender/filmbildender antimikrobieller Oberflächenreiniger, der insbesondere zur Verwendung auf glänzenden oder glatten harten Oberflächen vorgesehen ist. Der Reiniger profitiert von der Anwesenheit eines quaternären Ammoniumtensids, das in unerwarteter Weise sowohl zu der antimikrobiellen Wirksamkeit als auch der vollständigen Entfernung der Verschmutzungen und des Reinigers von der zu reinigenden Oberfläche beiträgt. Der Reiniger selbst weist die folgenden Bestandteile auf:

(a) eine wirksame Menge von nicht mehr als 50 Gew.-% der Zusammensetzung eines Lösungsmittels, ausgewählt aus C_1-6-Alkanol, C_3-24-Alkylenglykolether und Gemischen davon;
(b) eine wirksame Menge eines Aminoxid-Tensids;
(c) eine wirksame Menge eines quaternären Ammoniumtensids;
(d) eine wirksame Menge von 0,01–2 Gew.-% der Zusammensetzung eines Alkalimetallethylendiamintetraacetat-Builders; und
(e) zum Rest im Wesentlichen Wasser.

Weitere Adjuvantien in kleinen Mengen, wie Riechstoffe, können darin enthalten sein, um für erwünschte Eigenschaften solcher Ajduvantien zu sorgen.
Bei der Anwendung sind wirksame Mengen im Allgemeinen solche Mengen, wie sie als Bereiche oder Gehalte von Bestandteilen in der folgenden Beschreibung aufgelistet werden. Wenn nichts anderes angegeben wird, dann sind als Prozent angegebene Mengen („%") als Gew.-% der Zusammensetzung zu verstehen, wenn nichts anderes angegeben wird.
Das Lösungsmittel wird aus C_1-6-Alkanolen, C_3-24-Alkylenglykolethern und Gemischen davon ausgewählt. Der Alkanol kann aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, Butanol, Pentanol, Hexanol, den verschiedenen Positionsisomeren davon und Gemischen der vorgestehend genannten Stoffe ausgewählt werden. Erfindungsgemäß hat es sich als am meisten zu bevorzugen erwiesen, Isopropanol, gewöhnlich zusammen mit einem Glykolether einzusetzen. Es kann auch möglich sein, zusätzlich zu den genannten Alkanolen oder anstelle davon Diole, wie Methylen-, Ethylen-, Propylen- und Butylenglykole, und Gemische davon einzusetzen.
Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, ein Alkylenglykolether-Lösungsmittel einzusetzen. Das Alkylenglykolether-Lösungsmittel kann Ethylenglykolmonobutylether, Ethylenglykolmonopropylether, Propylenglykol-n-propylether, Propylenglykolmonobutylether, Dipropylenglykolmethylether und Gemische davon einschließen. Zwei bevorzugte Glykolether sind Ethylenglykolmonobutylether, auch als Butoxyethanol, der als Butylcellosolve von der Firma Union Carbide vertrieben wird, und Propylenglykol-n-propylether, der von einer Vielzahl von Firmen erhältlich ist. Ein weiterer bevorzugter Alkylenglykolether ist der Propylenglykol-t-butylether, der im Handel als Arcosolve PTB von der Firma Arco Chemical Co. vertrieben wird. Er hat die Struktur:
Andere Lieferanten von bevorzugten Lösungsmitteln schließen die Firma Union Carbide ein. Wenn Gemische von Lösungsmitteln zum Einsatz kommen, dann sind die Mengen und die Verhältnisse dieser Lösungsmittel deswegen wichtig, um die optimalen Reinigungs- und Streifenbildungs-/Filmbildungseigenschaften des erfindungsgemäßen Reinigers festzulegen. Es wird bevorzugt, die gesamte Menge des Lösungsmittels auf nicht mehr als 50%, mehr bevorzugt nicht mehr als 25% und am meisten bevorzugt nicht mehr als 15% des Reinigers zu begrenzen. Ein bevorzugter Bereich ist etwa 1–15%.
