具有降低的发泡性能的地板清洁组合物 【技术领域】
本发明涉及地板清洁浓缩物组合物、包含该地板清洁浓缩物组合物的应用溶液和清洁地板的方法。
根据本发明的组合物尤其适用于硬表面，优选地板的机器清洁。
背景技术
尤其是在机构建筑中，大多数地板清洁通过使用自动清洁机进行。借助于这些自动清洁机，可以在短时间内并且非常经济地清洁机构建筑中大面积的地板。商业上的清洁机是擦洗吸尘机。它们包括一个或几个擦洗地板的转盘。刷辊机也是已知的。借助于这些清洁机，将清洁溶液带到地板上。通过擦洗并且之后将清洁剂从地板吸回到机器中来机器清洁地板。
地板的清洁是复杂的任务，因为取决于建筑的类型和建筑的应用，几种不同类型的尘土和污物可能存在于地板上。此外，地板的类型和地板表面可能十分不同，例如天然石料、油毡、PVC、瓷砖等。地板表面也可能十分不同，例如其可以是非常粗糙的表面或光滑的表面。好的清洁剂必须在所有这些不同的表面上并且伴随着不同的污物而产生好的清洁结果。因此，好的清洁剂必须满足几个综合的要求。
为了满足该要求，清洁剂应该具有另外的特征。清洁剂必须在表面上具有好的润湿性能和快的反应时间。润湿能力是重要的，因为否则清洁剂不会平均地分布在地板上并且不能有效地工作。
对用于地板的清洁剂的另一个重要要求是该试剂必须具有好的发泡性能。如果在自动清洁机工作期间清洁剂泡沫过多，则清洁机被堵塞并且清洁中断。
对用于地板的清洁剂的另一个要求是其必须具有好的清洁和乳化能力，使得清洁结果令人满意。
用于地板的清洁剂必须表现出好的残留物性能。这是指在清洁的地板干燥之后，在地板上应该没有可见的斑点或环状物，这些斑点或环状物扰乱了清洁的地板的光泽外观。
在现有技术中，已经描述了几种地板清洁剂。US5,858,956描述了包含阴离子表面活性剂、乙氧基化的非离子表面活性剂和乙氧基化/丁氧基化的非离子表面活性剂的通用液体清洁组合物。作为消泡剂，使用脂肪酸或脂肪酸皂。然而，该组合物具有这样的缺点：其仍然具有高的发泡性能，以致于其不能用于地板用的自动清洁机中。
US6,323,170描述了提供改进的磨光响应的地板清洁剂。该地板清洁剂包含胺氧化物作为非离子表面活性剂和线型聚二甲基硅氧烷作为消泡剂。该参考文献中描述的清洁剂具有其包含胺氧化物的缺点，这是关键的，因为它们造成废水中的环境问题并且另外由于高的pH值而因此将刺激油毡地板。
EP0916717A1描述了包括得自乙氧基化和丙氧基化的C18-C22脂肪醇的组的非离子表面活性剂的含水地板清洁剂。该清洁组合物不含阴离子表面活性剂，这归因于它们的高发泡趋势。该组合物的缺点是仅用非离子表面活性剂非常难以获得令人满意的清洁结果，尤其是如果污物存在于地板上，其更难以除去。此外，单独的非离子表面活性剂在特殊地板例如未抛光或未密封的天然石料地板或陶瓷地板的较粗糙表面结构上不能好地工作。
【发明内容】
因此，本发明的技术目的是提供新的用于地板的清洁组合物，该组合物表现出好的发泡性能、好地润湿性能、好的清洁结果和好的环境性能并且可在地板用的自动清洁机中使用。
该技术目的通过一种地板清洁浓缩物组合物解决，该组合物包含：
a)由通式(I)表示的第一非离子表面活性剂，
R1-(OC2H4)k-OH (I)
其中R1表示具有1-10，优选4-8个碳原子的未支化或支化的烷基或烯基，和k为1-10，优选4-9，最优选6-8，
b)由通式(II)表示的第二非离子表面活性剂，
R2-(OC2H4)m-(OC4H8)n-OH (II)
其中R2表示具有5-20，优选8-14个碳原子的未支化或支化的烷基或烯基，和n为1-15，优选5-10，最优选7-10，和m为1-15，优选5-10，最优选7-10，
c)阴离子表面活性剂，
d)包含具有三维结构的交联或部分交联的聚硅氧烷的消泡剂。
在优选实施方案中，基于总的浓缩物，该地板清洁浓缩物包含1-10wt％，优选2-6wt％的第一非离子表面活性剂，0.5-15，优选3-8wt％的第二非离子表面活性剂，1-10wt％，优选2-7wt％的阴离子表面活性剂，0.01-1.5wt％，优选0.1-0.5wt％的消泡剂。
