МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО
DETERGENT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области моющих средств. В частности, оно относится к жидкому моющему средству, более конкретно к жидкому моющему средству, имеющему низкий уровень поверхностно-активного вещества и определенную реологию. Моющее средство обеспечивает хорошую очистку, быстрое растворение, имеет благоприятную реологию и профиль вспенивания и стабильно при хранении и транспортировке даже при неблагоприятных внешних воздействиях.
Уровень техники
Составитель моющих средств постоянно пытается улучшить производительность моющего средства с точки зрения очистки, растворения, внешнего вида, стабильности, экологической характеристики, экономичности, легкости производства и т.д.
Для некоторых пользователей моющих средств густая жидкость, т.е. вязкая жидкость, ассоциируется с высоким качеством, особенно когда жидкость сохраняет свою густоту во время выливания. Жидкости с относительно высокой вязкостью придают моющему средству вид густого, сильного, эффективного продукта, в отличие от жидкой, слабой, водянистой жидкости. Однако существует другое мнение, что с более густыми жидкостями могут быть связаны проблемы растворения, которые отрицательно влияют на производительность моющего средства.
Пользователи моющих средств обычно связывают высокое вспенивание с очисткой. Таким образом, моющее средство при использовании должно образовывать высокую и продолжительную пену. Влияние моющих средств на окружающую среду является тем, что составитель всегда пытается уменьшить.
Целью настоящего изобретения является создание эффективного чистящего моющего средства с хорошим растворением и профилем вспенивания, привлекательной реологией, хорошей экологической характеристикой, экономичностью, легкого в производстве и стабильного при хранении.
Сущность изобретения
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения обеспечено жидкое моющее средство, предпочтительно жидкое моющее средство для мытья посуды вручную. Моющее средство имеет низкий уровень поверхностно-активного вещества и обеспечивает хорошую очистку. Моющее средство содержит от приблизительно 5% до приблизительно 20%, предпочтительно от приблизительно 8% до приблизительно 18% по массе системы поверхностно-активных веществ. Такой низкий уровень системы поверхностно-активных веществ способствует созданию хорошей экологической характеристики. Система поверхностно-активных веществ содержит разветвленное анионное поверхностно-активное вещество. Степень разветвления анионного поверхностно-активного вещества составляет от приблизительно 5% до приблизительно 40%, предпочтительно менее чем 35% и более предпочтительно менее чем 30%. Моющие средства, содержащие анионные поверхностно-активные вещества с такой степенью разветвления, предоставляют хорошее растворение и продолжительность вспенивания. Эта степень разветвления также способствует стабильности моющего средства при низкой температуре, при этом даже более быстрое растворение, образование пены и лучшая стабильность достигаются, когда степень разветвления составляет от приблизительно 10 до приблизительно 35% и более предпочтительно от приблизительно 20% до приблизительно 30%. Быстрое растворение является важной особенностью, поскольку оно позволяет быстрое образование пены и улучшенную очистку, особенно в случае моющих средств для мытья посуды вручную, которые дозируются непосредственно на губку и функционируют под краном, вместо дозирования моющего средства в раковину с водой.
Вязкость моющего средства в соответствии с настоящим изобретением в состоянии покоя и при нормальных условиях выливания является довольно постоянной. Жидкое моющее средство имеет вязкую консистенцию, что, как указано выше, пользователи, как представляется, связывают с высоким качеством.
Моющее средство в соответствии с настоящим изобретением имеет вязкость выливания от приблизительно 2500 мПа⋅с до приблизительно 6000 мПа⋅с, предпочтительно от приблизительно 3000 мПа⋅с до приблизительно 5000 мПа⋅с при измерении при 20°C с использованием вискозиметра Brookfield DV-II+Pro со шпинделем 31, при 0,6 оборотов в минуту. Моющие средства, имеющие эту вязкость выливания, как представляется, являются весьма привлекательными для пользователей. Соотношение вязкости при среднем сдвиге и при высоком сдвиге составляет предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 1, более предпочтительно от приблизительно 1,5 до приблизительно 1, еще более предпочтительно от приблизительно 1,25 до приблизительно 1, наиболее предпочтительно приблизительно 1, это означает, что вязкость моющего средства остается практически неизменной при воздействии различных условий сдвига, например, при транспортировке и обработке в условиях высокого сдвига. Предпочтительно, соотношение вязкости при низком сдвиге и при высоком сдвиге составляет также от приблизительно 2 до приблизительно 1, более предпочтительно от приблизительно 1,5 до приблизительно 1, еще более предпочтительно от приблизительно 1,25 до приблизительно 1, наиболее предпочтительно приблизительно 1.
-1
-1
-1
Как используют в данной заявке, вязкость при низком сдвиге означает вязкость, измеренную при скорости сдвига 0,01 с следующим тестовым методом, описанным в данной заявке. Вязкость при среднем сдвиге означает вязкость, измеренную при скорости сдвига 0,1 с. Вязкость при высоком сдвиге означает вязкость, измеренную при скорости сдвига 10 с.
