[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft wäßrige, gerüststoff-und lösungsmittelfreie Reinigungsmittel
für Glas, insbesondere Fenster, Spiegel und ähnliche reflektierende Oberflächen, nachfolgend
"Fensterreinigungsmittel" genannt.
[0002] Fensterreinigungsmittel kommen beim Gebrauch im Haushalt meist mit der Haut der Hände
der Benutzer in Berührung und müssen daher entsprechend milde sein, d. h. sie sollen
in erster Linie die Haut, aber auch umliegende Flächen aus Lack, Holz, Leder und dergleichen
möglichst wenig angreifen und schädigen. Darüber hinaus müssen sie wirksam genug sein,
den üblichen fett- und pigmenthaltigen Schmutz von Fensterscheiben, Spiegeln, Glassteinen,
Autoscheiben und ähnlichen reflektierenden Oberflächen zu entfernen. Schließlich sollen
die gereinigten Oberflächen schnell und streifenfrei, ohne mechanisches Nachpolieren,
auftrocknen.
[0003] Derartige Mittel enthalten im allgemeinen Ammoniak und/ oder eine organische oberflächenaktive
Verbindung mit hoher Netzfähigkeit in wäßriger Lösung, der noch wasserlösliche organische
Lösungsmittel wie beispielsweise niedermolekulare aliphatische Alkohole, Glycole,
Glycolether oder Aceton zugesetzt werden können.
[0004] Aus der DE-OS 26 16 404 sind entsprechende Reinigungsmittel bekannt, die es ermöglichen
sollen, daß Glasflächen beim Reinigungs- und Spülvorgang ohne gesondertes Abtrocknen
fleckenfrei erhalten werden können. Dies sind wäßrige Medien, die 0,01 - 1 Gew.-%
eines wasserlöslichen Tensids und ein wasserlösliches, nicht proteinisches, kationisches
Polymer mit einem Molekulargewicht von 25.000 bis 10.000.000 enthalten, wobei das
Gewichtsverhältnis des Tensids zum Polymer in der Spülflüssigkeit etwa 2 : 1 bis etwa
1000 : 1 betragen soll. Bei diesen Mitteln wird jedoch ein Abspülen der Glasflächen
vor dem Trocknenlassen empfohlen, was beim Reinigen großer Glasflächen im Haushalt,
d. h. in geschlossenen Räumen nicht. immer möglich, in jedem Falle aber unbequem ist.
Ein weiterer Nachteil dieser kationischen Polymeren ist ihre Unverträglichkeit mit
anionischen Verbindungen, so daß z.B. die gebräuchliche Mitverwendung von Aniontensiden
stark eingeschänkt ist.
[0005] Man hat daher entsprechend der Lehre der DE-OS 22 20 540 wäßrigen oder wäßrig-alkoholischen
Fensterreinigungsmitteln mit einem Gehalt an 0,01 - 5 Gew.-% eines nichtionischen
oder anionischen oberflächenaktiven Mittels und gegebenenfalls auch Ammoniak etwa
0,03 bis 2 Gew.-% eines löslichen polymeren Salzes zugesetzt, wobei das polymere Salz
aus einem Copolymeren von 1 - 2 Mol eines monovinylaromatischen Monomeren pro Mol
einer ungesättigten Dicarbonsäure bzw. deren Anhydrid besteht, welches mit einer ausreichenden
Menge Ammoniak, einer Alkalimetall-Base oder einem Amin unter Bildung von löslichmachenden
Salzgruppierungen neutralisiert ist. Durch diesen Zusatz sollen die Streifenbildung
auf den gereinigten Glasflächen sowie deren Beschlagen bei hoher Luftfeuchtigkeit
vermindert und ihnen eine staubabweisende Ausrüstung verliehen werden. Mit diesen
Mitteln, die einerseits die dort beanspruchten polymeren Salze in den niedrigen Mengen
des beanspruchten Konzentrationsbereichs enthalten, erzielt man zwar auf nur sehr
wenig angeschmutzten Fensterscheiben oder Spiegeln einen guten Antibeschlageffekt,
sie besitzen aber eine nur geringe Reinigungswirkung. Auf natürlich angeschmutzten
Fenstern, die auf der Innenseite etwa Zigarettenrauch oder Zentralheizungsluft und
auf der Außenseite des Abluft starken Straßenverkehrs ausgesetzt sind, reicht die
Reinigungsleistung bei weitem nicht aus. Die Folge ist ein Verschmieren der von der
Flotte nicht aufgenommenen Schmutzbestandteile auf der Scheibenfläche, so daß nach
dem Reinigungsvorgang Schleier oder Schlieren zurückbleiben, also keine ausreichende
Reinigung erfolgt. Erhöht man andererseits den Gehalt an polymeren Salzen innerhalb
des beanspruchten Konzentrationsbereichs, so wird zwar die Schmutzentfernung besser,
jedoch bilden sich dann auf den Glasflächen Rückstände aus der Reinigungsflotte. Diese
Rückstände lassen sich durch trockenes Polieren nicht entfernen, und man ist dann
ebenfalls gezwungen, mit klarem Wasser nachzuwischen.
