МОЮЩИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ СТИРКИ БЕЛЬЯ
LAUNDRY DETERGENTS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к моющим средствам для стирки белья, содержащим гранулированные композиции для контроля пенообразования.
Уровень техники
Моющие средства для стирки белья, содержащие анионные моющие поверхностно-активные вещества для очистки тканей, таких как одежда, известны на протяжении многих лет. Моющие средства для стирки белья, как правило, создают пену во время их использования, включая использование в ручной стирке. Во время ручной стирки одежды и тканей, большой объем пены вначале является желательным, поскольку указывает пользователю, что присутствует достаточно поверхностно-активного вещества для обработки и очистки тканей. Тем не менее, во время цикла полоскания, потребители склонны полагать, что если пена все еще присутствует, то существует остаток поверхностно-активного вещества, который остается на одежде, и, следовательно, полагают, что одежда все еще не «чистая». Таким образом, они стремятся полоскать больше раз до тех пор, пока пены не будет видно при полоскании.
Таким образом, в то время как большой объем пены является желательным во время очистки, парадоксально во время полоскания он нежелателен. Поскольку вода часто является ограниченным ресурсом, особенно, в странах с ручной стиркой, использование воды для полоскания уменьшает количество, доступное для других возможных использований, таких как орошение, питье, купание и т.д.
Подавитель пенообразования, который является выборочно активным во время полоскания, может удалить нежелательную избыточную пену во время полоскания и, таким образом, изменить восприятие потребителя достаточности и эффективности одного полоскания, тем самым экономя воду и усилия, используемые при повторных полосканиях.
Подавители пенообразования хорошо известны, например, в моющих средствах для посудомоечных машин и в моющих средствах для стирки белья для стиральных машин с фронтальной загрузкой. Примеры подавителей пенообразования раскрыты, например, в EP 1075683А, EP 1070526А, US 7632890 B и EP 210731 A. Однако, поскольку типичные подавители пенообразования не делают различия между условиями стирки и полоскания, то они не решают проблему обеспечения пены во время стирки и еще и уменьшения пены во время полоскания. В частности, в ситуации с ручной стиркой, потребители привыкли видеть пену во время стирки, и если пена не присутствует, то потребители думают, что моющее средство для стирки белья содержит недостаточное количество поверхностно-активного вещества, чтобы осуществить ожидаемое.
В данной области техники существует потребность в композиции для контроля пенообразования, которая обеспечивает удовлетворительный объем пены во время стадии стирки и желательно значительно уменьшенный объем пены после одного процесса полоскания.
Изобретатели неожиданно обнаружили, что моющее средство для стирки белья, содержащее гранулированную композицию для контроля пенообразования и анионное поверхностно-активное вещество, при этом указанная гранулированная композиция для контроля пенообразования содержит агент для контроля пенообразования, содержащий полидиорганосилоксановую жидкость, гидрофобный наполнитель, и указанная гранулированная композиция для контроля пенообразования также содержит органическую добавку, водорастворимый неорганический носитель в виде частиц, катионный полимер и поверхностно-активное вещество, демонстрирует улучшенное сохранение пены во время стирки, но улучшенное уменьшение пены во время полоскания по сравнению с моющим средством для стирки белья, которое не входит в объем настоящего изобретения. Кроме того, неожиданно обнаружили, что моющие составы для стирки белья в соответствии с настоящим изобретением также демонстрировали улучшенную устойчивость при хранении.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к моющему средству для стирки белья, содержащему гранулированную композицию для контроля пенообразования и анионное моющее поверхностно-активное вещество, при этом указанная гранулированная композиция для контроля пенообразования содержит:
(a) агент для контроля пенообразования, содержащий:
i. полидиорганосилоксановую жидкость, содержащую звенья формулы
,
где каждая группа R, которые могут быть одинаковыми или различными, выбрана из алкильной группы, содержащей от 1 до 36 атомов углерода, или арильной группы, или аралкильной группы, содержащей от 1 до 36 атомов углерода, причем среднее число атомов углерода в группах R составляет, по меньшей мере, 1,3;
ii. гидрофобный наполнитель, диспергированный в полидиорганосилоксановой жидкости;
(b) органическую добавку, имеющую температуру плавления от приблизительно 45°C до приблизительно 100°C, содержащую полиольный сложный эфир, который представляет собой полиол, этерифицированный карбоксилатными группами, каждая из которых содержит от 7 до 36 атомов углерода, и который способен смешиваться с указанной полидиорганосилоксановой жидкостью;
(c) водорастворимый неорганический носитель в виде частиц;
(d) катионный полимер;
(e) поверхностно-активное вещество,
(f)
Подробное описание изобретения
Все температуры в данной заявке приведены в градусах Цельсия (°C), если не указано иное. Все условия в данной заявке составляют 20°C и атмосферное давление, если иное специально не оговорено. Все молекулярные массы полимеров представлены в виде среднечисловой молекулярной массы, если иное специально не оговорено.
Как используется в данной заявке, «пена» обозначает неравновесную дисперсию пузырьков газа в относительно меньшем объеме жидкости. Термины, такие как «пена» и «мыльная пена» могут быть использованы взаимозаменяемо в представленном описании.
Настоящее изобретение относится к моющему средству для стирки белья, содержащему гранулированную композицию для контроля пенообразования и анионное моющее поверхностно-активное вещество, при этом указанная гранулированная композиция для контроля пенообразования содержит агент для контроля пенообразования, содержащий полидиорганосилоксановую жидкость, гидрофобный наполнитель, и указанная гранулированная композиция для контроля пенообразования также содержит органическую добавку, водорастворимый неорганический носитель в виде частиц, катионный полимер и поверхностно-активное вещество.
Моющее средство для стирки белья
Порошковое моющее средство для стирки белья является приемлемым для любого применения моющего средства для стирки белья, например: стирки, включая стирку белья в автоматической стиральной машине и ручную стирку белья, и даже добавки для отбеливания и стирки.
Моющее средство для стирки белья предпочтительно представляет собой порошковое или гранулированное моющее средство для стирки белья. Оно может быть полностью готовым моющим продуктом, таким как полностью готовый моющий продукт для стирки белья, или он может быть скомбинирован с другими частицами с образованием полностью готового моющего продукта, такого как полностью готовый моющий продукт для стирки белья. Гранулированная композиция для контроля пенообразования может быть объединена с другими частицами, такими как: частицы ферментов; частицы отдушки, включая агломераты или экструдаты микрокапсул отдушки и инкупсуляты отдушки, такие как частицы ноты отдушки, инкапсулированной в крахмал; поверхностно-активные частицы, такие как неионные моющие поверхностно-активные частицы, включая агломераты или экструдаты, анионные моющие поверхностно-активные частицы, включая агломераты и экструдаты, и катионные моющие поверхностно-активные частицы, включая агломераты и экструдаты; полимерные частицы, включая грязеотталкивающие полимерные частицы, целлюлозные полимерные частицы; буферные частицы, включая частицы карбонатной соли и/или силикатной соли, предпочтительно частицу, содержащую карбонатную соль и силикатную соль, такую как со-частица карбоната натрия и силиката натрия и частицы бикарбоната натрия; другие частицы, полученные распылительной сушкой; флуоресцентные отбеливающие частицы; частицы с эстетическими свойствами, такие как цветная лапша или иглы или пластинчатые частицы; отбеливающие частицы, такие как частицы перкарбоната, особенно частицы перкарбоната с покрытием, в том числе перкарбонат с покрытием карбонатом и/или сульфатом, перкарбонат с покрытием силикатом, перкарбонат с покрытием боросиликатом, перкарбонат с покрытием перборатом натрия; частицы катализатора отбеливания, такие как частицы катализатора отбеливания на основе переходных металлов и иминные усиливающие отбеливание частицы; предварительно образованные перкислотные частицы; частицы оттеночного красителя; и любая их смесь.
Также может быть особенно предпочтительным для порошкового моющего средства для стирки белья, содержать низкие количества, или даже, по существу, быть свободным от добавки для повышения моющего действия. По существу, быть свободным, как правило, предназначено в данной заявке для обозначения: «не содержит намеренно добавленного». В предпочтительном осуществлении, моющее средство для стирки белья, не содержит добавку для повышения моющего действия.
Анионное моющее поверхностно-активное вещество
Анионное моющее поверхностно-активное вещество может быть алкилбензолсульфоновой кислотой или ее солью, алкилэтоксилированным сульфатом, или их смесью. Предпочтительно, анионное моющее поверхностно-активное вещество представляет собой смесь алкилбензолсульфоновой кислоты или ее соли и алкилэтоксилированного сульфата.
Приемлемые анионные моющие поверхностно-активные вещества включают сульфатные и сульфонатные моющие поверхностно-активные вещества.
10-13
Предпочтительные сульфонатные моющие поверхностно-активные вещества включают алкилбензолсульфонат, предпочтительно Cалкилбензолсульфонат. Приемлемый алкилбензолсульфонат (LAS) может быть получен, предпочтительно получают, путем сульфирования коммерчески доступного линейного алкилбензола (LAB); приемлемый LAB включает низший 2-фенил LAB, такой как поставляемый Sasol под торговой маркой Isochem или поставляемый Petresa под торговой маркой Petrelab, другие приемлемые LAB включают высший 2-фенил LAB, такой как поставляемый Sasol под торговой маркой Hyblene. Приемлемое анионное моющее поверхностно-активное вещество представляет собой алкилбензолсульфонат, который получают путем катализируемого DETAL процесса, хотя другие пути синтеза, например HF, также могут быть приемлемы.