令人惊奇地发现，包含两种非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂以及特定的聚硅氧烷消泡剂的特定表面活性剂体系的组合产生符合用于地板清洁组合物的所有必需的要求并且可在自动清洁机中使用的地板清洁浓缩物。
本发明的组合物表现出好的润湿性能、好的乳化性能和清洁结果、好的发泡性能和在清洁之后在清洁的地板上没有可见的残余物。
此外，它适用于清洁所有类型的地板材料，甚至清洁敏感的材料比如油毡或某些天然石料也是可能的，而地板材料没有刺激。
还发现如果使用根据本发明的组合物，则以令人满意的方式清洁所有类型的污物、颗粒状污物、油脂污物、灰尘等。
在地板清洁组合物中，使用硅油作为发泡调节剂原则上是已知的。在地板用的清洁组合物中使用的典型泡沫调节剂可以是例如硅油和二氧化硅的混合物，其中二氧化硅颗粒可以优选被硅烷化。通常使用的硅油是线型聚硅氧烷化合物。还在现有技术中使用的其它泡沫抑制剂是石蜡、烃、饱和脂肪酸或皂、磷酸单酯或二烷基酯的碱金属盐。
还已知的消泡剂是在它们的侧链中具有有机官能团的有机改性的聚醚硅氧烷。这类化合物例如可从GE Silicones获得，例如Y-14765。令人惊奇地发现这些常用类型的聚硅氧烷消泡剂在用于地板的清洁组合物中没有产生必需的以致组合物可以没有问题并且没有中断地用于自动清洁机的消泡性能。
与此相反，发现具有三维结构的交联或部分交联的聚硅氧烷符合这些消泡要求。该三维聚硅氧烷通常为含有优选被有机官能团改性的交联硅氧烷液滴的乳液形式。另外，聚硅氧烷化合物包括聚氧化亚烷基化合物。具有三维结构的这类部分交联的聚硅氧烷例如可在商品名称FOAMBANR下从Münzing Chemie获得。优选地，FOAM BAN HV820G和/或FOAMBAN CL-100E在根据本发明的组合物中使用。
此外，当除了具有三维结构的交联或部分交联的聚硅氧烷之外，根据本发明的组合物不包含其它聚硅氧烷化合物或硅油时是优选的。在优选实施方案中，聚硅氧烷化合物以分散体或乳液的形式使用。
在另一个优选实施方案中，聚硅氧烷具有有机官能团。这些有机官能团可以是具有1-20个碳原子的烃基。优选地，这些有机官能团选自C1-C20烷基、C1-C20烯基、C1-C20烷氧基、C4-C20芳基或C4-C20芳烷基。此外，烃基可以是取代的。
烃基的例子是甲基、乙基、乙烯基、丙基、异丙基、正丁基、正戊基、环戊基、正己基、新己基、正庚基、降冰片基(norbornyl)、2-乙基己基、正辛基、异辛基、十二烷基、十四烷基、十六烷基和十八烷基。这些基团的取代基可以是例如三氟丙基、氰基乙基、缩水甘油氧基丙基、聚亚烷基二醇丙基、氨丙基或氨乙基氨丙基。还可能的是不饱和基团，例如乙烯基、甲基丙烯酰氧基丙基或烯丙基，或者芳族基团例如苯基、2-苯基乙基或2-苯基丙基。
在另一个实施方案中，消泡组合物可以进一步包含填料颗粒。填料颗粒选自二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、Al2O3或它们的混合物。
根据本发明的组合物优选基本上不含其它不具有三维结构并且不是膜相容的聚硅氧烷油和聚硅氧烷树脂。根据本发明的组合物最优选基本上不含线型聚二甲基硅氧烷(硅油)。
措词“基本上不含”是指基于整个组合物，该组合物包括低于0.001wt％，优选低于0.0001wt％并且最优选0wt％的量的化合物。最优选的，措词“基本上不含”是指相关的化合物完全不存在于组合物中。
在根据本发明的消泡剂组合物中，使用具有三维结构的交联或部分交联的聚硅氧烷。
这些聚硅氧烷是交联或部分交联的，这意味着它们含有通过三或四官能硅氧烷单元与三维网络相连的成链或成环分子基团。与此相反，措词“具有三维结构的交联或部分交联的聚硅氧烷”不包括线型聚硅氧烷比如聚二甲基硅氧烷、仅具有二维结构的支化聚硅氧烷和同样仅具有二维结构的环状聚硅氧烷。
