САМОКЛЕЯЩИЙСЯ ЧИСТЯЩИЙ БЛОК ДЛЯ ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
SELF-ADHESIVE CLEANING UNIT FOR SOLID SURFACES

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к самоклеящимся на твердые поверхности чистящим блокам и их применению.
Известный уровень техники
Известны чистящие блоки для твердых поверхностей такие, как туалетные блоки, и обычно сформированы для обеспечения автоматического и непрерывного выделения активных ингредиентов в жидкость, проходящую через блок и/или выделения отдушки в воздух. Например, они могут быть подвешены в контейнере под верхней кромкой унитаза или писсуара так, чтобы при смыве вода из резервуара протекала по блоку, растворяя тем самым часть блока и выделяя активные ингредиенты блока в унитаз. Они также могут быть использованы внутри посудомоечной машины или даже для целей ручной мойки посуды.
В известном уровне техники раскрыты различные способы использования блоков в туалете. Держатели для блоков твердого моющего средства раскрыты, например, в ЕР-В1-586137. Альтернативой блоков для туалета является подающее устройство для жидкости, такое как устройство, раскрытое в GB 2389123.
Для твердого и жидкого элемента в верхней кромке требуется держатель, связывающий туалетный блок и стульчак. Сегодняшним потребителям не нравится идея дотрагиваться и брать руками устройство, которое находилось в туалете недели при необходимости повторного заполнения или замены. С экологической точки зрения удаление таких устройств также невысоко оценивается потребителями.
Были предприняты попытки решить эту проблему различными способами. Одной такой альтернативой является таблетка для использования в резервуаре воды. Однако устройство такого рода не может быть использовано во встроенных резервуарах воды, которые становятся все более и более популярными. Другой альтернативой является устройство с насосом и дозатором на стульчаке и отдельной емкостью с чистящей жидкостью вне туалета. Недостатком этого варианта является трубка, связывающая устройство на верхней кромке с емкостью с чистящей жидкостью.
Еще одна альтернатива самоклеющейся пасты, которая может быть нанесена на поверхность туалета, например, из тюбика, раскрыта в ЕР-А1-1086199. Однако концепция пасты, нанесенной на поверхность туалета, требует, чтобы потребитель выполнял несколько манипуляций внутри унитаза, таких как выдавливание тюбика и фиксация положения пасты. Дополнительно потребитель не любит появления полос или капель пасты.
Остается востребованным блок с моющим средством, который легко может быть нанесен на твердые поверхности.
Целью настоящего изобретения является создание блока с моющим средством, который легко может быть нанесен на твердые, даже влажные, поверхности.
Дополнительной целью настоящего изобретения является создание блока с моющим средством, который смывается при многочисленных смывах и не оставляет никакого остатка, который не может быть легко удален, например, щеткой для унитаза.
Дополнительной целью настоящего изобретения является возможность придания любой подходящей формы блоку с моющим средством.
Неожиданно было обнаружено, что чистящий блок для твердых поверхностей, содержащий адгезионную фазу, соответствует, по меньшей мере, одной из этих целей.
Краткое изложение существа изобретения.
Соответственно, изобретение предлагает чистящий блок для твердых поверхностей, содержащий
- фазу моющего средства,
- адгезионную фазу,
в котором адгезионная фаза содержит гидрофобный адгезивный материал, включающий:
- 25-60%, по меньшей мере, одного гидрофобного соединения с совокупной температурой плавления 30-60°С; и
- 5-75% полимера.
Дополнительно изобретение предлагает способы обеспечения гигиены туалета и способы мытья посуды чистящим блоком для твердых поверхностей изобретения, разъясненные в описании далее.
Эти и другие аспекты, характеристики и преимущества станут более очевидными специалистам в данной области техники по прочтении следующего детального описания и прилагаемой формулы изобретения. Для избежания неопределенности все характеристики одного аспекта настоящего изобретения могут быть использованы в другом аспекте изобретения. Отмечается, что приведенные ниже примеры направлены для разъяснения изобретения и не направлены на ограничение самими этими примерами. Аналогично все проценты являются весовыми, если не оговорено иное. Следует понимать, что численные интервалы, выраженные в виде "от х до у", включают х и у. Следует понимать, что когда описываются для отдельных характеристик предпочтительные интервалы в виде "от х до у", во все интервалы также включены различные конечные точки.