8-18
12
Предпочтительные сульфатные моющие поверхностно-активные вещества включают алкилсульфат, предпочтительно Cалкилсульфат, или, преимущественно, Салкилсульфат.
8-18
8-18
8-18
Другое предпочтительное сульфатное моющее поверхностно-активное вещество представляет собой алкилалкоксилированный сульфат, предпочтительно алкилэтоксилированный сульфат, предпочтительно C алкилалкоксилированный сульфат, предпочтительно C алкилэтоксилированный сульфат, предпочтительно, алкилалкоксилированный сульфат имеет среднюю степень алкоксилирования от 0,5 до 20, предпочтительно от 0,5 до 10, предпочтительно, алкилалкоксилированный сульфат представляет собой C алкилэтоксилированный сульфат, имеющий среднюю степень этоксилирования от 0,5 до 10, предпочтительно, от 0,5 до 7, более предпочтительно, от 0,5 до 5 и наиболее предпочтительно, от 0,5 до 3.
Алкилсульфат, алкилалкоксилированный сульфат и алкилбензолсульфонаты могут быть линейными или разветвленными, замещенными или незамещенными.
Анионное моющее поверхностно-активное вещество, как правило, имеет профиль вспенивания, по меньшей мере, приблизительно 5 см, или от приблизительно 8 см до 25 см, как измерено с помощью приведенного ниже в данной заявке Протокола исследования пены. Количество анионного поверхностно-активного вещества составляет от приблизительно 0,5%, 1%, 2%, 5% или 8% до приблизительно 20%, 30%, 40%, 50%, по массе моющего средства для стирки белья.
В одном осуществлении, анионное моющее поверхностно-активное вещество содержит анионный фрагмент или несколько анионных фрагментов. Не будучи связанными какой-либо теорией, полагают, что анионный фрагмент позволяет анионному моющему поверхностно-активному веществу связываться с катионным полимером и образовывать коацерват в моющем растворе во время стирки. Коацерват, как полагают, способен прилипать и осаждаться на ткани во время стирки, затем выборочно разрушается, когда концентрация анионного моющего поверхностно-активного вещества снижается во время стадии полоскания по сравнению с концентрацией в растворе для стирки во время стирки, тем самым высвобождая противопенящую композицию.
В осуществлении, представленное моющее средство для стирки белья может содержать смесь анионных поверхностно-активных веществ. Анионное поверхностно-активное вещество может быть водорастворимой солью, или солью щелочного металла, или солью натрия и/или калия.
Со-поверхностно-активные вещества, усиливающие пенообразование, также могут быть использованы для увеличения пены во время стирки. Многие такие со-поверхностно-активные вещества, усиливающие пенообразование, часто также представляют собой анионные поверхностно-активные вещества, и являются включенными в общее анионное поверхностно-активное вещество, описанное выше.
Гранулированная композиция для контроля пенообразования
Гранулированные композиции для контроля пенообразования, как правило, добавляют к моющим средствам для стирки белья в количестве от приблизительно 0,1%, 0,2%, 0,5% до приблизительно 1,0%, 10% по массе. Обнаружено, что гранулированные композиции для контроля пенообразования в соответствии с настоящим изобретением имеют минимальное воздействие на пену во время стирки.
Гранулированная композиция для контроля пенообразования может содержать частицу для контроля пенообразования, содержащую ядро, которое содержит агент для контроля пенообразования, органическую добавку и водорастворимый неорганический носитель в виде частиц, и где ядро является, по меньшей мере, частично покрытым оболочкой, содержащей катионный полимер и поверхностно-активное вещество.
Альтернативно, гранулированная композиция для контроля пенообразования может содержать множество частиц водорастворимого неорганического носителя (C), покрытых и соединенных вместе с помощью жидкой композиции, содержащей агент для контроля пенообразования (А), органическую добавку (В), катионный полимер (D) и поверхностно-активное вещество (Е).
В одном осуществлении поверхностно-активное вещество является анионным поверхностно-активным веществом, которое добавляют к другим компонентам, с получением гранулированной композиции для контроля пенообразования, поскольку получают предварительно образованный коацерват анионного поверхностно-активного вещества и катионного полимера. Предварительно образованный коацерват может также содержать неионное поверхностно-активное вещество.
Соотношение катионного полимера и поверхностно-активного вещества в гранулированной композиции для контроля пенообразования может составлять от 1:9 до 9:1.
а) Агент для контроля пенообразования
Агент для контроля пенообразования содержит (i) полидиорганосилоксановую жидкость, (ii) гидрофобный наполнитель и необязательно кремнийорганическую смолу. Полидиорганосилоксановая жидкость может представлять собой полидиорганосилоксановую жидкость, содержащую звенья формулы:
,
3/2
где каждая группа R, которые могут быть одинаковыми или различными, выбрана из алкильной группы, содержащей от 1 до 36 атомов углерода, или арильной группы, или аралкильной группы, содержащей от 1 до 36 атомов углерода, где среднее число атомов углерода в группах R составляет, по меньшей мере, 1,3. В одном осуществлении, полидиорганосилоксановая жидкость предпочтительно имеет не более, чем 5 мольных % разветвленных звеньев, таких как звенья RSiO, или сайтов поперечной сшивки, наиболее предпочтительно менее, чем 2 мольных % разветвленных звеньев. Среднее число атомов углерода в группах R составляет предпочтительно, по меньшей мере, 1,3, и более предпочтительно, по меньшей мере, 2,0, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 2,5, если группы R не включают арильную или аралкильную группы. Полидиорганосилоксановая жидкость является свободной от несиликоновых полимерных цепей, таких как полиэфирные цепи.
Одним предпочтительным примером полидиорганосилоксановой жидкости является полисилоксан, содержащий, по меньшей мере, 10% диорганосилоксановых звеньев формулы
,
и до 90% диорганосилоксановых звеньев формулы
,
где X обозначает двухвалентную алифатическую органическую группу, связанную с кремнием через атом углерода; Ph обозначает ароматическую группу; Y обозначает алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода; и Y′ обозначает алифатическую углеводородную группу, содержащую от 1 до 24 атомов углерода, как описано в EP 1075864. Диорганосилоксановые звенья, содержащие группу -X-Ph, предпочтительно содержат от 5 до 60% диорганосилоксановых звеньев в жидкости. Группа X представляет собой предпочтительно двухвалентную алкиленовую группу, содержащую от 2 или 4 до 10 атомов углерода, но может, альтернативно, содержать эфирную связь между двумя алкиленовыми группами или между алкиленовой группой и -Ph, или может содержать сложноэфирную связь.
2
3
6
5
В одном осуществлении, Ph представляет собой фенильную группу, но может быть замещенным, например, одной или более метальной, метокси, гидрокси группой или атомом хлора, или два заместителя на группе Ph могут вместе образовывать двухвалентную алкиленовую группу, или могут вместе образовывать ароматическое кольцо, приводя в результате к сопряжению с группой Ph, например, в нафталиновой группе. В другом осуществлении, группа X-Ph представляет собой 2-фенилпропил-CH-CH(CH)-CH. Группа Y может быть метилом, но также может быть этилом, пропилом или бутилом. Группа Y′ содержит от 1 или 2 до 16 или 18 атомов углерода, например, представляет собой этил, метил, пропил, изобутил или гексил. Смеси алкильных групп Y′ могут быть использованы, например, этила и метила, или смесь додецила и тетрадецила. Другие группы могут присутствовать, например, галогеноалкильные группы, такие как хлоропропильная, ацилоксиалкильная или алкоксиалкильная группы, или ароматические группы, такие как фенил, присоединенный непосредственно к Si.
Полисилоксановая жидкость, содержащая группы -X-Ph, может представлять собой, по существу, линейный силоксановый полимер или может иметь некоторое разветвление, например, разветвление в силоксановой цепи за счет присутствия некоторых три-функциональных силоксановых звеньев, или разветвление за счет многовалентного, например, двухвалентного или трехвалентного, органического или кремний-органического фрагмента, сшивающего полимерные цепи, как описано в EP 1075684 A.
Альтернативным примером предпочтительной полидиорганосилоксановой жидкости является полисилоксан, содержащий 50-100% диорганосилоксановых звеньев формулы
,
и необязательно до 50% диорганосилоксановых звеньев формулы
,
где Y обозначает алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, и Z обозначает алкильную группу, содержащую от 6 до 18 атомов углерода. Группы Y в таком полидиорганосилоксане представляют собой предпочтительно метил или этил. Алкильная группа Z предпочтительно может содержать от 6 до 12 или 14 атомов углерода, например, октил, гексил, гептил, децил или додецил, или смесь додецила и тетрадецила.
В одном осуществлении, количество силоксановых звеньев (DP, степень полимеризации) в средней молекуле полисилоксановой жидкости или указанных выше типов составляет, по меньшей мере, 5, более предпочтительно, от приблизительно 5, 10 и 20 до приблизительно 200, 1000 и 5000. Концевые группы полисилоксана могут быть какими-либо из тех, которые традиционно присутствуют в силоксанах, например, триметилсилильными концевыми группами.
