Multifunctional detergent compositions for laundry cleaning, sanitizing and softening and methods of use thereof

Abstract

A multifunctional laundry detergent composition comprising: a quaternary ammonium compound having carbon chain length less than 20; and a blend of branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants having between 1 and 10 EO; water and an organic solvent; wherein the weight ratio of branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants to the quaternary ammonium compound is from about 1:1 to 1:8. quaternary The compositions beneficially provide multifunctional benefits including laundry cleaning and disinfecting, and softening in some embodiments of the compositions, as well as sanitizing the interior surfaces of the laundry machine.

Description

MULTIFUNCTIONAL DETERGENT COMPOSITIONS FOR LAUNDRY CLEANING, SANITIZING AND SOFTENING AND METHODS OF USE THEREOFTECHNICAL FIELD

[0001] The disclosure relates generally to multifunctional detergent compositions for laundry cleaning, sanitizing and softening, including compositions and methods particularly useful for self-service laundry applications such as those offered by smaller or limited service hotels and similar establishments. The compositions beneficially provide multifunctional benefits including laundry cleaning and disinfecting, and softening in some embodiments of the compositions, as well as sanitizing the interior surfaces of the laundry machine.BACKGROUND

[0002] The background description provided herein gives context for the present disclosure. Work of the presently named inventors, as well as aspects of the description that may not otherwise qualify as prior art at the time of filing, are neither expressly nor impliedly admitted as prior art.

[0003] Multifunctional laundry detergents to provided enhanced benefits to consumers and operates remain a priority. However, it is a challenge to maintain sanitizing efficacy of surfactants and quaternary ammonium compounds when combining formulations. The need for multifunctional laundry compositions that provide cleaning, sanitizing and softening, including the sanitizing of interior surfaces of the laundry machine is yet unmet in the market. This is particularly desirable for self-service laundry applications and / or consumer laundry applications, such as those offered by smaller or limited service hotels and similar establishments, that benefit from cleaning and sanitizing of the laundry machine during use therefore obviating the need for separate cleaning and / or sanitizing of the interior surfaces of the laundry machine.

[0004] It is therefore an object of this disclosure to provide multifunctional detergent compositions for laundry cleaning, sanitizing and softening.

[0005] It is a further object of this disclosure to provide multifunctional detergent compositions for laundry cleaning, sanitizing and softening in addition to sanitizing the interior surfaces of the laundry machine.

[0006] It is a further object of the disclosure to provide methods of use for various types of laundry machines.

[0007] Other objects, embodiments and advantages of this disclosure will be apparent to one skilled in the art in view of the following disclosure, the drawings, and the appended claims.SUMMARY

[0008] An advantage of the compositions and methods disclosed herein is that they are multifunctional for laundry cleaning, sanitizing and softening, as well as effective at cleaning the inside of the laundry machine itself. It is a further object, feature, and / or advantage of the present disclosure to provide multifunctional laundry detergent compositions to provide 2-in-1 or even 3-in-1 performance benefits.

[0009] According to some aspects of the present disclosure, a multifunctional laundry detergent composition comprises: a quaternary ammonium compound having carbon chain length less than 20; and a blend of branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants having between about 1 and 10 EO; water and an organic solvent; and optionally a softening imidazoline quaternary ammonium compound; wherein the weight ratio of branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants to the quaternary ammonium compound is from about 8: 1 to 1: 1.

[0010] According to some other aspects of the present disclosure, methods of laundering textiles and disinfecting a laundry machine comprises: contacting a composition as described herein or according to any one of claims 1-13 with water to generate a use solution to contact textiles in a laundry machine and disinfect interior surfaces of a laundry machine; and cleaning the textiles and disinfecting the interior surfaces of the laundry machine with an effective amount of the quaternary ammonium compound and blend of branched nonionic surfactants.

[0011] According to aspects of the disclosure, the 2-in-1 or even 3-in-1 performance benefits are achieved by combining an imidazoline softening quaternary ammonium compound that does not interfere with detergency and sanitizing efficacy of the additional surfactants in the compositions described herein.

[0012] While multiple embodiments are disclosed, still other embodiments will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description, which shows and  describes illustrative embodiments. Accordingly, the drawings and detailed description are to be regarded as illustrative in nature and not restrictive.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0013] FIG. 1 shows the multifunctional laundry detergent with a 2-in-1 formula tested with various combinations of the T07, T05, and T09 formulas in different doses denoted along the x axis. The y axis denotes the percentage of soil removed, specifically Carbon Black, Protein or Sebum.

[0014] FIG. 2 shows the multifunctional laundry detergent with a 3-in-1 formula tested with various combinations of the T07, and T05 formulas with a softener, compared to 3 control compositions in different doses denoted along the x axis. The y axis denotes the percentage of soil removed, specifically Carbon Black, Protein or Sebum.

[0015] FIG. 3 shows the multifunctional laundry detergent with a 3-in-1 formula tested with various combinations of the T07, T05, and T09 formulas in different doses denoted along the x axis. The y axis denotes the percentage of soil removed, specifically Carbon Black, Protein or Sebum.

[0016] Various embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings, wherein like reference numerals represent like parts throughout the several views. Reference to various embodiments does not limit the scope of the disclosure. Figures represented herein are not limitations to the various embodiments according to the disclosure and are presented for exemplary illustration of the invention. An artisan of ordinary skill in the art need not view, within isolated figure (s) , the near infinite number of distinct permutations of features described in the following detailed description to facilitate an understanding of the present invention.DETAILED DESCRIPTION

[0017] The present disclosure is not to be limited to that described herein, which can vary and are understood by skilled artisans. No features shown or described are essential to permit basic operation of the present disclosure unless otherwise indicated. It has been found and disclosed herein that multifunctional detergent compositions for laundry cleaning, sanitizing and softening, can further be used for sanitizing the interior surfaces of a laundry machine.

[0018] It is further to be understood that all terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only, and is not intended to be limiting in any manner or scope. For example, as used in this specification and the appended claims, the singular forms “a, ” “an” and “the” can include plural referents unless the content clearly indicates otherwise. Further, all units, prefixes, and symbols may be denoted in its SI accepted form.

[0019] Numeric ranges recited within the specification are inclusive of the numbers defining the range and include each integer within the defined range. Throughout this disclosure, various aspects of this disclosure are presented in a range format. It should be understood that the description in range format is merely for convenience and brevity and should not be construed as an inflexible limitation on the scope of the disclosure. Accordingly, the description of a range should be considered to have specifically disclosed all the possible sub-ranges, fractions, and individual numerical values within that range. For example, description of a range such as from 1 to 6 should be considered to have specifically disclosed sub-ranges such as from 1 to 3, from 1 to 4, from 1 to 5, from 2 to 4, from 2 to 6, from 3 to 6 etc., as well as individual numbers within that range, for example, 1, 2, 3, 4, 5, and 6, and decimals and fractions, for example, 1.2, 3.8, 11 / 2, and 43 / 4. This applies regardless of the breadth of the range.

[0020] All publications, including all patents, patent applications and other patent and non-patent publications cited or mentioned herein are incorporated herein by reference for at least the purposes that they are cited; including for example, for the disclosure or descriptions of methods of materials which may be used. Nothing herein is to be construed as an admission that a publication or other reference (including any reference cited in the Background section) is prior art to the invention or that the invention is not entitled to antedate such disclosure, for example, by virtue of prior invention.

[0021] As used herein, the term “and / or” , e.g., “X and / or Y” shall be understood to mean either “X and Y” or “X or Y” and shall be taken to provide explicit support for both meanings or for either meaning, e.g. A and / or B includes the options i) A, ii) B or iii) A and B.

[0022] It is to be appreciated that certain features that are, for clarity, described herein in the context of separate embodiments, may also be provided in combination in a single embodiment. Conversely, various features that are, for brevity, described in the context of a single embodiment, may also be provided separately or in any sub-combination.

[0023] The methods and compositions of the present disclosure may comprise, consist essentially of, or consist of the components and ingredients of the present disclosure as well as other ingredients described herein. As used herein, “consisting essentially of” means that the methods, systems, apparatuses and compositions may include additional steps, components or ingredients, but only if the additional steps, components or ingredients do not materially alter the basic and novel characteristics of the claimed methods, systems, apparatuses, and compositions.

[0024] Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used above have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which embodiments of the present disclosure pertain.

[0025] The terms “invention” or “present invention” are not intended to refer to any single embodiment of the particular invention but encompass all possible embodiments as described in the specification and the claims.