Die Erfindung erfordert ein Aminoxidtensid, wie Trialkylaminoxide.
Diese haben die allgemeine Konfiguration:
worin R für C_6-24-Alkyl steht und R' und R'' beide für C_1-4 Alkyl stehen, obgleich R' und R'' nicht gleich zu sein brauchen. Diese Aminoxide können auch ethoxyliert oder propoxyliert sein. Das bevorzugte Aminoxid ist Laurylaminoxid, wie Barlox 12, von der Firma Lonza Chemical Company.
Die vorliegende Erfindung kann weitere Tenside, ausgewählt aus nichtionischen und amphoteren Tensiden, und Gemische davon umfassen.
Die nichtionischen Tenside werden aus alkoxylierten Alkoholen, alkoxylierten Etherphenolen ausgewählt. Die alkoxylierten Alkohole schließen ethoxylierte und ethoxylierte und propoxylierte C_6-16-Alkohole mit etwa 2–10 mol Ethylenoxid oder jeweils 1–10 mol Ethylen- und Propylenoxid pro mol Alkohol ein. Erfindungsgemäß ist ein Gemisch aus nichtionischen und Aminoxidtensiden am meisten bevorzugt.
Es ist überraschenderweise gefunden worden, dass zum Erhalt von effektiven Streifenbildungs-/Filmbildungseigenschaften das Verhältnis von Aminoxid : EDTA bei der Erfindung sorgfältig kontrolliert werden muss. Die Menge des Aminoxids muss nicht über die Menge von EDTA hinausgehen und die Menge geht mehr bevorzugt über 3 : 1 hinaus und ist am meisten bevorzugt 4 : 1 oder höher.
Das amphotere Tensid ist typischerweise ein Alkylbetain oder ein Sulfobetain. Besonders bevorzugt werden Alkylamidoalkyldialkylbetaine. Diese haben die Struktur:
worin R' für C_6-20-Alkyl steht, R² und R³ beide für C_1-4-Alkyl stehen, obgleich R² und R³ nicht gleich sein müssen, und m kann einen Wert von 1–5, vorzugsweise 3, haben und n kann einen Wert von 1–5, vorzugsweise von 1, haben. Diese Alkylbetaine können auch ethoxyliert oder propoxyliert sein. Das bevorzugte Alkylbetain ist ein Cocoamidopropyldimethylbetain, das als Lonzaine CO bezeichnet wird und von der Firma Lonza Chemical Co. erhältlich ist. Andere Lieferanten sind die Firma Henkel KGaA, die Velvetex AB vertreibt, und die Firma Sherex Chemical Co., die Varion CADG anbietet. Beide Produkte sind Cocobetaine.
Die Mengen der vorhandenen Tenside sollen etwas minimiert werden und zwar um Kosten zu sparen und allgemein die aufgelösten Wirkstoffe zu verringern, die dazu beitragen könnten, dass Rückstände zurückbleiben, wenn der Reiniger auf eine Oberfläche aufgebracht wird. Jedoch sind die zugegebenen Mengen im Allgemeinen 0,001–5%, mehr bevorzugt 0,002–2,00% Tensid.
Die Erfindung erfordert weiterhin ein quaternäres Ammoniumtensid. Diese Typen von Tensiden werden typischerweise in Reinigern für Badezimmer verwendet, da sie allgemein als antimikrobielle Verbindungen mit breitem Spektrum angesehen werden und eine Wirksamkeit sowohl gegen Gram-positive (z. B. Staphylococcus sp.) und Gram-negative (z. B. Escherichia coli) Mikroorganismen haben. Es ist jedoch schon gefunden worden, dass Oberflächenreiniger, enthaltend quaternäre Ammoniumverbindungen, in