Полидиорганосилоксановая жидкость, содержащая группы -X-Ph, или полидиорганосилоксановая жидкость, содержащая группы -Z, предпочтительно присутствует в количестве, по меньшей мере, 80%, 95% по массе содержания полисилоксановой жидкости композиции для контроля пенообразования, более предпочтительно в количестве 100% полисилоксановой жидкости.
Полидиорганосилоксановая жидкость альтернативно может быть полидиорганосилоксаном, в котором органические группы все являются, по существу, алкильными группами, содержащими от 2 до 4 атомов углерода, например, полидиэтилсилоксаном.
2
Агент для контроля пенообразования содержит гидрофобный наполнитель, диспергированный в полидиорганосилоксановой жидкости. Гидрофобные наполнители для агентов для контроля пенообразования хорошо известны и представляют собой материалы в виде частиц, которые являются твердыми при 100°C, такие как кремнезем, предпочтительно с площадью поверхности, измеренной по методу измерения БЭТ, по меньшей мере, 50 м/г, диоксид титана, измельченный кварц, оксид алюминия, алюмосиликат, оксид цинка, оксид магния, соль алифатических карбоновых кислот, продукт реакции изоцианата с амином, например, циклогексиламином, или алкиламид, такой как этиленбисстеарамид или метиленбисстеарамид. Смеси двух или более из них могут быть использованы.
3
3
1/2
Некоторые из наполнителей, указанных выше, не являются гидрофобными по природе, но могут быть использованы, если сделать их гидрофобными. Это может быть выполнено или in situ (то есть при диспергировании в полисилоксановой жидкости) или путем предварительной обработки наполнителя перед смешиванием с полисилоксановой жидкостью. Предпочтительный наполнитель представляет собой кремнезем, который выполнен гидрофобным. Предпочтительными материалами из кремнезема являются те, которые получают при нагревании, например, пирогенный кремнезем, или осаждении. Наполнитель из кремнезема может, например, иметь средний размер частицы от 0,5, 2 и 5 до приблизительно 25, 30 и 50 мкм. Он может быть выполнен гидрофобным посредством обработки жирной кислотой, но предпочтительно выполнен гидрофобным посредством использования метилзамещенных кремнийорганических материалов, таких как диметилсилоксановые полимеры, которые являются блокированными на конце силанолом или связанными с кремнием алкокси группами, гексаметилдисилазан, гексаметилдисилоксан или кремнийорганические смолы, содержащие группы (CH)SiO и силанольные группы. Гидрофобирование, как правило, осуществляют при температуре, по меньшей мере, 100°C. Смеси наполнителей могут быть использованы, например, высоко гидрофобный наполнитель из кремнезема, который является коммерчески доступным под названием Sipemat D10 от Evonik вместе с частично гидрофобным кремнеземом, например, под названием Aerosil R972 от Evonik.
Количество гидрофобного наполнителя в агенте для контроля пенообразования в соответствии с настоящим изобретением составляет предпочтительно 0,5-50% по массе, исходя из агента для контроля пенообразования, более предпочтительно от 1 до 10 или 15% и наиболее предпочтительно от 2 до 8% по массе.
Агент для контроля пенообразования необязательно содержит кремнийорганическую смолу, которая связана с полидиорганосилоксановой жидкостью. Такая кремнийорганическая смола может повысить эффективность контроля пенообразования полисилоксановой жидкости. Это особенно справедливо для полисилоксановых жидкостей, содержащих группы -X-Ph, как описано в EP 1075684 A, и также справедливо для полисилоксановых жидкостей, содержащих группы -Z. В таких полисилоксановых жидкостях, смола модифицирует поверхностные свойства жидкости.
4-a/2
4/2
<mrow><msup><mtext>R</mtext><mrow><msub><mrow /><mrow><mtext>''</mtext></mrow></msub></mrow></msup><msub><mrow /><mtext>3</mtext></msub><msub><mrow><mtext>SiO</mtext></mrow><mrow><mtext>1/2</mtext></mrow></msub></mrow>
<mrow><msubsup><mtext>R</mtext><mtext>a</mtext><mtext>'</mtext></msubsup><msub><mrow><mtext>SiO</mtext></mrow><mrow><mtext>4</mtext><mo>−</mo><mtext>a/2</mtext></mrow></msub></mrow>
Кремнийорганическая смола представляет собой, как правило, нелинейную силоксановую смолу и предпочтительно состоит из силоксановых звеньев формулы R′aSiO, где R′ обозначает гидроксильную, углеводородную или углеводородокси группу, и где «a» имеет среднее значение от 0,5 до 2,4. Она предпочтительно состоит из одновалентных тригидроуглеводородсилокси (М) групп формулы
и тетрафункциональных (Q) групп SiO, где R′′ обозначает одновалентную углеводородную группу. Количественное соотношение групп М и групп Q находится предпочтительно в диапазоне от 0,4:1 до 2,5:1 (эквивалентно значению а в формуле
от 0,86 до 2,15), более предпочтительно от 0,4:1 до 1,1:1 и наиболее предпочтительно от 0,5:1 до 0,8:1 (эквивалентно от a=1,0 до a=1,33).
3/2
<mrow><msubsup><mtext>R</mtext><mtext>2</mtext><mrow><mtext>''</mtext></mrow></msubsup><msub><mrow><mtext>SiO</mtext></mrow><mrow><mtext>2/2</mtext></mrow></msub></mrow>
Кремнийорганическая смола предпочтительно является твердой при комнатной температуре. Молекулярная масса смолы может быть увеличена путем конденсации, например, путем нагревания в присутствии основания. Основание, например, может быть водным или спиртовым раствором гидроксида калия или гидроксида натрия, например, раствором в метаноле или пропаноле. Смола, содержащая группы М, трехвалентные R″SiO (Т) звенья и Q звенья, альтернативно может быть использована, или до 20% звеньев в кремнийорганической смоле могут быть двухвалентными звеньями
. Группа R′′ предпочтительно представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, например, метил или этил, или может быть фенилом. Особенно предпочтительным является то, что, по меньшей мере, 80%, наиболее предпочтительно, по существу, все присутствующие группы R′′ являются метальными группами. Смола может быть триметил-блокированной смолой.
Кремнийорганическая смола предпочтительно присутствует в агенте для контроля пенообразования в количестве 1-50% по массе, исходя из полисилоксановой жидкости, в частности 2-30% и наиболее предпочтительно 4-15%. Кремнийорганическая смола может быть растворимой или нерастворимой в полисилоксановой жидкости. Если смола является нерастворимой в полисилоксановой жидкости, то средний размер частицы смолы, например, может составлять от приблизительно 0,5 и 2 до приблизительно 50 и 400 мкм.
Гранулированная композиция для контроля пенообразования в соответствии с настоящим изобретением может содержать дополнительные ингредиенты, такие как регулятор плотности, стабилизатор цвета, такой как малеат или фумарат, например бис(2-метокси-1-зтил)малеат или диаллилмалеат, ацетиленовый спирт, например, метилбутанол или циклооктадиен, загуститель, такой как карбоксиметилцеллюлоза, поливиниловый спирт или гидрофильный или частично гидрофобированный пирогенный кремнезем, или окрашивающий агент, такой как пигмент или краситель.
b) Органическая добавка
Органическая добавка, имеющая температуру плавления от приблизительно 45°C до приблизительно 100°C, является способной смешиваться с полидиорганосилоксановой жидкостью. Под «способной смешиваться», подразумевают, что материалы в жидкой фазе (то есть, в случае необходимости расплавленные), которые смешиваются в пропорциях, в которых они присутствуют в композиции для контроля пенообразования, не показывают разделение фаз. Об этом можно судить по прозрачности жидкой смеси в отсутствие какого-либо наполнителя или смолы. Если жидкости способны смешиваться, смесь является прозрачной и остается как одна фаза. Если жидкости неспособны смешиваться, смесь является непрозрачной и разделяется на две фазы при отстаивании. Органическая добавка повышает эффективность контроля пенообразования. Мы обнаружили, что добавки с температурой плавления, по меньшей мере, приблизительно 45°C, являются эффективными в повышении эффективности контроля пенообразования при полоскании.
22
20
18
Органическая добавка содержит полиольный сложный эфир, который представляет собой полиол, частично или полностью этерифицированный карбоксилатными группами, каждая из которых содержит от 7 до 36 атомов углерода. Полиольный сложный эфир предпочтительно является сложным эфиром глицерина или сложным эфиром высшего полиола, такого как пентаэритрит или сорбит. Полиольный сложный эфир является предпочтительно монокарбоксилатом или поликарбоксилатом (например, дикарбоксилатом, трикарбоксилатом или тетракарбоксилатом), в котором каждая из карбоксилатных групп содержит от 18 до 22 атомов углерода. Такие полиольные карбоксилаты, как правило, имеют температуру плавления, по меньшей мере, 45°C. Полиольный сложный эфир может быть сложным диэфиром гликоля, таким как этиленгликоль или пропиленгликоль, предпочтительно, с карбоновой кислотой, содержащей, по меньшей мере, от 14, 18 до 22 атомов углерода, например этиленгликоль дистеарат. Примеры сложных эфиров глицерина включают глицерин тристеарат и сложные эфиры глицерина насыщенных карбоновых кислот, содержащих 20 или 22 атома углерода, такие как материал с температурой плавления приблизительно 54°C коммерчески доступный под торговой маркой Synchrowax HRC от Croda, как полагают, в основном представляет собой триглицерид C жирной кислоты с некоторыми С и C цепями. Альтернативные приемлемые полиольные сложные эфиры представляют собой сложные эфиры пентаэритрита, такие как пентаэритрит тетрабегенат и пентаэритрит тетрастеарат.