[0006] Auch nach der Lehre der US-PS 39 39 090 werden Fensterreinigungsmitteln zur verbesserten
Reinigungsleistung und Antibeschlagwirkung 0,01 - 0,1 Gew.-% eines Copolymeren aus
einem von einem ethylenisch ungesättigten Carbonsäureanhydrid oder -teilester abgeleiteten
Monomeren mit einem carboxylgruppenfreien ethylenisch ungesättigten Monomeren zugesetzt,
das ein Molgewicht von etwa 400 bis etwa 2.000.000 haben kann. Damit diese Mittel
ihre Wirkung voll entfalten können, ist außerdem ein Zusatz von Lösungsmitteln unerläßlich.
[0007] Es wurde nun gefunden, daß man die mit den bekannten Polymerenzusätzen verbundenen
Nachteile vermeiden kann, wenn man einem gerüststoff- und lösungsmittelfreien Fensterreiniger
auf Basis wäßriger Tensidlösungen geringe Mengen'nichtionischer Polymerer, nämlich
Polypthylenglycole mit Molgewichten zwischen 300.000 und 4.000.000, vorzugsweise zwischen
500.000 und 1.000.000, zusetzt. überraschend war vor allem die unerwartet hohe Reinigungsverstärkung
durch die sehr geringen Zusatzmengen dieser Polymeren bei gleichzeitig guter Antibeschlagwirkung,
die der bei Verwendung der bekannten ionischen Polymeren entspricht. Darüber hinaus
haben die erfindungsgemäß eingesetzten Polyethylenglycole die Fähigkeit, den Reibungswiderstand
beim Abwischen der Glasoberflächen zu verringern, so daß der Abwischvorgang erleichtert
wird. Ferner zeichnen sie sich gegenüber den bekannten zugesetzten Polymeren dadurch
aus, daß sie mit nahezu allen gebräuchlichen Tensiden verträglich sind und daß die
mit ihnen versetzten Fensterreinigungsmittel weder Lösungsmittelzusätze benötigen
noch die mit ihnen gereinigten Flächen eines Nachspülens mit klarem Wasser bedürfen.
[0008] Die vorliegende Erfindung betrifft daher wäßrige, gerüststoff- und lösungsmittelfreie
Reinigungsmittel für Glas, insbesondere für Fenster, Spiegel und reflektierende Oberflächen
mit einem Gehalt an wasserlöslichen Polymeren, die dadurch gekennzeichnet sind, daß
sie
0,01 bis 0,5, vorzugsweise 0,05 bis 0,2 Gew.-% eines wasserlöslichen nichtionischen
Polymers aus der Gruppe der Polyethylenglycole mit Molgewichten zwischen 300.000 und
4.000.000, vorzugsweise zwischen 500.000 und 1.000.000,
0,1 bis 5 , vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% synthetische anionische, nichtionische oder
kationische Tenside oder geeignete Gemische daraus,
0 bis 5 , vorzugsweise 0,1 bis 2,Gew.-% einer basischen Verbindung,
Rest bis 100 Gew.-% entmineralisiertes Wasser sowie gegebenenfalls sonstige übliche
Hilfsstoffe, insbesondere Duft- und Farbstoffe und Konservierungsmittel
enthalten.
[0009] Die Fensterreiniger werden für den Gebrauch mit Wasser im Verhältnis 1 : 10 bis 1
: 100 zur sogenannten Gebrauchslösung verdünnt. Die Gebrauchslösung kann entweder
mit Hilfe eines Schwammes oder Tuches auf die Glasflächen appliziert werden oder aber
mittels einer Sprühpumpe direkt auf die Oberfläche gesprüht und sofort anschließend
mit einem Fensterleder, einem Gummischieber oder einem Tuch abgewischt werden. Ein
Nachwischen oder Trockenpolieren ist nicht erforderlich.
[0010] Die genannten Polyethylenglycole werden in bekannter Weise dadurch hergestellt, daß
man Ethylenglycole in bekannter Weise einem Polykondensationsprozeß unterwirft. Man
kann sie auch als Kondensationspolymere des Ethylenoxids mit Ethylenglycol oder Wasser
auffassen. Sie besitzen die allgemeine Formel HO(-CH
2-CH
2-O)
nH, wobei n im Falle der erfindungsgemäß eingesetzten Polyethylenglycole zwischen 4300
und 64.600 variieren kann.