Детальное описание изобретения
Чистящий блок для твердых поверхностей в соответствии с изобретением включает адгезионную фазу и фазу моющего средства.
Назначение адгезионной фазы состоит в нанесении фазы моющего средства на твердую поверхность.
Назначение фазы моющего средства состоит в выделении моющего средства и других ингредиентов, включенных в фазу моющего средства на твердой поверхности для ее обработки. Нормально это происходит, когда блок приходит в контакт с водой, например, при смыве туалета при использовании в качестве туалетного блока, или при увлажнении блока перед использованием при мытье посуды. Затем блок частично растворяется после каждого контакта с водой.
Состав блока предпочтительно выбран так, чтобы сбалансировать соотношение между моющим средством и структурирующим агентом для получения соответствующей пены и прочности блоку.
Один аспект изобретения состоит в разработке адгезионной системы, которая легко может быть смыта легкой протиркой поверхности, на которую нанесен блок. Таким образом, с одной стороны предпочтительно, чтобы блок прикреплялся достаточно прочно для преодоления давления протекающей воды в туалете, раковине или душе, с другой стороны адгезия не настолько прочная, чтобы затруднять удаление адгезионного материала с поверхности после израсходования продукта.
Фаза моющего средства
Фаза моющего средства может быть фазой любого моющего средства. Она может быть, например, твердой, полутвердой или гелем. Фаза моющего средства может быть прозрачной, полупрозрачной, мутной или полностью непрозрачной. Фаза моющего средства может быть непосредственно присоединена к адгезионной фазе или не напрямую, например, в каркасе или с разделяющим слоем между фазами.
Фаза моющего средства включает поверхностно-активные вещества. Подходящие поверхностно-активные вещества описаны в "Surface Active Agents" Vol.1, by Schwartz S Perry, Interscience 1949, Vol.2 by Schwartz, Perry S Berch, Interscience 1958, в текущем издании "McCutcheon's Emulsifiers and Detergents", публикуемом Manufacturing Confectioners Company или в "Tenside-Taschenbuch", H Stache, 2nd Edn. Carl Hauser Verlag, 1981.
Адгезионная фаза
Адгезионная фаза предпочтительно является подходящей для прикрепления фазы моющего средства к твердой поверхности.
2
Обычно на самоклеющиеся чистящие блоки изобретения действует поток воды, если блок прикреплен к раковине, посудомоечной машине или туалету. Сила воздействия воды на туалетный блок с фронтальной поверхностью 10 см составляет 0,3 Н в среднем потоке. Поэтому сила, необходимая для удаления этих блоков с поверхности, предпочтительно больше указанной 0,3 Н.
Адгезионная фаза включает гидрофобный адгезивный материал и необязательно гидрофильный адгезивный материал. Гидрофобный адгезивный материал в изобретении необходим для получения подходящей водостойкости. Для получения еще более прочного присоединения композиция дополнительно может включать гидрофильный адгезивный материал.
Гидрофобный адгезивный материал включает, по меньшей мере, одно гидрофобное соединение с совокупной точкой плавления 30-60°С, предпочтительно 45-55°С, и полимер. Гидрофобное соединение присутствует в гидрофобном адгезионном материале с содержанием 25-60%, предпочтительно 35-55%, более предпочтительно 40-50 мас.% по отношению к гидрофобному адгезионному материалу. Адгезионная фаза дополнительно включает полимер с содержанием 5-75%, предпочтительно 20-70%, более предпочтительно 40-65%, наиболее предпочтительно 50-60 мас.% по отношению к гидрофобному адгезионному материалу.
Гидрофобное соединение предпочтительно выбрано из натурального или минерального масла, вазелинового масла, загущенного масла, частично гидрированного масла или жира, силиконового масла и производных, загущенного неполярного растворителя или неионогенного поверхносто-активного вещества с низким HLB и их комбинаций. Низкий HLB, как определено в описании, означает предпочтительно менее 12, более предпочтительно менее 10.
Полимер предпочтительно выбран из натуральных и синтетических полимеров целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, полиакрилаты, поливинилпирролидоны, малеиновый/виниловый сополимеры, полимеры на основе силикона и их смесей.
Полимеры в гидрофобном адгезионном материале предпочтительно нерастворимы в воде и предпочтительно набухают при контакте с водой.