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
Вязкости при низком, среднем и высоком сдвиге определяют с помощью AR G2 реометра от ТА instruments с использованием стального шпинделя диаметром 40 мм и размером зазора 500 мкм. Вязкость при низком сдвиге при 0,01 с, вязкость при среднем сдвиге при 0,1 с и вязкость при высоком сдвиге при 10 с могут быть получены из логарифмической кривой изменения скорости сдвига при 20°С. Процедура состоит из трех стадий, включая предварительное кондиционирование, стадию удержания пиковых значений при 0,01 с и наращивание потока от 0,01 с до 100 с. Стадия предварительного кондиционирования состоит из предварительного сдвига при 10 с в течение 30 с. Стадия удержания пиковых значений при 0,01 с следует незамедлительно, устанавливая точку пробы каждые 10 с. Стадия достигает равновесия, если вязкость восьми последовательных точек пробы находится в пределах допуска 2%. Наращивание потока следует незамедлительно и состоит в сдвиге пробы при увеличении скорости сдвига в режиме стационарном потока от 0,01 до 100 с для 5 точек на декаду по логарифмической шкале, что позволяет измерениям стабилизироваться в течение периода от 2 с до 20 с с допуском 2%. Логарифмический график вязкости в зависимости от скорости сдвига на последней стадии используют для определения вязкости при низком сдвиге при 0,01 с, вязкости при среднем сдвиге при 0,1 с и вязкости при высоком сдвиге при 10 с.
Предпочтительно, система поверхностно-активных веществ содержит, по меньшей мере, 50%, более предпочтительно, по меньшей мере, 60% и особенно, по меньшей мере, 70% по массе разветвленного анионного поверхностно-активного вещества. Моющие средства, в которых система поверхностно-активных веществ содержит, по меньшей мере, 50% по массе разветвленного анионного поверхностно-активного вещества, обеспечивают очень хорошую очистку и вспенивание. Предпочтительно разветвленное анионное поверхностно-активное вещество содержит сульфатное поверхностно-активное вещество, предпочтительно выбранное из группы, состоящей из алкилсульфата, алкилалкоксисульфата и их смесей. Более предпочтительно разветвленное анионное поверхностно-активное вещество содержит алкилэтоксисульфат. Моющие средства, содержащие смеси алкилсульфата и алкилалкоксисульфата, в частности алкилэтоксисульфата, обеспечивают очень хорошую очистку и вспенивание, в частности, когда они используются в качестве моющих средств для мытья посуды вручную.
Предпочтительно, разветвленное анионное поверхностно-активное вещество содержит, по меньшей мере, 50%, более предпочтительно, по меньшей мере, 60% и особенно, по меньшей мере, 70% по массе сульфатного поверхностно-активного вещества. Это снова способствует хорошей очистке и вспениванию.
Предпочтительно, разветвленное анионное поверхностно-активное вещество представляет собой алкоксилированное анионное поверхностно-активное вещество, имеющее степень алкоксилирования от приблизительно 0,2 до приблизительно 3, более предпочтительно от приблизительно 0,4 до приблизительно 1,5 и особенно от приблизительно 0,4 до приблизительно 1. Это дополнительно способствует лучшему растворению. Это также способствует стабильности моющего средства при низкой температуре.
Предпочтительно, амфотерное поверхностно-активное вещество содержит аминоксидное поверхностно-активное вещество. Особенно предпочтительными с точки зрения очистки и экологической характеристики являются моющие средства, в которых анионное поверхностно-активное вещество содержит смесь алкилсульфата и алкилэтоксисульфата и амфотерное поверхностно-активное вещество содержит аминоксидное поверхностно-активное вещество. Более предпочтительно, аминоксид представляет собой алкилдиметиламиноксид.
Анионные и амфотерные поверхностно-активные вещества предпочтительно присутствуют в массовом соотношении от приблизительно 1:1 до приблизительно 8,5:1. Моющие средства с таким соотношением предоставляют хорошее растворение и производительность вспенивания, при этом даже более быстрое растворение и образование пены достигаются при соотношении от приблизительно 1,5:1 до приблизительно 5:1, и даже более быстрое, когда соотношение составляет от приблизительно 2:1 до приблизительно 4,5:1.
Предпочтительно, моющее средство в соответствии с настоящим изобретением содержит неионное поверхностно-активное вещество.
Жидкое моющее средство в соответствии с настоящим изобретением является предпочтительно водным, т.е. основным растворителем является вода. Моющее средство содержит от приблизительно 60 до приблизительно 95% по массе воды. Система поверхностно-активных веществ будет выступать в качестве «внутреннего структурообразователя». Под «внутренним структурообразователем» подразумевают, что система поверхностно-активных веществ будет изменять реологию растворителя таким образом, чтобы получить в результате моющее средство в соответствии с настоящим изобретением, с заявленными реологическими свойствами. Для целей настоящего изобретения «внутренний структурообразователь» представляет собой компонент моющего средства, который может изменять реологию моющего средства, но который имеет активную роль в моющем средстве. Например, система поверхностно-активных веществ будет считаться «внутренним структурообразователем», потому что ее основной ролью является обеспечение очистки и в то же время она предоставляет моющему средству особые реологические свойства.
Вязкость моющего средства можно регулировать с помощью модификатора вязкости. Модификатор вязкости предпочтительно выбран из группы, состоящей из электролитов, органических растворителей и их смесей. Предпочтительным электролитом для использования в данной заявке является хлорид натрия.
Моющее средство в соответствии с настоящим изобретением является предпочтительно свободным от внешнего структурообразователя, это способствует экономической эффективности и легкости производства. Под «внешним структурообразователем» в данной заявке подразумевают вещество, которое имеет в качестве своей основной функции обеспечение реологического изменения жидкой матрицы таким образом, чтобы получить в результате моющее средство, имеющее соотношение средней и высокой вязкости выше 2. Обычно, внешний структурообразователь не будет (в и сам по себе) обеспечивать какую-либо существенную очистку. Внешний структурообразователь, таким образом, отличается от внутреннего структурообразователя, который также может изменять реологию матрицы, но который включен в жидкий продукт для некоторых дополнительных основных целей. Так, например, внутренний структурообразователь будет системой поверхностно-активных веществ, которая может служить для изменения реологических свойств жидкого моющего средства, но которая была добавлена к продукту в первую очередь, чтобы действовать в качестве очищающего ингредиента.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения представлен способ мытья посуды вручную с использованием моющего средства в соответствии с настоящим изобретением.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 показывает наращивание объема пены моющих средств с вязкостью 4000 мПа⋅с и с 2000 мПа⋅с.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение предусматривает жидкое моющее средство, содержащее систему поверхностно-активных веществ, содержащую анионное и разветвленное анионное поверхностно-активное вещество с определенной степенью разветвления.
