ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРА РАСПЫЛА РАСПЫЛЯЕМЫХ ЖИДКИХ АБРАЗИВНЫХ ЧИСТЯЩИХ СРЕДСТВ
APPLICATION OF POLYETHYLENE GLYCOL TO CONTROL SPRAYING PATTERN OF SPRAYED LIQUID ABRASIVE CLEANING AGENTS

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка испрашивает приоритет американской заявки на изобретение 13/081,758, поданной 7 апреля 2011 г. и озаглавленной "Use of polyethylene glycol to control the spray pattern of sprayable liquid abrasive cleansers", которая включена в данный документ.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в основном относится к чистящим средствам для твердых поверхностей и в частности к способу контроля характера распыла распыляемой композиции жидкого абразивного чистящего средства, которая распыляется из ручного куркового распылителя (триггера), посредством добавления к абразивной композиции полиэтиленгликоля с особой молекулярной массой.
Уровень техники изобретения
Абразивные чистящие средства известны в течение некоторого времени и в настоящее время являются распространенными чистящими средствами для твердых поверхностей, применяемыми дома и в учреждениях. Еще раньше чем столетие назад на рынке были представлены простые сухие чистящие порошки, такие как Bon Ami. Со временем появились жидкие абразивные чистящие средства, давая потребителю удобства "предварительно намоченного" абразивного материала, в отличие от сухого и часто пылящего порошка. Подобные жидкие абразивы, иногда называемые пастообразными чистящими средствами, включают универсальные чистящие средства и специальные чистящие средства для твердых поверхностей, такие как полироли для металла и автомобилей. Ранние примеры жидких чистящих средств включали абразивные чистящие средства на основе диоксида кремния, чистящие средства с загустителями на основе глины и загущенные суспензии на основе мыл, являющихся стеаратами, описанные в патентах США 3,985,668, 4,005,027 и 4,051,056 (Hartman), патенте США 4,352,678 (Jones et al.) и патенте США 4,240,919 (Chapman). Значительная часть применяемых нерастворимых абразивов этой ранней технологии уступила место более современным жидким чистящим средствам с растворимыми или так называемыми "мягкими" абразивами. Эти продукты часто использовали в качестве абразива карбонат кальция, причем количество абразива было очень высоким для обеспечения стабильности состава и оптимизации эффективности очищения. Несмотря на высокое содержание абразива, жидкие абразивные чистящие средства имели серьезные проблемы с осаждением, часто приводящие к отделению свободного жидкого слоя, локализующегося наверху продукта, и слоя уплотненного осадка на дне. Подобная нестабильность, или синерезис, является проблематичной для конечного потребителя. Перед каждым применением требуется встряхивание жидкого продукта, но в случае сильного уплотнения осажденного абразива даже встряхивание не может восстановить гомогенность абразивной суспензии. Часто потребитель не читает инструкции на этикетке "встряхивать перед применением" или же не думает встряхивать содержимое, при этом с удивлением обнаруживая прозрачную легкоподвижную жидкость, выливающуюся из флакона абразивного чистящего средства. Кроме того, ни одна из этих суспензий с высоким массовым процентом абразива не поддается распылению через традиционные неаэрозольные курковые распылители. Эти тяжелые суспензии, часто содержащие более чем 50% мас. абразивов, неизменно пакуют в деформируемые пластиковые флаконы, оснащенные колпачком, содержащим закрепленную крышку и отверстие. В случае этих пастообразных чистящих средств с высоким содержанием абразива у потребителя нет другого выбора, кроме как покупать продукт в этой традиционной упаковке и распылять его посредством "выдавливания" продукта через отверстие в колпачке.
За годы описано много улучшений по отношению к жидким абразивным чистящим средствам. Например, патент США №4,704,222 (Smith) раскрывает загущенную абразивную композицию моющего средства, содержащую 25% - 85% абразива в гелеобразной матрице полиэтиленгликоля с низкой молекулярной массой (ММ) и анионное поверхностно-активное вещество. Композиция также включает полисульфоновую кислоту, которая, как полагают, смазывает абразивные частицы, которые трутся о поверхность, которую следует очистить, облегчая процесс ручной очистки.
Патент США №4,869,842 (Denis et al.) описывает абразивное чистящее средство с улучшенными обезжиривающими свойствами благодаря применению неполярных обезжиривающих растворителей. В международной заявке WO 98/49261 заявитель Allan также описывает применение обезжиривающих углеводородных растворителей в абразивных чистящих средствах.
Патенты США 5,470,499 (Choy et al.), 5,529,711 (Brodbeck et al.) и 5,827,810 (Brodbeck et al.) описывают содержащие отбеливающее вещество абразивные чистящие средства с улучшенными чистящими характеристиками, улучшенным ополаскиванием и улучшенной физической стабильностью благодаря применению высокомолекулярного сшитого полиакрилатного полимера.
Патент США 5,821,214 (Weibel) описывает улучшенное жидкое абразивное чистящее средство, содержащее сшитые полиакрилаты с очень высокой молекулярной массой вместе со смектитовыми глинами для стабильности.
Патент США 6,511,953 (Fontana et al.) описывает абразивное чистящее средство с улучшенными чистящими характеристиками, содержащее как неионогенное поверхностно-активное вещество, так и сульфатное анионное поверхностно-активное вещество.
Очень немного известно относительно "распыляемых" абразивных жидких чистящих средств. Как упоминалось выше, традиционные пастообразные чистящие средства на основе воды, содержащие >50% мас. абразивов, невозможно распылить через стандартный курковый распылитель. Если жидкое абразивное чистящее средство даже накачивается в стандартную упаковку с курковым распылителем, ничего не известно о контроле характера распыла продукта, выпускаемого из форсунки куркового распылителя.
Патент США 6,378,786 (Beeston et al.) раскрывает абразивную композицию, которая заявлена как распыляемая. Однако композиция должна распыляться через курковый распылитель с предварительной сжатой пружиной, который также раскрывается в ссылке. Распылители с предварительно сжатой пружиной дают «импульсную» струю (однократное нажатие), которая становится возможной, когда давление во внутренней камере достигает критического уровня, заданного предварительно сжатой пружиной. Подобные распылители были впервые открыты Piero Battegazzore из Guala S.p.A. в Италии (см., например, патент США 5,156,304, Battegazzore). Распыляемые композиции, раскрытые в патенте ′786, отражают необходимость понижения уровней содержания абразивов для получения по меньшей мере достижимой способности к распылению (например, 10% мас. мела или 10% мас. диатомовой земли вместо >50% мас. кальцита, что является типичным в пастообразных чистящих средствах), пока композиции все же требуют импульсных курковых распылителей с предварительно сжатой пружиной (например, распылитель Guala), чтобы сделать композиции действительно "распыляемыми".
Патент США 4,797,231 (Schumann et al.) раскрывает полирующее моющее средство для посудомоечной машины, которое является, в прямом смысле, распыляемым, хотя и через электрически управляемый механический насос и разбрызгивающие сопла посудомоечной машины. Композиции содержат полирующие частицы диоксида кремния и/или оксида алюминия, которые не растворимы в воде, различные анионные и амфотерные поверхностно-активные вещества и растворяющий жир растворитель, который необязательно может включать растворители, подобные лимонену, простым гликолевым эфирам или полиэтиленгликолю с молекулярной массой от около 200000 до 4000000. Хотя эти композиции содержат суспендированные частицы (т.е. с размером полирующих частиц диоксида кремния и/или оксида алюминия, используемого в зубных пастах), композиции "распыляются" только благодаря мощным механическим давлениям, достигаемым в механических посудомоечных машинах, и очень мелкому размеру частиц полирующих ингредиентов.
Наконец, Konishi et al. в опубликованной патентной заявке США 2010/0197557 раскрывают стабильные снижающие вязкость композиции жидких абразивных чистящих средств, содержащие карбонат кальция и несшитые гидрофобно модифицированные ассоциативные загустители. Однако даже хотя раскрытые композиции имеют фазовую стабильность, снижают вязкость и проявляют повторное загущение для удерживания на вертикальных поверхностях, их распределение остается практически осуществимым только благодаря отверстию, предоставленному на крышке стандартной упаковки с брызгалкой.
Несмотря на достижения, наблюдаемые в течение многих лет, жидкие абразивные чистящие средства все еще имеют проблемы с эффективностью очищения, фазовой стабильностью, смываемостью и распределением, при этом отсутствуют идеи в отношении оптимизации этих характеристик с сохранением соотношения цена-качество. Не существует высокоэффективных жидких абразивных чистящих средств, описанных в предшествующем уровне техники, которые проявляют способность к снижению вязкости, чтобы их можно было легко распылить из стандартной упаковки с накачиваемым вручную курковым распылителем. До настоящего времени пастообразные чистящие средства, созданные с достаточно высоким содержанием абразивных компонент с целью эффективного очищения, остаются в зависимости от обстоятельств нестабильными при хранении и не способны распыляться через обычный неаэрозольный курковый распылитель. Поскольку так немного известно о распыливаемых жидких абразивных чистящих средствах в целом, неудивительно, что не существует предшествующего уровня техники, который описывает, как контролировать характер распыла распыляемого вручную жидкого абразивного чистящего средства.
По этим причинам все еще существует необходимость в исследованиях новых комбинаций поверхностно-активных, полимерных и абразивных ингредиентов, которые могут обеспечить получение жидкого абразивного чистящего средства с низкой стоимостью, которое проявляет превосходную эффективность очищения, споласкиваемость чистящего средства, стабильность при хранении и надежное распыление. Окончательной потребностью является водное жидкое абразивное чистящее средство, имеющее не только эти свойства, а также способность распыляться из недорогого стандартного неаэрозольного распылителя, такого как упаковка с курковым распылителем, с контролем характера выходящего распыла.
Краткое изложение сущности изобретения
В настоящее время неожиданно обнаружено, что маленькие количества полиалкиленгликоля, и в частности полиэтиленгликоля с молекулярной массой от около 4000 до около 1000000, преобразуют иным образом нераспыляемые жидкие абразивные композиции в композиции, которые являются легко и надежно распыляемыми из традиционного ручного куркового распылителя.