Полиольный сложный эфир может содержать жирные кислоты с различной длиной цепи, который является обычным в природных продуктах. Органическая добавка может представлять собой смесь полиольных сложных эфиров, например, смесь сложных эфиров, содержащих различные карбоксилатные группы, таких как глицерин трипальмитата и глицерин тристеарата, или глицерин тристеарата и Synchrowax HRC, или этиленгликоль дистеарата и Synchrowax HRC.
Органическая добавка также может содержать более полярный полиольный сложный эфир. В одном осуществлении, полярные полиольные сложные эфиры включают частично этерифицированные полиолы, включая сложные моноэфиры или сложные диэфиры глицерина с карбоновой кислотой, содержащей от 8 до 30 атомов углерода, например, глицерин моностеарат, глицерин монолаурат, глицерин дистеарат или глицерин монобеганат. Смеси сложных моноэфиров и сложных диэфиров глицерина могут быть использованы. Частичные сложные эфиры других полиолов также являются полезными, например, пропиленгликоль монопальмитат, сорбитан моностеарат или этиленгликоль моностеарат.
c) Водорастворимый неорганический носитель в виде частиц
Примерами водорастворимых неорганических носителей в виде частиц являются фосфаты, например, порошкообразный или гранулированный триполифосфат натрия; сульфаты, например, сульфат натрия; карбонаты, например, карбонат натрия, безводный карбонат натрия или карбонат натрия моногидрат; силикаты, например, силикат натрия; цитраты, например, цитрат натрия; ацетаты, например, ацетат натрия; сесквикарбонат натрия; бикарбонат натрия; и их смеси. Размер частицы водорастворимого неорганического носителя предпочтительно находится в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 30 мкм, более предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 20 мкм. В одном аспекте, гранулированная композиция для контроля пенообразования может быть покрыта водорастворимыми неорганическими носителями в виде частиц, образуя гранулированную композицию для контроля пенообразования, которая может быть легко включена в порошковое моющее средство.
В одном осуществлении, гранулированная композиция для контроля пенообразования содержит нерастворимый в воде неорганический ингредиент, предпочтительно, нерастворимый в воде неорганический ингредиент является цеолитом или кремнеземом, наиболее предпочтительно цеолитом. В одном аспекте нерастворимый в воде неорганический ингредиент смешивают с водорастворимым неорганическим носителем. Нерастворимый в воде неорганический ингредиент составляет не более, чем 50 мас. %, или 20 мас. %, или 10 мас. %, или 5 мас. % гранулированной композиции для контроля пенообразования.
d) Катионный полимер
Катионный полимер представляет собой полимер, имеющей суммарный катионный заряд. Катионный полимер может быть амфотерным полимером. Амфотерные полимеры в соответствии с настоящим изобретением, также будут иметь суммарный катионный заряд, то есть общие катионные заряды на данных полимерах будут превышать общий анионный заряд. Плотность заряда заряженного полимера находится в диапазоне от приблизительно 0,05, 0,5 и 2,5 до приблизительно 7, 12 и 23 миллиэквивалентов/г (дальше в данной заявке, сокращенно, «мэкв./г»). Плотность заряда рассчитывается путем деления числа суммарного заряда на повторяющееся звено на молекулярную массу повторяющегося звена. Положительные заряды могли располагаться на каркасе полимеров или на боковых цепях полимеров. Для полимеров с аминными мономерами, плотность заряда зависит от pH носителя. Для данных полимеров, плотность заряда измеряют при pH 7.
3
Средневесовая молекулярная масса катионного полимера, как правило, будет составлять от приблизительно 80000, приблизительно 150000, приблизительно 200000 до приблизительно 3000000, приблизительно 4000000, как определено с помощью гель-проникающей хроматографии по отношению к полиэтиленоксидным стандартам с RI обнаружением. Подвижная фаза, использованная в хроматографии, представляет собой раствор 20% метанола в 0,4 М МЕА, 0,1 М NaNO, 3% уксусной кислоты на колонке Waters Linear Ultrahdyrogel, 2 в серии. Колонки и детекторы выдерживают при 40°C. Скорость потока устанавливают на 0,5 мл/мин.
Молекулярная масса и плотность заряда катионного полимера могут действовать для «компенсации» друг друга. Более низкая плотность заряда полимеров будет работать при условии, что их молекулярная масса достаточно высокая, и более низкая молекулярная масса полимеров будет работать при условии, что их плотность заряда достаточно высокая. Таким образом, как представляется, оптимальным является параметр катионности, когда параметр катионности определяется как произведение молекулярной массы ∗ плотность заряда/1000 (MW∗CD/1000). Предпочтительные заряженные полимеры имеют параметр катионности от приблизительно 50, приблизительно 100, приблизительно 150 до приблизительно 50000, приблизительно 70000, приблизительно 90000 мэкв.∗Да/г.
Неограничивающие примеры катионного полимера могут включать;
а. Катионные полисахариды:
Катионные полисахариды включают, но не ограничиваются этим, катионные производные целлюлозы, катионные производные гуаровой камеди, хитозан и производные, и катионные крахмалы. Катионные полисахариды имеют молекулярную массу от приблизительно 50000 до приблизительно 2 миллионов, предпочтительно от приблизительно 100000 до приблизительно 1500000.
Одна группа предпочтительных катионных полисахаридов представлена структурной формулой I следующим образом:
,
1
2
3
где R, R, R каждый независимо представляет собой Н, C1-24алкил (линейный или разветвленный),
,
x
где n означает от приблизительно 0 до приблизительно 10; R представляет собой H, C1-24алкил (линейный или разветвленный) или
5
7
8
9
или их смеси, где Z представляет собой водорастворимый анион, предпочтительно хлорид, бромид, йодид, гидроксид, фосфат, сульфат, метилсульфат и ацетат; R выбран из H, или С1-С6алкила, или их смесей; R, R и R выбирают из H, или С1-С28алкила, бензила или замещенного бензила или их смесей,
4
m
R представляет собой Н или -(P)-H, или их смеси; где P представляет собой повторяющееся звено аддитивного полимера, образованного катионным мономером. В одном осуществлении, катионный мономер выбран из метакриламидотриметиламмоний хлорида, диметилдиаллиламмония, имеющего формулу:
,
который в результате приводит к полимеру или сополимеру, имеющему звенья с формулой:
,
где Z′ представляет собой водорастворимый анион, предпочтительно хлорид, бромид, йодид, гидроксид, фосфат, сульфат, метилсульфат и ацетат или их смеси, и m означает от приблизительно 1 до приблизительно 100.
Замещение алкила на сахаридных кольцах полимера находится в диапазоне от приблизительно 0,01% до 5% на звено сахара, более предпочтительно от приблизительно 0,05% до 2% на глюкозное звено, полимерного материала.
Предпочтительные катионные полисахариды включают катионные гидроксиал кил целлюлозы. Примеры катионной гидроксиал кил целлюлозы включают те, что обозначены как Polyquaternium 10 в соответствии с INCI, такие как те, которые продаются под торговыми марками Ucare Polymer JR 30М, JR 400, JR 125, LR 400 и LK 400 полимеры; Polyquaternium 67, которые продаются под торговой маркой Softcat SK ТМ, все из которых доступны от Amerchol Corporation Edgewater NJ; и Polyquaternium 4, доступный под торговой маркой Celquat Н200 и Celquat L-200 от National Starch и Chemical Company, Bridgewater, NJ. Другие предпочтительные полисахариды включают гидроксиэтилцеллюлозу или гидроксипропилцеллюлозу, кватернизованную глицидил С12-С22алкилдиметиламмоний хлоридом. Примеры таких полисахаридов включают полимеры с INCI названиями Polyquaternium 24, которые продаются под торговой маркой Quaternium LM 200, PG-гидроксиэтилцеллюлоза лаурилдиаммоний хлорид, который продается под торговой маркой Crodacel LM, PG-гидроксиэтилцеллюлоза кокодиаммоний хлорид, который продается под торговой маркой Crodacel QM, и PG-гидроксиэтилцеллюлоза стеарилдиаммоний хлорид, который продается под торговой маркой Crodacel QS, и алкилдиметиламмоний гидроксипропилоксиэтилцеллюлозу.
В одном осуществлении в соответствии с настоящим изобретением, катионный полимер содержит катионный крахмал. Они описаны D.В. Solarek in Modified Starches, Properties and Uses, опубликованный CRC Press (1986) и в патенте США №7,135,451, кол. 2, строка 33 - кол. 4, строка 67. В другом осуществлении, катионный крахмал в соответствии с настоящим изобретением, содержит амилозу в количестве от приблизительно 0% до приблизительно 70% по массе катионного крахмала. В еще другом осуществлении, когда катионный крахмал содержит катионный кукурузный крахмал, катионный крахмал содержит от приблизительно 25% до приблизительно 30% амилозы, по массе катионного крахмала. В вышеуказанных осуществлениях, другие полимеры, содержащие амилопектин, могут присутствовать в указанном катионном крахмале, чтобы заполнить оставшиеся процентные содержания.