Жидкое моющее средство является вязким продуктом в состоянии покоя и при условиях выливания.
Жидкое моющее средство
Жидкое моющее средство является приемлемым для мытья посуды вручную, стирки с интенсивной нагрузкой, очистки твердых поверхностей и т.д. Предпочтительно жидкое моющее средство является моющим средством для мытья посуды вручную. Он, как правило, содержит от 60% до 95%, предпочтительно от 65% до 90%, более предпочтительно от 70% до 85% по массе жидкого носителя, в котором другие существенные и необязательные компоненты растворены, диспергированы или суспендированы. Одним предпочтительным компонентом жидкого носителя является вода.
Предпочтительно значение pH моющего средства регулируют от 3 до 14, более предпочтительно от 4 до 13, более предпочтительно от 6 до 12 и наиболее предпочтительно от 8 до 10. Значение pH моющего средства можно регулировать с помощью pH модифицирующих ингредиентов, известных в данной области техники.
Система поверхностно-активных веществ
Моющее средство в соответствии с настоящим изобретением содержит от приблизительно 5% до приблизительно 20%, предпочтительно от приблизительно 8% до приблизительно 18% по массе системы поверхностно-активных веществ. Система поверхностно-активных веществ содержит разветвленное анионное и необязательно амфотерное поверхностно-активное вещество. Система может необязательно содержать неионное, катионное поверхностно-активное вещество и их смеси.
Приемлемые поверхностно-активные вещества для использования в данной заявке включают анионные, амфотерные, неионные, катионные и их смеси.
Анионное поверхностно-активное вещество
Разветвленное анионное поверхностно-активное вещество моющего средства в соответствии с настоящим изобретением может быть получено из любого анионного поверхностнотактивного вещества. Анионные поверхностно-активные вещества включают, но не ограничиваются приведенным, те поверхностно-активные соединения, которые содержат органическую гидрофобную группу, содержащую обычно от 8 до 22 атомов углерода, или обычно от 8 до 18 атомов углерода в своей молекулярной структуре и, по меньшей мере, одну водосолюбилизирующую группу, предпочтительно выбранную из сульфоната, сульфата и карбоксилата таким образом, чтобы образовать водорастворимое соединение. Как правило, гидрофобная группа будет содержать С8-С22 алкильную или ацильную группу. Такие поверхностно-активные вещества используют в виде водорастворимых солей, и солеобразующий катион обычно выбран из натрия, калия, аммония, магния и моно-, ди- или три-С2-С3 алканоламмония, с натрием, при этом катион обычно выбран один.
Разветвленное анионное поверхностно-активное вещество может быть одним поверхностно-активным веществом, но обычно оно представляет собой смесь анионных поверхностно-активных веществ.
Предпочтительно разветвленное анионное поверхностно-активное вещество содержит сульфатное поверхностно-активное вещество, более предпочтительно сульфатное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из алкилсульфата, алкилалкоксисульфата и их смесей. Предпочтительными алкилалкоксисульфатами для использования в данной заявке являются алкилэтоксисульфаты.
Предпочтительно разветвленное анионное поверхностно-активное вещество является алкоксилированным, более предпочтительно, алкоксилированное разветвленное анионное поверхностно-активное вещество имеет степень алкоксилирования от приблизительно 0,2 до приблизительно 4, еще более предпочтительно от приблизительно 0,3 до приблизительно 3, еще более предпочтительно от приблизительно 0,4 до приблизительно 1,5 и особенно от приблизительно 0,4 до приблизительно 1. Предпочтительно, алкоксигруппа является этоксигруппой. Когда разветвленное анионное поверхностно-активное вещество представляет собой смесь поверхностно-активных веществ, степень алкоксилирования представляет собой средневесовую степень алкоксилирования всех компонентов смеси (средневесовая степень алкоксилирования). В расчет средневесовой степени алкоксилирования также должна быть включена масса компонентов анионных поверхностно-активных веществ, не содержащих алкоксилированные группы.
Средневесовая степень алкоксилирования = (x1 * степень алкоксилирования поверхностно-активного вещества 1 + х2 * степень алкоксилирования поверхностно-активного вещества 2 + …) / (x1 + х2 + …),
где x1, х2, … представляют собой массы в граммах каждого анионного поверхностно-активного вещества в смеси и степень алкоксилирования представляет собой количество алкоксигрупп в каждом анионном поверхностно-активном веществе.
Анионное поверхностно-активное вещество для использования в моющем средстве в соответствии с настоящим изобретением представляет собой разветвленное анионное поверхностно-активное вещество, имеющее степень разветвления от приблизительно 5% до приблизительно 40%, предпочтительно от приблизительно 10 до приблизительно 35% и более предпочтительно от приблизительно 20% до приблизительно 30%. Предпочтительно, группа разветвления представляет собой алкил. Как правило, алкил выбран из метила, этила, пропила, бутила, пентила, циклических алкильных групп и их смесей. Одно или несколько алкильных разветвлений могут присутствовать на основной углеводородной цепи исходного спирта(ов), используемого для получения анионного поверхностно-активного вещества, используемого в моющем средстве в соответствии с настоящим изобретением. Наиболее предпочтительно разветвленное анионное поверхностно-активное вещество выбрано из алкилсульфатов, алкилэтоксисульфатов и их смесей.