[0026] The term “about, ” as used herein, refers to variation in the numerical quantity that can occur, for example, through typical measuring techniques and equipment, with respect to any quantifiable variable, including, but not limited to, concentration, mass, volume, time, molecular weight, temperature, pH, molar ratios, and the like. Further, given solid and liquid handling procedures used in the real world, there is certain inadvertent error and variation that is likely through differences in the manufacture, source, or purity of the ingredients used to make the compositions or carry out the methods and the like. The term “about” also encompasses these variations. Whether or not modified by the term “about, ” the claims include equivalents to the quantities.

[0027] The term “actives” or “percent actives” or “percent by weight actives” or “actives concentration” are used interchangeably herein and refers to the concentration of those ingredients involved in cleaning expressed as a percentage minus inert ingredients such as water or salts. It is also sometimes indicated by a percentage in parentheses, for example, “chemical (10%) . ”

[0028] As used herein, the term “alkyl” or “alkyl groups” refers to saturated hydrocarbons having one or more carbon atoms, including straight-chain alkyl groups (e.g., methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, etc. ) , cyclic alkyl groups (or “cycloalkyl” or “alicyclic” or “carbocyclic” groups) (e.g., cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, etc. ) , branched-chain alkyl groups (e.g., isopropyl, tert- butyl, sec-butyl, isobutyl, etc. ) , and alkyl-substituted alkyl groups (e.g., alkyl-substituted cycloalkyl groups and cycloalkyl-substituted alkyl groups) .

[0029] Unless otherwise specified, the term “alkyl” includes both “unsubstituted alkyls” and “substituted alkyls. ” As used herein, the term “substituted alkyls” refers to alkyl groups having substituents replacing one or more hydrogens on one or more carbons of the hydrocarbon backbone. Such substituents may include, for example, alkenyl, alkynyl, halogeno, hydroxyl, alkylcarbonyloxy, arylcarbonyloxy, alkoxycarbonyloxy, aryloxy, aryloxycarbonyloxy, carboxylate, alkylcarbonyl, arylcarbonyl, alkoxycarbonyl, aminocarbonyl, alkylaminocarbonyl, dialkylaminocarbonyl, alkylthiocarbonyl, alkoxyl, phosphate, phosphonato, phosphinato, cyano, amino (including alkyl amino, dialkylamino, arylamino, diarylamino, and alkylarylamino) , acylamino (including alkylcarbonylamino, arylcarbonylamino, carbamoyl and ureido) , imino, sulfhydryl, alkylthio, arylthio, thiocarboxylate, sulfates, alkylsulfinyl, sulfonates, sulfamoyl, sulfonamido, nitro, trifluoromethyl, cyano, azido, heterocyclic, alkylaryl, or aromatic (including heteroaromatic) groups.

[0030] In some embodiments, substituted alkyls can include a heterocyclic group. As used herein, the term “heterocyclic group” includes closed ring structures analogous to carbocyclic groups in which one or more of the carbon atoms in the ring is an element other than carbon, for example, nitrogen, sulfur or oxygen. Heterocyclic groups may be saturated or unsaturated. Exemplary heterocyclic groups include, but are not limited to, aziridine, ethylene oxide (epoxides, oxiranes) , thiirane (episulfides) , dioxirane, azetidine, oxetane, thietane, dioxetane, dithietane, dithiete, azolidine, pyrrolidine, pyrroline, oxolane, dihydrofuran, and furan.

[0031] As used herein, the term “antimicrobial” refers to a compound or composition that reduces and / or inactivates a microbial population, including, but not limited to bacteria, viruses, fungi, and algae within about 10 minutes or less, about 8 minutes or less, about 5 minutes or less, about 3 minutes or less, about 2 minutes or less, about 1 minute or less, or about 30 seconds or less. Preferably, the term antimicrobial refers to a composition that provides at least about a 3 log, 3.5 log, 4 log, 4.5 log, or 5 log reduction of a microbial population in about 10 minutes or less, about 8 minutes or less, about 5 minutes or less, about 3 minutes or less, about 2 minutes or less, about 1 minute or less, or about 30 seconds or less.

[0032] As used herein, the term “between” is inclusive of any endpoints noted relative to a described range.

[0033] As used herein, the term “cleaning” refers to a method used to facilitate or aid in soil removal, bleaching, microbial population reduction, and any combination thereof. As used herein, the term “microorganism” refers to any noncellular or unicellular (including colonial) organism. Microorganisms include all prokaryotes. Microorganisms include bacteria (including cyanobacteria) , spores, lichens, fungi, protozoa, virinos, viroids, viruses, phages, and some algae. As used herein, the term “microbe” is synonymous with microorganism.

[0034] The term “configured” describes structure capable of performing a task or adopting a particular configuration. The term “configured” can be used interchangeably with other similar phrases, such as constructed, arranged, adapted, manufactured, and the like.

[0035] Terms characterizing sequential order, a position, and / or an orientation are not limiting and are only referenced according to the views presented.

[0036] As used herein, the term “disinfectant” refers to an agent that kills all vegetative cells including most recognized pathogenic microorganisms. In an embodiment, a disinfectant according to U.S. standards can use the procedure described in A.O.A.C. Use Dilution Methods, Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists, paragraph 955.14 and applicable sections, 15th Edition, 1990 (EPA Guideline 91-2) . As used herein, the term “high level disinfection” or “high level disinfectant” refers to a compound or composition that kills substantially all organisms, except high levels of bacterial spores, and is affected with a chemical germicide cleared for marketing as a sterilant by the Food and Drug Administration. As used herein, the term “intermediate-level disinfection” or “intermediate level disinfectant” refers to a compound or composition that kills mycobacteria, most viruses, and bacteria with a chemical germicide registered as a tuberculocide by the Environmental Protection Agency (EPA) . As used herein, the term “low-level disinfection” or “low level disinfectant” refers to a compound or composition that kills some viruses and bacteria with a chemical germicide registered as a hospital disinfectant by the EPA.

[0037] As used herein, the term “exemplary” refers to an example, an instance, or an illustration, and does not indicate a most preferred embodiment unless otherwise stated.

[0038] The phrase “free of” or similar phrases if used herein means that the composition comprises 0%of the stated component and refers to a composition where the component has not been intentionally added. However, it will be appreciated that such components may  incidentally form thereafter, under some circumstances, or such component may be incidentally present, e.g., as an incidental contaminant.

[0039] The term “generally” encompasses both “about” and “substantially. ”

[0040] As used herein, the term “microorganism” refers to any noncellular or unicellular (including colonial) organism. Microorganisms include all prokaryotes. Microorganisms include bacteria (including cyanobacteria) , spores, lichens, fungi, protozoa, virinos, viroids, viruses, phages, and some algae. As used herein, the term “microbe” is synonymous with microorganism.

[0041] As used herein the term “polymer” refers to a molecular complex comprised of a more than ten monomeric units and generally includes, but is not limited to, homopolymers, copolymers, such as for example, block, graft, random and alternating copolymers, terpolymers, and higher “x” mers, further including their analogs, derivatives, combinations, and blends thereof. Furthermore, unless otherwise specifically limited, the term “polymer” shall include all possible isomeric configurations of the molecule, including, but are not limited to isotactic, syndiotactic and random symmetries, and combinations thereof. Furthermore, unless otherwise specifically limited, the term “polymer” shall include all possible geometrical configurations of the molecule.

[0042] As used herein, the term “sanitizer” refers to an agent that reduces the number of bacterial contaminants to safe levels as judged by public health requirements. In an embodiment, sanitizers for use in this invention will provide at least a 99.999%reduction (5-log order reduction) . These reductions can be evaluated using a procedure set out in Germicidal and Detergent Sanitizing Action of Disinfectants, Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists, paragraph 960.09 and applicable sections, 15th Edition, 1990 (EPA Guideline 91-2) . According to this reference a sanitizer should provide a 99.999%reduction (5-log order reduction) within 30 seconds at room temperature, 25±2℃, against several test organisms.

[0043] As used herein, the term “soft surface” refers to surfaces not classified as hard surfaces, but which are solid surfaces. Soft surfaces, include, but are not limited to, textiles, fabrics, woven surfaces, and non-woven surfaces. Soft surfaces, include, but are not limited to, carpet, curtains, fabrics, hospital partitions, linens, and upholstery.