Третья группа предпочтительных полисахаридов представляет собой катионные галактоманнаны, такие как катионные гуаровые камеди или катионная камедь плодов рожкового дерева. Примерами катионной гуаровой камеди являются четвертичные аммониевые производные гидроксипропилового гуара, продаваемые под торговыми марками Jaguar С13 и Jaguar Excel, доступными от Rhodia, Inc of Cranburry NJ и N-Hance от Aqualon, Wilmington, DE.
b. Синтетические катионные полимеры
Синтетические катионные полимеры в целом и способ их получения известны в литературе. Например, подробное описание катионных полимеров может быть найдено в статье М. Fred Hoover, которая опубликована в Journal of Macromolecular Science-Chemistry, A4(6), pp 1327-1417, October, 1970. Полное раскрытие статьи Hoover включено в данную заявку путем ссылки. Другие приемлемые катионные полимеры представляют собой те, которые используют в качестве удерживающих добавок в производстве бумаги. Они описаны в «Pulp and Paper, Chemistry and Chemical Technology)) Volume III, под редакцией James Casey (1981). Молекулярная масса данных полимеров находится в диапазоне от приблизительно 80000 до приблизительно 4000000 Да.
i. Аддитивные полимеры
Синтетические полимеры включают, но не ограничиваются этим, синтетические аддитивные полимеры общей структуры
,
1
2
где R, R и Z определены ниже в данной заявке. Предпочтительно, линейные полимерные звенья образуются из линейно полимеризующихся мономеров. Линейно полимеризующиеся мономеры определены в данной заявке как мономеры, которые при стандартных условиях полимеризации в результате дают линейную или разветвленную полимерную цепь, или, альтернативно, которые линейно распространяют полимеризацию. Линейно полимеризующиеся мономеры в соответствии с настоящим изобретением имеют формулу:
.
Тем не менее, специалисты в данной области техники признают, что многие полезные линейные мономерные звенья вводят опосредовано, в частности, звенья виниламина, звенья винилового спирта, и не по способу линейно полимеризующихся мономеров. Например, винилацетатные мономеры сразу встроенные в каркас гидролизуют с образованием звеньев винилового спирта. Для целей настоящего изобретения, линейные полимерные звенья могут быть введены непосредственно, то есть с помощью линейно полимеризующихся звеньев, или опосредованно, то есть с помощью предшественника, как в случае винилового спирта, приведенного в данной заявке выше.
1
Каждый R независимо представляет собой водород, С1-С12алкил, замещенный или незамещенный фенил, замещенный или незамещенный бензил, -ORa или -C(O)ORa, где Ra выбирают из водорода, и С1-С24алкила, и их смесей. Предпочтительно R1 представляет собой водород, С1-С4алкил, -ORa, или -C(O)ORa.
2
2
Каждый R независимо представляет собой водород, гидроксид, галоген, С1-С12алкил, -ORa, замещенный или незамещенный фенил, замещенный или незамещенный бензил, карбоциклил, гетероциклил, и их смеси. Предпочтительный R представляет собой водород, С1-С4алкил, и их смеси.
3
3
3
3
+
3
-
4
3
3
+
3
3
+
3
-
3
+
3
-
3
+
3
-
2
2
2
n
2
2
n
3
2
2
n
2
2
n
3
2
n
2
2
n
3
2
n
2
2
n
3
2
2
3
Каждый Z независимо представляет собой водород, галоген; линейный или разветвленный С1-С30алкил, нитрило, -N(R); -C(O)N(R); -NHCHO(формамидо); -OR, -O(CH)N(R), -O(CH)N(R)X, -C(O)OR; -C(O)N-(R), -C(O)O(CH)N(R), -C(O)O(CH)N(R)X, OCO(CH)N(R), -OCO(CH)N(R)X, -C(O)NH(CH)N(R), C(O)NH(CH)N(R)X, -(CH)nN(R)2, -(CH)nN(R)X,
3
каждый R независимо представляет собой водород, С1-С24алкил, С2-С8гидроксиалкил, бензил; замещенный бензил и их смеси;
4
каждый R независимо представляет собой водород или С1-С24алкил, и ,
X представляет собой водорастворимый анион; индекс n означает от 1 до 6.
5
R независимо представляет собой водород, С1-С6алкил, и их смеси.
Z также может быть выбран из неароматического азотсодержащего гетероцикла, содержащего ион четвертичного аммония, гетероцикла, содержащего N-оксидный фрагмент, ароматического азотсодержащего гетероциклила, в котором один или более атомов азота кватернизованы; ароматического азотсодержащего гетероцикла, в котором, по меньшей мере, один атом азота представляет собой N-оксид; или их смесей. Неограничивающие примеры аддитивных полимеризующихся мономеров, содержащих гетероциклилическое звено Z, включают 1-винил-2-пирролидинон, 1-винилимидазол, кватернизованный винилимидазол, 2-винил-1, 3-диоксолан, 4-винил-1-циклогексен1,2-эпоксид и 2-винилпиридин, 2-винилпиридин N-оксид, 4-винилпиридин N-оксид.
Неограничивающий пример звена Z, которое может быть получено с образованием катионного заряда in situ, представляет собой звено -NHCHO, формамид. Составитель композиции может получить полимер или сополимер, содержащий формамидные звенья, некоторые из которых впоследствии гидролизуют с образованием эквивалентов виниламина.
Полимеры и сополимеры в соответствии с настоящим изобретением содержат звенья Z, которые имеют катионный заряд, или, которые приводят в результате к звену, которое образует катионный заряд in situ. Когда сополимеры в соответствии с настоящим изобретением содержат более, чем одно звено Z, например, звенья Z1, Z2,…Zn, по меньшей мере, приблизительно 1% мономеров, которые содержат сополимеры, будут содержать катионное звено.
Полимеры или сополимеры в соответствии с настоящим изобретением могут содержать одно или более циклических полимерных звеньев, которые получены из циклически полимеризующихся мономеров. Циклически полимеризующиеся мономеры определены в данной заявке как мономеры, которые при стандартных условиях полимеризации в результате дают циклический полимерный остаток, а также служащие для линейного распространения полимеризации. Предпочтительные циклически полимеризующиеся мономеры в соответствии с настоящим изобретением имеют формулу:
,
4
4
5
в которой каждый R независимо представляет собой олефинсодержащее звено, которое способно к распространению полимеризации в дополнение к образованию циклического остатка со смежным звеном R; R представляет собой С1-С12 линейный или разветвленный алкил, бензил, замещенный бензил и их смеси; X представляет собой водорастворимый анион.
4
Неограничивающие примеры звеньев R включают аллильные и замещенные алкилом аллильные звенья. Предпочтительно, образующийся в результате циклический остаток представляет собой шестичленное кольцо, содержащее атом четвертичного азота.
5
R предпочтительно представляет собой С1-С4алкил, предпочтительно метил.
Примером циклически полимеризующегося мономера является диметилдиаллиламмоний, имеющий формулу:
,
который в результате дает полимер или сополимер, имеющей звенья с формулой:
,
в которой предпочтительно индекс z означает от приблизительно 10 до приблизительно 50000.
Неограничивающие примеры предпочтительных полимеров в соответствии с настоящим изобретением включают сополимеры, полученные из одного или более катионных мономеров, выбранных из группы, состоящей из
N,N-диалкиламиноалкилметакрилата, N,N-диалкиламиноалкилакрилата, N,N-диалкиламиноалкилакриламида, N,N-диалкиламиноалкилметакриламида, кватернизованного N,N-диалкиламиноалкилметакрилата, кватернизованного N,N-диалкиламиноалкилакрилата, кватернизованного N,N-диалкиламиноалкилакриламида, кватернизованного N,N-диалкиламиноалкилметакриламид виниламина и его производных, аллиламина и его производных, винилимидазола, кватернизованного винилимидазола и диаллилдиалкиламмоний хлорида, и их комбинаций.
Необязательно, второй мономер выбран из группы, состоящей из акриламида, N,N-диалкилакриламида, метакриламида, N,N-диалкилметакриламида, С1-С12алкилакрилата, С1-С12гидроксиалкилакрилата, полиалкиленгликоль акрилата, С1-С12алкилметакрилата, С1-С12гидроксиалкилметакрилата, полиалкиленгликоль метакрилата, винилацетата, винилового спирта, винилформамида, винилацетамида, винилалкилового эфира, винилпиридина, винилпирролидона, винилимидазола и производных, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, малеиновой кислоты, винилсульфоновой кислоты, стиролсульфоновой кислоты, акриламидопропилметансульфоновой кислоты (AMPS) и их солей, и их комбинаций.
Полимер необязательно может быть поперечно сшитым. Поперечно сшивающие мономеры включают, но не ограничиваются этим, этиленгликоль диакрилат, дивинилбензол и бутадиен.
Предпочтительные катионные мономеры включают N,N-диметиламиноэтилакрилат, N,N-диметиламиноэтилметакрилат (DMAM), [2-(метакрилоиламино)этил]триметиламмоний хлорид (QDMAM), N,N-диметиламинопропилакриламид (DMAPA), N,N-диметиламинопропилметакриламид (DMAPMA), акриламидопропилтриметиламмоний хлорид, метакриламидопропилтриметиламмоний хлорид (МАРТАС), кватернизованный винилимидазол и диаллилдиметиламмоний хлорид и их производные.