Разветвленное анионное поверхностно-активное вещество может быть одним анионным поверхностно-активным веществом или смесью анионных поверхностно-активных веществ. В случае одного поверхностно-активного вещества процент разветвления относится к массовому процентному содержанию углеводородных цепей, которые являются разветвленными в исходном спирте, из которого получают поверхностно-активное вещество.
В случае смеси поверхностно-активных веществ процент разветвления является средневесовым и определяется в соответствии со следующей формулой:
Средневесовое разветвление (%) = [(x1 * мас. % разветвленного спирта 1 в спирте 1 + x2 * мас. % разветвленного спирта 2 в спирте 2 + …) / (x1 + x2 + …)] * 100,
где x1, x2, … представляют собой массу в граммах каждого спирта в общей спиртовой смеси спиртов, которые были использованы в качестве исходного вещества для анионного поверхностно-активного вещества для моющего средства в соответствии с настоящим изобретением. В расчет средневесовой степени разветвления также должна быть включена масса компонентов анионных поверхностно-активных веществ, не имеющих разветвленных групп.
Предпочтительно, система поверхностно-активных веществ содержит, по меньшей мере, 50%, более предпочтительно, по меньшей мере, 60%, и предпочтительно, по меньшей мере, 70% разветвленного анионного поверхностно-активного вещества по массе системы поверхностно-активных веществ, более предпочтительно разветвленное анионное поверхностно-активное вещество содержит более чем 50% по массе алкилэтоксилированного сульфата, имеющего степень этоксилирования от приблизительно 0,2 до приблизительно 3, и предпочтительно степень разветвления от приблизительно 5% до приблизительно 40%.
Сульфатные поверхностно-активные вещества
Приемлемые сульфатные поверхностно-активные вещества для использования в данной заявке включают водорастворимые соли С8-С18 алкила или гидроксиалкила, сульфата и/или эфир сульфата. Приемлемые противоионы включают катион щелочного металла или аммоний или замещенный аммоний, но предпочтительно натрий.
Сульфатные поверхностно-активные вещества могут быть выбраны из С8-С18 первичных, с разветвленной цепью и статистических алкилсульфатов (AS); С8-С18 вторичных (2,3) алкилсульфатов; С8-С18 алкилалкоксисульфатов (AExS), где предпочтительно x означает 1-30, в которых алкоксигруппа может быть выбрана из этокси, пропокси, бутокси или даже высших алкоксигрупп и их смесей.
Алкилсульфаты и алкилалкоксисульфаты являются коммерчески доступными с множеством длин цепей, степеней этоксилирования и разветвления. Коммерчески доступные сульфаты включают те, которые основаны на Neodol спиртах, например, компании Shell, Lial-Isalchem и Safol, например, компании Sasol, природных спиртах, например, компании The Procter & Gamble Chemicals.
Предпочтительно, разветвленное анионное поверхностно-активное вещество содержит, по меньшей мере, 50%, более предпочтительно, по меньшей мере, 60% и особенно, по меньшей мере, 70% сульфатного поверхностно-активного вещества по массе разветвленного анионного поверхностно-активного вещества. Особенно предпочтительными моющими средствами с точки зрения очистки являются те, в которых разветвленное анионное поверхностно-активное вещество содержит более чем 50%, более предпочтительно, по меньшей мере, 60% и особенно, по меньшей мере, 70% по массе сульфатного поверхностно-активного вещества и сульфатное поверхностно-активное вещество выбрано из группы, состоящей из алкилсульфата, алкилэтоксисульфатов и их смесей. Еще более предпочтительными являются те, в которых разветвленное анионное поверхностно-активное вещество имеет степень этоксилирования от приблизительно 0,2 до приблизительно 3, более предпочтительно от приблизительно 0,3 до приблизительно 2, еще более предпочтительно от приблизительно 0,4 до приблизительно 1,5, и особенно от приблизительно 0,4 до приблизительно 1 и еще более предпочтительно, когда анионное поверхностно-активное вещество имеет степень разветвления от приблизительно 10% до приблизительно 35%, более предпочтительно от приблизительно 20% до 30%.
Сульфонатные поверхностно-активные вещества
Приемлемые сульфонатные поверхностно-активные вещества для использования в данной заявке включают водорастворимые соли С8-С18 алкил или гидроксиалкилсульфонатов; С11-С18 алкилбензолсульфонаты (LAS), модифицированный алкилбензолсульфонат (MLAS), как описано в WO 99/05243, WO 99/05242, WO 99/05244, WO 99/05082, WO 99/05084, WO 99/05241, WO 99/07656, WO 00/23549 и WO 00/23548; сложный метиловый эфир сульфонат (MES); и альфа-олефинсульфонат (AOS). Также могут быть включены парафиновые сульфонаты, которые могут быть моносульфонатами и/или дисульфонатами, полученными путем сульфирования парафинов, содержащих от 10 до 20 атомов углерода. Сульфонатное поверхностно-активное вещество также включает алкилглицерилсульфонатные поверхностно-активные вещества.
Амфотерное поверхностно-активное вещество
Приемлемые амфотерные поверхностно-активные вещества включают аминоксиды и бетаины. Особенно предпочтительными для использования в данной заявке являются аминоксиды. Предпочтительно, система поверхностно-активных веществ содержит более чем 1% и менее чем 50% амфотерного поверхностно-активного вещества по массе системы поверхностно-активных веществ.