Адгезионная фаза необязательно содержит гидрофильный адгезионный материал. Для предотвращения быстрого растворения гидрофильной адгезионной фазы при контакте с водой, гидрофильный адгезионный материал, если присутствует, предпочтительно помещают таким образом, чтобы он был связан и с твердой поверхностью и с фазой моющего средства или промежуточной фазой между фазой моющего средства и адгезионной фазой, при этом он окружен со всех сторон гидрофобным адгезионным материалом. Даже при этом можно было бы ожидать, что гидрофильный адгезионный материал будет быстро растворяться водой, постулируется, не желая быть связанными теорией, что возможно получение указанной дополнительной улучшенной адгезии совмещением гидрофобного адгезионного материала, окружающего гидрофильный адгезивный материал, поскольку гидрофобный адгезивный материал останавливает проникновение воды, тогда как гидрофильный материал дополнительно улучшает прочность адгезии блока.
Гидрофильная адгезионная фаза предпочтительно выбрана из адгезионных материалов на основе крахмала, гидрофильных полимеров, солей жирных кислот и/или их смесей. Одним примером такого гидрофильного адгезива является смесь, включающая PVP полимер и стеарат натрия.
Гидрофильный адгезионный материал содержится в количестве 0-60 мас.% по отношению к общей адгезионной фазе. Предпочтительно отношение гидрофобный: гидрофильный адгезивный материал находится между 10:1 и 1:10, более предпочтительно между 5:1 и 1:5, еще более предпочтительно 4:1 и 1:2, наиболее предпочтительно между 2:1 и 1:1.
Один или оба адгезионных материала могут дополнительно содержать подходящий реологический модификатор. Предпочтительно концентрация реологического модификатора составляет 0-10%. Полимерные загустители являются подходящим примером реологических модификаторов для пирогенного диоксида кремния или silica oil; гидрированные триглицериды или жирные кислоты являются подходящим примером реологических модификаторов для жирных кислот и триглицеридов; и примером подходящего реологического модификатора для безводных, гидрофобных масел является 12-гидроксистеариновая кислота.
Необязательные дополнительные компоненты
Чистящий блок для твердых поверхностей в соответствии с изобретением может дополнительно содержать моющие компоненты, красители, отдушки, гигиенические добавки, антиоксиданты, акцепторы радикалов, хелатирующие агенты, гидротропы, антикоррозионные агенты, глушители, блескообразователи, консерванты и/или абразивы.
Каждый из дополнительных компонентов, если присутствует, может быть включен в фазу моющего средства, в адгезионную фазу или в обе фазы.
Промежуточная фаза
Для некоторых целей может быть полезно разделить адгезионную фазу и фазу моющего средства промежуточной фазой. Такая промежуточная фаза может присутствовать, например, для предотвращения взаимодействия между фазами или улучшения адгезии между фазами. Промежуточная фаза предпочтительно является водостойкой пленкой. Промежуточный слой, когда присутствует, действует как защитный слой, который не позволяет воде проникать между адгезионной фазой и фазой моющего средства, обеспечивая таким образом дополнительную защиту адгезионной фазы.
Было установлено, что присутствие водостойкой пленки между фазой моющего средства и адгезионной фазой дополнительно улучшает адгезию блока к твердой поверхности в течение желательного числа смывов и/или ополаскиваний.
Промежуточной фазой может быть полимерная пленка, твердый барьер или любой другой известный барьерный слой. Подходящие полимерные пленки описаны в рассматриваемых заявках WO-02/090475 или WO-03/046119. Подходящие барьерные слои на неполимерной основе могут быть найдены, например, в ЕР-В-1491622, ЕР-В-1522575 или ЕР-В-1705241. Толщина промежуточного слоя составляет, по меньшей мере, 50 микрон, предпочтительно менее 500 микрон. Наиболее предпочтительным диапазоном является 100-200 микрон. Если толщина менее около 50 микрон, недостаточна прочность покрытия для защиты клея. Более 500 микрон бесполезно дорого.
Альтернативно фаза моющего средства также может быть окружена кожухом, на которой нанесена адгезионная фаза. Такой кожух может быть подобен обычно используемым типам большинства каркасов кожуха для твердых туалетных блоков.