Предпочтительные вторые мономеры включают акриламид, N,N-диметилакриламид, С1-С4алкилакрилат, С1-С4гидроксиалкилакрилат, винилформамид, винилацетат и виниловый спирт. Наиболее предпочтительные неионные мономеры представляют собой акриламид, гидроксиэтилакрилат (HEA), гидроксипропилакрилат и их производные.
Наиболее предпочтительные синтетические полимеры представляют собой поли(акриламид-со-диаллилдиметиламмоний хлорид), поли(акриламид-метакриламидопропилтриметиламмоний хлорид), поли(акриламид-со-N,N-диметиламиноэтилметакрилат), поли(акриламид-со-N,N-диметиламиноэтилметакрилат), поли(гидроксиэтилакрилат-со-диметиламиноэтилметакрилат), поли(гидроксипропилакрилат-со-диметиламиноэтилметакрилат), поли(гидроксипропилакрилат-со-метакриламидопропилтриметиламмоний хлорид), поли(акриламид-со-диаллилдиметиламмоний хлорид-со-акриловая кислота), поли(акриламид-метакриламидопропилтриметиламмоний хлорид-со-акриловая кислота).
ii. Полиэтиленимин и его производные.
Существуют коммерчески доступные под торговой маркой Lupasol от BASF AG, Ludwigschaefen, Germany. В одном осуществлении, полиэтиленовое производное представляет собой амидное производное полиэтиленимина, которое продается под торговой маркой Lupoasol SK. Кроме того, включенными являются алкоксилированный полиэтиленимин; алкилполиэтиленимин и кватернизованный полиэтиленимин.
iii. Полиамидоамин-эпихлоргидриновые (РАЕ) смолы
PAE смола представляет собой продукт конденсации полиалкиленполиамина с поликарбоновой кислотой. Наиболее распространенными РАЕ смолами являются продукты конденсации диэтилентриамина с адипиновой кислотой, с последующей дальнейшей реакцией с эпихлоргидрином. Они доступны от Hercules Inc., Wilmington DE под торговой маркой Kymene или от BASF A.G. под торговой маркой Luresin. Данные полимеры описаны в Wet Strength Resins and Their Applications edited by L.L. Chan, TAPPI Press (1994).
e) Поверхностно-активное вещество
Поверхностно-активное вещество может быть выбрано из неионных, катионных, анионных, цвиттерионных поверхностно-активных веществ и их смесей. Поверхностно-активное вещество может быть неионным поверхностно-активным веществом, анионным поверхностно-активным веществом или их смесью. Поверхностно-активное вещество может быть неионным поверхностно-активным веществом, или даже алкоксилированным неионным поверхностно-активным веществом.
14-15
Неионное поверхностно-активное вещество, например, может быть алкоксилированным неионным поверхностно-активным веществом, таким как конденсат этиленоксида с длинноцепочечным (жирным) спиртом или (жирной) кислотой, например, C спиртом, конденсированным с 7 молями этиленоксида, конденсат этиленоксида с амином или амидом, или продукт конденсации этилен- и пропиленоксидов. Кроме того, приемлемые неионные поверхностно-активные вещества включают силоксановые полиоксиалкиленовые сополимеры, алкилоламиды жирной кислоты, оксиды жирного амина, сложные эфиры сахарозы, глицерин или сорбит и фтор-поверхностно-активные вещества.
8-18
8-18
8-18
8
18
6
12
12
18
6
12
14
22
14
22
Приемлемые неионные поверхностно-активные вещества включают алкилполиглюкозид и/или алкилалкоксилированный спирт. Предпочтительные неионные алкилалкоксилированные спирты включают C алкилалкоксилированный спирт, предпочтительно, C алкилэтоксилированный спирт, предпочтительно, алкилалкоксилированный спирт имеет среднюю степень алкоксилирования от 1 до 50, предпочтительно, от 1 до 30, или от 1 до 20, или от 1 до 10, предпочтительно, алкилалкоксилированный спирт представляет собой C алкилэтоксилированный спирт, имеющей среднюю степень этоксилирования от 1 до 10, предпочтительно, от 1 до 7, более предпочтительно от 1 до 5 и, наиболее предпочтительно, от 3 до 7. Алкилалкоксилированный спирт может быть линейным или разветвленным, и замещенным или незамещенным. Приемлемые неионные поверхностно-активные вещества могут быть выбраны из группы, состоящей из: C-Cалкилэтоксилатов, таких как, NEODOL неионные поверхностно-активные вещества от Shell; С-Салкилфенолалкоксилатов, где предпочтительно алкоксилатные звенья представляют собой этиленокси звенья, пропиленокси звенья или их смесь; конденсатов С-С спирта и C-Cалкилфенола с этиленоксидными/пропиленоксидными блок-полимерами, такими как Pluronic от BASF; С-С разветвленных в середине цепи спиртов; С-С разветвленных в середине цепи алкилалкоксилатов, предпочтительно имеющих среднюю степень алкоксилирования от 1 до 30; алкилполисахаридов, предпочтительно алкилполигликозидов; амидов полигидрокси жирной кислоты; эфир-блокированных поли(оксиалкилированных) спиртовых поверхностно-активных веществ; и их смесей.
10-13
8-18
12
8-18
8-18
8-18
Анионные поверхностно-активные вещества могут включать сульфатные и сульфонатные поверхностно-активные вещества. Предпочтительные сульфонатные поверхностно-активные вещества включают алкилбензолсульфонат, предпочтительно Cалкилбензолсульфонат. Приемлемый алкилбензолсульфонат (LAS) можно получить, предпочтительно получают, путем сульфонирования коммерчески доступного линейного алкилбензола (LAB); приемлемый LAB включает низший 2-фенил LAB, такой как поставляемый Sasol под торговой маркой Isochem или поставляемый Petresa под торговой маркой Petrelab, другой приемлемый LAB включает высший 2-фенил LAB, такой как поставляемый Sasol под торговой маркой Hyblene. Приемлемое анионное поверхностно-активное вещество представляет собой алкилбензолсульфонат, который получают путем катализируемого DETAL процесса, хотя другие пути синтеза, например, HF, также могут быть приемлемы. Предпочтительные сульфатные поверхностно-активные вещества включают алкил сульфат, предпочтительно Cалкил сульфат или преимущественно C алкил сульфат. Другим предпочтительным сульфатным поверхностно-активным веществом является алкилалкоксилированный сульфат, предпочтительно алкилэтоксилированный сульфат, предпочтительно C алкилалкоксилированный сульфат, предпочтительно C алкилэтоксилированный сульфат, предпочтительно алкилалкоксилированный сульфат имеет среднюю степень алкоксилирования от 0,5 до 20, предпочтительно от 0,5 до 10, предпочтительно алкилалкоксилированный сульфат представляет собой C алкилэтоксилированный сульфат, имеющий среднюю степень этоксилирования от 0,5 до 10, предпочтительно от 0,5 до 7, более предпочтительно от 0,5 до 5 и наиболее предпочтительно от 0,5 до 3. Алкилсульфат, алкилалкоксилированный сульфат и алкилбензолсульфонаты могут быть линейными или разветвленными, замещенными или незамещенными.
Приемлемые органические анионные поверхностно-активные вещества включают алкиларилсульфонаты, например, натрий додецилбензолсульфонат, сульфаты длинноцепочечных (жирных) спиртов, олефиновые сульфаты и сульфонаты, сульфатированные моноглицериды, сульфатированные сложные эфиры, сульфированные или сульфатированные этоксилатные спирты, сульфосукцинаты, алкансульфонаты, мыла щелочных металлов высших жирных кислот, фосфатные сложные эфиры, алкилизетионаты, алкилтаураты и/или алкилсаркозинаты.
Приемлемые катионные поверхностно-активные вещества включают алкильные соединения пиридиния, алкильные соединения четвертичного аммония, алкильные соединения четвертичного фосфония, алкильные соединения третичного сульфония, и их смеси. Предпочтительные катионные поверхностно-активные вещества представляют собой соединения четвертичного аммония, имеющие общую формулу:
1
2
3
+
-
(R)(R)(R)(R)NX,
6-18
1
2
3
6-18
8-10
10-12
10
в которой, R представляет собой линейный или разветвленный, замещенный или незамещенный Cалкильный или алкенильный фрагмент, R и R независимо выбирают из метильного или этильного фрагментов, R представляет собой гидроксильный, гидроксиметильный или гидроксиэтильный фрагмент, X представляет собой анион, который обеспечивает нейтральность заряда, предпочтительные анионы включают: галогениды, предпочтительно хлорид; сульфат; и сульфонат. Предпочтительные катионные моющие поверхностно-активные вещества представляют собой моно-Cалкил моногидроксиэтил диметил четвертичные аммониевые хлориды. Высоко предпочтительные катионные моющие поверхностно-активные вещества представляют собой моно-Cалкил моногидроксиэтил диметил четвертичный аммониевый хлорид, моно-Cалкил моногидроксиэтил диметил четвертичный аммониевый хлорид и моно-C алкил моногидроксиэтил диметил четвертичный аммониевый хлорид.
Катионное поверхностно-активное вещество, например, может быть солью алкиламина, солью четвертичного аммония, солью сульфония или солью фосфония.