Предпочтительные аминоксиды представляют собой алкилдиметиламиноксид или алкиламидопропилдиметиламиноксид, более предпочтительно алкилдиметиламиноксид и особенно кокодиметиламиноксид. Аминоксид может иметь линейный или разветвленный в середине цепи алкильный фрагмент. Типичные линейные аминоксиды включают водорастворимые аминоксиды, содержащие один R1 С8-18 алкильный фрагмент и 2 R2 и R3 фрагмента, выбранные из группы, состоящей из С1-3 алкильных групп и С1-3 гидроксиалкильных групп. Предпочтительно аминоксид характеризуется формулой R1 - N(R2)(R3)O, в которой R1 представляет собой С8-18 алкил и R2 и R3 выбраны из группы, состоящей из метила, этила, пропила, изопропила, 2-гидроксиэтила, 2-гидроксипропила и 3-гидроксипропила. Линейные аминоксидные поверхностно-активные вещества, в частности, могут включать линейные С10-С18 алкилдиметиламиноксиды и линейные С8-С12 алкоксиэтилдигидроксиэтиламиноксиды. Предпочтительные аминоксиды включают линейные C10, линейные С10-С12 и линейные С12-С14 алкилдиметиламиноксиды. Как используют в данной заявке «разветвленный в середине цепи» означает, что аминоксид имеет один алкильный фрагмент, содержащий n1 атомов углерода, с одним алкильным разветвлением на алкильном фрагменте, содержащем n2 атомов углерода. Алкильное разветвление расположено на α атоме углерода от атома азота на алкильном фрагменте. Этот тип разветвления для аминоксида также известен в данной области техники как внутренний аминоксид. Общая сумма n1 и n2 составляет от 10 до 24 атомов углерода, предпочтительно от 12 до 20 и более предпочтительно от 10 до 16. Количество атомов углерода для одного алкильного фрагмента (n1) должно быть приблизительно таким же количеством атомов углерода, как для одного алкильного разветвления (n2) таким образом, что один алкильный фрагмент и одно алкильное разветвление симметричны. Как используют в данной заявке «симметричны» означает, что |n1-n2| меньше или равно 5, предпочтительно 4, наиболее предпочтительно от 0 до 4 атомов углерода в, по меньшей мере, 50 мас. %, более предпочтительно, по меньшей мере, от 75 мас. % до 100 мас. % разветвленных в середине цепи аминоксидов, для использования в данной заявке.
Аминоксид дополнительно содержит два фрагмента, независимо выбранных из С1-3 алкильной, С1-3 гидроксиалкильной группы или полиэтиленоксидной группы, содержащей в среднем от приблизительно 1 до приблизительно 3 этиленоксидных групп. Предпочтительно два фрагмента выбраны из С1-3 алкила, более предпочтительно оба выбраны как С1 алкил.
Другие приемлемые поверхностно-активные вещества включают бетаины такие, как алкилбетаины, алкиламидобетаин, амидазолиний бетаин, сульфобетаин (INCI султаины), а также фосфобетаин, и предпочтительно соответствуют формуле I:
в которой
R1 представляет собой насыщенный или ненасыщенный С6-22 алкильный остаток, предпочтительно С8-18 алкильный остаток, в частности насыщенный С10-16 алкильный остаток, например насыщенный С12-14 алкильный остаток;
X представляет собой NH, NR4 с С1-4 алкильным остатком R4, О или S,
n означает число от 1 до 10, предпочтительно от 2 до 5, в частности 3,
x означает 0 или 1, предпочтительно 1,
R2, R3 независимо представляют собой С1-4 алкильный остаток, потенциально гидроксизамещенный, такой как гидроксиэтил, предпочтительно метил,
m означает число от 1 до 4, в частности 1, 2 или 3,
y означает 0 или 1, и
Y представляет собой COO, SO3, OPO(OR5)O или P(O)(OR5)O, при этом R5 представляет собой атом водорода H или С1-4 алкильный остаток.
Предпочтительные бетаины представляют собой алкилбетаины формулы (Iа), алкиламидобетаин формулы (Ib), сульфобетаины формулы (Iс) и амидосульфобетаин формулы (Id);
в которых R1 имеет то же значение, что и в формуле I. Особо предпочтительными бетаинами являются карбобетаин [где Y-=COO-], в частности карбобетаин формулы (Iа) и (Ib), более предпочтительным является алкиламидобетаин формулы (Ib).
Примерами приемлемых бетаинов и сульфобетаина являются следующие соединения [обозначенные в соответствии с INCI]: миндаль-амидопропилбетаины, абрикос-амидопропилбетаины, авокадо-амидопропилбетаины, бабассу-амидопропилбетаины, бегенамидопропилбетаины, бегенилбетаины, бетаины, каноламидопропилбетаины, каприл/капрамидопропилбетаины, карнитин, цетилбетаины, кокам идоэтил бетаины, кокамидопропилбетаины, кокамидопропилгидроксисултаин, кокобетаины, кокогидроксисултаин, коко/олеамидопропилбетаины, кокосултаин, децилбетаины, дигидроксиэтилолеилглицинат, соевый дигидроксиэтилглицинат, дигидроксиэтилстеарилглицинат, дигидроксиэтилталлоуглицинат, диметиконпропил ПГ-бетаины, эрукамидопропилгидроксисултаин, гидрогенизированные таллоубетаины, изостеарамидопропилбетаины, лаурамидопропилбетаины, лаурилбетаины, лаурилгидроксисултаин, лаурилсултаин, молочные амидопропилбетаины, норка-амидопропилбетаины, миристамидопропилбетаины, миристилбетаины, олеамидопропилбетаины, олеамидопропилгидроксисултаин, олеилбетаины, оливамидопропилбетаины, пальмамидопропилбетаины, пальмитамидопропилбетаины, пальмитоилкарнитин, пальмоядровые амидопропилбетаины, политетрафторэтиленацетоксипропилбетаины, рициноламидопропилбетаины, сезамидопропилбетаины, соевые амидопропилбетаины, стеарамидопропилбетаины, стеарилбетаины, таллоуаминопропилбетаины, таллоуамидопропилгидроксисултаин, таллоубетаины, таллоудигидроксиэтилбетаины, ундециленамидопропилбетаины и пшеничные зародыши-амидопропилбетаины.