В иллюстративном варианте выполнения настоящее изобретение включает жидкое абразивное чистящее средство с превосходной эффективностью очищения, которое способно к распылению через традиционный ручной курковый распылитель.
В другом иллюстративном варианте выполнения настоящего изобретения улучшенная композиция жидкого абразивного чистящего средства содержит полиалкиленгликоль, неионогенное поверхностно-активное вещество, регулятор pH, абразив и воду, где композиция является распыляемой через традиционный ручной курковый распылитель.
В другом иллюстративном варианте выполнения настоящего изобретения улучшенная композиция жидкого абразивного чистящего средства содержит полиэтиленгликоль, имеющий молекулярную массу от около 4000 до около 1000000, неионогенное поверхностно-активное вещество, анионное поверхностно-активное вещество, регулятор pH, абразив и воду, где композиция является распыляемой через традиционный ручной курковый распылитель.
В другом иллюстративном варианте выполнения настоящего изобретения ПЭГ с молекулярной массой от около 4000 до около 100000 преобразует нераспыляемые жидкие абразивные композиции в распыляемые композиции, которые надежно распыляются с конической формой распыла, в то время как ПЭГ с молекулярной массой от около 30000 до около 1000000 преобразует нераспыляемые жидкие абразивные композиции в композиции, которые выпускаются из ручных курковых распылителей в форме струн/струй.
В другом иллюстративном варианте выполнения настоящего изобретения чистящая система содержит (1) композицию, дополнительно содержащую полиэтиленгликоль, имеющий молекулярную массу от около 4000 до около 1000000, неионогенное поверхностно-активное вещество, анионное поверхностно-активное вещество, регулятор pH, абразив и воду, и (2) упаковку с распылителем, содержащую флакон распылителя, имеющий отверстие и внутренний объем с композицией внутри него, и ручной курковый распылитель, гидравлически сообщаемый с внутренним объемом флакона и его жидким содержимым, где композиция хранится в упаковке с распылителем и распределяется из нее через ручной курковый распылитель.
В другом иллюстративном варианте выполнения настоящего изобретения способ преобразования композиции нераспыляемых жидких абразивов в распыляемую композицию включает стадии составления нераспыляемой композиции и добавления полиэтиленгликоля к нераспыляемой композиции, делая ее распыляемой через ручной курковый распылитель.
В другом иллюстративном варианте выполнения настоящего изобретения способ очистки вертикальных поверхностей в кухнях и ванной комнате включает стадии распыления композиции жидких абразивов через ручной курковый распылитель на загрязненную вертикальную поверхность, оттирая ее при необходимости и ополаскивая или вытирая для удаления существенного количества загрязнения.
Подробное описание изобретения
Следующее подробное описание изобретения является просто иллюстративным по природе и не предназначено для ограничения изобретения или заявки и применений изобретения. Кроме того, у авторов изобретения отсутствует намерение быть связанными какой-либо теорией в выше изложенном уровне техники изобретения или последующем подробном описании изобретения. Можно внести различные изменения в описанные варианты выполнения, например в функции и приведенные относительные количества ингредиентов, без отступления от объема изобретения, установленного далее в прилагаемой формуле изобретения. Кроме того, хотя в данном документе описано в общих терминах жидкое абразивное чистящее средство, которое может распыляться из традиционной управляемой вручную упаковки с курковым распылителем или распределяться струйным потоком, такой как деформируемый пластиковый флакон, оснащенный подходящим ограничивающим отверстием или крышкой с упругим затвором, другие варианты выполнения, такие как салфетки, подушки, губки или другие чистящие приспособления/инструменты, которые являются предварительно увлажненными/обработанными или иным образом пропитаны некоторым количеством композиций жидкого абразивного чистящего средства, описанных в данном документе, находятся в рамках объема настоящего изобретения.
Исходя из этого, настоящее изобретение включает распыляемые жидкие абразивные чистящие средства, которые стали возможными благодаря (1) снижению уровней содержания абразивных компонентов до точки, где жидкая суспензия проявляет по меньшей мере некоторые признаки способности к распылению, при этом сохраняя допустимый уровень эффективности очищения, и (2) добавлению полиалкиленгликоля, наиболее предпочтительно полиэтиленгликоля, делая композицию с пониженным уровнем абразивных компонентов надежно распыляемой. Добавление полиалкиленгликоля неожиданно улучшает способность к распылению этих жидких чистящих средств с низким содержанием абразива, которые в противном случае не были бы надежно распыляемыми. Не желая быть связанными какой-либо теорией, авторы полагают, что полиалкиленгликоль может действовать как смазка для абразивных частиц, снижая закупориваемость внутри элементов куркового распылителя. Полиалкиленгликоль также может так изменять реологию жидких суспензий, что они легче текут наверх по погружной трубке обычных конструкций с курковыми распылителями. Также возможно, что полиалкиленгликоль связывается с поверхностями пластиковых и/или металлических частей куркового распылителя и затем модифицирует их, и/или полимер образует водородные связи между компонентами распылителя и ингредиентами абразивного чистящего средства, такими как поверхностно-активные вещества для улучшения характеристик текучести продукта через распылитель. Какие бы внутримолекулярные взаимодействия не были задействованы, добавление полиалкиленгликоля, и особенно полиэтиленгликоля, значительно и неожиданно превращает композиции жидкого чистящего средства в действительно распыляемые композиции, которые в противном случае не были бы распыляемыми.
Кроме того, молекулярная масса добавленного полиэтиленгликоля влияет на характер распыла, выпускаемого из ручного куркового распылителя. В частности, обнаружено, что диаметр конической формы распыла жидкого абразивного чистящего средства, выпускаемой из ручного куркового распылителя, зависит от молекулярной массы полиэтиленгликоля, и добавление полиэтиленгликоля с конкретной молекулярной массой может дать диаметр конуса струи, близкий к тому, который наблюдается в случае распыления воды через курковый распылитель.
Композиции настоящего изобретения, как минимум, содержат полиалкиленгликоль, неионогенное поверхностно-активное вещество, регулятор pH, абразив и воду, где композиция обладает pH больше чем 10, и является распыляемой через традиционный управляемый вручную курковый распылитель. Более предпочтительно, композиции настоящего изобретения содержат полиэтиленгликоль, обладающий молекулярной массой (ММ) от около 4000 до 1000000, неионогенное поверхностно-активное вещество (например, этоксилат спирта, аминоксид, алкилполигликозиды), анионное поверхностно-активное вещество (сульфат, сульфонат, мыло жирной кислоты), регулятор pH (например, гидроксиды щелочных металлов, бикарбонаты, лимонная кислота, неорганические кислоты, амины, алканоламины и т.п.), абразив (например, карбонат кальция, тальк) и воду, где композиция обладает pH больше чем 10 и является распыляемой через традиционный ручной курковый распылитель. В качестве формы жидкого чистящего средства для твердых поверхностей, композиции жидкого абразивного чистящего средства, соответствующие настоящему изобретению, могут необязательно содержать другие полимеры, помимо полиалкиленгликоля (например, для эффективности очищения, коррекции реологии или модификации поверхности), другие поверхностно-активные вещества, наполнители, дополнительные буферные растворы, различные электролиты, растворители (помимо воды, например этанол), красители, ароматизаторы и консерванты, все из которых, как правило, обнаруживаются в различных количествах и в различных комбинациях в чистящих средствах для твердых поверхностей и также чистящих составах.
Стандартные курковые распылители и определение способности к распылению
Курковые распылители, разработанные десятилетия назад такими компаниями, как AFA Corp, Owens и Calmar, в настоящее время являются традиционными и привычными, а также доступными по низкой стоимости от многих дистрибьюторов, как отечественных, так и иностранных. Комбинация сформованного раздувом флакона распылителя, имеющего узкую горловину и отверстие с резьбой, с обычным управляемым вручную курковым распылителем, прилегающим к отверстию и имеющим погружную трубку типа соломинки, расположенную вниз во флакон, образует наиболее применяемую и возможно наиболее узнаваемую упаковку во всей индустрии чистящих средств.