此外，根据本发明的具有三维结构的交联聚硅氧烷优选为流体，并且因此与作为重度交联聚合物网络并且在室温下为固体的硅氧烷树脂划界。
因此，优选的是在消泡剂中使用的具有三维结构的交联或部分交联的聚硅氧烷在室温(20℃)下为流体。
在优选的实施方案中，该地板清洁浓缩物组合物包含0.01-2.5wt％，优选0.1-1wt％的C8-C22，优选C8-C14脂肪酸或脂肪酸皂。这些脂肪酸的例子是硬脂酸、棕榈酸、油酸、椰油脂肪酸、大豆油脂肪酸等。
根据本发明的组合物进一步包含阴离子表面活性剂。作为阴离子表面活性剂，优选选自以下的阴离子表面活性剂：C8-C18烷基硫酸盐、C8-C18烷基醚硫酸盐、C8-C18烷基磺酸盐、C8-C18α-烯烃磺酸盐、磺化的C8-C18脂肪酸、C8-C18烷基苯磺酸盐、磺基琥珀酸单和二-C1-C12烷基酯、C8-C18烷基聚二醇醚羧酸盐、C8-C18N-酰基牛磺酸化物(N-acyl tauride)、C8-C18N-肌氨酸盐、C8-C18烷基羟乙基磺酸盐，和它们的混合物。
此外，优选的是根据本发明的组合物包含另外的表面活性剂。其可以是由通式(III)表示的第三非离子表面活性剂
R3-(OC2H4)o-(OC3H6)p-OH (III)
其中R3表示具有5-20，优选8-14个碳原子的未支化或支化的烷基或烯基，和o为1-15，优选5-10，最优选7-10，和p为1-15，优选5-10，最优选7-10。
也可以存在其它的表面活性剂(例如阳离子、非离子、两性表面活性剂)、蛋白质水解产物、硅氧烷化合物、磷酸酯和它们的盐。基于总的浓缩物组合物，根据通式(III)的第三非离子表面活性剂以1-10wt％，优选2-6wt％的量存在于组合物中。
在根据本发明的试剂中，可以使用传统地在工业规模上可通过脂肪醇与葡萄糖或聚葡萄糖缩合得到和在商业上可以各种变体得到的烷基聚葡糖苷作为另外的非离子表面活性剂。特别十分适合于根据本发明使用的烷基聚葡糖苷的例子是以下产品：得自Henkel的600和得自Rohm&Haas的TritonR BG10。
另外，未落在式I和II中定义的化合物下的其它烷氧基化烷基醇可以作为非离子表面活性剂包括在根据本发明的试剂中。
优选包括在根据本发明的试剂中的另一些表面活性剂化合物是得自磷酸酯类的那些，优选包括至少一种磷酸偏酯的盐，并且在一个特别优选的形式中，存在至少一种烷氧基化烷基酚的磷酸偏酯的碱金属盐。
上述磷酸酯是优选衍生自长链脂族醇或芳基脂族醇的表面活性剂物质。磷酸偏酯的盐，并且尤其是在本情形中为烷氧基化烷基酚的那些被发现特别合适。优选地，使用钠和钾盐作为碱金属盐，其中特别优选钾盐。根据本发明优选的表面活性的磷酸偏酯可商购获得。根据本发明，特别可用的这类活性物质的一个例子是产品H66(Rohm&Haas)。
根据本发明的试剂优选包括聚乙二醇和/或聚丙二醇作为附加组分，所述聚乙二醇和/或聚丙二醇优选具有100-2000的分子量。发现当基于总的试剂，上述聚乙二醇和/或聚丙二醇占0.01-5wt％，更优选0.05-1wt％时特别有利。
本发明的另一个目的是在水中包含0.001-10wt％，优选0.01-5wt％，最优选0.1-5wt％的根据本发明的组合物的应用溶液。该应用溶液直接用于地板的人工清洁或者用于使用自动地板清洁剂的机器清洁。其也可用于表面和工业部件的工业清洁。
本发明的另一个目的是一种清洁地板的方法，其包括以下步骤：提供根据本发明的组合物并且将该组合物作为稀释的应用溶液涂覆，该应用溶液包含0.001-10wt％，优选0.01-5wt％，最优选0.1-5wt％的根据本发明的组合物。在优选实施方案中，清洁地板的方法作为人工或机器清洁进行。
本发明组合物可以包含普遍用于地板清洁组合物中的另外的添加剂，比如例如络合剂、有机溶剂、用于另外的碱性的添加剂、稳定剂、防粘剂、香料、消毒剂、腐蚀抑制剂、染料。
将在以下实施例中进一步描述本发明，这些实施例仅仅意在例举本发明，不限制本发明的范围。
【具体实施方式】
实施例
1.自动洗涤器清洁剂的发泡性能