Предпочтительно бетаин представляет собой кокоамидопропилбетаин, в частности кокоамидопропилбетаин.
Неионные поверхностно-активные вещества
Система поверхностно-активных веществ моющего средства в соответствии с настоящим изобретением необязательно содержит неионное поверхностно-активное вещество, предпочтительно алкоксилированный спирт. Неионное поверхностно-активное вещество, если оно присутствует, обычно составляет от 0,1% до 10%, предпочтительно от 0,2% до 5%, наиболее предпочтительно от 0,5% до 3% по массе системы поверхностно-активных веществ. Приемлемые неионные поверхностно-активные вещества включают продукты конденсации алифатических спиртов с от 1 до 25 моль этиленоксида. Алкильная цепь алифатического спирта может быть неразветвленной или разветвленной, первичной или вторичной, и обычно содержит от 8 до 22 атомов углерода. Особенно предпочтительными являются продукты конденсации спиртов, содержащих алкильную группу, содержащую от 10 до 18 атомов углерода, предпочтительно от 10 до 15 атомов углерода с от 2 до 18 моль, предпочтительно от 2 до 15, более предпочтительно 5-12 этиленоксида на моль спирта.
2
2
n
2n
t
x
Также приемлемыми являются алкилполигликозиды, имеющие формулу RO(CHO)(гликозил) (формула (III)), в которой R в формуле (III) выбран из группы, состоящей из алкила, алкилфенила, гидроксиалкила, гидроксиалкилфенила и их смесей, в которых алкильные группы содержат от 10 до 18, предпочтительно от 12 до 14 атомов углерода; n в формуле (III) означает 2 или 3, предпочтительно 2; t в формуле (III) означает от 0 до 10, предпочтительно 0; и x в формуле (III) означает от 1,3 до 10, предпочтительно от 1,3 до 3, наиболее предпочтительно от 1,3 до 2,7. Гликозил предпочтительно получен из глюкозы. Также приемлемыми являются эфиры алкилглицерина и сложные эфиры сорбита.
Также приемлемыми являются амидные поверхностно-активные вещества на основе жирной кислоты, имеющие формулу (IV):
,
6
7
1
4
1
4
2
4
x
при этом R в формуле (IV) представляет собой алкильную группу, содержащую от 7 до 21, предпочтительно от 9 до 17 атомов углерода, и каждый R в формуле (IV) выбран из группы, состоящей из водорода, C-С алкила, С-С гидроксиалкила и -(CHO)H, где x в формуле (IV) означает от 1 до 3.
8
20
Предпочтительные амиды представляют собой C-C амиды аммиака, моноэтаноламиды, диэтаноламиды и изопропаноламиды.
Катионные поверхностно-активные вещества
6
16
6
10
6
18
Катионные поверхностно-активные вещества, если они присутствуют в жидком моющем средстве, присутствуют в эффективном количестве, более предпочтительно от 0,01% до 10%, более предпочтительно от 0,05% до 5%, наиболее предпочтительно от 0,1% до 3% по массе композиции жидкого моющего средства. Приемлемые катионные поверхностно-активные вещества включают четвертичные аммониевые поверхностно-активные вещества. Приемлемые четвертичные аммониевые поверхностно-активные вещества выбраны из группы, состоящей из моно C-C, предпочтительно C-C N-алкильных или алкенильных аммониевых поверхностно-активных веществ, в которых остальные позиции N замещены группами метила, гидроксиэтила или гидроксипропила. Другие предпочтительные катионные поверхностно-активные вещества включают алкильные галогениды бензалкония и их производные, такие как те, которые доступны от Lonza под торговыми марками BARQUAT и BARDAC. Другим предпочтительным катионным поверхностно-активным веществом является C-C алкильный или алкенильный сложный эфир четвертичного аммониевого спирта, такой как четвертичные сложные эфиры хлора. Более предпочтительно, катионные поверхностно-активные вещества имеют формулу (V):
,
8
18
8
14
8
10
12
при этом R1 в формуле (V) является C-C гидрокарбилом и их смесями, предпочтительно, С-С алкилом, более предпочтительно, С, С или С алкилом, и X в формуле (V) представляет собой анион, предпочтительно, хлорид или бромид.
Модификатор вязкости
Моющее средство в соответствии с настоящим изобретением может необязательно содержать модификатор вязкости. Целью модификатора вязкости является достижение требуемой вязкости в сочетании с системой поверхностно-активных веществ. Низкий уровень системы поверхностно-активных веществ в моющем средстве может привести к получению продукта с более низкой или более высокой вязкостью, чем необходимо, вязкость может быть увеличена или уменьшена с помощью модификатора вязкости.
Предпочтительно, модификатор вязкости выбран из группы, состоящей из электролитов, органических растворителей и их смесей. Моющее средство в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит, по меньшей мере, один электролит.