Предполагается, что под традиционным ручным курковым распылителем, используемым для целей настоящего изобретения, подразумевается конструкция, либо установленная непосредственно наверху контейнера с жидкостью, либо соединенная удаленно с контейнером с жидкостью посредством удлинителя в виде трубки, при этом конструкция имеет курковый рычаг (управляемый вручную курок), за который можно тянуть, чтобы вызвать накачивание и распыление жидкости из форсунки в форме струи или распыла или пены, что продиктовано конфигурацией форсунки. Как уже упоминалось, управляемые вручную курковые распылители очень хорошо знакомы потребителям, домовладельцам, прислуге, уборщикам и т.д. для применения с бытовыми чистящими средствами, продуктами для ухода за автомобилями, продуктами для ухода за газоном и садом, продуктами для ухода за домашними питомцами и т.д., и они раскрыты в многочисленных ссылках предшествующего уровня техники. Ряд типичных традиционных распылителей раскрывается в следующих ссылках: патенты США 3,061,202 (Tyler); 3,650,473 (Malone); 3,701,478 (Tada); 3,840,157 (Hellenkamp); 4,082,223 (Nozawa); 4,161,288 (McKinney); 4,434,917 (Saito и др.); 4,527,741 (Garneau); 4,747,523 (Dobbs); 4,779,803 (Corsette), 4,819,835 (Tasaki); 5,303,867 (Peterson); и RE 33,235 (Corsette), каждый из которых включен в данный документ во всей своей полноте. Предполагается, что курковые распылители, такие как курковые распылители, раскрытые в этих ссылках, как минимум, содержат корпус с каналом, включающим цилиндрический линейный проход, один конец которого располагается в гидравлическом сообщении с жидкостью, которая подлежит распылению, либо посредством соединения с погружной трубкой, которая вставляется во флакон, содержащий жидкость, либо соединяется удаленно при помощи гибкой трубки с жидкостью, другой конец канала, присоединенный к выпускной форсунке, и поршень внутри прохода, который действует для закачивания жидкости вверх по погружной трубке и выпускания ее через форсунку. Большинство курковых распылителей будут также включать обратный клапан для сохранения системы заполненной жидкостью, по меньшей мере, в течение короткого промежутка времени и пружинный механизм для облегчения ручного накачивания пускового рычага (т.е. пружина, присоединенная либо к поршню, либо к рычагу для облегчения возврата рычага к его исходному положению после его однократного нажатия оператором). Предпочтительный распылитель для настоящего изобретения и для тестирования композиций, соответствующих настоящему изобретению, на способность к распылению может содержать эти же самые внутренние элементы (корпус, поршень, рычаг, обратный клапан, форсунка и т.д.), как раскрыто в процитированных выше ссылках. Таким образом, подразумевается, что традиционный ручной курковый распылитель относится к распылителю с насосом, который требует приложения ручной силы (т.е. ручного накачивания) для подачи жидкости вверх по погружной трубке против действия силы тяжести и для выпускания ее из форсунки под давлением, созданным двигающимся поршнем. Традиционный курковый распылитель в рамках контекста настоящего изобретения, который применяется в данном документе для измерения способности к распылению, не включает предварительное сжатие (или так называемые импульсные распылители) такие, как распылители, раскрытые в 786 (Beeston, et al.) или ′304 (Battegazzore), указанных выше. Импульсные распылители являются дорогостоящими, хотя пригодными для распыления обычно нераспыляемых композиций под давлением и также для разблокирования слежавшихся/высохших материалов, остающихся после предыдущего применения. Исходя из этого, предпочтительный ручной курковый распылитель для настоящего изобретения представляет собой курковый распылитель Calmar TS-800, доступный от Saint-Gobain Calmar/Mead Westvaco, возможно один из наиболее широко применяемых курковых распылителей в мире. Этот курковый распылитель доступен с выходом (выпускаемым объемом) за нажатие 0,65 мл, 0,90 мл или 1,3 мл. Эти распылители отличаются нержавеющей стальной пружиной 302, шаровым клапаном 1/8 дюйма и рядом полипропиленовых элементов. Это описано в патенте США №4,747,523 автором Dobbs (патентообладатель - Calmar, Inc.), включенном в данный документ путем ссылки. Композиции настоящего изобретения, конечно, можно распылить с приложением ручной силы через любой другой бренд/тип ручного куркового распылителя, такого как курковые распылители, раскрытые в ссылках, указанных выше. Например, другой курковый распылитель для применения с композициями настоящего изобретения и распылитель, применяемый в данном документе для изучения характера распыла распыляемых жидких абразивных композиций, включал Calmar Mixor MP или курковые распылители модели HP, доступные с выходами за нажатие 1,0 мл (только модель HP), 1,3 мл (модели MP или HP) или 1,6 мл/нажатие (только модель HP), и раскрыт в патентах США 6,095,377 (Sweeton et al.) и 6,131,820 (Dodd), оба из которых включены в данный документ во всей полноте путем ссылки. Кроме того, так называемые "удаленные" курковые распылители также находят применение с композициями настоящего изобретения. Эти распылители удаленно соединяют с контейнером с композицией, которая подлежит распылению, гибкой трубкой, которая может переносить жидкость из контейнера к удерживаемой рукой конструкции куркового распылителя. Одним подобным удаленным курковым распылителем является Calmar Mixor-HP Remote. Распылитель, применяемый в данном документе для тестирования способности к распылению абразивных композиций настоящего изобретения и для измерения формы/размера выпускаемого распыла, включали: (1) модель куркового распылителя Calmar TS-800 с выходом 0,9 мл за нажатие; и (2) модель куркового распылителя Calmar Mixor HP с выходом 1,6 мл за нажатие.
Способность к распылению, как этот термин применяется в данном документе, представляет собой категорию, присвоенную жидкой композиции, если жидкую композицию можно многократно и надежно распределять из стандартной упаковки с распылителем, которая включает флакон распылителя, оснащенный ручным курковым распылителем Calmar TS-800. Чтобы присвоить жидкой композиции категорию «распыляемая», проводят несколько количественных и качественных наблюдений и измерений (а вместе "характерные показатели") при распределении или попытке распределения композиции через распылитель Calmar TS-800, и изучали затем эти наблюдения и измерения при оценке способности к распылению. Эти характерные показатели включают: количество нажатий, требуемое для наполнения распылителя, выпускаемый объем (мл) за нажатие (наблюдаемый в начале и в конце периода испытаний, такого как 1 месяц); варьирование выпускаемого объема за нажатие; "ощущение" куркового распылителя при приведении в действие (т.е. характеристики обратного хода куркового рычага, например, если курок должным образом не отскакивает); характер распыла, выпускаемого распылителем (например, если форсунка сконструирована для получения конического характера распыла, имеет ли исходящий распыл коническую форму постоянно); и наконец, воспроизводимость/надежность этого наблюдаемого характера распыла. Очевидно, не все эти наблюдения обязательно регистрируются и делают вклад в присвоение конечной категории "распыляемая" или "нераспыляемая". Например, если курковый распылитель не наполняется даже с бесчисленными ручными накачиваниями куркового распылителя, оставшиеся свойства становятся спорными, и на основании этого единичного наблюдения композицию считают нераспыляемой. Также, например, если у куркового распылителя уходит дольше чем около 10 нажатий для заполнения, смесь считается нераспыляемой. Кроме того, если выход распылителя за нажатие равен менее чем около 2/3 от общего возможного выхода, указанного в спецификации к распылителю (для модели Calmar TS-800, выбранной для применения в настоящем документе, он составляет 0,9 мл/нажатие, 2/3 которых соответствует минимальному допустимому выходу распылителя, равному около 0,6 мл/нажатие). И наконец, если ожидается, что характер распыла будет коническим из-за конфигурации распылительной форсунки на распылителе Calmar TS-800, композиция, которая выпускается из распылителя только в форме струи (вне зависимости от объема и нажатий для наполнения), считается "нераспыляемой". Таким образом, композиции настоящего изобретения считаются или "распыляемыми", или "нераспыляемыми".
Полиалкиленгликоль
Распыляемые абразивные композиции настоящего изобретения содержат выбранные полиалкиленгликоли в достаточных количествах, чтобы повысить способности к распылению готовой композиции через стандартный курковый распылитель, такой как Calmar TS-800. Пригодные полиалкиленгликоли для повышения способности к распылению жидких абразивных композиций включают полиэтиленгликоль (ПЭГ), полипропиленгликоль (ППГ), ЭО/ПО полимеры (статистические, чередующиеся или блок-сополимеры) или некоторые низкомолекулярные полиолы или их смеси, причем предпочтение отдается полиэтиленгликолям. Предпочтительное количество полиалкиленгликоля составляет от около 0,01% мас. до около 0,50% мас. в пересчете на общую массу жидкой абразивной композиции. Более предпочтительно вводить от около 0,01% мас. до около 0,20% мас. полиэтиленгликоля (ПЭГ), имеющего молекулярную массу от около 4000 до около 1000000. Наиболее предпочтительно применять от около 0,05% мас. до около 0,15% мас. полиэтиленгликоля с молекулярной массой от 4000 до около 400000.
2
n
Полиалкиленгликоли для применения в настоящем изобретении представляют собой полимеры, характеризующиеся общей формулой: HO-(CRHCHO)H, где R выбирают из группы, состоящей из водорода (Н) и метила и их смесей, и n является целым числом, имеющем среднее значение от около 90 до около 23000. Когда R=Н, вещества представляют собой полимеры этиленоксида и обычно известны как полиэтиленоксиды, полиоксиэтилены, полиэтиленгликоли или просто "ПЭГ." Когда R = метил, эти вещества представляют собой полимеры пропиленоксида и обычно известны как пропиленоксиды, полиоксипропилены, полипропиленгликоли или просто "ППГ." Когда R = метил, могут существовать позиционные изомеры этих полимеров.
Конкретные примеры подходящих полимеров на основе полиэтиленгликоля включают полиэтиленгликоль с ММ 3600-4400 (ПЭГ-90, доступный как Carbowax 4000 от Dow Chemical); полиэтиленгликоль с ММ 4400-4800 (ПЭГ-100, доступный как Carbowax 4600 от Dow Chemical); полиэтиленгликоль с ММ 7000-9000 (ПЭГ-180, доступный как Carbowax 8000 от Dow Chemical); полиэтиленгликоль с ММ 100000 (доступный как Polyox WSR N-10 от Dow Chemical); полиэтиленгликоль с ММ 200000 (доступный как Polyox WSR N-80 от Dow Chemical); полиэтиленгликоль с MM 300000 (доступный как Polyox WSR N-750 от Dow Chemical); полиэтиленгликоль с MM 400000 (доступный как Polyox WSR N-3000 от Dow Chemical); полиэтиленгликоль с MM 600000 (доступный как Polyox WSR N-205 от Dow Chemical); полиэтиленгликоль с MM 900000 (доступный как Polyox WSR N-1105 от Dow Chemical); полиэтиленгликоль с MM 1000000 (доступный как Polyox WSR N-12K от Dow Chemical); полиэтиленгликоль с MM 2000000 (доступный как Polyox WSR N-60K от Dow Chemical); полиэтиленгликоль с MM 4000000 (доступный как Polyox WSR-301 от Dow Chemical); полиэтиленгликоль с MM 5000000 (доступный как Polyox WSR Coagulant от Dow Chemical); и полиэтиленгликоль с MM 7000000 (доступный как Polyox WSR-303 от Dow Chemical). Предпочтительными являются полиэтиленгликоли с ММ приблизительно 4000; 8000; 100000; 300000; 400000 и 900000 (доступные как Carbowax 4000 и 8000, и Polyox WSR N-10, N-750, N-3000 и N-1105, соответственно). Более предпочтительно применять полиэтиленгликоли с молекулярной массой от около 4000 до около 400000. Наиболее предпочтительно применять от около 0,05% мас. до около 0,15% мас. Polyox WSR N-10 от Dow Chemical (ПЭГ с MM 100000) в жидкой абразивной композиции, чтобы сделать ее распыляемой.
Поверхностно-активные вещества
Поверхностно-активные вещества для применения в распыляемых композициях жидких абразивных чистящих средств настоящего изобретения могут включать различные анионные и/или неионогенные вещества, хотя предпочтительно применять в комбинации по меньшей мере одно неионогенное поверхностно-активное вещество и по меньшей мере одно анионное поверхностно-активное вещество.