[0044] As used herein, the term “soil” or “stain” refers to any soil, including, but not limited to, non-polar oily and / or hydrophobic substances which may or may not contain particulate  matter such as industrial soils, mineral clays, sand, natural mineral matter, carbon black, graphite, kaolin, environmental dust, and / or food based soils such as blood, proteinaceous soils, starchy soils, fatty soils, cellulosic soils, etc.

[0045] The “scope” of the present disclosure is defined by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled. The scope of the disclosure is further qualified as including any possible modification to any of the aspects and / or embodiments disclosed herein which would result in other embodiments, combinations, subcombinations, or the like that would be obvious to those skilled in the art.

[0046] The term “substantially” refers to a great or significant extent. “Substantially” can thus refer to a plurality, majority, and / or a supermajority of said quantifiable variable, given proper context.

[0047] As used herein, the term “substantially free” refers to compositions completely lacking the component or having such a small amount of the component that the component does not affect the performance of the composition. The component may be present as an impurity or as a contaminant and shall be less than 0.5 wt-%. In another embodiment, the amount of the component is less than 0.1 wt-%and in yet another embodiment, the amount of component is less than 0.01 wt-%.

[0048] The term “surfactant” or “surface active agent” refers to an organic chemical that when added to a liquid changes the properties of that liquid at a surface.

[0049] As used herein the terms “use solution, ” “ready to use, ” or variations thereof refer to a composition that is diluted, for example, with water, to form a use composition having the desired components of active ingredients for cleaning. For reasons of economics, a concentrate can be marketed, and an end-user can dilute the concentrate with water or an aqueous diluent to a use solution.

[0050] The term “weight percent, ” “wt-%, ” “percent by weight, ” “%by weight, ” and variations thereof, as used herein, refer to the concentration of a substance as the weight of that substance divided by the total weight of the composition and multiplied by 100. It is understood that, as used here, “percent, ” “%, ” and the like are intended to be synonymous with “weight percent, ” “wt-%, ” etc.

[0051] MULTIFUNCTIONAL LAUNDRY DETERGENT COMPOSITIONS

[0052] According to embodiments, the multifunctional laundry detergent compositions are liquids that include a quaternary ammonium compound and a blend of branched nonionic  alcohol ethoxylate surfactants having between about 1 and 10 EO. The multifunctional laundry detergent compositions can include an additional imidazoline quaternary ammonium compound as a softening component. The multifunctional laundry detergent compositions can further include additional functional ingredients and can be provided as concentrate or use compositions. Exemplary multifunctional laundry detergent compositions are shown in Tables 1-2 in weight percentage.

[0053] While the components may have a percent actives of 100%, it is noted that Tables 1 and 2 do not recite the percent actives of the components, but rather, recites the total weight percentage of the raw materials (i.e. active concentration plus inert ingredients, such as water) .

[0054] TABLE 1

[0055] TABLE 2

[0056] The multifunctional laundry detergent compositions can be provided in liquid, paste, or gel forms used as part of a laundering cycle. The multifunctional laundry detergent compositions are preferably liquid concentrate compositions that may be diluted to form use compositions, as well as ready-to-use compositions. In general, a concentrate refers to a composition that is intended to be diluted with water to provide a use solution that contacts an object to provide the desired cleaning, rinsing, or the like. The multifunctional laundry detergent compositions that contacts the articles to be washed can be referred to as a concentrate or a use composition (or use solution) dependent upon the formulation employed in methods. It should be understood that the concentration of the quaternary ammonium compound and branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants and other components will vary depending on whether the composition is provided as a concentrate or as a use solution.

[0057] A use solution may be prepared from the concentrate by diluting the concentrate with water or other diluents at a dilution ratio that provides a use solution having desired detersive properties. The typical dilution factor is between approximately 1 and approximately 10,000 but will depend on factors including water hardness, the amount of soil to be removed and the like. In an embodiment, the concentrate is diluted at a ratio of between about 1: 10 and about 1: 10,000 concentrate to water, inclusive of all integers with this range, e.g., 1: 50, 1: 100, 1:1,000, and the like. Particularly, the concentrate is diluted at a ratio of between about 1: 100 and about 1: 5,000 concentrate to diluent. In an embodiment, the compositions are diluted to a concentration of between about 0.1 g / L to about10 g / L, preferably between about 0.5 g / L to about 8 g / L.

[0058] Quaternary Ammonium Compounds

[0059] The multifunctional laundry detergent compositions comprise a quaternary ammonium compound in combination with the blend of branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants. As referred to herein the term "quaternary ammonium compound" or "quat" generally refers to any composition with the following formula:

[0060] where R1-R4 are alkyl groups that may be alike or different, substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated, branched or unbranched, and cyclic or acyclic and may contain ether, ester, or amide linkages; they may be aromatic or substituted aromatic groups. In an aspect, groups R1, R2, R3, and R4 each have less than a C20 chain length. X-is an anionic counterion. The term "anionic counterion" includes any ion that can form a salt with quaternary ammonium. Examples of suitable counterions include halides such as chlorides and bromides, propionates, methosulphates, saccharinates, ethosulphates, hydroxides, acetates, phosphates, carbonates (such as commercially available as Carboquat H, from Lonza) , and nitrates. Preferably, the anionic counterion is chloride.

[0061] In embodiments either a single quaternary ammonium or a combination of more than one quaternary ammonium may be included in compositions.

[0062] In preferred embodiments the quaternary ammonium compounds have carbon chains of less than 20. In some embodiments quaternary ammoniums having carbon chains of less than 20 or C2-C20, C6-C18, C12-C16, and / or C8-C10 are included in compositions.

[0063] Examples of quaternary ammonium compounds useful in the present invention include but are not limited to alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride, alkyl dimethyl ethylbenzyl ammonium chloride, octyl decyl dimethyl ammonium chloride, dioctyl dimethyl ammonium chloride, and didecyl dimethyl ammonium chloride to name a few. A single quaternary ammonium or a combination of more than one quaternary ammonium may be included in compositions. Further examples of quaternary ammonium compounds useful in the present invention include but are not limited to benzethonium chloride, ethylbenzyl alkonium chloride, myristyl trimethyl ammonium chloride, methyl benzethonium chloride, cetalkonium chloride, cetrimonium bromide (CTAB) , carnitine, dofanium chloride, tetraethyl  ammonium bromide (TEAB) , domiphen bromide, benzododecinium bromide, benzoxonium chloride, choline, cocamidopropyl betaine (CAPB) , denatonium, and mixtures thereof.

[0064] In some embodiments depending on the nature of the R group, the anion, and the number of quaternary nitrogen atoms present, the antimicrobial quaternary ammonium compounds may be classified into one of the following categories: monoalkyltrimethyl ammonium compounds; monoalkyldimethylbenzyl ammonium compounds; dialkyldimethyl ammonium compounds; bis-quaternary ammonium compounds; and polymeric quaternary ammonium compounds. The various compounds as referred to herein can either be referred to as quaternary ammonium compounds or salts thereof.

[0065] Monoalkyltrimethyl ammonium salts contain one R group that is a long-chain alkyl group, and the remaining R groups are short-chain alkyl groups, such as methyl or ethyl groups. Some non-limiting examples of monoalkyltrimethyl ammonium salts include cetyltrimethylammonium bromide, commercially available under the tradenames Rhodaquat M242C / 29 and Dehyquart A; alkyltrimethyl ammonium chloride, commercially available as Arquad 16; alkylaryltrimethyl ammonium chloride; and cetyldimethyl ethylammonium bromide, commercially available as Ammonyx DME.

[0066] Monoalkyldimethylbenzyl ammonium salts contain one R group that is a long-chain alkyl group, a second R group that is a benzyl radical, and the two remaining R groups are short-chain alkyl groups, such as methyl or ethyl groups. Monoalkyldimethylbenzyl ammonium salts are generally compatible with nonionic surfactants, detergent builders, perfumes, and other ingredients. Some non-limiting examples of monoalkyldimethylbenzyl ammonium salts include alkyldimethylbenzyl ammonium chlorides, commercially available as Barquat from Lonza Inc.; and benzethonium chloride, commercially available as Lonzagard, from Lonza Inc. Additionally, the monoalkyldimethylbenzyl ammonium salts may be substituted. Non-limiting examples of such salts include dodecyldimethyl-3, 4-dichlorobenzyl ammonium chloride. Finally, there are mixtures of alkyldimethylbenzyl and alkyldimethyl substituted benzyl (ethylbenzyl) ammonium chlorides commercially available as BTC 2125M from Stepan Company, and Barquat 4250 from Lonza Inc.