Электролиты представляют собой водорастворимые органические и неорганические соли (отличные от поверхностно-активных веществ), в которых катион выбран из щелочных металлов, щелочноземельных металлов, аммония и их смеси, а анион выбран из хлорида, сульфата, фосфата, ацетата, нитрата и их смесей. Особенно полезными являются хлорид калия, натрия и аммония.
Количество электролита должно быть достаточным, чтобы изменить вязкость моющего средства. Полезное количество электролита в моющем средстве в соответствии с настоящим изобретением составляет от 0,1% до 10%, более предпочтительно от 0,15% до 5%, еще более предпочтительно от 0,2% до 3%, в частности от 0,25% до 2% по массе моющего средства.
Полезные органические растворители, которые будут добавлены, предпочтительно в дополнение к электролитам, в качестве модификаторов вязкости, представляют собой С1-С5 алкиловые спирты, содержащие от одной до трех гидроксильных групп, и концентрацию указанных растворителей выбирают таким образом, чтобы достичь целевой вязкости. Другие приемлемые органические растворители включают С4-14 эфиры и диэфиры, гликоли и полимерные гликоли, такие как полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль, алкоксилированные гликоли, С6-С16 гликолевые эфиры, алкоксилированные ароматические спирты, ароматические спирты, алифатические разветвленные спирты, алкоксилированные алифатические разветвленные спирты, алкоксилированные линейные С1-С5 спирты, амины, С8-С14 алкиловые и циклоалкиловые углеводороды и галогенированные углеводороды и их смеси. Также приемлемыми для использования в данной заявке в качестве органического растворителя являются гидротропы, включая гидротропы анионного типа, в частности ксилолсульфонат натрия, калия и аммония, толуолсульфонат натрия, калия и аммония, кумолсульфонат натрия, калия и аммония, и их смеси. Предпочтительными растворителями являются этанол, (поли)пропиленгликоль и/или кумол, толуол или ксилол сульфонатные гидротропы, наиболее предпочтительно этанол, пропиленгликоль, полипропиленгликоль и их смеси, предпочтительно, каждый в количестве от 1% до 7% по массе моющего средства. Массовое соотношение количества системы поверхностно-активных веществ и модификатора вязкости составляет предпочтительно от 3 до 20.
Внешний структурообразователь
Предпочтительно моющее средство является свободным от внешнего структурообразователя. Под «свободным» в данной заявке подразумевают, что моющее средство содержит менее чем 0,01%, более предпочтительно менее чем 0,001% по массе внешнего структурообразователя. Внешние структурообразователи включают микрофибриллированные целлюлозы, неполимерные, гидроксилсодержащие вещества, обычно охарактеризованные как кристаллические гидроксилсодержащие жирные кислоты, жирные сложные эфиры и жирные воски, такие как касторовое масло и производные касторового масла. Они также включают природные и/или синтетические полимерные структурообразователи, такие как поликарбоксилаты, полиакрилаты, гидрофобно модифицированные этоксилированные уретаны, растворимые в щелочах эмульсии, гидрофобно модифицированные растворимые в щелочах эмульсии, гидрофобно модифицированные неионные полиолы, поперечносшитый поливинилпирролидон, полисахарид и производные типы полисахаридов. Производные полисахаридов, обычно используемые в качестве структурообразователей, содержат вещества полимерных камедей. Такие камеди включают пектин, альгинат, арабиногалактан (гуммиарабик), каррагенан, геллановую камедь, ксантановую камедь и гуаровую камедь. Другие классы внешних структурообразователей включают структурирующие глины, амидогелеобразующие вещества и сложные эфиры жирных кислот, такие как изопропилмиристат, изопропилпальмитат и изопропилизостеарат.
Более предпочтительно моющее средство является свободным от кристаллических внешних структурообразователей, таких как неполимерные гидроксилсодержащие вещества, микрофибриллированные целлюлозы и некристаллические внешние структурообразователи, такие как полимерные структурообразователи, выбранные из группы, состоящей из полиакрилатов, полисахаридов, производных полисахаридов и их смесей.
Необязательные компоненты моющих средств
Моющее средство в данной заявке может дополнительно содержать ряд других необязательных ингредиентов, таких как добавки для повышения моющего действия, хелатирующие агенты, кондиционирующие полимеры, чистящие полимеры, модифицирующие поверхность полимеры, флоккулирующие загрязнения полимеры, смягчители, увлажнители, омолаживающие кожу активные вещества, ферменты, карбоновые кислоты, отшелушивающие частицы, отбеливатели и активаторы отбеливания, отдушки, контролирующие неприятный запах агенты, пигменты, красители, замутняющие агенты, шарики, перламутровые частицы, микрокапсулы, органические и неорганические катионы, такие как щелочноземельные металлы, такие как Ca/Mg-ионы и диамины, подавители/стабилизаторы/ускорители пенообразования, антибактериальные агенты, консерванты и регуляторы pH и буферные средства.
Способ применения
Моющее средство в соответствии с настоящим изобретением особенно подходит для использования в качестве моющего средства для мытья посуды вручную. Из-за своего профиля растворения он чрезвычайно подходит для использования непосредственно на губке в неразбавленном виде или в виде концентрированного предварительного раствора для мытья посуды. Благодаря профилю вспенивания, он также весьма предпочтителен при использовании в раковине воды для мытья посуды.
Размеры и значения, раскрытые в данной заявке, не следует понимать как строго ограниченные в точности приведенными численными значениями. Вместо этого, если не указано иное, каждый такой размер предназначен для обозначения как указанного значения, так и функционально эквивалентного диапазона, окружающего это значение. Например, размер, раскрытый как «40 мм», предназначен для обозначения «приблизительно 40 мм».