Предпочтительные неионогенные поверхностно-активные вещества для применения в жидких абразивных композициях настоящего изобретения включают этоксилированные и/или пропоксилированные первичные спирты, имеющие длины спиртовых цепочек от 8 до 18 атомов углерода и в среднем от 3 до 18 молей этиленоксида (ЭО) и/или от 1 до 10 молей пропиленоксида (РО) на моль спирта. Более предпочтительными примерами являются этоксилаты спиртов, содержащие линейные радикалы от спиртов природного происхождения, содержащие от 10 до 18 атомов углерода, этоксилированных в среднем от 4 до около 12 молей ЭО на моль спирта. Коммерчески доступные неионогенные поверхностно-активные вещества на основе этоксилированных спиртов, которые могут найти применение в данном документе, включают, но не ограничиваются ими, Neodol 91-6 (поверхностно-активное вещество этоксилат-6ЭО спирта, имеющего 9-11 атомов углерода); Neodol 91-8 (поверхностно-активное вещество этоксилат-8ЭО спирта, имеющего 9-11 атомов углерода); Neodol 45-7 (поверхностно-активное вещество этоксилат-7ЭО спирта, имеющего 14-15 атомов углерода), Neodol 25-9 (поверхностно-активное вещество этоксилат-9ЭО спирта, имеющего 12-15 атомов углерода) и Neodol 25-12 (поверхностно-активное вещество этоксилат-12ЭО спирта, имеющего 12-15 атомов углерода), каждое от Shell Chemical Company; Berol 266 (поверхностно-активное вещество этоксилат-5,5ЭО спирта, имеющего 9-11 атомов углерода), доступный от Akzo; и Surfonic L12-3 (поверхностно-активное вещество этоксилат-3ЭО спирта, имеющего 10-12 атомов углерода), Surfonic L12-6 (поверхностно-активное вещество этоксилат-6ЭО спирта, имеющего 10-12 атомов углерода), Surfonic L12-8 (поверхностно-активное вещество этоксилат-8ЭО спирта, имеющего 10-12 атомов углерода), Surfonic L24-2 (поверхностно-активное вещество этоксилат-2ЭО спирта, имеющего 12-14 атомов углерода), Surfonic L24-3 (поверхностно-активное вещество этоксилат-3ЭО спирта, имеющего 12-14 атомов углерода), Surfonic L24-7 (поверхностно-активное вещество этоксилат-7ЭО спирта, имеющего 12-14 атомов углерода), Surfonic L24-9 (поверхностно-активное вещество этоксилат-9ЭО спирта, имеющего 12-14 атомов углерода), Surfonic L24-12 (поверхностно-активное вещество этоксилат-12ЭО спирта, имеющего 12-14 атомов углерода), Surfonic L46-7 (поверхностно-активное вещество этоксилат-7ЭО спирта, имеющего 14-16 атомов углерода) и Surfonic L68-18 (поверхностно-активное вещество этоксилат-18ЭО спирта, имеющего 16-18 атомов углерода), каждое из которых доступно от Huntsman. Комбинации более чем одного поверхностно-активного вещества на основе этоксилата спирта также могут быть желательны в распыляемых абразивных композициях, что сделать максимальным очищение различных поверхностей в домах и учреждениях и улучшить стабильность. Любые из упомянутых выше поверхностно-активных веществ на основе этоксилата спирта можно ввести в композиции настоящего изобретения, в любой комбинации, с общим содержанием от около 0,5% мас. до около 10% мас. в пересчете на общую массу абразивной композиции. Более предпочтительно применять от около 1% мас. до около 5% мас. этоксилата спирта, имеющего 10-12 атомов углерода, и наиболее предпочтительно вводить от около 1% мас. до около 5% мас. этоксилата-8ЭО спирта, имеющего 10-12 атомов углерода, такого как Surfonic L12-8 от Huntsman (также доступного как HSC-800 NRE от Huntsman).
Абразивные композиции настоящего изобретения также могут включать дополнительное неионогенное поверхностно-активное вещество, такое как алкилполигликозидные поверхностно-активные вещества. Алкилполигликозиды (АПГ), также называемые алкилполиглюкозидами, если сахаридным фрагментом является глюкоза, представляют собой образованные в природе неионогенные поверхностно-активные вещества. Алкилполигликозиды, которые можно применять в настоящем изобретении, представляют собой сложные жирные эфиры сахаридов или полисахаридов, которые образуются при взаимодействии в кислых условиях углевода с жирным спиртом через конденсационную полимеризацию. АПГ являются, как правило, производными углеводов зерновых культур и жирных спиртов из природных масел животных, кокосовых орехов и ядер орехов пальмы. Алкилполигликозиды, которые предпочтительны для применения в настоящем изобретении, содержат гидрофильную группу, полученную от углеводов, и состоят из одного или более звеньев ангидроглюкозы. Каждое из звеньев глюкозы может содержать два атома кислорода простой эфирной группы и три гидроксильные группы наряду с концевой гидроксильной группой, которые вместе придают гликозиду растворимость к воде. Присутствие алкилуглеродной цепи приводит к гидрофобному концу в молекуле. Когда молекулы углеводов взаимодействуют с соединениями жирных спиртов, образуются молекулы алкилполигликозидов, имеющие единичные или множественные звенья ангидроглюкозы, которые называются соответственно моногликозидами и полигликозидами. Конечный алкилполигликозидный продукт, как правило, обладает распределением переменной концентрации звеньев глюкозы (или степенью полимеризации).
x
1
1
АПГ, которые можно применять в композициях абразивных чистящих средств настоящего изобретения, предпочтительно содержат сахаридные или полисахаридные группы (т.е. моно-, ди-, три- и т.д. сахариды) гексозы или пентозы, и жирную алифатическую группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода. Предпочтительные алкилполигликозиды, которые можно применять согласно настоящему изобретению, представлены общей формулой, G-О-R, где G является фрагментом, производным редуцирующего сахарида, содержащего 5 или 6 атомов углерода, например пентозы или гексозы; R является жирной алкильной группой, содержащей от 6 до 20 атомов углерода; и x представляет собой степень полимеризации полигликозида, представляющую собой количество моносахаридных повторяющихся звеньев в полигликозиде. Как правило, x является целым числом на основе отдельных молекул, но так как существуют статистические вариации в процессе изготовления АПГ, x может быть нецелым числом в виду усреднения, когда он относится к АПГ, применяемому в качестве ингредиента для композиций настоящего изобретения. Для АПГ, применяемых в композициях настоящего изобретения, x предпочтительно имеет значение менее чем 2,5 и более предпочтительно он находится между 1 и 2. Типичные сахариды, из которых можно образовать G, представляют собой глюкозу, фруктозу, маннозу, галактозу, талозу, гулозу, аллозу, альтрозу, идозу, арабинозу, ксилозу, ликсозу и рибозу. Благодаря доступности глюкозы, она является предпочтительной в полигликозидах. Жирная алкильная группа является предпочтительно насыщенной, хотя можно применять ненасыщенные жирные цепи. В основном коммерчески доступные полигликозиды обладают алкильными цепями с 8-16 атомами углерода и средней степенью полимеризации от 1,4 до 1,6.
8
16
8
10
Коммерчески доступный алкилполигликозид можно получить в виде концентрированных водных растворов, имеющих в интервале от 50 до 70% активных компонентов, и они доступны от Cognis. Наиболее предпочтительными для применения в композициях настоящего изобретения являются АПГ со средней степенью полимеризации от 1,4 до 1,7 и длины цепей алифатических групп находятся между С и C атомами углерода. Например, один предпочтительный АПГ для применения в данном документе имеет длину цепи, равную С и С атомов углерода (в соотношении 45:55) и степень полимеризации, равную 1,7. Эти алкилполигликозиды также являются биоразлагаемыми как в анаэробных, так и аэробных условиях, и они проявляют низкую токсичность для растений, таким образом улучшая экологические свойства настоящего изобретения. Композиции жидких абразивных чистящих средств могут включать достаточное количество алкилполигликозидного поверхностно-активного вещества в количестве, которое обеспечивает желательный уровень очищения твердых поверхностей и способности смываться. Например, алкилполигликозид можно применять как неионогенное поверхностно-активное вещество в композициях настоящего изобретения в количестве от около 0,5% мас. до около 10% мас. в пересчете на общую массу композиции.
+
-
6-24
1-4
1-4
Также применяются в качестве неионогенного поверхностно-активного компонента для композиций настоящего изобретения аминоксидные поверхностно-активные вещества, включая аминоксиды с одиночной длинной цепью, аминоксиды с двойной короткой цепью и оксиды триалкиламинов, которые обладают общей формулой RR′R′′N-O, где R=Cалкил, и R′, R′′=Cалкил или Cгидроксиалкил, где R′ и R′′ являются необязательно идентичными. Предпочтительными для применения в чистящих средствах для твердых поверхностей, таких как композиции настоящего изобретения, являются оксиды алкилдиметиламинов, такие как оксид лаурилдиметиламина, оксид миристилдиметиламина, оксид диметилкокоамина, (гидрированный таловый) оксид диметиламина и оксид миристил/пальмитил диметиламина. Дополнительные пригодные аминоксиды включают оксиды алкил-ди(гидрокси низший алкил) аминов, в которых алкильная группа содержит около 10-20, и предпочтительно 12-16, атомов углерода и где алкильная группа может быть прямой или разветвленной цепью, насыщенной или ненасыщенной. Примеры включают оксид бис(2-гидроксиэтил)кокамина, талловый оксид бис(2-гидроксиэтил)амина и оксид бис(2-гидроксиэтил)стеариламина. Дополнительные подходящие аминоксиды в качестве неионогенных поверхностно-активных веществ для настоящего изобретения включают оксиды алкиламидопропил ди(низший алкил) аминов, в которых алкильная группа содержит около 10-20, и предпочтительно 12-16, атомов углерода, где алкильная группа может быть прямой или разветвленной цепью, насыщенной или ненасыщенной. Примеры включают оксид кокоамидопропилдиметиламина и талловый оксид амидопропилдиметиламина. Эти вышеупомянутые поверхностно-активные вещества доступны от Lonza под торговым наименованием Barlox и от Stepan под торговым наименованием Ammonyx. Наиболее предпочтительно вводить оксид лаурилдиметиламина или оксид миристилдиметиламина или смесь двух поверхностно-активных веществ.