[0067] Dialkyldimethyl ammonium salts contain two R groups that are long-chain alkyl groups (e.g. C8-C10 or C12-C16) , and the remaining R groups are short-chain alkyl groups, such as methyl groups, such as di-C8-C10-alkyldimethyl chloride and benzyl-C12-C61-alkyldimethyl chloride. Some non-limiting examples of dialkyldimethyl ammonium salts  include didecyldimethyl ammonium halides, commercially available as Bardac 22 from Lonza Inc.; didecyl dimethyl ammonium chloride commercially available as Bardac 2250 from Lonza Inc.; dioctyl dimethyl ammonium chloride, commercially available as Bardac LF and Bardac LF-80 from Lonza Inc. ) ; and octyl decyl dimethyl ammonium chloride sold as a mixture with didecyl and dioctyl dimethyl ammonium chlorides, commercially available as Bardac2050 and 2080 from Lonza Inc.

[0068] Bis-quaternary ammonium salts contain two symmetric quaternary ammonium moieties having the general formula:

[0069] where R1-R6 are alkyl groups that may be alike or different, substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated, branched or unbranched, and cyclic or acyclic and may contain ether, ester, or amide linkages; they may be aromatic or substituted aromatic groups. In an aspect, groups R1, R2, R3, R4, R5 and R6 each have less than a C20 chain length, and X-is an anionic counterion.

[0070] Where the R groups may be long or short chain alkyl, a benzyl radical or provided by an aromatic system. Z is a carbon-hydrogen chain attached to each quaternary nitrogen. Some non-limiting examples of bis-quaternary ammonium salts include 1, 10-bis (2-methyl-4-aminoquinolinium chloride) -decane; and 1, 6-bis [1-methyl-3- (2, 2, 6-trimethyl cyclohexyl) -propyldimethylammonium chloride] hexane or triclobisonium chloride.

[0071] In an aspect, the quaternary ammonium compound is a medium to long chain alkyl R group, such as from 8 carbons to about 20 carbons, from 8 carbons to about 18 carbons, or from about 8 to about 16 carbons, and from about 12 to about 16 carbons, and providing a soluble and good antimicrobial agent.

[0072] In a preferred aspect, the quaternary ammonium compound is an alkyl benzyl ammonium chloride, a dialkyl benzyl ammonium chloride, a blend of alkyl benzyl ammonium chloride and dialkyl benzyl ammonium chloride, didecyl dimethyl ammonium chloride, dioctyl dimethyl ammonium chloride, a blend of didecyl dimethyl ammonium chloride and dioctyl dimethyl ammonium chloride, or mixtures thereof. In a preferred embodiment the quaternary ammonium compound used in the antimicrobial compositions of  the invention is comprised of a mixture of dialkyl quaternary ammonium and alkyl benzyl quaternary ammonium, including commercially available quaternary ammonium compounds including Bardac 205M or 208M, Fentacare BQ50, or Bentaq 50.

[0073] In some embodiments, the quaternary ammonium compound is included in the composition at an amount of at least about 1 wt-%to about 30 wt-%, about 1 wt-%to about 25 wt-%, about 1 wt-%to about 20 wt-%, about 1 wt-%to about 18 wt-%, about 1 wt-%to about 16 wt-%, or about 1 wt-%to about 13 wt-%. In addition, without being limited according to the disclosure, all ranges recited are inclusive of the numbers defining the range and include each integer within the defined range.

[0074] In other embodiments, the quaternary ammonium compound is included in the composition at an amount of at least about 1 wt-%to about 30 wt-%, about 10 wt-%to about 30 wt-%, about 10 wt-%to about 25 wt-%, about 10 wt-%to about 20 wt-%, about 10 wt-%to about 18 wt-%, or about 10 wt-%to about 16 wt-%. In addition, without being limited according to the disclosure, all ranges recited are inclusive of the numbers defining the range and include each integer within the defined range.

[0075] Softening Imidazoline Quaternary Ammonium Compound

[0076] The multifunctional laundry detergent compositions can optionally comprise a softening imidazoline quaternary ammonium compound in combination with the quaternary ammonium compound and the blend of branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants. It is beneficial according to the compositions and methods described herein that the softening imidazoline quaternary ammonium compound does not negatively interfere with the detergency of the quaternary ammonium compound.

[0077] Imidazoline quaternary ammonium compounds are ring or cyclic quaternary ammonium compounds. The compounds contain an imidazoline ring such as shown in Formula (I) or a derivative thereof, or an imidazolinium compound of Formula (II) or a bis-quaternized compound:

[0078] wherein R11, R12, R13 and R14 are independently hydrogen, alkyl, alkoxylalkyl, or arylalkyl groups and X is a halide (such as chloride, bromide, or iodide) , carbonate, sulfonate, phosphate, or the anion of an organic carboxylic acid (such as acetate) .

[0079] Exemplary imidazolinium quaternary ammonium compounds include methyl-1hydr. tallow amido ethyl-2-hydr. tallow imidazolinium-methyl sulfate, 1-methyl-1-alkylamidoethyl-2-alkylimidazolinium methosulfate, methyl-1-tallow amido ethyl-2-tallow imidazolinium-methyl sulfate, methyl-1-oleyl amido ethyl-2-oleyl imidazolinium-methyl sulfate, and 1-ethylene bis (2-tallow, 1-methyl, imidazolinium-methyl sulfate) . Other commercially-available imidazoline quaternary ammonium compounds can be included in the compositions as well.

[0080] Exemplary ring or cyclic quaternary ammonium compounds include imidazolinium quaternary ammonium compounds and are available under the name or Rewosoft

[0081] In some embodiments, the quaternary ammonium compound is included in the composition at an amount of at least about 0 wt-%to about 20 wt-%, about 0.1 wt-%to about 20 wt-%, about 0.5 wt-%to about 20 wt-%, about 1 wt-%to about 20 wt-%, about 1 wt-%to about 10 wt-%, or about 1 wt-%to about 8 wt-%. In addition, without being limited according to the disclosure, all ranges recited are inclusive of the numbers defining the range and include each integer within the defined range.

[0082] Nonionic Alcohol Ethoxylate Surfactants

[0083] The multifunctional laundry detergent compositions comprise at least one nonionic alcohol ethoxylate surfactants having between about 1 and 10 EO in combination with the quaternary ammonium compound. In preferred embodiments, the multifunctional laundry detergent compositions comprise a blend of at least two branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants having between about 1 EO and 10 EO in combination with the quaternary ammonium compound.

[0084] In embodiments, the compositions include one or more alcohol ethoxylate nonionic surfactants, particularly those which are branched and having between about 1 EO and 10 EO. In a preferred embodiment, the compositions include two branched alcohol ethoxylate nonionic surfactants.

[0085] In preferred embodiments the weight ratio of branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants to the quaternary ammonium compound in the composition is from about 8: 1 to 1: 1. In some embodiments the weight ratio of branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants to the quaternary ammonium compound in the composition is from about 2.5: 1 to 1: 1.

[0086] In an embodiment, the compositions include one or more alcohol ethoxylate nonionic surfactants according to the following formula:

[0087] wherein R1 is a branched, saturated or unsaturated, substituted or unsubstituted alkyl group; and wherein n is an integer between 1 and 10, preferably between 5 and 9, and more preferably between 5 and 7 and between 5 and 10. In some embodiments the R1 has a chain length of between 2 and 20, preferably between 10 and 16, more preferably between 12 to 14.

[0088] In preferred embodiments, the compositions comprise one or more of the nonionic alcohol ethoxylates comprising iso-alcohol ethoxylates such as iso-C12-C15 alcohol ethoxylates, such as preferably one or more iso-C12-15 alcohol ethoxylates consistent with formula I: RO (CH2CH2O) xH, wherein R is an iso-C12-15 and x is 2, 3, 5, 6, 6, 5, 7, 8, 10, 11, 12, 15, 20; and combinations thereof. In some preferred embodiments the R is an iso-C13.

[0089] In an embodiment, the alcohol ethoxylate is a branched alcohol ethoxylate according to the formula:

[0090] wherein R1 is a C2-C20 alkyl, R2 is H or a C1-C4 alkyl, n is 2-20, and m is 1-5.

[0091] In a preferred embodiment, the compositions include a first branched alcohol ethoxylate comprising a C10-C16 alcohol ethoxylate having between 5 moles EO and 10 moles EO, preferably 7 moles EO, 8 moles EO, or 9 moles EO, and a second branched alcohol ethoxylate comprising a C8-C15 alcohol ethoxylate having between 5 moles EO to 7 moles EO, preferably 5 moles EO or 6 moles EO.