将50ml待试验的产品装入250ml量筒中并且用塞子封上。将量筒放入旋转仪器中。起动旋转仪器并且使量筒围绕它的轴旋转200次。之后旋转电机自动停止。在停止之后立即地以及又在1和5分钟之后，从量筒上的ml刻度读出产生的泡沫的量。从总的泡沫体积中减去最初装入的50ml产品。
每个产品使用至少4个量筒用于试验。记录每一量筒内产生的泡沫的量并且与每一产品的平均值比较。另外，必须比较泡沫多快破裂。
越少的泡沫聚集并且泡沫破裂越快，清洁剂的消泡能力越好，这是用于自动清洁的自动洗涤器清洁剂的重要特征。
下表1示出了在以下实施例中试验的各个组合物的组分。表中的所有浓度以重量百分比给出。实施例1是根据本发明的组合物。对比例2也是根据本发明的组合物，然而没有消泡剂。对比例3、4和5是根据现有技术的护理清洁剂。对比例3和5用于人工清洁并且对比例4用于自动清洁。表2示出了发泡试验的结果。
表1
包括各种组分的对比的含水清洁剂[wt％]
表2
泡沫性能[ml]
可以看出，与根据现有技术的组合物的发泡性能相比，实施例1中根据本发明的组合物的发泡性能非常好。此外，优点是与根据本发明的组合物相比，泡沫在非常短的时间内破裂。在1分钟和5分钟后，可以看出对于根据本发明的浓缩物而言，没有泡沫存在。相反，即使在1分钟和5分钟后，对比例3和5中根据现有技术的护理清洁剂也表现出高的泡沫高度。如果使用FOAM BAN CL-100E作为消泡剂代替FOAM BANHV820G，则获得类似的结果。
因此，可以看出与现有技术的产品相比，实施例1中所示的根据本发明的浓缩物具有更好的发泡性能。因此，其更好地适用于自动清洁。
2.乳化能力
通过使用废油根据振荡方法测量组合物的乳化能力。将200ml待试验的稀释产品放入250ml量筒中并且加入2g过滤的废油。将量筒用塞子封上。在20秒内将量筒以180°旋转10次。之后将量筒放下并且依据时间确定油装载能力。在将量筒放下后立即目测进行评价。另外在30、60和120秒之后进行评价。结果以下述设计构成：
1＝非常好的乳化能力，油颗粒均匀散布在溶液中。
2＝好的乳化能力，部分油颗粒沉积在表面上。
3＝平均的乳化能力，大部分油颗粒沉积在表面上，少量留在溶液中。
4＝差的乳化能力，所有颗粒沉积在表面上。
另外，再观察具有等级1的样品2分钟并且测量时间直到乳化能力变弱。下表3示出了伴随着水中0.5wt％浓度的结果。
表3
乳化能力：
表3示出了实施例1以及对比例3、4和5的乳化能力。可从表中看出，即使在120秒后，实施例1的乳化能力也非常高。对比组合物的乳化能力更差，除了对比例5。然而，对比例5具有差的发泡性能结果。如果使用FOAM BAN CL-100E作为消泡剂代替FOAM BAN HV820G，则获得类似的结果。
3.润湿试验
将800克待试验的稀释产品装入烧杯中。烧杯具有1升体积并且具有高的形状。将棉垫放在金属支架中并且放入烧杯中，使得支架的臂留在烧杯边缘上。在棉垫接触溶液时，启动秒表以测量直到棉垫开始落在烧杯底部的时间。测量该时间并且重复试验至少5次。棉垫落下越快，则组合物的润湿能力越好。
润湿试验的结果示于表4中：
表4
润湿性能[min：sec]
表4示出了在水中在0.5、1和2wt％的组合物浓度的不同浓度下的润湿试验结果。根据本发明的实施例1即使在0.5wt％的低浓度下也具有非常好的润湿性能。棉垫在23秒后开始落到底部。相反，与本发明的产品对比，尤其是对比例3和4需要多得多的时间并且因此具有较低的润湿性能。对比例5描述了现有技术的护理清洁剂也具有好的润湿性能。然而，该清洁剂的发泡性能非常差。
如果使用FOAM BAN CL-100E作为消泡剂代替FOAM BAN HV820G，则获得类似的结果。
4.使用湿磨损擦拭测试仪(Gardner)的清洁能力
将待试验的清洁溶液倒在人工污染的白色PVC试片上。将海绵向前和向后移动10次。之后，通过比色计分析试片的白度。
设备：
1.Gardner湿磨损擦拭测试仪装置型号494(DIN-ASTM-515)；供应商：Erichsen GmbH&Co.KG