[0011] Derartige Polymere sind auch im Handel erhältlich und werden von der Firma Union
Carbon Carbide Corporation (UCC) unter dem Namen "POLYOX®" vertrieben.
[0012] Die einsetzbaren Tenside und Tensidgemische sind praktisch nicht beschränkt. Lediglich
Seifen sollten wegen ihrer Neigung zur Kalkfleckenbildung in hartem Wasser nicht verwendet
werden und die bekannte Unverträglichkeit der meisten Gemische aus anionischen und
kationischen Tensiden ist zu beachten.
[0013] Die Tenside enthalten im Molekül wenigstens einen hydrophoben organischen Rest und
einen wasserlöslich machenden anionischen, nichtionischen oder kationischen Rest.
Bei dem hydrophoben Rest handelt es sich meist um einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest
mit 8 - 26, vorzugsweise 10 - 22 und insbesondere 12 - 18 C-Atomen oder um einen alkylaromatischen
Rest mit 6 - 18, vorzugsweise 8 - 16 aliphatischen C-Atomen.
[0014] Als anionische Tenside sind z. B. solche vom Typ der Sulfonate, Sulfate und der synthetischen
Carboxylate brauchbar.
[0015] Als Tenside vom Sulfonattyp kommen Alkylbenzolsulfonate (C
9-C
15-Alkyl), Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man
sie beispielsweise aus Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch
Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure
Hydrolyse der Sulfonierungsgruppe erhält, in Betracht. Weiter eignen sich Alkansulfonate,
die aus Alkanen durch Sulfochlorierung oder Sulfoxydation und anschließende Hydrolyse
bzw. Neutralisation bzw. durch Bisulfitaddition an Olefine erhältlich sind. Weitere
brauchbare Tenside vom Sulfonattyp sind die Ester von c\-Sulfofettsäuren, z. B. die
d.Sulfonsäuren aus hydrierten Methyl- oder Ethylestern der Cocos-, Palmkern- oder
Talgfettsäure.
[0016] Geeignete Tenside vom Sulfattyp sind die Schwefelsäuremonoester primärer Alkohole
(z. B. aus Cocosfettalkoholen, Talgfettalkoholen oder Oleylalkohol) und diejenigen
sekundärer Alkohole. Weiterhin eignen sich sulfatierte Fettsäurealkanolamide, Fettsäuremonoglyceride
oder Umsetzungsprodukte von 1 - 4 Mol Ethylenoxid mit primären oder sekundären Fettalkoholen
oder Alkylphenolen.
[0017] Weitere geeignete anionische Tenside sind die Fettsäureester bzw. -amide von Hydroxy-
oder Amino-carbonsäuren bzw. -sulfonsäuren, wie z. B. die Fettsäuresarcoside, -glycolate,
-lactate, -tauride oder -isethionate.
[0018] Die anionischen Tenside können in Form ihrer Alkali-, Erdalkali- und Ammoniumsalze
sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin vorliegen.
Die Natriumsalze werden meist aus Kostengründen bevorzugt.
[0019] Als nichtionische Tenside sind Anlagerungsprodukte von 4 - 40, vorzugsweise 4 - 20
Mol Ethylenoxid an 1 Mol Fettalkohol, Alkandiol, Alkylphenol, Fettsäure, Fettamin,
Fettsäureamid oder Alkansulfonamid verwendbar. Besonders wichtig sind die Anlagerungsprodukte
von 5 - 16 Mol Ethylenoxid oder Ethylen- und Propylenoxid an Cocos-oder Talgfettalkohole,
an Oleylalkohol oder an sekundäre Alkohole mit 8 - 18, vorzugsweise 12 - 18 C-Atomen,
sowie an Mono- oder Dialkylphenole mit 6 - 14 C-Atomen in den Alkylresten. Neben diesen
wasserlöslichen Nonionics sind aber auch nicht bzw. nicht vollständig wasserlösliche
Polyglycolether mit 1 - 4 Ethylenglycoletherresten im Molekül von Interesse, insbesondere,
wenn sie zusammen mit wasserlöslichen nichtionischen oder anionischen Tensiden eingesetzt
werden.
[0020] Weiterhin sind als nichtionische Tenside die wasserlöslichen, 20 - 250 Ethylenglycolethergruppen
und 10 - 100 Propylenglycolethergruppen enthaltenden Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid
an Polypropylenoxid, Alkylendiaminpoly-propylenglycol und Alkylpolypropylenglycole
mit 1 - 10 C-Atomen in der Alkylkette brauchbar, in denen die Polypropylenglycolkette
als hydrophober Rest fungiert.