Размер блока и форма
Форма чистящего блока для твердых поверхностей может влиять на адгезионные свойства блока. Предпочтительны гидродинамические формы блока, которые помогают легче контролировать размыв блока, что в свою очередь улучшает адгезию блока к поверхности. Таким образом, округлые, гладкие формы предпочтены квадратным/прямоугольным блокам с острыми гранями, благодаря лучшему гидродинамическому поведению.
Срок службы блока непосредственно связан с рецептурой и размером блока. Нормальный размер туалетного блока составляет 30-50 грамм, обычно около 40 грамм. Этот вид блока обычно служит, по меньшей мере, 100 смывов, предпочтительно более 200 смывов. Предпочтительно блоки служат до около 300 смывов.
2
2
2
2
2
2
Необходимое количество адгезионной фазы определяется поверхностью блока моющего средства. Для формирования подходящего слоя адгезионной фазы, количество материала адгезионной фазы предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,01 г/см, более предпочтительно, по меньшей мере, 0,05 г/см, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 0,1 г/см, но предпочтительно не более 1,5 г/см, более предпочтительно не более 0,3 г/см, еще более предпочтительно не более 0,2 г/см.
Способ применения
Чистящий блок для твердых поверхностей может использоваться для очистки твердых поверхностей любого вида. Самыми подходящими поверхностями являются те, которые контактируют с водой, такие как поверхности туалета, кухонные раковины и душ.
Таким образом, настоящее изобретение предлагает способ обеспечения гигиены туалета, включающий стадию нанесения блока в соответствии с изобретением на поверхность туалета. Когда фаза моющего средства израсходуется, остаток адгезионной фазы предпочтительно удаляется щеткой или смывается.
Настоящее изобретение дополнительно предлагает способ мытья посуды, включающий стадии нанесения блока в соответствии с изобретением на кухонную раковину и заполнения ее водой. Вода входит таким образом в контакт с блоком и извлекает часть фазы моющего средства в воду.
Настоящее изобретение дополнительно предлагает способ мытья посуды, включающий стадию нанесения блока внутрь посудомоечной машины.
Адгезионный слой настоящего изобретения предпочтительно удерживает фазу моющего средства непосредственно на твердой поверхности. Однако из объема притязаний изобретения не исключено удержание фазы моющего средства каркасом и прикрепление каркаса к поверхности.
Примеры:
Изобретение далее иллюстрируется посредством следующих не ограничивающих примеров.
Пример 1
Четыре примера композиций адгезионной фазы (Adh 1-4) приведены в таблице 1 ниже.
Таблица 1
Композиция адгезионной фазы в %
Ингредиенты
Adh1
Adh2
Adh3
Adb4
Вазелин
24,1
40
35
Вазелиновое масло
19,6
5
Carbopol 974
9,8
Масло семян подсолнечника
40
12-Гидроксистеариновая кислота
5
Пирогенный диоксид кремния
5
PVP
1,9
CMC
9,8
30
40
25
Малеиновый полимер
34,8
30
20
30
Адгезионные фазы примера готовятся следующим способом.
Петролатум и Вазелин смешиваются в смесителе нагреванием до около 60°С (масло семян подсолнечника подходит для обработки как есть). Полимеры и другие ингредиенты добавляют в светлый расплав и медленно перемешивают для избежания вспенивания. Если вспенивание имеет место в течение смешивания, затем необходимо применить вакуум для деаэрирования смеси перед охлаждением. Деаэрированную массу можно залить в резервуар для нанесения, из которого она может быть непосредственно перекачана на поверхность изделия. Для придания улучшенных характеристик продукту могут быть добавлены отдушки и красители.
Четыре примера композиций фазы моющего средства (Det 1-4) приведены в Таблице 2 ниже.
Таблица 2
Композиция фаза моющего средства в %
Ингредиенты
Det1
Det2
Det3
Det4
Кокосовое мыло
28
15
15
24
Стеарат натрия
25
10
16
Олеат натрия
29
Кокоилизетионат натрия
35
35
Альфа олефинсульфонат
3
Стеариновая кислота
25
25
12-Гидроксистеариновая кислота
10
Сахароза
Глицерин
5
5
10
Пропиленгликоль
5
5
15
Вода
15
5
5
20
Фазы моющего средства примера готовятся следующим способом.