Общее количество неионогенного поверхностно-активного вещества в жидком абразивном чистящем средстве настоящего изобретения составляет предпочтительно от около 0,5% мас. до около 10% мас. композиции и более предпочтительно от около 1% до около 5%. Неионогенный поверхностно-активный компонент может быть единичным поверхностно-активным веществом (например, только один этоксилат спирта) или смесями похожих типов веществ (например, по меньшей мере один этоксилат спирта) или может быть смесями непохожих неионогенных веществ (например, любой комбинацией различных этоксилатов спиртов, алкилполигликозидов и аминоксидов, которые обсуждались выше).
3
10
18
10
20
12
16
12
15
14
15
Анионные поверхностно-активные вещества также могут найти применение в абразивных чистящих средствах настоящего изобретения, предпочтительно в виде смеси поверхностно-активных веществ с по меньшей мере одним неионогенным поверхностно-активным веществом, описанным выше. Анионные поверхностно-активные вещества, которые могут также найти применение в абразивных чистящих средствах настоящего изобретения, включают сульфаты и сульфонаты. Алкилсульфаты, также известные как сульфаты спиртов, обладают общей формулой R-O-SONa, где R составляет от около 10 до 18 атомов углерода, и эти вещества можно также обозначить как моноэфиры серной кислоты и С-C спиртов, причем примерами являются децилсульфат натрия, пальмитилалкилсульфат натрия, миристилалкилсульфат натрия, додеци л сульфат натрия, талловый алкилсульфат натрия, алкилсульфат натрия из кокосового масла и смеси этих поверхностно-активных веществ, или C-Cоксоспиртов, и сложные моноэфиры вторичных спиртов с этой длиной цепи. Также пригодными являются алк(ен)илсульфаты с указанной длиной цепи, которые содержат синтетический алкильный радикал с прямой цепью, полученный на нефтехимической основе, эти сульфаты, обладающие разлагающимися свойствами, похожими на свойства соответствующих соединений на основе химического сырья жирного ряда. С точки зрения моющей способности/очищения и для стабильности абразивной суспензии предпочтительны C-Cалкилсульфаты и C-Cалкилсульфаты, а также C-Cалкилсульфаты. Кроме того, подходящими анионными поверхностно-активными веществами являются 2,3-алкилсульфаты, которые можно, например, получить как коммерческие продукты от Shell Oil Company под торговым наименованием DAN. Наиболее предпочтительно применять порошкообразный или разбавленный жидкий лаурилсульфат натрия от Stepan Company, известный под торговым наименованием Polystep. Предпочтительный уровень сульфата спирта в настоящем изобретении составляет от около 0,1% мас. до около 20% мас. в пересчете на общую массу композиции. Наиболее предпочтительно он составляет от около 1% до около 10%, как определено на основе активных компонентов.
2
2
x
3
2
2
x
7
21
12
18
8
18
12
15
12
18
Также, что касается анионных поверхностно-активных веществ, пригодных в композициях жидких абразивных чистящих средств настоящего изобретения, предпочтительны этерифицированные алкилсульфаты, также известные как сульфаты эфиров спиртов. Сульфаты эфиров спиртов представляют собой моноэфиры серной кислоты и этоксилатов спиртов с прямой или разветвленной цепью и обладают общей формулой R-(CHCHO)-SOM, где R-(CHCHO)- предпочтительно содержит С-С спирт, этоксилированный с помощью от около 0,5 до около 16 молей этиленоксида (x = от 0,5 до 16 ЭО), такой как C-C спирты, содержащими от 0,5 до 16 ЭО и где М является щелочным металлом или аммонием, противоионом алкиламмония или алканоламмония. Предпочтительные этерифицированные алкилсульфаты для применения в одном варианте выполнения настоящего изобретения представляют собой сульфаты эфиров C-C спиртов со степенью этоксилирования от около 0,5 до около 16 этиленоксидных фрагментов и наиболее предпочтительно сульфаты эфиров C-C спиртов со степенью этоксилирования от около 4 до около 12 этиленоксидных фрагментов. Понятно, что при упоминании этерифицированных алкилсульфатов эти вещества являются уже солями (отсюда "сульфат"), и наиболее предпочтительными и наиболее легко доступными являются этерифицированные алкилсульфаты натрия (также упоминаемые как NaAES). Коммерчески доступные этерифицированные алкилсульфаты включают сульфаты эфиров спиртов CALFOAM от Pilot Chemical, продукты EMAL, LEVENOL и LATEMAL от Kao Corporation и продукты POLYSTEP от Stepan, однако большинство из них обладают довольно низким содержанием ЭО (например, в среднем 3 или 4 ЭО). В качестве альтернативы, этерифицированные алкилсульфаты для применения в настоящем изобретении можно получить сульфированием этоксилатов спиртов (т.е. неионогенных поверхностно-активных веществ), если коммерческий этерифицированный этилсульфат с желательной длиной цепи и содержанием ЭО не легко найти, но возможно в этом случае может быть в наличии неионогенный исходный материал - этоксилат спирта. Предпочтительный уровень C-C/0,5-93O этерифицированного алкилсульфата в настоящем изобретении составляет от около 0,1% до около 20%. Наиболее предпочтительно он составляет от около 1% до около 10% на основе активных компонентов.
9
13
12
18
8
16
Более предпочтительные анионные поверхностно-активные вещества для применения в композициях настоящего изобретения включают виды сульфонатов, такие как C-Cалкилбензолсульфонаты, олефинсульфонаты, т.е. смеси алкенсульфонатов и гидроксиалкансульфонатов, а также дисульфонатов, как получены, например, из C-Cмоноолефинов, обладающих концевой или внутренней двойной связью посредством сульфирования газообразным триоксидом серы с последующим щелочным или кислотным гидролизом сульфированных продуктов. Сульфонаты, которые наиболее предпочтительны для применения в чистящих композициях настоящего изобретения, включают алкилбензолсульфонаты. Подходящие алкилбензолсульфонаты включают соли натрия, калия, аммония, низшего алкиламмония и низшего алканоламмония и алкилбензолсульфоновых кислот с прямой или разветвленной цепью. Алкилбензолсульфоновые кислоты, подходящие в качестве предшественников для этих поверхностно-активных веществ, включают децилбензолсульфоновую кислоту, ундецилбезолсульфоновую кислоту, додецилбензолсульфоновую кислоту, тридецилбензолсульфоновую кислоту, тетрапропиленбензолсульфоновую кислоту и их смеси. Предпочтительные сульфоновые кислоты, функционирующие в качестве предшественников для алкилбензолсульфонатов, пригодных для композиций в данном документе, представляют собой такие, в которых алкильная цепь является линейной и составляет в длину от около 8 до 16 атомов углерода (C-C). Примеры коммерчески доступных алкилбензолсульфоновых кислот, пригодных в настоящем изобретении, включают Calsoft LAS-99, CalsoftLPS-99 или CalsoftTSA-99, продаваемые Pilot Chemical Company. Наиболее предпочтительным для применения в настоящем изобретении является додецилбензолсульфонат натрия, коммерчески доступный как натриевая соль сульфоновой кислоты, например Calsoft F-90, Calsoft Р-85, Calsoft L-60, Calsoft L-50 или Calsoft L-40. Также в настоящем изобретении применяются соли аммония, соли низшего алкиламмония и соли низшего алканоламмония и линейной алкилбензолсульфоновой кислоты, такие как линейный алкилбензолсульфонат триэтаноламмония, включая Calsoft Т-60, продаваемый Pilot Chemical Company. Предпочтительный уровень сульфонатного поверхностно-активного вещества в настоящем изобретении составляет от около 0,1% до около 20%. Наиболее предпочтительно применять додецилбензолсульфонат натрия в количестве от около 1% до около 10% мас. на основе активных компонентов к общей композиции.
Дополнительные анионные вещества, которые могут быть необходимыми для улучшенной моющей способности и фазовой стабильности композиции и/или улучшенной смываемости абразивов с твердых поверхностей, включают соли алкилсульфоянтарной кислоты, которые также именуются сульфосукцинатами или сульфоянтарными эфирами и которые составляют моноэфиры и/или диэфиры сульфоянтарной кислоты со спиртами, предпочтительно жирными спиртами и особенно этоксилированными жирными спиртами. Предпочтительные сульфосукцинаты содержат радикалы жирных спиртов с 8-18 атомами углерода или их смеси. Особенно предпочтительные сульфосукцинаты содержат радикал жирного спирта, полученный от этоксилированных жирных спиртов. Особенно предпочтительными являются сульфосукцинаты, чьи радикалы жирных спиртов получены от этоксилированных жирных спиртов, имеющих узкое гомологическое распределение. Анионное сульфосукцинатное поверхностно-активное вещество может присутствовать в композиции в количестве от около 0,5% мас. до около 20% мас. композиции, и более предпочтительно от около 1% мас. до около 10% мас. композиции.