[0021] Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide sind verwendbar.. Typische Vertreter
sind beispielsweise die Verbindungen N-Dodecyl-N,N-dimethylaminoxid, N-Tetradecyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid,
N-Hexadecyl-N,N-bis-(2,3-dihydroxypropyl)-aminoxid.
[0022] Die kationischen Tenside enthalten wenigstens einen hydrophoben und wenigstens einen
basischen, gegebenenfalls als Salz vorliegenden wasserlöslichmachenden Rest. Bei dem
hydrophoben Rest handelt es sich um einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest
mit vorzugsweisc 10 - 22 C-Atomen oder um einen alkyl- bzw. cycloalkylaromatischen
Rest mit vorzugsweise 8 - 16 aliphatischen C-Atomen. Als basische Reste kommen in
erster Linie basische Stickstoffatome in Frage, die auch mehrfach in einem Tensidmolekül
vorhanden sein können; bevorzugt handelt es sich um quartäre Ammoniumverbindungen
wie beispielsweise N-Dodecyl-N,N,N-trimethylammonium- methosulfat, N-Hexadecyl- bzw.
N-Octadecyl-N,N,N-trimethylammoniumchlorid, N,N-Dicocosalkyl-N,N-dimethyl- ammoniumchlorid,
N-Dodecyl-N,N-dimethyl-N-benzylammonium- bromid, das Umsetzungsprodukt von 1 Mol Talgalkylamin
mit 10 Mol Ethylenoxid, N-Dodecyl-N,N',N'-trimethyl-1,3-diaminopropan, N-Hexadecylpyridiniumchlorid.
[0023] Die genannten Stickstoffverbindungen lassen sich durch entsprechende Verbindungen
mit quartärem Phosphoratom oder mit tertiärem Schwefelatom ersetzen.
[0024] Als basische anorganische Verbindungen können die Hydroxide, Carbonate und Bicarbonate
des Natriums, Kaliums, Lithiums bzw. Ammoniums, als basische organische Verbindungen
Amine wie Mono-, Di- und Trialkylamine mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
entsprechende Mono-, Di-und Trialkanolamine, cycloaliphatische Amine wie Cyclohexylamin,
heterocyclische Amine wie Morpholin usw. verwendet werden. Ammoniak in Form von Ammoniumhydroxid
und Triethanolamin werden dabei bevorzugt.
[0025] Als Konservierungsmittel können die für wäßrige Tensidlösungen allgemein bekannten
antimikrobiellen Wirkstoffe wie z. B. Formaldehyd, Benzoate,'Phenolderivate und ähnliche
zugesetzt werden. Die Zusätze an Farb- und Duftstoffen sind variabel und hängen von
der Verfügbarkeit, ihrer Beständigkeit in leicht alkalischen Reinigungsmitteln und
vom jeweiligen Zeitgeschmack ab.
Versuchs methoden
[0026] Die Anti-Nebelbildung wurde unter Laborbedingungen dadurch geprüft, daß man Spiegel
von der Größe 40 x 50 cm zunächst sorgfältig säuberte und trocknete, mit einem Fettstift
eine Mittellinie markierte und dann die eine Hälfte mit dem erfindungsgemäßen Fensterreinigungsmittel
und die andere Hälfte mit einem Vergleichsprodukt behandelte. Nach dem Trocknen an
der Luft wurden vor beide Spiegelhälften gleich große Gefäße mit siedendem Wasser
gestellt und die Nebelbildung auf dem Spiegel beobachtet.
[0027] Diese Labormethode wurde in die Praxis umgesetzt, indem man Badezimmerspiegel wie
vorstehend behandelte und anschließend die Dusche mit Heißwasser aufdrehte, so daß
sich im Badezimmer Wasserdampf entwickelte. Dabei wurde das Beschlagen der Spiegelhälften
beobachtet. Es ergab sich in allen Fällen völlige Übereinstimmung zwischen den Ergebnissen
der Labormethode und dem praktischen Test.
[0028] Die Reinigungswirkung, die Leichtigkeit des Abwischvorgangs, die Streifenbildung
und das Wiederanschmutzverhalten wurde an Fensterscheiben, die durch unterschiedliche
Umweltbedingungen auch unterschiedlich angeschmutzt waren, geprüft. Dabei wurden die
erfindungsgemäßen Fensterreinigungsmittel und ein Vergleichsprodukt wiederum auf unmittelbar
nebeneinanderliegenden Flächen angewendet und die Ergebnisse verglichen. Als Fensterscheiben
wurden Innenscheiben kleiner Räume, in denen stark geraucht wurde, sowie Außenscheiben,
die starker Verschmutzung durch Straßenverkehr ausgesetzt waren, herangezogen.