typischer Weise Rückstände zurücklassen und hierdurch relativ schlechte Eigenschaften auf glänzenden haben Oberflächen zeigen. Wie erwartet werden kann, sind die Streifenbildungs-/Filmbildungseigenschaften gleichförmig schlecht. Da jedoch aufgrund der einzigartigen Formulierung des Gegenstands der Erfindung, wobei das Verhältnis von Aminoxid zu EDTA sorgfältig kontrolliert wird, haben die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen überraschenderweise überlegene Streifenbildungs-/Filmbildungseigenschaften im Vergleich zu anderen Reinigungszubereitungen auf quaternärer Ammoniumbasis.
Das Alkalimetallethylendiamintetraacetat (EDTA) ist ein wichtiger Aspekt der Erfindung. Wie oben bereits zum Ausdruck gebracht wurde, scheint es eine Wechselwirkung zwischen dem Aminoxid-Tensid und dem EDTA zu geben. Es ist auch bekannt, dass das EDTA ein Chelatbildner ist. Puffer, wie Ammonium-, Alkalimetall- und Erdalkalimetallhydroxide und solche wie Ammoniumcarbamat, mit der Struktur NH₂COO^–NH⁺ ₄, können gleichfalls für die Einarbeitung erwünscht sein. Andere potentiell geeignete Puffer sind Guanidinderivate, wie Diaminoguanidin und Guanidincarbonat; Alkoxyalkylamine, wie Isopropoxypropylamin, Butoxypropylamin, Ethoxypropylamin und Methoxypropylamin; und Alkylamine, wie Ethylenamin, Ethylendiamin, Ethylentriamin, Ethylentetramin, Diethylentetramin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, N,N-Dimethylethylendiamin, N-Methylendiamin und andere Variationen der Alkyl- und Aminsubstituenten.
Die Menge von zugesetztem EDTA liegt im Bereich von 0,01–2%, mehr bevorzugt 0,01–1 Gew.-% des Reinigers, während des Hydroxid, wenn ein solches vorhanden ist, im Bereich von 0,001–1 Gew.-% des Reinigers zugesetzt werden sollte.
Da der Reiniger ein wässriger Reiniger mit relativ niedrigen Gehalten an Aktivstoffen ist, ist der Hauptbestandteil Wasser, das in einer Menge von mindestens 50%, mehr bevorzugt mindestens etwa 80% und am meisten bevorzugt mindestens etwa 90% vorhanden sein sollte. Entionisiertes Wasser wird am meisten bevorzugt.
Kleine Mengen von Adjuvantien können zugesetzt werden, um die Reinigungseigenschaften oder die ästhetischen Qualitäten des Reinigers zu verbessern. Adjuvantien für die Reinigung schließen zusätzliche Tenside, wie solche, beschrieben in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3. Auf., Bd. 22, S. 332–432 (Marcel-Dekker, 1983) ein. Ästhetische Adjuvantien schließen Aroma- bzw. Riechstoffe ein, wie sie von den Firmen Givaudan, IFF, Quest und anderen erhältlich sind, sowie Farbstoffe und Pigmente, die in der Zubereitung solubilisiert oder suspendiert werden können, wie Diaminoanthrachinone. Die Mengen dieser Reinigungs- und ästhetischen Adjuvantien sollten im Bereich von 0–2%, mehr bevorzugt 0–1%, liegen.
In dem folgenden experimentellen Abschnitt werden die überraschenden Eigenschaftsvorteile von verschiedenen Aspekten des erfindungsgemäßen Reinigers demonstriert.
EXPERIMENTELLES
Als Beispiele 1–2 werden zwei Zubereitungen angegeben, wobei die erste Zubereitung erfindungsgemäß ist und die zweite ein Vergleichsbeispiel darstellt. Beispiel 1