Цвиттерионное (амфотерное) поверхностно-активное вещество, например, может быть соединением имидазолина, солью алкиламинокислоты или бетаином.
Не будучи связанными какой-либо теорией, поверхностно-активное вещество (e) усиливает действие катионного полимера (d) в подавлении пены при полоскании по сравнению с подавлением пены во время стирки. Массовое соотношение катионного полимера (d) и поверхностно-активного вещества (e) предпочтительно составляет от 1:9 до 9:1. Катионный полимер (d) и поверхностно-активное вещество (e) могут быть легко смешаны вместе перед смешиванием с другими компонентами гранулы для контроля пенообразования, хотя они, если необходимо, могут быть добавлены отдельно.
Дополнительные моющие ингредиенты
Оставшаяся часть моющего средства для стирки белья, как правило, содержит от приблизительно 5% до приблизительно 70%, или от приблизительно 10% до приблизительно 60% вспомогательных ингредиентов. Приемлемые моющие ингредиенты включают: катализаторы на основе переходных металлов; иминные усилители отбеливания; ферменты, такие как амилазы, карбогидразы, целлюлазы, лакказы, липазы, отбеливающие ферменты, такие как оксидазы и пероксидазы, протеазы, пектат лиазы и маннаназы; источник пероксигена, такой как перкарбонаные соли и/или перборатные соли, предпочтительным является перкарбонат натрия, источник пероксигена предпочтительно, по меньшей мере, частично покрыт, предпочтительно полностью покрыт, покрывающим ингредиентом, таким как карбонатная соль, сульфатная соль, силикатная соль, боросиликат или смеси, в том числе их смешанные соли; активатор отбеливания, такой как тетраацетилэтилендиамин, оксибензол сульфонатные активаторы отбеливания, такие как нонаноил оксибензол сульфонат, капролактамные активаторы отбеливания, имидные активаторы отбеливания, такие как N-нонаноил-N-метил-ацетамид, предварительно образованные перкислоты, такие как N,N-фталоиламино пероксикапроевая кислота, нониламидо пероксиадипиновая кислота или дибензоилпероксид; системы подавления пенообразования, такие как пеногасители на силиконовой основе; осветлители; оттеночные агенты; фотоотбеливатель; агенты для смягчения тканей, такие как глина, силикон и/или четвертичные аммониевые соединения; флокулянты, такие как полиэтиленоксид; ингибиторы переноса красителей, такие как поливинилпирролидон, поли 4-винилпиридин N-оксид и/или сополимер винилпирролидона и винилимидазола; компоненты целостности тканей, такие как олигомеры, полученные путем конденсации имидазола и эпихлоргидрина; диспергаторы загрязнений и вспомогательные агенты, препятствующие повторному осаждению, такие как алкоксилированные полиамины и этоксилированные этилениминные полимеры; препятствующие повторному осаждению компоненты, такие как сложные полиэфиры и/или терефталатные полимеры, полиэтиленгликоль, включая полиэтиленгликоль, замещенный виниловым спиртом и/или винилацетатными боковыми группами; отдушки, такие как микрокапсулы отдушек, полимерные системы доставки отдушек, включая комплексы отдушка на основе оснований Шиффа/полимер, ноты отдушки, инкапсулированной в крахмал; мыльные кольца; частицы с эстетическими свойствами, включая цветную лапшу и/или иглы; красители; наполнители, такие как сульфат натрия, хотя может быть предпочтительным для композиции, по существу, быть свободной от наполнителей; карбонатную соль включая карбонат натрия и/или бикарбонат натрия; силикатную соль, такую как силикат натрия, включая 1,6R и 2,0R силикат натрия или метасиликат натрия; сложные сополиэфиры дикарбоновых кислот и диолов; целлюлозные полимеры, такие как метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтоксицеллюоза или другая алкил или алкилалкоксицеллюлоза и гидрофобно модифицированная целлюлоза; карбоновую кислоту и/или ее соли, включая лимонную кислоту и/или цитрат натрия; и любую их комбинацию.
Другие поверхностно-активные вещества, полезные в данной заявке, включают катионные поверхностно-активные вещества, неионные поверхностно-активные вещества и амфотерные поверхностно-активные вещества. Такие поверхностно-активные вещества хорошо известны для использования в моющих средствах для стирки белья и, как правило, присутствуют в количествах от приблизительно 0,2% или 1% до приблизительно 40% или 50%.
Способ стирки ткани
Настоящее изобретение также относится к способу очистки ткани, при этом указанный способ включает стадии, на которых:
a) обеспечивают моющее средство для стирки белья в соответствии с настоящим изобретением;
b) образуют раствор для стирки белья посредством разбавления моющего средства для стирки белья, при этом количество анионного поверхностно-активного вещества раствора для стирки белья составляет, по меньшей мере, 80 м.д.;
c) стирают ткань в растворе для стирки белья;
d) ополаскивают ткань в воде, при этом концентрация анионного моющего поверхностно-активного вещества составляет не более, чем 25 мас. % от концентрации анионного моющего поверхностно-активного вещества на стадии b).
Концентрация анионного моющего поверхностно-активного вещества в растворе для стирки белья во время стирки предпочтительно составляет, по меньшей мере, приблизительно 80 м.д., или 140 м.д., или 200 м.д., или 400 м.д., или 600 м.д., и концентрация анионного моющего поверхностно-активного вещества во время полоскания составляет не более, чем 25 мас. % от концентрации анионного моющего поверхностно-активного вещества во время стадии стирки, например, составляет не более, чем 200 м.д., или 150 м.д., или 100 м.д., или 80 м.д., или 50 м.д.
Способ получения
Представленные моющие средства для стирки белья могут быть получены путем смешивания гранулированной композиции для контроля пенообразования с анионным поверхностно-активным веществом. Анионное поверхностно-активное вещество, как правило, находится в форме водорастворимой гранулы, образованной посредством агломерации, и/или распылительной сушки, и/или экструзии, и процессы их получения могут быть или периодическими, или непрерывными процессами, оба из которых хорошо известны в данной области техники.
Один аспект настоящего изобретения представляет собой способ получения гранулированной композиции для контроля пенообразования, который включает стадии, на которых:
получают частицу для контроля пенообразования, включая смешивание
(a) агента для контроля пенообразования, содержащего
(i) полидиорганосилоксановую жидкость, содержащую звенья формулы
,
где каждая группа R, которые могут быть одинаковыми или различными, выбрана из алкильной группы, содержащей от 1 до 36 атомов углерода, или арильной группы, или аралкильной группы, содержащей до 36 атомов углерода, где среднее число атомов углерода в группах R составляет, по меньшей мере, 1,3;
(ii) гидрофобный наполнитель, диспергированный в полидиорганосилоксановой жидкости; и
(iii) необязательно, кремнийорганическую смолу; и
(b) органической добавки с температурой плавления от 45 до 100°C, содержащей полиольный сложный эфир, который представляет собой полиол полностью или частично этерифицированный карбоксилатными группами, каждая из которых содержит от 7 до 36 атомов углерода; и
осаждают смесь из (a) и (b) на водорастворимом неорганическом носителе в виде частиц, при этом смесь из (a) и (b) находится в неводной жидкой форме перед осаждением ее на водорастворимый неорганический носитель в виде частиц; и
осаждают смесь из (d) полимера, имеющего суммарный катионный заряд, и поверхностно-активного вещества (e) на водорастворимый неорганический носитель в виде частиц,
при этом смесь из (a) и (b) и смесь из (d) и (e) осаждают на водорастворимый неорганический носитель, или одновременно, или последовательно.
На следующей стадии, гранулированную композицию для контроля пенообразования могут добавлять в моющий состав для стирки белья.
В одном аспекте, поверхностно-активное вещество (e) может быть добавлено независимо или как смесь вместе с полимером, имеющим суммарный катионный заряд.
В одном осуществлении, смесь из катионного полимера (d) и поверхностно-активного вещества (e) смешивают с агентом для контроля пенообразования (a) и органической добавкой (b) перед тем как осаждают на носитель в виде частиц. Смесь из (d) и (e) может быть получена первой, с последующим добавлением смеси из (a) и (b) в (d) и (e).
В одном осуществлении коацерват анионного поверхностно-активного вещества и катионного полимера получают перед добавлением к агенту для контроля пенообразования и органической добавке. Коацерват может дополнительно содержать неионное поверхностно-активное вещество.
Смесь агента для контроля пенообразования и органической добавки предпочтительно осаждают на носители в виде частиц при температуре, при которой органическая добавка является жидкой, например, температура находится в диапазоне приблизительно 45-100°C. По мере того, как смесь охлаждают на носителях в виде частиц, она затвердевает до структуры, которая способствует повышению эффективности композиции для контроля пенообразования. Композицию для контроля пенообразования предпочтительно получают с помощью процесса агломерации, в котором композицию для контроля пенообразования, содержащую агент для контроля пенообразования и органическую добавку, распыляют на носители в виде частиц, при перемешивании частиц. В одном осуществлении, частицы перемешивают в смесителе с высоким усилием сдвига, через который частицы проходят непрерывно. Смесь из (d) и (e) и смесь из (a) и (b) может быть осаждена на водорастворимый неорганический носитель в виде частиц с помощью распылительного сопла. В одном аспекте, смесь из (d) и (е) и смесь из (а) и (b) смешивают вместе в наконечнике сопла непосредственно перед распылением.