2+
Композиции настоящего изобретения также могут включать мыла жирных кислот в качестве анионного поверхностно-активного компонента. Жирные кислоты, которые могут найти применение в настоящем изобретении, можно представить общей формулой R-COOH, где R представляет собой линейную или разветвленную алкильную или алкенильную группу, содержащую между около 8 и 24 атомов углерода. Понятно, что внутри композиций настоящего изобретения свободная форма жирной кислоты (карбоновой кислоты) будет превращаться в карбоксилат in-situ (то есть, в мыло жирной кислоты) при избыточной щелочности, присутствующей в композиции от добавленного регулятора pH и/или абразивов. Используемый здесь термин "мыло" означает соли жирных кислот. Таким образом, после смешения и получения композиций настоящего изобретения жирные кислоты будут присутствовать в композиции как R-COOM, где R представляет собой линейную или разветвленную алкильную или алкенильную группу, содержащую между около 8 и 24 атомов углерода и М представляет собой щелочной металл, такой как натрий или калий, или щелочноземельный металл, такой как кальций (Ca). Мыло жирной кислоты предпочтительно имеет в составе мыла высших жирных кислот. Жирные кислоты, которые добавляют непосредственно в композиции настоящего изобретения, могут быть производными от природных жиров и масел, таких как кислоты из животных жиров и смазок и/или из растительных масел и масел из семян, например, талловый жир, гидрированный жир, китовый жир, рыбий жир, сало, свиной жир, кокосовое масло, пальмовое масло, пальмоядровое масло, оливковое масло, арахисовое масло, кукурузное масло, кунжутное масло, масло из рисовых отрубей, хлопковое масло, масло ореха пальмы, соевое масло, касторовое масло и их смеси. Хотя жирные кислоты можно получить синтетически, например окислением нефти или гидрированием монооксида углерода посредством процесса Фишера-Тропша, предпочтительны получаемые в природе жиры и масла. Особо применяемые жирные кислоты в настоящем изобретении являются линейными или разветвленными и содержат от около 8 до около 24 атомов углерода, предпочтительно от около 10 до около 20 атомов углерода и наиболее предпочтительно от около 14 до около 18 атомов углерода. Предпочтительные жирные кислоты для применения в настоящем изобретении представляют собой талловые или гидрированные талловые жирные кислоты. Предпочтительными солями жирных кислот являются соли щелочных металлов, таких как натрий и калий, или их смеси, и как упоминалось выше, предпочтительно мыла, генерированные in-situ посредством нейтрализации избытком щелочи, также присутствуют в композициях. Другими пригодными солями являются соли аммония и алканоламмония и жирных кислот, наиболее особенно мыло моноэтаноламмония и жирной кислоты, полученное in situ нейтрализацией жирной кислоты моноэтаноламином (МЭА). Жирные кислоты, которые можно включить в композиции настоящего изобретения, предпочтительно выбирать так, чтобы получить желательную моющую способность, смываемость и стабилизацию суспензии. Мыла жирных кислот можно вводить в композиции настоящего изобретения в количестве от около 1% до около 10%.
Как уже упоминалось, в распыляемые жидкие абразивные композиции настоящего изобретения предпочтительно вводить как неионогенные, так и анионные поверхностно-активные компоненты. Предпочтительно вводить от около 0,5% мас. до около 10% мас. неионогенного поверхностно-активного вещества и от около 0,1% мас. до около 20% мас. анионного поверхностно-активного вещества. Более предпочтительно применять комбинацию: (1) в сумме от около 1% мас. до около 5% мас. этоксилата спирта, аминоксида или их смеси в качестве неионогенного компонента; и (2) в сумме от около 1% мас. до около 10% мас. арилсульфоната, жирной кислоты или их смеси в качестве анионного компонента. Наиболее предпочтительно применять комбинацию от около 1% мас. до около 5% мас. этоксилата спирта в качестве неионогенного компонента и от около 1% мас. до около 10% мас. додецилбензолсульфоната в качестве анионного поверхностно-активного вещества.
Регулятор pH
Хотя абразивные чистящие композиции настоящего изобретения включают щелочные абразивы, такие как карбонат кальция, который имеет тенденцию увеличивать pH, более эффективно добавлять отдельно щелочные и/или кислотные вещества, которые легче растворяются в воде для регулирования (и буферизации) композиции до желательного конечного щелочного pH.
2
3
4
2
2
3
2
3
3
3
2
3
3
2
2
2
2
4
7
2
10
6
7
7
2
6
6
7
3
6
5
7
Вещества, пригодные для увеличения pH композиций, могут содержать гидроксид либо щелочного, либо щелочноземельного металла (например, NaOH, KOH, Mg(ОН) и т.п.), или аммиак/гидроксид аммония (NH, NHOH), любой алкиламин (первичный, вторичный или третичный амин), или любой алканоламин (например, моноэтаноламин, диэтаноламин или триэтаноламин). Помимо указанных, можно применять другие щелочные вещества, включая растворимые карбонаты, сесквикарбонаты, бикарбонаты, бораты, цитраты, силикаты и подобные. Предпочтительные щелочные агенты для применения в настоящем изобретении включают, но не ограничиваются ими, гидроксид натрия (NaOH), гидроксид калия (KOH), гидроксид магния (Mg(ОН)), гидроксид аммония, аммиак, первичные амины, вторичные амины, третичные амины, моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА), триэтаноламин (ТЭА), карбонат натрия (NaCO), карбонат калия (KCO), бикарбонат натрия (NaHCO), бикарбонат калия (KHCO), сесквикарбонат натрия (NaCO·NaHCO·2HO), силикат натрия (SiO/NaO), борат натрия (NaBO-(HO) или "боракс"), цитрат мононатрия (NaCHO), цитрат динатрия (NaCHO) и цитрат тринатрия (NaCHO) и их смеси.
Вещества, пригодные для снижения рН (и следовательно буферизации композиции при применении в сочетании с щелочным регулятором рН), включают органические или неорганические кислоты, смеси органических кислот, смеси неорганических кислот или различные комбинации органических и неорганических кислот. Органические и/или неорганические кислоты для применения в настоящем изобретении могут быть любыми кислотами, известными специалистам в области химикатов и разработки чистящих средств в целом, однако предпочтительно применять по меньшей мере одну органическую кислоту (например, лимонную, уксусную, яблочную, молочную, щавелевую, аскорбиновую, муравьиную кислоту или подобные). Более сильные кислоты, такие как соляная, азотная, сульфаминовая, серная, метансульфоновая и ортофосфорная кислоты, все также пригодны и в любой комбинации. Наиболее предпочтительно вводить лимонную кислоту в качестве кислотного рН-регулирующего/буферного агента для композиций настоящего изобретения, так как известно ее действие в качестве хелатирующего средства также в чистящих композициях.
Регулятор(ы) рН вводят, как правило, в количестве от около 0,01% до около 5,0% или в количестве, необходимом для буферизации композиции до щелочного целевого рН больше чем 7. Более или менее щелочное вещество можно добавлять для достижения цели, если, например, присутствуют большие или меньшие количества поверхностно-активного вещества для нейтрализации (например, сульфоновая кислота, требующая нейтрализации до сульфоната, или свободная жирная кислота, требующая нейтрализации до
мыла жирной кислоты). На выбор регулятора(ов) pH может также влиять необязательное присутствие галогенового или кислородного отбеливателя в жидком абразивном чистящем средстве (например, избегать применения аммиака или аминов в присутствии отбеливателя на основе гипохлорита и осознавать, что торговый отбеливатель является довольно щелочным из-за присутствия свободного гидроксида натрия).
Исходя из этого, целевой pH для конечной композиции составляет предпочтительно больше чем 7 и наиболее предпочтительно больше или равно около 10. Предпочтительно достигать и стабилизировать при этом целевом pH, применяя от около 0,01% мас. до около 2,0% мас. щелочных веществ, таких как гидроксид натрия и/или бикарбонат натрия, наряду с от около 0,1% мас. до около 5% мас. кислотных веществ, таких как лимонная кислота или другие комбинации органических и/или неорганических кислот.
Абразив
Абразивы вводят в настоящее изобретение, чтобы поспособствовать очищающему действию путем оттирания, когда жидкие чистящие средства изобретения применяют на твердых поверхностях. Предпочтительные абразивы включают карбонат кальция, но можно применять другие абразивы, такие как кварцевый песок, перлит, который является вспученным песком, и различные другие нерастворимые неорганические твердые абразивы, такие как кварц, пемза, полевой шпат, тальк, лабрадорит, гранулы меламина, формальдегид мочевины, триполифосфаты и фосфат кальция. Наиболее предпочтительно применять карбонат кальция в количествах в интервале от около 0,5% мас. до 70% мас. и более предпочтительно между около 1% мас. и 30% мас. композиции. Как обсуждалось выше, снижение количества карбоната кальция необходимо для достижения композициями такой реологии, чтобы появилась возможность распыления через ручной курковый распылитель. Исходя из этого, вместо уровней карбоната кальция до около 50% мас. или более композиции настоящего изобретения содержат намного меньшие количества. Наиболее предпочтительно применять только от около 1,0% мас. до около 30% мас. карбоната кальция вместо 50% и более, наблюдаемых в типичных чистящих пастах.
Необязательный растворитель
Также в настоящем изобретении пригодны один или более растворителей помимо водного разбавителя. Растворители могут способствовать эффективности очищения и смываемости и, в особенности, могут применяться, чтобы помочь в растворении жирных пятен, возникаемых из-за смягчителей моющих средств для тела в ванных комнатах или пищевых жиров/брызг на кухне. Растворители, которые можно включить в абразивные чистящие композиции настоящего изобретения, включают этанол, изопропанол, н-пропанол, н-бутанол, MP-Diol (метилпропандиол), этилен гликоль, пропиленгликоль и другие алканолы, диолы и полиолы с маленькой молекулярной массой, простые эфиры и углеводороды (например, терпены) и их смеси, которые могут содействовать очищению при применении в количестве от около 0,5% до около 5%. Удовлетворительные простые гликольэфиры для применения в композициях настоящего изобретения включают этиленгликоль монобутиловый эфир (бутилцеллозольв), диэтиленгликоль монобутиловый эфир (бутилкарбитол), триэтиленгликоль монобутиловый эфир, моно-, ди, трипропиленгликоль монобутиловый эфир, тетраэтиленгликоль монобутиловый эфир, моно-, ди, трипропиленгликоль монометиловый эфир, пропиленгликоль монометиловый эфир, простой этиленгликольмоногексиловый эфир, диэтиленгликоль моногексиловый эфир, пропиленгликоль-трет-бутиловый эфир, этиленгликоль моноэтиловый эфир, этиленгликоль монометиловый эфир, этиленгликоль монопропиловый эфир, этиленгликоль монопентиловый эфир, диэтиленгликоль монометиловый эфир, диэтиленгликоль моноэтиловый эфир, диэтиленгликоль монопропиловый эфир, диэтиленгликоль монопентиловый эфир, триэтиленгликоль монометиловый эфир, триэтиленгликоль моноэтиловый эфир, триэтиленгликоль монопропиловый эфир, триэтиленгликоль монопентиловый эфир, триэтиленгликоль моногексиловый эфир, моно-, ди, трипропиленгликоль моноэтиловый эфир, моно-, ди, трипропиленгликоль монопропиловый эфир, моно-, ди, трипропиленгликоль монопентиловый эфир, моно-, ди, трипропиленгликоль моногексиловый эфир, моно-, ди, трибутиленгликоль монометиловый эфир, моно-, ди, трибутиленгликоль моноэтиловый эфир, моно-, ди, трибутиленгликоль монопропиловый эфир, моно-, ди, трибутиленгликоль монобутиловый эфир, моно-, ди, трибутиленгликоль монопентиловый эфир и моно-, ди, трибутиленгликоль моногексиловый эфир, этиленгликольмоноацетат и дипропиленгликольпропионат. В случае этих растворителей гликолевого типа их можно вводить в количестве от около 0,5 до около 10% и более предпочтительно от около 0,5% до около 5%. В то время как все вышеупомянутые соединения гликольэфиров способствуют очищению, наиболее предпочтительные включают диэтиленгликоль монобутиловый эфир или диэтиленгликоль монометиловый эфир. Предпочтительные растворители для настоящего изобретения включают этанол, изопропанол, MP-Diol, различные растворители на основе гликольэфиров и терпены, такие как d-лимонен, или природные цитрусовые масла, такие как апельсиновое или лимонное масло, с предпочтительными уровнями от около 0,5% мас. до около 5% мас. в композиции.