Примеры
Следующие облегченные моющие средства были составлены с помощью простого смешивания активных исходных веществ. Моющие средства, входящие в объем настоящего изобретения, имеющие вязкость выливания 4000 мПа⋅с, показаны в Таблице 1. Моющие средства, не входящие в объем настоящего изобретения (реперные), имеющие вязкость выливания 2000 мПа⋅с, показаны в Таблице 2. Концентрация каждого вещества задается на 100% основной массы активного вещества. Моющие средства содержат 15% по массе системы поверхностно-активных веществ. Вязкость выливания была измерена с помощью вискозиметра Brookfield DV-II+Pro (20°C, шпиндель 31, оборотов в минуту: 0,6 для ~4000 мПа⋅с - оборотов в минуту: 10 для ~2000 мПа⋅с). Вязкости при среднем и высоком сдвиге были измерены в соответствии со следующим тестовым методом, описанным в данной заявке.
- AES: алкилэтоксисульфат - степень этоксилировния = 0,6, полученный с помощью смешивания алкилсульфатов и алкилэтоксисульфатов на основе Lial 123А (например, Sasol), природного АЕ3 (например, PGC), Shell А (например, Shell) и природного А (например, PGC) спиртов
- АО: С12-14 диметиламиноксид
Профиль растворения и профиль вспенивания соответствующих моющих средств были определены в соответствии со следующими протоколами:
Профиль растворения:
- Динамический тест на растворение проводился для перекрестного сравнения относительной кинетики растворения трех реперных моющих средств (Таблица 2) и трех моющих средств в соответствии с настоящим изобретением (Таблица 1). Этот способ позволяет определить профиль растворения с течением времени, используя мониторинг проводимости, при фиксированных условиях тестирования.
- 4000 мл деминерализованной воды при 20°C (=/- 0,5°C) добавляют в стеклянный стакан на 5000 мл (диаметр ~18 см, высота ~25,5 см) и перемешивают при помощи вертикальной мешалки (например, IKA Labortechnik - ikaa2684700 ссылка например Merck каталог 2002) с использованием смесителя с 4 лопатками (например, IKA Labortechnik: диаметр = 10 см, наклон лопаток = 45°) с заданным перемешиванием, когда действует при 90 оборотов в минуту (±1). Смеситель устанавливают на глубину 5 см в середине раствора при перемешивании. Датчик проводимости (TetraCon 325, например, WTW) устанавливают на глубину 4 см в моющем растворе на 1 см от боковой стенки стеклянного стакана.
- 5 мл моющего средства в соответствии с настоящим изобретением или реперного моющего средства осторожно добавляют на дно стакана. Вертикальную мешалку и измерения проводимости запускают сразу после добавления моющего средства.
- Проводимость измеряют каждые 5 секунд, и эксперимент прекращается, когда измерение проводимости остается неизменным в течение, по меньшей мере, 20 секунд. Зарегистрированное время растворения представляет собой количество секунд, при котором было достигнуто 70% от конечного значения проводимости.
- Эксперимент повторяют три раза, и сообщают среднее значение. 150 секунд, было доказано через исследования потребителей, будут приемлемым пределом растворения для неструктурированных жидкостей.
Профиль вспенивания:
- Способ перемешивания переворачиванием пробирки с пеной был использован в качестве средства для измерения производительности вспенивания моющего средства.
- Тест включает добавление 500 мл воды при твердости 15 гран на галлон при 20°С в цилиндр следующих размеров (диаметр 9 см, высота 29,5 см, толщина стенки 0,5 см) с последующим осторожным добавлением 0,6 г упрощенного моющего средства через шприц на 1 грамм, наконечник которого находится на расстоянии 5 см над уровнем воды в центре цилиндра, таким образом, получая 0,12% раствора моющего средства.
- Как только моющее средство опустилось на дно цилиндра, включают прибор и композиция вращается сверху вниз в течение цикла 360° вокруг своей центральной точки со скоростью 22 оборота в минуту, после чего объем пены измеряют.
- Это цикл вращения повторяют через 20 секунд, и объем пены измеряют до 50 циклов.
- Три реперных моющих средства (Таблица 2) и моющие средства в соответствии с настоящим изобретением (Таблица 1) тестируют одновременно посредством присоединения пробирок к тому же вращающемуся держателю, обеспечивая, таким образом, применение одинакового перемешивания ко всем продуктам.
Данные растворения соответствующих моющих средств приведены ниже. Можно увидеть, что при увеличении вязкости продукта профиль растворения становится более проблемным, особенно при более высоком разветвлении AES (43,8%), при котором преодолевается приемлемый для потребителя порог.
На Фиг. 1 показано наращивание объема пены моющих средств с вязкостью 4000 мПа⋅с и 2000 мПа⋅с. Линии аппроксимации на графике ясно показывают, что более высокие степени разветвления демонстрируют более низкую степень наращивания пены по сравнению с более низкими степенями разветвления, как и следовало ожидать из-за более низкой способности к группировке поверхностно-активного вещества.
Пробы с вязкостью 4000 мПа⋅с также хранили при 0°С с целью оценки физической стабильности профиля при воздействии низкой температуры. % неудовлетворительного результата (%F) определяют как кристаллическую объемную фракцию по сравнению с общей объемной фракцией и визуально оценивают. Из приведенной ниже таблицы можно увидеть, что физическая стабильность профиля при низкой температуре является более напряженной при более низких степенях разветвления.