Один тип приемлемого смесителя является вертикальным, непрерывного действия смесителем с высоким усилием сдвига, в котором композицию для контроля пенообразования распыляют на частицы. Одним примером такого смесителя является смеситель, доступный под названием Flexomix от Hosokawa Schugi.
Альтернативные приемлемые смесители, которые могут быть использованы, включают горизонтальные смесители с высоким усилием сдвига, в которых кольцеобразный слой смеси порошок-жидкость образуется в смесительной камере, с временем пребывания от нескольких секунд до приблизительно 2 минут. Примерами данного семейства машин являются стержневые смесители, например, TAG серии от LB, RM-типа машины от Rubberg-Mischtechnik или другие стержневые смесители, поставляемые от Lodige, и лопастные смесители, например CB серии от Lodige, Corimix от Drais-Manheim и Conax от Ruberg Mischtechnik.
Другие возможные смесители, которые могут быть использованы в способе в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой Glatt грануляторы, лемеховые смесители, как те, что продаются, например, Lodige GmbH, двухлопастные смесители со встречным вращением, коммерчески доступные под названием Forberg, интенсивные смесители, включающие рычаг смешивания с высоким усилием сдвига внутри вращающегося цилиндрического сосуда, коммерчески доступные под названием Typ R от Eirich, под названием Zig-Zag от Patterson-Kelley, и под названием НЕС от Niro.
Индекс пены при стирке и индекс пены при полоскании
Индекс пены при стирке используют, чтобы сравнить объем пены, образованный во время стадии стирки представленным моющим средством для стирки белья, содержащим гранулированную композицию для контроля пенообразования, по сравнению с моющим средством для стирки белья самостоятельно без присутствия гранулированной композиции для контроля пенообразования, в качестве контроля. В данной заявке, объем пены измеряют по высоте пены в соответствии со стандартным процессом стирки, описанным ниже.
Индекс пены при полоскании используют, чтобы сравнить объем пены, остающийся после полоскания от представленных моющих средств для стирки белья, содержащих гранулированную композицию для контроля пенообразования, по сравнению с моющими средствами для стирки белья самостоятельно, в качестве контроля. В данной заявке объем пены измеряют по площади поверхности пены в резервуаре для полоскания в соответствии со стандартизированным процессом полоскания, описанным ниже.
Представленное моющее средство для стирки белья, использованное для проведения экспериментов, включает по массе моющего средства для стирки белья, 0,5% представленной и сравнительной гранулированной композиции для контроля пенообразования, 11% линейного алкилбензолсульфоната, 1% алкилдиметилгидроксилэтиламмоний хлорида, 3,5% С14-15 алкилэтоксилированного спирта, имеющего молярную среднюю степень этоксилирования 9, 20% алюмосиликата натрия (цеолита), 15% карбоната натрия, 28% сульфата натрия, 2% силиката натрия, 1,5% карбоксиметилцеллюлозы, 4% полиакриловой кислоты, 2% перкарбоната натрия, 0,5% тетраацетилэтилендиамина (TAED), и включает другие ферменты, которые добавляют для того, чтобы общее количество всех компонентов составляло 100%.
Стандартный процесс стирки:
1) Наполняют резервуар 2 л деионизированной воды (4 грана на галлон) и растворяют моющие средства для стирки белья до достижения концентрации в воде 3500 м.д. и образуют водоворот в течение 2 минут до их полного растворения и образования раствора для стирки белья.
2) Кладут кусочек ткани в раствор для стирки белья и замачивают в течение 5 мин.
3) Для каждого кусочка ткани, трут их 5 раз, опуская обратно в раствор для стирки белья между каждым оттиранием.
4) Аккуратно отжимают оттертую ткань, не нарушая полученную пену.
5) Измеряют общую высоту пены и раствора для стирки белья, взяв среднее значение из пяти измерений, включая одну точку в центре и четыре точки по краям резервуара;
6) Измеряют высоту раствора для стирки белья в резервуаре путем удаления пены из резервуара;
7) Получают высоту пены путем вычитания измерений на стадии 6) из стадии 5).
Стандартный процесс полоскания:
1) Кладут постиранный и отжатый кусочек ткани в новый резервуар, содержащий 2 л свежей деионизированной воды (4 грана на галлон), с контролированием переноса раствора для стирки белья, чтобы тот составлял 200±5 г (перенос = общая масса после стирки - масса сухой ткани). Полощут каждый кусочек ткани путем 3 аккуратных оттираний.
2) Делают снимок пенного покрытия на поверхности воды для полоскания через 5-10 секунд после удаления кусочка ткани из воды.
В заключение, условия, указанные в процессе стирки и полоскания приведены в таблице.
ПРИМЕРЫ
Моющие средства для стирки белья в соответствии с настоящим изобретением были испытаны по сравнению с моющими средствами для стирки белья, которые не входят в объем настоящего изобретения, на предмет удаления пены при полоскании, а также на предмет стабильности при хранении.
Гранулированные композиции для контроля пенообразования в соответствии с настоящим изобретением были получены следующим образом;
2
Шесть процентов (6%) по массе обработанного осажденного диоксида кремния, доступного под названием Sipernat D10 от Evonik и 1% частично гидрофобного кремнезема, доступного под названием R972 от Evonik, диспергируют в 86,3% полидиорганосилоксановой жидкости, имеющей степень полимеризации 65 и содержащей 80 мольных % метилэтилсилоксановых групп, 19 мольных % метил 2-фенилпропил (полученного из α-метилстирола) силоксановых групп и 1 мольный % дивиниловых поперечносшивающих групп.6,7% по массе 60% по массе раствора органосилоксановой смолы, имеющей триметилсилоксановые звенья и SiO звенья в M/Q соотношении 0,65/1, добавляют в октилстеарат (70% твердого вещества). Смесь гомогенизируют с помощью смесителя с высоким усилием сдвига с образованием агента для контроля пенообразования FCl.
Первый проход: 62,00 частей по массе агента для контроля пенообразования FCl механически смешивали с 38,00 частями глицерилтристеарата, обеспеченного от Sasol. FCl и расплавленный глицерилтристеарат смешивали при 90°C. Глицерилтристеарат и полидиорганосилоксановая жидкость были способны смешиваться, и смесь имела температуру плавления 74°C. 18,25 частей смеси глицерилтристеарата и FCl и 4,20 частей воды распыляли одновременно в двух отдельных соплах на 77,55 частей порошкообразного сульфата натрия в смесителе Schugi Flexo, с образованием гранулированного материала в виде частиц. Воду, содержавшуюся в этой гранулированной композиции для контроля пенообразования, удаляли в псевдоожиженном слое.
Второй проход: 47,15 частей полиакриламид метакриламидопропилтриметиламмоний хлоридного (РАМ МАРТАС) катионного полимера, 5,70 частей С14-15 AE7 неионого поверхностно-активного вещества и 47,15 частей воды механически смешивали. Полученный гранулированный материал в виде частиц из первого прохода был введен обратно в смеситель Schugi Flexo при 97,32 частей, где 2,68 частей водного раствора РАМ МАРТАС/неионного поверхностно-активного вещества распыляли на него. Воду, содержавшуюся в этой гранулированной композиции для контроля пенообразования, удаляли в псевдоожиженном слое. Полученная гранулированная композиция для контроля пенообразования была помечена как Гранула 1.
Гранулированная композиция для контроля пенообразования, которая не входит в объем настоящего изобретения, была получена с помощью процесса, как описано выше, однако, С14-15 AE7 неионное поверхностно-активное вещество не было добавлено во втором проходе. Вместо этого, 50 частей РАМ МАРТАС катионного полимера и 50 частей воды смешивали механически. Полученный гранулированный материал в виде частиц из первого прохода был введен обратно в смеситель Schugi Flexo при 97,32 частей, где были добавлены 2,68 частей водного раствора РАМ МАРТАС. Полученная гранулированная композиция для контроля пенообразования была помечена как Гранула 2. Обзор составов гранул можно увидеть в таблице 1.
Гранула 1 и Гранула 2 (0,5 мас. %) были независимо добавлены к уже существующим ′готовым к использованию′ гранулированным моющим составам для стирки белья, содержащим анионное моющее поверхностно-активное вещество. Для целей данного испытания, было использовано гранулированное моющее средство для стирки белья марки Ariel, доступное в Китае. Был также включен контроль только моющего средства для стирки белья Ariel.
Композиции затем испытывали на индекс пены при стирке и индекс пены при полоскании в соответствии с тестовым методом, описанным в данной заявке. Результаты можно видеть в таблице 2.
Как можно увидеть из Таблицы 2, моющие средства для стирки белья в соответствии с настоящим изобретением демонстрируют индекс пены при стирке, сравнимый с контролем, не содержащим агент, уменьшающий пену, но также демонстрируют самый низкий индекс пены при полоскании.
Было также неожиданно обнаружено, что моющие составы для стирки белья в соответствии с настоящим изобретением также демонстрируют улучшенную устойчивость при хранении.
Размеры и значения, раскрытые в данной заявке не следует понимать как строго ограничивающиеся точностью приведенных значений. Вместо этого, если не указано иное, каждый такой размер предназначен, чтобы означать, как приведенное значение, так и функционально эквивалентный диапазон, окружающий данное значение. Например, размер, раскрытый как «40 мм» предназначен для обозначения «приблизительно 40 мм».