Красящие вещества, отдушки, консерванты и т.д.
Композиции настоящего изобретения также могут включать отдушки или дезодорирующие агенты или сочетания отдушек, которые устраняют или делают более приятным применение абразивных чистящих средств. Отдушки можно добавлять в количествах, рекомендованных поставщиками отдушек, или их добавляют для придания заметного, но не непомерно сильного аромата продукту.
Кроме того, композиции настоящего изобретения могут включать различные красящие вещества, пигменты или другие красители для придания смеси более привлекательного для потребителя вида или чтобы сделать ее достаточно сильно окрашенной, чтобы видеть, куда ее нанесли и как много ее нанесли. Например, при очистке белой керамической плитки в ванной комнате может быть желательно применять чистящее средство, которое не является белым по цвету, и, следовательно, может быть более пригодной композиция с добавлением красящего вещества. Растворимые красящие вещества или пигменты можно добавить в количествах, необходимых для придания потребителю ощутимого и предпочтительного для потребителя окрашивания, но возможно не настолько сильного, чтобы испачкать белую затирку вокруг плиток ванной комнаты.
Традиционные консерванты можно добавить к композициям для улучшения срока хранения путем подавления роста плесени и бактерий. Предпочтительные консерванты доступны от компании Rohm and Haas под торговым наименованием Kathon или от компании Thor под торговым наименованием Acticide. Например, особо применяемым в качестве консерванта для жидких абразивных чистящих средств настоящего изобретения является Acticide MBS. Предпочтительные количества для применения консервантов являются такими, которые рекомендованы изготовителями этих материалов и указаны в их технических бюллетенях, или в количестве, которое обеспечивает эффективное подавление бактерий и плесени (например, от около 0,001% до около 1,0% активных компонентов Acticide MBS). Необязательно можно добавлять поглощающие ультрафиолет вещества для уменьшения выцветания краски и других показателей стабильности, которые индуцируются светом. Подобные вещества доступны от Ciba. Эти вещества важны при упаковке чистящих композиций настоящего изобретения в упаковку, которая, в противном случае, не обеспечивает блокировку УФ лучей.
Необязательные электролиты
Композиции настоящего изобретения также могут включать различные электролиты для придания видимых улучшений формуле чистящего средства (например, прибавить или уменьшить или иным образом стабилизировать вязкость, стабилизировать суспензии от синерезиса и/или влиять/регулировать на высоту/стабильность пены). Электролиты, которые могут найти здесь применение, включают обычные соли хлора, такие как хлориды натрия, калия, лития, магния, кальция, цинка и подобные, и сульфаты, такие как сульфаты натрия, магния или калия. Такие электролиты можно добавлять в любой комбинации и предпочтительно в количестве от около 0,01% мас. до около 10% мас. в пересчете на массу всей композиции. Более предпочтительно применять от около 0,1% мас. до около 5% мас. хлорида натрия в композициях настоящего изобретения, и наиболее предпочтительно от около 1,3% мас. до около 3,0% мас. для контроля вязкости и стабилизации жидких абразивных композиций настоящего изобретения.
Композиции и данные по рабочим характеристикам
В Таблице 1 обобщаются различные варианты выполнения композиций жидких абразивных чистящих средств согласно настоящему изобретению. Эта таблица описывает композицию (в массовых процентах, % мас., активные компоненты) наряду с некоторыми физическими данными, такими как вязкость, плотность и pH, когда доступны. Некоторые ингредиенты указаны в приблизительных количествах или оптимальных интервалах. Некоторые из этих композиций представляют собой предпочтительные варианты выполнения и они используются в различных тестах на определение эффективности очищения, способности к распылению и характера распыла. Входные данные представлены в таблице в виде % мас. активного вещества. Например, введение 2,6% мас. 50%-ного раствора гидроксида натрия (NaOH) будет указано в таблице как "1,3%", так как этот исходный материал содержит только 50% активных компонентов и 2,6% "как есть" доставляют 1,3% мас. активных компонентов. Вода, которую привносит в композицию исходный материал, добавляется в подсчет общей воды в композиции. pH каждой композиции был больше чем около 11. Все плотности составляли от около 1,050 до около 1,120 грамм/мл. Плотность отдельной композиции можно применять, чтобы математически преобразовать объемный выход распылителя в массовый и наоборот.
Ключ к таблице: a=ПЭГ с ММ 4000, PEG4000; b=ПЭГ с ММ 8000, PEG8000; c=ПЭГ с ММ 100000, Polyox WSR N-10; d=ПЭГ с MM 300000, Polyox WSR N-750; e=ПЭГ с MM 400000, Polyox WSR N-3000; f=смесь гидроксида натрия, лимонной кислоты и бикарбоната натрия. Примечания: Применение ПЭГ с ММ 300000 или 400000 обеспечил повышенный объем выхода распылителя, но этот выход выпускается в виде струи несмотря на конфигурацию форсунки распылителя.
В Таблице 1 композиции 1-6 представляют группу композиций жидких абразивных чистящих средств, которые не содержат никакого полиалкиленгликоля (например, ПЭГ) для улучшения способности к распылению. Эти составы были получены с целью тестирования эффективности очищения и способности к распылению как функции уровня карбоната кальция. Достаточно сказать, что хотя композиция 1, содержащая только 2% мас. карбоната кальция, является распыляемой через курковый распылитель Calmar TS-800, по меньшей мере 10% мас. карбоната кальция (т.е. композиции 3-6) требуется для удовлетворительного уровня эффективности очищения. Однако за пределами 10% и более карбоната кальция композиции, которые проявляют приемлемую эффективность очищения, даже формула с 10% мас. карбоната кальция (композиция 3) не может надежно распыляться через ручной курковый распылитель Calmar TS-800 и считается "нераспыляемой" по определению, изложенному в данном документе.
Таблица 2 ниже суммирует наблюдения по способности к распылению, когда композиции 1-3 были помещены во флакон распылителя, оснащенный курковым распылителем Calmar TS-800 с выходом 0,9 мл за нажатие, имеющим стандартную погружную трубку, проходящую во флакон распылителя и находящуюся там жидкость. Как упоминалось выше, максимальный выход, возможный для распылителя этой модели, составлял 0,9 мл за нажатие и, следовательно, необходимо повторно наблюдать выход по меньшей мере 0,6 мл за нажатие, чтобы композиция была действительно "распыляемой." Из этих трех композиций в Таблице 2, только композиция 1 (содержащая 2% мас. карбоната кальция) была надежно распыляемой. И наоборот, композиция 2 показала единичную (случайную) способность к распылению, причем одна из реплик образцов не стала заполняться после первой недели испытания. Для композиции 3 чрезвычайно высокое количество нажатий требовалось для заполнения куркового распылителя, распыляемый выход был низким по сравнению с максимальным выходом в 0,9 мл/нажатие для этого конкретного распылителя Calmar TS-800, характер распыла был случайным и курковый распылитель имел плохие характеристики обратного хода из-за залипания клапана и шара.
Таблица 3 показывает эффект от добавления полиэтиленгликоля с различными молекулярными массами к композиции с 10% мас. карбоната кальция, которая, как обсуждалось выше, считалась нераспыляемой. Композицию 3 (с 10% мас. карбоната кальция, но без ПЭГ) сравнивали с композициями с 10% мас. карбоната кальция, которые дополнительно содержали 0,10% мас. полиэтиленгликоля с ММ 4000, 8000, 100000 или 300000.
Как видно в Таблице 3, добавление полиэтиленгликоля с ММ 100000 к нераспыляемой композиции с 10% мас. карбоната кальция имеет существенный и неожиданный эффект на объем выхода распылителя. Действительно, добавление 0,10% мас. Polyox WSR N-10 приводит к объему выхода распылителя композиции до около 89% максимального объема выхода 0,9 мл/нажатие, возможного для этой модели распылителя Calmar TS-800, приблизительно дублирующий выход распылителя, наблюдаемый в исходной композиции без ПЭГ (т.е сравнивая композицию 3 по сравнению с 9). Хотя в таблице не показано, добавление 0,1% мас. любого из ПЭГ с ММ 4000, 8000, 400000 или 900000 также увеличивало выход распылителя композиции с 10% мас. карбоната кальция без ПЭГ, хотя объем выхода распылителя за нажатие для любого из этих полимеров ПЭГ был несколько меньше, чем объем выхода, достигаемый благодаря добавлению ПЭГ с ММ 100000. Наиболее важно, что композиции, имеющие в своем составе либо ПЭГ с ММ 400000, либо ПЭГ с ММ 900000, все еще оценивались как нераспыляемые, так как характер распыла для любой из этих композиций был стабильно в форме струи, даже хотя распылитель Calmar имел форсунку для конического распыла.