[0029] Schließlich wurden die erfindungsgemäßen Fensterreinigungsmittel und ein Vergleichsprodukt
professionellen Fensterputzern für die Dauer von einigen Wochen zum Gebrauch zur Verfügung
gestellt und anschließend die Erfahrungen beim Gebrauch abgefragt. Die Ergebnisse
sind den nachfolgend wiedergegebenen Beispielen zu entnehmen.
[0030] Die Zusammensetzung des Vergleichsproduktes entsprach dabei dem erfindungsgemäßen
Fensterreiniger, wobei jedoch als Polymeres ein Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymeres
mit einem ungefähren Molgewicht von 2300 eingesetzt wurde, wie es der DE-OS 22 20
540 entspricht.
Beispiele
Beispiel 1
[0031]
Die Anti-Nebelbildung auf Spiegeln wurde verglichen mit einem Produkt gleicher Zusammensetzung,
das, jedoch anstelle von POLYOX ®mengengleich ein Styrol-Maleinhydrid-Copolymer gemäß
der DE-OS 22 20 540 enthielt. Beide Produkte lieferten in jeweils 1 %iger Lösung gute
Anti- 'beschlageffekte. Sodann wurden beide Produkte auf natürlich angeschmutzten
Fensterscheiben angewendet. Hierbei erreichte man mit dem erfindungsgemäßen Fensterreiniger
eine vollkommen streifenfreie Glasfläche, während das Vergleichsprodukt einen deutlichen
Schleier hinterließ, der erst durch nachfolgendes Wischen mit klarem Wasser zu beseitigen
war. Die beiden Vergleichsprodukte wurden außerdem für 6 Wochen professionellen Fensterputzern
zum Gebrauch gegeben. Die Befragung ergab, daß die erfindungsgemäße Formulierung hinsichtlich
Reinigungswirkung, Rückstandsfreiheit, leichter Abwischbarkeit günstiger als das Vergleichsprodukt
und als sonstige bisher von ihnen benutzte Mittel beurteilt wurden.
Beispiel 2
[0032]
Mit diesem Produkt ließen sich bereits in 1 %iger Lösung durch Zigarettenrauchkondensat
stark verunreinigte Fensterscheiben und ihre Rahmen aus Kunststoff streifenfrei reinigen.
[0033] Im Vergleich dazu hinterließ ein Produkt mit einem Gehalt an Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerem
bei gleichem Tensidgehalt und gleicher Anwendungskonzentration leichte Schlieren auf
den Fenstern, und die Fensterrahmen wurden nicht vollständig sauber.
[0034] Der Anti-Nebeleffekt auf Badezimmerspiegeln nach dem Einlaufen heißen Wassers in
die Badewanne war bei beiden Produkten gut.
Beispiel 3
[0035]
Das Produkt reinigte in 1 %iger Lösung Außenscheiben, die starkem Straßenverkehr
ausgesetzt waren, rückstandsfrei. Gegenüber einem handelsüblichen Fensterreiniger
ohne Polymergehalt war nicht nur der rückstandfreie Reinigungserfolg besser, sondern
auch die Abwischbarkeit deutlich erleichtert.
1. Wäßrige, gerüststoff- und lösungsmittelfreie Reinigungsmittel für Fenster, Spiegel
und reflektierende Oberflächen mit einem Gehalt an wasserlöslichen Polymeren, dadurch
gekennzeichnet, daß sie
0,01 bis 0,5, vorzugsweise 0,05 bis 0,2 Gew.-% eines wasserlöslichen nichtionischen
Polymers aus der Gruppe der Polyethylenglycole mit Molgewichten zwischen 300.000 und
4.000.000, vorzugsweise zwischen 500.000 und 1.000.000,
0,1 bis 5 , vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% synthetische anionische, nichtionische oder
kationische Tenside oder geeignete Gemische daraus,
O bis 5 vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-% einer basischen Verbindung,
Rest bis 100 Gew.-% entmineralisiertes Wasser sowie gegebenenfalls sonstige übliche
Hilfsstoffe, insbesondere Duft- und Farbstoffe und Konservierungsmittel
enthalten.
2. Reinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,5 bis 5 Gew.-%
an Tensiden, vorzugsweise an synthetischen anionischen und nichtionischen Tensiden
enthalten.
3. Reinigungsmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis
2 Gew.-% Ammoniak enthalten.