Bestandteil Gew.-%

Quaternäres Ammoniumtensid 0,6

NaOH 0,2

Nichtionisches Tensid 0,25

Aminoxid-Tensid 2,2

Lösungsmittel 3,0

Na₄EDTA 0,56

D. I. H₂O Q. S.

Vergleichsbeispiel 2

Bestandteil Gew.-%

Quaternäres Ammoniumtensid 0,6

NaOH 0,2

Nichtionisches Tensid 0,25

Aminoxid-Tensid 0,25

Lösungsmittel 2,0

Na₄EDTA 0,39

D. I. H₂O Q. S.
Es wurden zwei Zubereitungen 1 und 2 miteinander und gegen eine Anzahl von im Handel erhältlichen Reinigern hinsichtlich der Filmbildungs-/Streifenbildungseigenschaften auf Glasspiegelfliesen verglichen. Es wurde eine Bewertungsskala von 0 bis 10 verwendet. Die Bewertung 0 war die schlechteste Bewertung und die Bewertung 10 war die beste Bewertung. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.
Tabelle I Filmbildungs-/Streifenbildungseigenschaften
Wie aus den vorstehend angegebenen Werten ersichtlich werden kann, übertraf das Produkt des Beispiels 1 mit einem bevorzugten Verhältnis von Aminoxid : EDTA > 3 : 1 eindeutig das Produkt des Beispiels 2 sowie den antibakteriellen Küchenreiniger des Handelsprodukts Lysol Antibacterial Kitchen Cleaner sowie die Handelsprodukte 2–4, die alle bakterizide Produkte sind. Weiterhin war, wenn ihre Streifenbildungs-/Filmbildungseigenschaften mit denjenigen des Allzweckreinigers mit der Bezeichnung Formula 409^® und denjenigen des Handelsprodukts 1 vergleichbar. Bei beiden handelt es sich um Oberflächenreiniger ohne Bakterizide.
Weitere Beispiele der Erfindung werden in den folgenden Beispielen 4–10 angegeben:
Tabelle II Filmbildungs-/Streifenbildungseigenschaften
Wie aus der obigen Tabelle II ersichtlich werden kann, waren die Streifenbildungs-/Filmbildungseigenschaften der Produkte der erfindungsgemäßen Beispiele 3–7 ausgezeichnet. Die Produkte der Beispiele 8–9, obgleich sie von den Testteilnehmern nicht bewertet wurden, waren bei visueller Beobachtung den Produkten der Beispiele 3–7 vergleichbar.
Weiterhin werden in der untenstehenden Tabelle III die antimikrobiellen Eigenschaften von bestimmten der erfindungsgemäßen Zubereitungen zusammengestellt. In diesen Beispielen wurde die ASTM-Standardtestmethode E1135-87 (1987) „Efficacy of Sanitizers Recommended for Inanimate Non-Food Contact Surfaces" zur Verwendung bei den erfindungsgemäßen Formulierungen als Desinfektionslösungen modifiziert. Wie aus den gesammelten Werten ersichtlich werden kann, zeigen die erfindungsgemäßen Zubereitungen eine ausgezeichnete antimikrobielle Wirksamkeit. Obgleich nicht alle Zubereitungen getestet wurden, kann doch erwartet werden, dass sie ähnliche Wirksamkeiten haben.
Tabelle III Antimikrobielle Wirksamkeit nach 1-minütigem Kontakt mit den Zubereitungen

Claims

Wässriger antimikrobieller Oberflächenreiniger mit signifikant verbesserter Rückstandsentfernung und erheblich reduzierter Film-/Streifenbildung, dadurch gekennzeichnet, dass er umfasst: (a) eine wirksame Menge von nicht mehr als 50 Gew.-% der Zusammensetzung eines Lösungsmittels ausgewählt aus C_1-6-Alkanol, C_3-24-Alkylenglykolether und Gemischen davon; (b) eine wirksame Menge eines Aminoxid-Tensids; (c) eine wirksame Menge eines quaternären Ammoniumtensids; (d) eine wirksame Menge von 0,01–2 Gew.-% der Zusammensetzung eines Alkalimetallethylendiamintetraacetat-Builders; und (e) zum Rest im Wesentlichen Wasser; wobei das Verhältnis von (b) : (d) größer als 1 : 1 ist.
Oberflächenreiniger nach Anspruch 1, worin das Lösungsmittel ein Alkylenglykolether ist, der aus Ethylenglykolmonobutylether, Ethylenglykolmonopropylether, Propylenglykolmonopropylether, Propylenglykolmonobutylether und Gemischen davon ausgewählt ist.
Oberflächenreiniger nach Anspruch 1, der weiterhin ein von dem Amminoxid verschiedenes nicht-ionisches Tensid umfasst.
Oberflächenreiniger nach Anspruch 3, worin das nichtionische Tensid ein ethoxylierter Alkohol ist.
Oberflächenreiniger nach Anspruch 1, worin das Verhältnis von (b) : (d) größer als 3 : 1 ist.
Oberflächenreiniger nach Anspruch 1, worin das Verhältnis von (b) : (d) größer als 4 : 1 ist.
Verfahren zur im Wesentlichen rückstandsfreien Entfernung von Schmutz von einer harten bzw. festen Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Reiniger nach den Ansprüchen 1 bis 6 auf den Schmutz einwirken lässt und den Schmutz und den Reiniger entfernt.