Испытания по удалению загрязнений включали сравнительное испытание по удалению мыльной пены. Таблица 4 суммирует эффективность очищения для композиций 3, 9 и 10. Данные показаны как "процент (%) удаленного загрязнения" (вычисленный из данных отражательной способности согласно стандартным методам испытаний). Испытание представляло собой адаптацию стандарта ASTM D5343 (загрязнение мыльной пеной). В испытании использовали линейную установку для определения стойкости к мытью Gardner и рефлектометр. Процент удаленного загрязнения вычисляли из значений отражательной способности до и после загрязнения и после очистки, при этом чем больше число в таблице, тем более эффективна очистка. Общее вычисление представляет собой % удаленного загрязнения = 100(C-S)/(O-S), где С является отражательной способностью впоследствии очищенного образца, S является отражательной способностью загрязненного и еще не очищенного образца и О является отражательной способностью не загрязненного и "эталонного" образца.
Как видно из Таблицы 4, молекулярная масса полиэтиленгликоля влияет на эффективность очищения. Хотя ПЭГ с ММ 900000 был эффективен в увеличении объемного выхода нераспыляемой композиции с 10% мас. карбоната кальция, видно, что ПЭГ с более высокой молекулярной массой снижает эффективность очищения примерно вполовину. Не имея желания ограничиваться какой-либо конкретной теорией, авторы изобретения полагают, что, возможно, ПЭГ с ММ 900000 смазывает слишком хорошо абразивные частицы, в результате чего абразивы больше не играют доминирующую роль в очищающем действии (т.е. пониженное физическое абразивное удаление загрязнения с поверхности). Поэтому хотя ПЭГ, имеющие молекулярную массу 400000 или 900000, могут увеличивать объемный выход абразивной композиции, нераспыляемой в противном случае, композиция, которая использует ПЭГ с ММ 900000 для увеличения выхода распылителя, может быть не применимой для очищения мыльной пены с твердых поверхностей.
Таблица 5 показывает связь между молекулярной массой полиэтиленгликоля, применяемого в распыляемой жидкой абразивной композиции, и диаметром конического распыла, выпускаемого из ручного распылителя. Для этого испытания использовали два различных ручных курковых распылителя: (1) распылитель модели Calmar TS-800 с конфигурацией 0,9 мл за нажатие; и (2) распылитель модели Calmar Mixor НРс конфигурацией 1,6 мл за нажатие. Оба распылителя были оснащены форсункой "распыл/поток" на выходе, которая является форсункой, которую можно поворачивать в определенные положения "распыл", "поток" и "закрыто". Для этих экспериментов носики были всегда повернуты в положение "распыл". Распыляющая форсунка сконструирована для получения конической формы распыла в случае распространения водного или разбавленного водой распыляемого чистящего средства. Для измерений характера распыла указанную распыляемую композицию жидкого абразивного чистящего средства распыляли через указанный распылитель с расстояния равного 20 см от расположенной вертикально глянцевой черной керамической плитки размером 12′′×12′′. После того как рассматриваемой композицией заполняли механизм распылителя посредством серии накачиваний куркового распылителя, форсунку распылителя направляли непосредственно на плитку и применяли только одно нажатие куркового распылителя для получения измеряемого влажного пятна на исследуемой плитке. Затем измеряли полученное влажное пятно на плитке. В качестве контроля через распылитель Calmar Mixor HP, характеризующийся показателем 1,6 мл за нажатие, разбрызгивали воду и получали влажное пятно, которое содержало как меньшую центральную "концентрированную" влажную область, так и внешнюю туманную или "гало" область. Внутренняя влажная область для воды, распыленной через курковый распылитель Calmar Mixor HP с форсункой в положении "распыл", имела в среднем диаметр 17 см и внешняя туманная/гало область имела диаметр 24 см. Также при распылении только воды, Calmar Mixor HP, характеризующийся показателем 1,6 мл за нажатие, давал среднее значение 1,51 мл за нажатие. Цель заключалась в тестировании вариантов составов до тех пор, пока характер распыла не приблизится к характеру, наблюдаемому для воды. С этой целью через оба курковых распылителя распыляли составы с содержанием абразивов 10%, содержащие 0,1% мас. полиэтиленгликоля с ММ, равной 4000, 8000, 100000 или 300000 (т.е., композиции 7-10 из Таблицы 1) и определяли полученные характеры распыла.
В конечном счете выяснилось, что возможно увеличение выхода распылителя для ПЭГ с ММ между около 4000 и 9000. Однако ММ намного выше 100000 может привести к выходу струи, даже когда применяется форсунка для распыла. Кроме того, конический диаметр распыла уменьшается по мере увеличения молекулярной массы ПЭГ, и эффективность очищения (на мыльной пене) также уменьшается по мере увеличения молекулярной массы ПЭГ. Учитывая эти желательные свойства (объем распыла, эффективность очищения и коническая форма распыла, близкая к диаметру в 20 см), оптимальный ПЭГ для применения, по-видимому, составляет от около 4000 до около 100000 Дальтон.
Объем настоящего изобретения также охватывает способ преобразования нераспыляемых жидких абразивных композиций в композиции, которые можно надежно распылить через традиционный ручной курковый распылитель, такой как распылитель Calmar TS-800. В качестве иллюстративного варианта выполнения способ преобразования нераспыляемой композиции в распыляемую композицию, включает стадии: (1) получения нераспыляемой абразивной композиции, содержащей (i) от около 10% мас. до около 25% мас. абразива карбоната кальция; (ii) от около 1% мас. до около 10% мас. анионного поверхностно-активного вещества; (iii) от около 1% мас. до около 5% мас. неионогенного поверхностно-активного вещества; (iv) воду и (v) достаточное количество щелочного и/или кислотного регулятора (регуляторов) pH для буферизации конечной нераспыляемой композиции до pH от 10 до около 14; и (2) преобразования указанной нераспыляемой композиции в распыляемую композицию посредством добавления от около 0,01% мас. до около 0,20% мас. полиэтиленгликоля (ПЭГ), имеющего молекулярную массу от около 4000 до около 1000000. Дополнительные варианты выполнения способа преобразования нераспыляемых композиций в распыляемые композиции включают ограничение неионогенного поверхностно-активного вещества алкоксилатами спиртов и/или аминоксидами, ограничение анионного поверхностно-активного вещества сульфатами, сульфонатами и/или жирными кислотами, и/или сужение молекулярной массы полиэтиленгликоля, что делает композиции распыляемыми, до более предпочтительного интервала от 4000 до 400000 или наиболее предпочтительной ММ, равной около 100000.
Объем настоящего изобретения также охватывает чистящую систему. Чистящая система настоящего изобретения содержит распыляемые жидкие абразивные композиции, раскрытые в данном документе, упакованные внутри упаковки с распылителем, содержащей флакон распылителя с находящейся внутри композицией и конструкцию ручного куркового распылителя, гидравлически сообщаемую с содержащейся и распределяемой жидкостью. В неограничивающем иллюстративном варианте выполнения чистящая система настоящего изобретения содержит: (1) жидкую композицию, содержащую (i) от около 10% мас. до около 25% мас. абразива карбоната кальция; (ii) от около 1% мас. до около 10% мас. анионного поверхностно-активного вещества; (iii) от около 1% мас. до около 5% мас. неионогенного поверхностно-активного вещества; (iv) от около 0,01% мас. до около 0,20% мас. полиэтиленгликоля (ПЭГ), имеющего молекулярную массу от около 4000 до около 1000000; (v) количество щелочного или кислотного регулятора (регуляторов) pH, достаточное для буферизации конечной композиции до pH от около 10 до около 14; и (vi) воду; и (2) упаковку с распылителем, содержащую флакон распылителя с закрытым объемом, содержащим композицию, и конструкцию ручного куркового распылителя, гидравлически сообщаемую с композицией внутри флакона.
В то время как по меньшей мере один иллюстративный вариант выполнения присутствует в вышеизложенном подробном описании изобретения, следует понимать, что существует огромное количество вариантов. Также следует понимать, что иллюстративный вариант выполнения или иллюстративные варианты выполнения являются только примерами и не предназначены для ограничения объема, применимости или конфигурации изобретения каким-либо образом. Скорее, вышеизложенное подробное описание предоставит специалистам в данной области техники удобный путь для осуществления иллюстративного варианта выполнения изобретения, при этом следует понимать, что различные изменения можно осуществить в функции и расположении элементов, описанных в иллюстративном варианте выполнения, не выходя за рамки объема изобретения, установленного в прилагаемой формуле изобретения и ее законных эквивалентах.
Авторы изобретения описали новые композиции жидких абразивных чистящих средств, которые являются распыляемыми через традиционные ручные курковые распылители, где композиции содержат полиалкиленгликоль, неионогенное поверхностно-активное вещество, регулятор pH, абразив и воду, и где композиция становится распыляемой посредством добавления полиалкиленгликоля. Более предпочтительные композиции, которые и являются распыляемыми, и показывают приемлемую эффективность очищения, содержат в качестве полиалкиленгликоля полиэтиленгликоль, и которые также включают анионное поверхностно-активное вещество. Добавление полиэтиленгликоля, имеющего молекулярную массу от около 4000 до 1000000, и более предпочтительно от около 4000 до около 400000, эффектно преобразует нераспыляемые композиции жидких абразивных чистящих средств, содержащих 10% мас. карбоната кальция, в действительно распыляемые композиции, которые показывают большие конические формы распыла, подобные тем, которые потребитель увидел бы, распыляя разбавленные водой чистящие средства для твердых поверхностей. Композиции жидких абразивных чистящих средств с 10% мас. или более карбоната кальция были бы нераспыляемыми без полиэтиленгликоля. Также описан способ преобразования нераспыляемой жидкой абразивной композиции в распыляемую жидкую абразивную композицию, включающий добавление ПЭГ с ММ от 4000 до 400000 в нераспыляемую композицию, содержащую по меньшей мере 10% мас. карбоната кальция, поверхностно-активные вещества, регулятор(ы) pH и воду. Наконец, описана чистящая система, которая содержит распыляемую жидкую абразивную композицию, упакованную в упаковку с распылителем, содержащую флакон с закрытым объемом для содержания композиции и конструкцию ручного куркового распылителя, гидравлически сообщаемую с композицией, для ручного распределения композиции.