2
Блок моющего средства может быть выполнен обычной экструзией или формовкой расплава в зависимости от типа рецептуры. При экструзии ингредиенты смешиваются и затем экструдируются в форме бруска. Эти бруски затем разрезаются на блоки желательного размера, и наносится адгезионная фаза. При формовке расплава компоненты смешиваются и расплавляются нагреванием до повышенной температуры. Дополнительные ингредиенты, такие как красители и отдушки, могут бить добавлены к фазе моющего средства на этой стадии для придания улучшенных характеристик изделию. Затем гомогенную массу заливают в формы и охлаждают до комнатной температуры для твердения. Как только блок затвердеет, адгезионную фазу наносят на блок. Количество используемой азгезионной фазы составляет около 100 мг/см.
2
Было установлено, что при нанесении на туалетную поверхность любой комбинации адгезионной фазы (100 мг/см, из таблицы 1) и фазы моющего средства (40 грамм из таблицы 1), она остается плотно прикрепленной к унитазу, по меньшей мере, при 100 смывах.
После расходования блока в ходе процесса растворения, тонкий слой адгезионной фазы удаляется легкой протиркой поверхности, используя туалетную щетку. Отсутствует остаток на поверхности после чистки.
Пример 2
В примере 2 используются фазы моющего средства и адгезионные фазы таблиц 1 и 2, но теперь отделенные друг от друга промежуточным слоем.
Промежуточный слой в этом примере состоит из уф-отвержденного материала на основе эпоксиакрилата, как раскрыто в WO 03/046119, с толщиной слоя около 100 микрон.
2
Наносят около 100 мг/см адгезионной фазы.
Было установлено, что при нанесении на поверхность туалета любой комбинации адгезионной фазы (из таблицы 1), промежуточной фазы и фазы моющего средства (из таблицы 2) она остается плотно прикрепленной к унитазу, по меньшей мере, при 200 смывах.
После расходования блока в ходе процесса растворения, тонкий слой адгезионной фазы удаляется легкой протиркой поверхности, используя туалетную щетку. Отсутствует остаток на поверхности после чистки.
Пример 3
Определение силы адгезии проводят анализатором текстуры, настроенным для определения горизонтальной силы. В этом эксперименте используют анализатор текстуры Lloyd Intruments* LRX Plus. Однако подобные анализаторы текстуры поставляются, например, Instron.
В этих примерах сравниваются три адгезионные фазы в соответствии с изобретением.
Ингредиенты
С
В
А
[мас.%]
[мас.%]
[мас.%]
Гидрофобное соединение
Петролатум
24,10
18,18
9,00
Минеральное масло
19,60
31,81
41,00
Полимеры
Carbopol 974
9,80
11,00
11,00
Поливинилпирролидон
1,90
5,00
5,00
Карбоксиметилцеллюлоза
9,80
Gantrez MS955
34,80
34,00
34,00
2
Анализатор текстуры, отрегулированный для определения горизонтальной силы, используют для определения силы адгезии различных систем адгезионных фаз. 2 г адгезионного материала наносят на (плоскую) поверхность основания (15 см) блока моющего средства. Поверхность с адгезионным слоем прижимают на керамической поверхности, прикрепленной к анализатору текстуры. Блок перемещают горизонтально параллельно керамической поверхности и регистрируют приложенную силу (Н). Сила (в Н), необходимая для перемещения блока моющего средства, приведена в таблице ниже.
Вязкость адгезионной фазы измеряют Brookfield (RVT), используя шпиндель TD-20,4 мм, при температуре 25°С, со скоростью вращения 5 об/мин. Единица вязкости сП (мПа·с).
Все эксперименты выполняют дважды. Средние значения приведены в таблице ниже.
Пример
Время (с)
Средняя вертикальная сила (Н)
Вязкость клея
А
3,10
2,15
100000 сП
В
3,95
2,60
300000 сП
С
7,70
3,95
800000 сП
Также приводится время, необходимое для перемещения блока, чтобы можно было вычислить усилие (то есть сила × время = усилие).
2
На блок моющего средства, прикрепленного к бачку туалета, действует поток воды при каждом смыве. Сила, с которой вода действует на такой туалетный блок с фронтальной поверхностью 10 см, составляет 0,3 Н.
2
Как видно из приведенных выше таблиц, композиции адгезионных фаз в соответствии с изобретением, нанесенные на основание такого туалетного блока (15 см), подходят для использования при таких обстоятельствах, поскольку сила адгезии намного выше, чем сила действующая воды при спуске воды в туалете.