[0092] In preferred embodiments the weight ratio of the first branched nonionic alcohol ethoxylate surfactant to the second branched nonionic alcohol ethoxylate is from about 1.2: 1 to about 2.2: 1, or from about 1.5: 1 to about 2: 1 in compositions without the softening imidazoline quaternary ammonium compound. In preferred embodiments the weight ratio of the first branched nonionic alcohol ethoxylate surfactant to the second branched nonionic alcohol ethoxylate is from about 1.2: 1 to about 3: 1, or from about 1.5: 1 to about 3: 1 in compositions with the softening imidazoline quaternary ammonium compound.

[0093] Suitable 5 moles EO to 7 moles EO alcohol polyethylene glycol ethers include, but are not limited to, those sold under the names of TO5,  TO7,  XP5,  XL50, and XL70.

[0094] Particularly preferred alcohol ethoxylates include, but are not limited to, isotridecanol ethoxylate (7 EO) and isotridecyl alcohol ethoxylate (9 EO) , such as TO7,  TO 8,  TO9.

[0095] In a preferred embodiment the nonionic alcohol ethxylate surfactants include at least one of an isotridecanol ethoxylate (7 EO) or isotridecyl alcohol ethoxylate (9 EO) and a branched C10–C15 alcohol ethoxylate having between 5 moles EO and 10 moles EO.

[0096] In some embodiments, the nonionic alcohol ethoxylate surfactants are included in the composition at an amount of at least about 5 wt-%to about 50 wt-%, about 5 wt-%to about 40 wt-%, about 5 wt-%to about 35 wt-%, about 5 wt-%to about 30 wt-%, about 8 wt-%to about 30 wt-%, about 10 wt-%to about 30 wt-%, or about 12 wt-%to about 24 wt-%. In addition, without being limited according to the disclosure, all ranges recited are inclusive of the numbers defining the range and include each integer within the defined range.

[0097] In some embodiments, the nonionic alcohol ethoxylate surfactants include a first branched C10-C16 fatty alcohols ethoxylate (5EO-10EO) and a second branched C8-C15  fatty alcohol ethoxylate (5EO-7EO) , preferably a first branched C13-C15 fatty alcohols ethoxylate (7EO-9EO) and a second branched C10 fatty alcohol ethoxylate (5EO-7EO) . In embodiments the first branched C10-C16 or C13-C15 fatty alcohols ethoxylate (5EO-10EO) is included in the composition at an amount of at least about 5 wt-%to about 30 wt-%, about 5 wt-%to about 20 wt-%, or about 10 wt-%to about 20 wt-%, and the second branched C13-C15 or C10 fatty alcohol ethoxylate (5EO-7EO) is included in the composition at an amount of at least about 1 wt-%to about 30 wt-%, about 1 wt-%to about 20 wt-%, or about 2 wt-%to about 15 wt-%. In addition, without being limited according to the disclosure, all ranges recited are inclusive of the numbers defining the range and include each integer within the defined range.

[0098] In preferred embodiments the weight ratio of the first branched C10-C16 or C13-C15 fatty alcohols ethoxylate (5EO-10EO) surfactant to the second branched C8-C15 or C10 fatty alcohol ethoxylate (5EO-7EO) surfactant in the composition is from about 1.2: 1 to about 2.2: 1, or from about 1.5: 1 to about 2: 1. As one skilled in the art will ascertain from the disclosure and examples herein, the blended ratio of the nonionic surfactants has an upper limit based on dissolution into the liquid compositions.

[0099] Water

[0100] The multifunctional laundry detergent compositions comprise a solvent, preferably an organic solvent, in combination with water. In some embodiments, water and / or organic solvent are included in the composition at an amount of at least about 40 wt-%to about 90 wt-%, about 40 wt-%to about 80 wt-%, about 50 wt-%to about 80 wt-%, about 60 wt-%to about 80 wt-%, or about 65 wt-%to about 75 wt-%. In addition, without being limited according to the disclosure, all ranges recited are inclusive of the numbers defining the range and include each integer within the defined range.

[0101] Solvents

[0102] The multifunctional laundry detergent compositions comprise a solvent, preferably an organic solvent, in combination with water. In an embodiment, the compositions comprise one or more solvents, preferably organic solvents. In an embodiment, the one or more organic solvents comprise solvents such as an alcohol, a glycol, an ether, a ketone, or a combination thereof. In a preferred embodiment, the organic solvent comprises a lower alkyl alcohol, a propylene glycol, or a combination thereof.

[0103] A lower alkyl alcohol solvent includes compounds of the general formula ROH where R is linear or branched, substituted or unsubstituted C1-8 alkyl group and OH is the hydroxyl group; a ketone solvent includes organic compounds with a carbonyl group attached to two carbon atoms, and a glycol solvent refers to an organic compound containing two hydroxyl groups; an ether solvent includes organic compounds containing an ether group, namely an oxygen connected to two alkyl or aryl groups according to the general formula R-O-R’.

[0104] Suitable organic solvents include but are not limited 1-methoxy-2-propanol, 2-methoxy ethanol, acetic acid, acetone, acetonitrile, amylalcohol, benzene, 1-butanol, 2-butanol, or other butanols, 2-butanone, t-butyl alcohol, carbon tetrachloride, chlorobenzene, chloroform, cyclohexane, cyclopentane, 1, 2-dichloroethane, dichloromethane, diethylene glycol, diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, 1, 2-dimethoxy-ethane, dimethyl acetamide, dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide, 1, 4-dioxane, ethanol / ethyl alcohol, ethyl acetate, ethyl methyl ketone, ethylene glycol, glycerin, heptane, hexamethylphosphoramide, hexamethylphosphorous triamine, hexane, isopropylcarbinol, isopropyl alcohol, methanol / methyl alcohol, methyl t-butyl ether, methylene chloride, N, N-dimethyl formamide, N-methyl-2-pyrrolidone, n-butyl acetate, n-propyl alcohol, nitromethane, pentane, petroleum ether, 1-propanol, 2-propanol, propyl alcohol, propylene glycol, pyridine, sec-butyl alcohol, tetrahydrofuran, toluene, triethyl amine, trimethyl carbinol, water, o-dichlorobenzene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, virahol, or a combination thereof.

[0105] Preferably, the organic solvent is a mixture of a glycol and a lower alkyl alcohol.

[0106] Particularly preferred organic solvents include, but are not limited to diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, 2-butoxyethanol, ethylene glycol phenyl ether, propylene glycol, including propylene glycol phenyl ether, hexylene glycol, or a combination thereof.

[0107] More preferably, the organic solvent is a mixture of isopropyl alcohol and propylene glycol.

[0108] In some embodiments, the organic solvent (s) is included in the composition at an amount of at least about 1 wt-%to about 20 wt-%, about 1 wt-%to about 15 wt-%, about 2 wt-%to about 15 wt-%, or about 2 wt-%to about 12 wt-%. In addition, without being limited according to the disclosure, all ranges recited are inclusive of the numbers defining the range and include each integer within the defined range.

[0109] Additional Functional Ingredients

[0110] The components of the multifunctional laundry detergent compositions can further be combined with various functional components suitable for uses disclosed herein, including laundry detergents. In some embodiments, the multifunctional laundry detergent compositions including the quaternary ammonium compound, blend of branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants, water and an organic solvent make up a large amount, or even substantially all of the total weight of the detergent compositions. In further embodiments, the multifunctional laundry detergent compositions including the quaternary ammonium compound, blend of branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants, water and an organic solvent, and second imidazoline quaternary ammonium compound make up a large amount, or even substantially all of the total weight of the detergent compositions. For example, in some embodiments few or no additional functional ingredients are disposed therein.

[0111] In other embodiments, additional functional ingredients may be included in the compositions. The functional ingredients provide desired properties and functionalities to the compositions. For the purpose of this application, the term “functional ingredient” includes a material that when dispersed or dissolved in a use and / or concentrate solution, such as an aqueous solution, provides a beneficial property in a particular use. Some particular examples of functional materials are discussed in more detail below, although the particular materials discussed are given by way of example only, and that a broad variety of other functional ingredients may be used. For example, many of the functional materials discussed below relate to materials used in cleaning. However, other embodiments may include functional ingredients for use in other applications.