2.Minolta Chroma Meter CR-200；供应商：Minolta
3.海绵压机
4.白色PVC-膜Benova 4812080，1.3m/50m/0.12mm；供应商：Benecke-Kaoliko AG
5.硬纸板片作为基材(尺寸：40x554x1mm)；供应商：KappaVerpackungswerk Neuss
6.得自Henkel的压敏粘合剂J 6251(用乙酸乙酯稀释1∶1)
7.由硬PVC制成的模板
8.聚酯海绵
9.具有平的刺毛的平的漆刷，约55mm宽，用于涂覆试验污物
10.表面皿，用于测量试验污物
11.标准试验污物IPP 83/21，供应商：wfk Krefeld
12.地毯小刀
13.实验室规模，范围：2000g，测量精确度0.01g
试片的制备：
1.使用由硬PVC制成的模板切割白色PVC-膜。
2.将7个纸板片彼此紧接着以直线胶合在PVC-膜的粗糙侧面上，因此获得280x554cm的相应面积。在纸板片与PVC-箔片之间应该没有气泡或折叠。
3.让片干燥过夜。
用于护理方法的另外的准备：
护理产品的目的是在表面上形成污物排斥膜以使得随后的清洁更容易。出于该目的，制备的片必须：
a.用使用浓度的护理溶液擦拭10次-使其干燥至少30分钟-或
b.用未稀释的护理产品擦拭两次-使其干燥2-3小时。
涂覆试验污物：
1.将PVC模板放在PVC箔片的顶上，该PVC箔片胶合在纸板片上。
2.称量2g试验污物在表面皿上。
3.用平的刷子将试验污物涂覆在模板内的白色PVC箔片上。依次进行水平和垂直的行程。在每一方向上重复其7次。最后的涂布必须与冲刷移动成直角。
4.使污物干燥1小时。
测量清洁性能(RV-值)：
将所需量的聚酯海绵浸入自来水中过夜。每个片需要一个海绵。
1.用地毯小刀沿着边缘(顶上的污物)将PVC膜与纸板片一起切割。
2.将片放在湿磨损擦拭测试仪(Gardner)顶上的导轨上。
3.从桶中取出一个海绵并且使水滴完。
4.在海绵压机中压缩海绵10秒。
将海绵放在Gardner装置的夹具中。
重要的：海绵应该伴随着400g重量平躺在表面上。
5.用量匙将清洁产品倒在污染的片和海绵的顶上。对于浓缩和稀释的产品，使用25ml的总体积。
6.移动海绵夹具下的导轨并且将海绵放在污染片的顶上。
7.设置循环计数器为10并且接通Gardner装置。
8.在擦拭周期结束后，取出海绵并且扔掉(不再次使用)。
9.取出试片并且在流动的去离子水下冲洗。让水贯穿整个试验流动以确保相同的水压冲击试片。
10.将试片悬挂以干燥。
11.每个试验溶液清洁6个污染的试片。
12.为了比较，仅用自来水清洁6个试片。
测量白度(％RV)：
1.用准备的白色瓷砖校正仪器。
2.每个片在7个不同的点处测量所有6个片的反射。结果的平均值给出清洁能力百分比。
3.将单个大的偏差结果从计算中舍弃。
结果的评价：
对于试验产品和可能的对比稀释液，对所有测量计算平均值：
x‾=1NΣi=1Nxi]]>
N＝测量次数(6x7＝42)
x＝每个测量点的白度
xarithm＝平均清洁性能
标准偏差：
sX2:=1N-1Σi=1N(xi-x‾)2]]>
对照：
水的质量和实验室中的环境条件比如温度和湿度影响测量。因此，仅是在一天并且是同一天得到的结果可比较。
表5示出了结果：
表5
清洁性能(Gardner)[％]
STDEV＝标准偏差
在试验中，在水中测试0.5wt％、1wt％和2wt％的产品浓度。平均清洁性能以百分比测量并且还计算标准偏差。从表5可以看出，与现有技术的对比例3、4和5的其它护理清洁剂相比，根据本发明的实施例1中的组合物具有最高的清洁性能。出于比较原因，该表还说明了水的清洁性能。
图1示出了伴随着标准偏差的4个产品的清洁性能。从该表以及图1可以看出，根据本发明的组合物具有最高的清洁性能。如果使用FOAM BANCL-100E作为消泡剂代替FOAM BAN HV820G，则获得类似的结果。