[0112] In some embodiments, the detergent compositions may include additional softening agents, optical brighteners, defoaming agents, anti-redeposition agents, bleaching agents, solubility modifiers, dispersants, metal protecting agents, soil antiredeposition agents, stabilizing agents, corrosion inhibitors, chelants, enzymes, aesthetic enhancing agents including fragrances and / or dyes, additional rheology and / or solubility modifiers or thickeners, hydrotropes or couplers, buffers, solvents, additional cleaning agents (including additional surfactants) and the like.

[0113] In embodiments additional the compositions may optionally include one or more additional surfactants, including nonionic, semi-polar nonionic, cationic, anionic, zwitterionic, or amphoteric surfactants. In an embodiment, the compositions are free of additional surfactants, such as additional nonionic, semi-polar nonionic, cationic, anionic,  zwitterionic, or amphoteric surfactants. Additional surfactants are described in WO2023 / 178580 which is herein incorporated by reference in its entirety.

[0114] In embodiments additional softening agents can comprise one or more of additional quaternary ammonium compounds, amines, fatty esters, sucrose esters, silicones, dispersible polyolefins, polysaccharides, fatty acids, softening oils, polymer latexes, softening clays or combinations thereof. In embodiments additional softening agents are selected from the group consisting of additional quaternary ammonium compounds, amines, fatty esters, sucrose esters, silicones, dispersible polyolefins, polysaccharides, fatty acids, softening oils, polymer latexes, softening clays and combinations thereof.

[0115] According to embodiments of the disclosure, the various additional functional ingredients may be provided in a composition in the amount from about 0 wt-%and about 40 wt-%, from about 0 wt-%and about 35 wt-%, from about 0 wt-%and about 30 wt-%, from about 0 wt-%and about 20 wt-%, from about 0.01 wt-%and about 30 wt-%, from about 0.1 wt-%and about 20 wt-%, or from about 1 wt-%and about 20 wt-%. In addition, without being limited according to the disclosure, all ranges recited are inclusive of the numbers defining the range and include each integer within the defined range.

[0116] Chelants

[0117] The compositions may optionally include one or more chelants. As used herein “chelants” or “chelating agents” are compounds capable of coordinating (i.e., binding) metal ions commonly found in hard or natural water to prevent the metal ions from interfering with the action of the other detersive ingredients of an antimicrobial multi-purpose composition.

[0118] Suitable chelants can comprise an organic water conditioning agent including polymeric and small molecule water conditioning agents. Organic small molecule water conditioning agents are typically organocarboxylate compounds or organophosphate water conditioning agents. Polymeric inhibitors commonly comprise polyanionic compositions such as polyacrylic acid compounds (PAA) .

[0119] Preferred small molecule organic water conditioning agents include, but are not limited to: sodium gluconate, sodium glucoheptonate, N-hydroxyethylenediaminetriacetic acid (HEDTA) , ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) , nitrilotriacetic acid (NTA) , diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) , ethylenediaminetetraproprionic acid, triethylenetetraaminehexaacetic acid (TTHA) , and the respective alkali metal, ammonium and substituted ammonium salts thereof, ethylenediaminetetraacetic acid tetrasodium salt  (EDTA) , nitrilotriacetic acid trisodium salt (NTA) , ethanoldiglycine disodium salt (EDG) , diethanolglycine sodium-salt (DEG) , and 1, 3-propylenediaminetetraacetic acid (PDTA) , dicarboxymethyl glutamic acid tetrasodium salt (GLDA) , methylglycine-N-N-diacetic acid trisodium salt (MGDA) , 1-hydroxyethylidene-1, 1-diphosphponic acid (HEDP) , iminodisuccinate sodium salt (IDS) , or a combination thereof.

[0120] Preferred inorganic water conditioning agents include, but are not limited to, sodium tripolyphosphate and other higher linear and cyclic polyphosphates species. Suitable condensed phosphates include sodium and potassium orthophosphate, sodium and potassium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate, and sodium hexametaphosphate. A condensed phosphate may also assist, to a limited extent, in the solidification of the solid detergent composition by fixing the free water present in the composition as water of hydration. Examples of phosphonates included, but are not limited to: 1-hydroxyethane-1, 1-diphosphonic acid, CH3C (OH) [PO (OH) 2] 2; aminotri (methylenephosphonic acid) , N [CH2PO (OH) 2] 3; aminotri (methylenephosphonate) , sodium salt (ATMP) , N [CH2PO (ONa) 2] 3; 2-hydroxyethyliminobis (methylenephosphonic acid) , HOCH2CH2N [CH2PO (OH) 2] 2; diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) , (HO) 2POCH2N [CH2CH2N [CH2PO (OH) 2] 2] 2; diethylenetriaminepenta (methylenephosphonate) , sodium salt (DTPMP) , C9H28-xN3NaxO15P5 (x=7) ; hexamethylenediamine (tetramethylenephosphonate) , potassium salt, C10H28-xN2KxO12P4 (x=6) ; bis (hexamethylene) triamine (pentamethylenephosphonic acid) , (HO2) POCH2N [ (CH2) 6N [CH2PO (OH) 2] 2] 2; and phosphorus acid, H3PO3. A preferred phosphonate combination is ATMP and DTPMP. A neutralized or alkaline phosphonate, or a combination of the phosphonate with an alkali source before being added into the mixture such that there is little or no heat or gas generated by a neutralization reaction when the phosphonate is added is preferred.

[0121] In an embodiment, the compositions are substantially free of phosphates and / or phosphonates.

[0122] METHODS OF USE

[0123] The methods described herein both clean laundry, e.g. textiles, while also disinfecting a laundry machine providing a 2-in-1 or multifunctional laundry detergent composition. The methods described herein can further soften laundry, e.g. textiles, while also cleaning the textiles and disinfecting a laundry machine providing a 3-in-1 or multifunctional laundry  detergent composition. As described herein the methods of cleaning laundry can include washing, cleaning and / or disinfecting the treated textiles. Beneficially, the methods can further include softening of textiles, as can be quantified either objectively or subjectively.

[0124] The compositions and methods are particularly suitable for cleaning soils that accumulate on any type of textiles, namely any item or article made from or including natural fabrics, synthetic fabrics, woven fabrics, non-woven fabrics, and knitted fabrics. The textile materials can include natural or synthetic fibers such as silk fibers, linen fibers, cotton fibers, hemp fibers, angora fibers, bamboo fibers, polyester fibers, polyamide fibers such as nylon, acrylic fibers, acetate fibers, wool, rayon, cashmere, satin, spandex, and blends thereof, including cotton and polyester blends. The fibers can be treated or untreated. Example treated fibers include those treated for flame retardancy. It should be understood that the term “linen” describes a type of material derived from flax plants that is often used in certain types of laundry items including bed sheets, pillowcases, towels, table linen, tablecloth, bar mops, and uniforms.

[0125] The methods of laundering textiles and disinfecting a laundry machine include contacting the compositions described herein with water to generate a use solution to contact textiles in the laundry machine as well as contact the interior surfaces of the laundry machine to disinfect the surfaces. Various types of laundry machines are suitable for use, including institutional and consumer laundry machines, as well as self-service laundry machines that are often available in limited service hotels and other locations for consumer use.

[0126] In embodiments, the compositions described can be provided as concentrate compositions or use solutions. In embodiments, a concentrate composition is employed and first contacts a water source to generate a use solution of the composition.

[0127] Any means of contacting can be used to place the textile surface in contact with the compositions, including, for example, soaking, spraying, dipping, wiping, or the like. Included within the scope of contacting described herein, the textile can also be soaked, including a pretreatment, with the compositions. As a result of the contacting step the textile is washed, and the soils removed. As referred to herein, the contacting of the textiles inside a laundry machine provides the dual benefit and step of contacting the interior surfaces of the laundry machine as well to disinfect these surfaces, providing the 2-in-1 or 3-in-1 benefits described herein.

[0128] In certain embodiments, a concentrate can be sprayed onto a textile surface or provided in water as part of a pre-treatment. The contacting time may vary about 10 seconds to six hours, for example, 1 minute to four hours, 10 minutes to two hours, 15 minutes to an hour, inclusive of all integers within this range. In another aspect, the pre-treatment may last as long as several hours (e.g., overnight soak) .

[0129] As described the method of cleaning may comprise a first step of diluting or creating a use solution (such as from a concentrate liquid composition) can also be included in the methods. An exemplary dilution step includes contacting the liquid concentrate composition with water or another suitable solvent.

[0130] More particularly, in a typical cleaning method, the washing process comprises a pre-wash or pre-soak where the textiles are wetted, and a pre-soak composition is added. The wash phase follows the pre-soak phase; the compositions described herein are added to the wash tank to facilitate soil removal. In some cases, a bleach phase follows the wash phase in order to remove oxidizable stains and whiten the textiles. Next, the rinsing phase removes all suspended soils. In some cases, a laundry sour is added in a souring or finishing phase to neutralize any residual alkalinity from the composition or complete and post-treatment of the textiles needed. In many cases, a fabric softener or other finishing chemical like a starch is also added in the finishing step. Finally, the extraction phase removes as much water from the wash tank and textiles as possible. In some cases, a wash cycle may have two rinse and extraction phases, i.e., a rinse cycle, an intermediate-extract cycle, a final rinse cycle, and a final extraction cycle. After the wash cycle is complete, the resulting wastewater is typically removed and discarded. Although the compositions are typically contacted with the textiles in a pre-treatment or wash phase, the compositions can be contacted with the textiles during any one or more parts of the wash cycle.

[0131] The compositions disclosed herein may be contacted with the textiles during any phase of the wash cycle. Preferably, the compositions are diluted with water and contacted with the textiles during the pre-soak / pre-wash phase or the wash phase, still more preferably during the wash phase. In some embodiments, the compositions are not added during the bleaching phase or the softening or souring phase.

[0132] When the compositions are diluted, they are diluted to a concentration of between about 0.1 ml / L to about 5 ml / L, preferably between about 1 ml / L to about 2 ml / L,

[0133] In an aspect, the compositions will contact the textile to be cleaned for a sufficient amount of time to remove the soils, including from a few seconds to a few hours, including all ranges therebetween. In an embodiment, the composition contacts the textiles for at least about 15 seconds, at least about 30 seconds, at least about 45 seconds, or at least about 60 seconds. In an embodiment, the composition contacts the textiles for at least about 1 minute, at least about 2 minutes, at least about 3 minutes, at least about 4 minutes, or at least about 5 minutes.

[0134] EXAMPLES

[0135] Embodiments of the present disclosure are further defined in the following non-limiting Examples. It should be understood that these Examples, while indicating certain embodiments of the disclosure, are given by way of illustration only. From the above discussion and these Examples, one skilled in the art can ascertain the essential characteristics of this disclosure, and without departing from the spirit and scope thereof, can make various changes and modifications of the embodiments of the disclosure to adapt it to various usages and conditions. Thus, various modifications of the embodiments of the disclosure, in addition to those shown and described herein, will be apparent to those skilled in the art from the foregoing description. Such modifications are also intended to fall within the scope of the appended claims.

[0136] The following instruments and materials utilized in the Examples:

[0137] Tergotometer.

[0138] UltraScan VIS spectrophotometer.

[0139] Soiled fabrics: either commercial or laboratory prepared soiled cloth.

[0140] Commercial Prepared Soiled Fabrics including Testfabrics cotton –graphite / lanolin soiled.

[0141] The following procedure was utilized for both Examples 1 and 2 to perform a wash performance test on the various test fabrics. Each cloth had various types of stains and soil types, as described in Table 3 below.

[0142] Each test fabric was cut, specifically two for each test condition. Additionally, each fabric had a gray swatch and white swatch. Each swatch was also numbered for each identification. Each fabric was folded into four sections.

[0143] Each swatch was read and depending on the objective of the test, a type of reading was selected: L, a, b, WI E313.

[0144] The tergotometers were turned on and set to a standard rpm of 100, and water hardness was selected. Any soft water was checked for hardness level. 1000 ml of water was placed into the tergotometer pots at a desired temperature of 40 degrees Celsius and the desired water hardness of a soft water source.

[0145] The desired amount of each detergent was added into one of the pots within the tergotometers and agitated until dissolved. Two soiled swatches of the same type were placed in each pot and agitated for ten minutes before agitation was turned off. The swatches were removed and rinsed thoroughly in cool tap water before air drying them. Then the swatches were re-read under the HunterLab UltraScan.

[0146] Data Glossary

[0147] L*--The light to dark number in the color solid. 0=totally black, 100=totally white. This is the number used for Percent Soil Removal calculations.

[0148] a*--The red to green number in the color solid. A positive number is toward red and a negative number is toward green.

[0149] b*--The yellow to blue number in the color solid. A positive number is toward yellow and a negative number is toward blue.

[0150] WI 313--Whiteness Index. This an index of overall whiteness that also takes the "b" number into account. The higher the number, the whiter the sample.

[0151] Percent Soil Removal Formula

[0152] The results of test were calculated with the following formula:

[0153] Soil Removal %= (L *after-L *initial)  /  (96-L *initial) *100. *96 is considered a clean number.

[0154] CIELAB Test Procedure:

[0155] The resulting color was measured using a CIELAB type protocol (as described in the reference: Measurement and Control of the Optical Properties of Paper, by S.J. Popson et al., Technidyne Corp., New Albany, Ind. (1996) ) . The results were measured according to the following data sets:

[0156] L*--The light to dark number in the color solid. 0=totally black, 100=totally white. This is the number used for Percent Soil Removal calculations.

[0157] a*--The red to green number in the color solid. A positive number is toward red and a negative number is toward green.

[0158] b*--The yellow to blue number in the color solid. A positive number is toward yellow and a negative number is toward blue.

[0159] EXAMPLE 1

[0160] Other swatches chosen for wash wheel testing included the following as shown in Table 3.

[0161] TABLE 3

[0162] The first formulation of a multifunctional laundry detergent composition was tested utilizing a blend of branched surfactant compounds and a quaternary ammonium compound as shown in Table 4. After confirming the efficacy of this formula in Table 4 in various laundry applications, further testing as described to evaluate the role of combinations of the surfactants was conducted using the base formulation shown in Table 4.

[0163] The surfactant compounds referred to in Figure 1 as TO7 and TO9 are TO7, and TO9, respectively which are isotridecanol ethoxylate (7 EO) and isotridecyl alcohol ethoxylate (9 EO) . The surfactant compound referred to in Figure 1 as TO5 is a 5 mole EO branched alcohol polyethylene glycol ether TO5. These surfactants are formulated within the ranges of the composition of Table 4, where the quaternary ammonium compound was a blend of Di-C8-10-Alkyldimethyl Chloride and Benzyl-C12-16-Alkyldimmethyl Chloride.

[0164] TABLE 4

[0165] Figure 1 shows the testing of the 2-in-1 detergency of different surfactant mixtures in the multifunctional laundry detergent composition. On each textile substrate, each sample was stained with the various soils and then tested with the above formulation with variations in surfactant mixtures as described in the figure. The graph shows the percentage of soil removed based off calculations photometric reflection value of each swatch using the CIELAB protocol (specifically the L*, a*, and b*values as outlined above) and soil removal equation outlined previously.

[0166] Formulas T07, T05, T09 were tested using the procedure outlined above as depicted in Figure 1. The X axis denotes that each formula was dosed at the same e amount, 8g / L, into each pot of the tergotometer. The formulations fitting within the scope of Table 4 were varied based on the amount of TO7 / TO5 surfactants in the blend. For example, T07 / T05 16 / 8 denotes that T07 was dosed in the amount of 16%and T05 was dosed in 8%into the formula. The combination of T09 / T05 16 / 8 proved to be the most effective for all three soil stains used including sebum, protein and carbon black.

[0167] EXAMPLE 2

[0168] Disinfectant efficacy of 2 in 1 and 3 in 1 formulations were further evaluated as shown in Table 5, where the quaternary ammonium compound was a blend of Di-C8-10-Alkyldimethyl Chloride and Benzyl-C12-16-Alkyldimmethyl Chloride.

[0169] TABLE 5

[0170] Table 5 shows the testing of the base formulas 1 and 2 alone or in combination with T07 or T09. Base formula 1 is shown in Table 6 with a single nonionic surfactant and base formula 2 is shown in Table 7 with a blend of nonionic surfactants. In this example, the base formula 1 had the most effectiveness against E. Coli when combined with T07 and T09.

[0171] The disinfecting data further confirms that the laundry machine interior surface is disinfected. As shown in Table 5, the reduction log above 5 provides sanitizing efficacy for hard surfaces, including laundry machine interior surface.

[0172] Table 6 describes the chemical composition of Base Formula 1, where the quaternary ammonium compound was a blend of Di-C8-10-Alkyldimethyl Chloride and Benzyl-C12-16-Alkyldimmethyl Chloride.

[0173] TABLE 6

[0174] Table 7 describes the chemical composition of Base Formula 2, where the quaternary ammonium compound was a blend of Di-C8-10-Alkyldimethyl Chloride and Benzyl-C12-16-Alkyldimmethyl Chloride.

[0175] TABLE 7

[0176] The data summarized in Table 5 confirms that T07 or T09 in combination with T05 have a boost on the quaternary ammonium compound disinfection efficacy.

[0177] EXAMPLE 3

[0178] Utilizing the same procedures detailed above, a second series of tests was conducted utilizing a 3-in-1 multifunctional laundry detergent composition as shown in Table 7, where the quaternary ammonium compound was a blend of Di-C8-10-Alkyldimethyl Chloride and Benzyl-C12-16-Alkyldimmethyl Chloride.

[0179] Figure 2 shows the results of testing run using the formulation outlined in Table 7. Figure 2 demonstrates the effectiveness of T07 / T05 16 / 8 with a softening imidazoline quaternary ammonium compound proved to be more effective for soil removal overall.

[0180] As previously shown above, Table 5 also mentions the Base Formula 2, which is the 3-in-1 multifunctional liquid detergent composition. Table 8 demonstrates the chemical composition of Base Formula 2, including an imidazoline quaternary ammonium softener in addition to the chemical composition of base formula 1. Once again, Base Formula 2 also has a higher efficacy against E. Coli when combined with T07 or T09.

[0181] TABLE 8

[0182] Figure 3 shows the testing of the 3-in-1 detergency efficacy of varied surfactant mixtures with a different wt-%. Specifically, using the same calculations detailed above, Formulas T07, T05, T09 were tested using the procedure outlined above. The X axis denotes that each formula was dosed differently. For example, T07 / T05, 16 / 8 denotes that T07 was dosed in the amount of 16%and T05 was dosed in 8%. Once again, the combination of T09 / T05 16 / 8 proved to be the most effective for all three soil stains used including sebum, protein and carbon black.

[0183] In the testing of the 3-in-1 products described in Example 2 additional panel evaluations were made to assess softness of the compositions compared to the controls. In all instances the softness was confirmed as improved over control by subjective manual assessment.

[0184] It is to be understood that while the invention has been described in conjunction with the detailed description thereof, the foregoing description is intended to illustrate, and not limit the scope of the invention, which is defined by the scope of the appended claims. Other embodiments, advantages, and modifications are within the scope of the following claims. Any reference to accompanying drawings which form a part hereof, are shown, by way of illustration only. It is understood that other embodiments may be utilized and structural changes may be made without departing from the scope of the present disclosure.

[0185] The features disclosed in the foregoing description, or the following claims, or the accompanying drawings, expressed in their specific forms or in terms of a means for performing the disclosed function, or a method or process for attaining the disclosed result, as appropriate, may, separately, or in any combination of such features, be utilized for realizing the invention in diverse forms thereof.

Claims

1.A multifunctional laundry detergent composition comprising:a quaternary ammonium compound having carbon chain length less than 20; anda blend of branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants having between about 1 and 10 EO;water and an organic solvent; andoptionally a softening imidazoline quaternary ammonium compound;wherein the weight ratio of branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants to the quaternary ammonium compound is from about 8: 1 to 1: 1.2.The composition of claim 1, wherein the quaternary ammonium compound has one of the following general structures: wherein groups R1, R2, R3, and R4 each have carbon chain length less than C20 and X-is an anionic counterion, orwherein groups R1, R2, R3, R4, R5, and R6 each have carbon chain length less than C20 and X-is an anionic counterion.3.The composition of any one of claims 1-2, wherein the quaternary ammonium compound structure is R1, R2, R3 and R4 and / or R1, R2, R3, R4, R5, and R6 that are each independently C2-C20.4.The composition of any one of claims 1-3, wherein the quaternary ammonium compound comprises an alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride, alkyl dimethyl ammonium chloride, or combinations thereof.5.The composition of any one of claims 1-4, wherein the quaternary ammonium compound structure is R1, R2, R3 and R4 and / or R1, R2, R3, R4, R5, and R6 that are each C8-C10 and C12-C16.6.The composition of any one of claims 1-4, wherein the quaternary ammonium compound is a blend of di- (C8-C10) alkyl dimethyl ammonium chloride and benzyl- (C12-C16) alkyl dimethyl ammonium chloride.7.The composition of any one of claims 1-6, wherein the branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants comprise a first branched C10-C16 fatty alcohols ethoxylate (5EO to 10EO) and a second branched C18-C15 fatty alcohol ethoxylate (5EO to 7EO) or a first branched C13-C15 fatty alcohols ethoxylate (5EO to 10EO) and a second branched C10 fatty alcohol ethoxylate (5EO to 7EO) .8.The composition of claim 7, wherein the weight ratio of the first branched nonionic alcohol ethoxylate surfactant to the second branched nonionic alcohol ethoxylate is from about 1.2: 1 to about 2.2: 1, or from about 1.5: 1 to about 2: 1 without the softening imidazoline quaternary ammonium compound, and from about 1.2: 1 to about 3: 1, or from about 1.5: 1 to about 3: 1 with the softening imidazoline quaternary ammonium compound.9.The composition of any one of claims 1-8, wherein the branched nonionic alcohol ethoxylate surfactants include at least one of an isotridecanol ethoxylate (7 EO) or isotridecyl alcohol ethoxylate (9 EO) and a branched C10–C15 alcohol ethoxylate having between 5 moles EO and 10 moles EO.10.The composition of any one of claims 1-9, optionally comprising additional softening  agents selected from the group consisting of additional quaternary ammonium compounds, amines, fatty esters, sucrose esters, silicones, dispersible polyolefins, polysaccharides, fatty acids, softening oils, polymer latexes, softening clays and combinations thereof.11.The composition of any one of claims 1-10, wherein the quaternary ammonium compound comprises from about 1 wt-%to about 30 wt-%of the composition, wherein the nonionic alcohol ethoxylate surfactants comprise from about 5 wt-%to about 50 wt-%of the composition, wherein water and an organic solvent comprise from about 40 wt-%to about 90 wt-%of the composition, and wherein the imidazoline quaternary ammonium compound comprises from about 0 wt-%to about 30 wt-%of the composition.12.The composition of any one of claims 1-10, wherein the quaternary ammonium compound comprises from about 1 wt-%to about 20 wt-%of the composition, wherein the nonionic alcohol ethoxylate surfactants comprise from about 5 wt-%to about 40 wt-%of the composition, wherein water and an organic solvent comprise from about 40 wt-%to about 80 wt-%of the composition, and wherein the imidazoline quaternary ammonium compound comprises from about 1 wt-%to about 20 wt-%of the composition.13.The composition of any one of claims 11-12, wherein the nonionic alcohol ethoxylate surfactants include first branched C10-C16 fatty alcohols ethoxylate (5EO to 10EO) and a second branched C18-C15 fatty alcohol ethoxylate (5EO to 7EO) or a first branched C13-C15 fatty alcohols ethoxylate (5EO-10EO) surfactant comprising from about 5 wt-%to about 30 wt-%of the composition and a second branched C10 fatty alcohol ethoxylate (5EO-7EO) surfactant comprising from about 1 wt-%to about 30 wt-%of the composition.14.A method of laundering textiles and disinfecting a laundry machine comprising:contacting a composition according to any one of claims 1-13 with water to generate a use solution to contact textiles in a laundry machine and disinfect interior surfaces of a laundry machine; andcleaning the textiles and disinfecting the interior surfaces of the laundry machine with an effective amount of the quaternary ammonium compound and blend of branched nonionic surfactants.15.The method of claim 14, wherein the use solution is generated by diluting the composition from about 0.1 ml / L to about 40 ml / L, or from about 1 ml / L to about 20 ml / L.16.The method of any one of claims 14-15, wherein the contacting occurs during a wash cycle.17.The method of any one of claims 14-16, wherein the wash cycle comprises a pre-soak phase, a wash phase, a rinsing phase, a finishing phase, and an extraction phase.18.The method of any one of claims 14-17, wherein the cleaning and disinfecting is at a wash temperature of between about 5℃ and about 90℃.19.The method of any one of claims 14-18, wherein the laundry machine is an automatic washing machine or a manual washing machine operation.20.The method of any one of claims 14-19, wherein the cleaning and disinfecting within the laundry machine takes between about 5 minutes and about 60 minutes to complete.

Images