КОМПОЗИЦИЯ ЖИДКОГО МОЮЩЕГО СРЕДСТВА ДЛЯ СТИРКИ
LIQUID DETERGENT COMPOSITION FOR WASHING

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к композициям жидкого моющего средства для стирки, изделиям с разовой дозой, содержащим указанные моющие средства, и применению указанных композиций жидкого моющего средства для стирки и изделий с разовой дозой.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Композиции жидкого моющего средства для стирки доступны в форме водорастворимых изделий с разовой дозой. Такие водорастворимые изделия с разовой дозой предпочтительны для потребителей, поскольку они удобны в использовании и снижают вероятность случайного разлива при дозировании моющего средства в процессе стирки.
Такие водорастворимые изделия с разовой дозой содержат водорастворимую пленку, предпочтительно пленку, содержащую поливиниловый спирт, которая сформирована в виде мешочка, содержащего внутренний отсек. Композиция жидкого моющего средства для стирки содержится во внутреннем отсеке, так что композиция жидкого моющего средства для стирки окружена пленкой и находится в контакте с пленкой, которая формирует внутреннюю поверхность внутреннего отсека.
В процессе изготовления первая пленка деформируется в форме для литья с образованием открытой полости, в которую с помощью наполнительной насадки добавляется композиция жидкого моющего средства для стирки. После заполнения на открытую заполненную полость накладывается вторая пленка, которая герметизирует с первой пленкой вокруг области герметизации.
Однако при этом возникает проблема, связанная с тем, что композиция жидкого моющего средства для стирки может вытягиваться между полостью и наполнительной насадкой. Данный эффект вытягивания возникает вследствие свойств жидкости, из-за чего она остается связанной с насадкой, образуя «капилляр» между насадкой и открытой полостью. По мере того как аппарат перемещает заполненную полость от насадки и устанавливает новую полость для заполнения в положение под насадкой, расстояние между насадкой и заполненной полостью оказывается достаточным для разрыва натяжения. Однако в результате этого часть композиции жидкого моющего средства для стирки из натяжения случайно попадает на другие части открытого изделия с разовой дозой, такие как область герметизации. Это может повлиять на способность к герметизации двух пленок вместе и может приводить к преждевременному разрыву или разрушению изделия с разовой дозой.
Поэтому в данной области существует потребность в композиции жидкого моющего средства для стирки, подходящей для использования в водорастворимом изделии с разовой дозой, для которой будет снижена частота натяжения композиции жидкого моющего средства для стирки в процессе изготовления водорастворимых изделий с разовой дозой, содержащих указанную композицию жидкого моющего средства для стирки.
Было неожиданно обнаружено, что композиция жидкого моющего средства для стирки по настоящему изобретению, в которой 1,2-пропандиол и дипропиленгликоль присутствуют в конкретном соотношении друг к другу и в которой анионное и неионогенное поверхностно-активные вещества присутствуют в конкретных соотношениях друг к другу, позволяет решить данную техническую проблему.
Было также неожиданно было обнаружено, что при формировании водорастворимого изделия с разовой дозой на пластификационные характеристики пленки, достигнутые в процессе производства, минимально влиял контакт с жидким моющим средством по настоящему изобретению в течение какого-то времени. После изготовления пленки она обладает определенными свойствами растворения и растяжения. Необходим точный баланс пластификационных характеристик пленки, чтобы пленка не была слишком «мягкой», что сказывалось бы на эстетике изделия с разовой дозой и его характеристиках растворения при контакте с водой, или слишком хрупкой, что приводило бы к нежелательному преждевременному разрыву изделия с разовой дозой до его использования. На такую пластификацию пленки может отрицательно влиять контакт с жидким моющим средством в течение какого-то времени.
Кроме того, также было неожиданно обнаружено, что водорастворимые изделия с разовой дозой, содержащие композиции в соответствии с настоящим изобретением, демонстрировали улучшенные профили растворения в воде по отношению к сравнительным водорастворимым изделиям с разовой дозой.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В первом аспекте настоящее изобретение представляет собой композицию жидкого моющего средства для стирки, подходящую для формирования водорастворимого изделия с разовой дозой, причем композиция жидкого моющего средства для стирки содержит;
a. анионное поверхностно-активное вещество;
b. неионогенное поверхностно-активное вещество;
c. 1,2-пропандиол;
d. дипропиленгликоль;
причем весовое соотношение анионного поверхностно-активного вещества и неионогенного поверхностно-активного вещества составляет от 5 : 1 до 1 : 1, предпочтительно от 3,5 : 1 до 1,25 : 1, более предпочтительно от 2,5 : 1 до 1,5 : 1;
причем суммарный весовой процент 1,2-пропандиола и дипропиленгликоля находится в диапазоне от 5% до 25% по весу композиции жидкого моющего средства для стирки, и
при этом весовое соотношение 1,2-пропандиола и дипропиленгликоля находится в диапазоне от 1 : 1 до 10 : 1, предпочтительно от 1 : 1 до 5 : 1, наиболее предпочтительно от 2 : 1 до 4 : 1; и
при этом композиция жидкого моющего средства для стирки содержит от 0,5% до 20% воды по весу композиции жидкого моющего средства для стирки.
Второй аспект настоящего изобретения представляет собой водорастворимое изделие с разовой дозой, содержащее водорастворимую пленку и композицию жидкого моющего средства для стирки в соответствии с настоящим изобретением.
Третий аспект настоящего изобретения представляет собой способ стирки тканей, включающий стадии приведения композиции жидкого моющего средства для стирки или изделия с разовой дозой в соответствии с настоящим изобретением в контакт с водой, так что композиция жидкого моющего средства для стирки разбавляется водой по меньшей мере в 400 раз с образованием моющего раствора, и приведения тканей в контакт с указанным моющим раствором.
Четвертый аспект настоящего изобретения представляет собой применение композиции жидкого моющего средства для стирки в соответствии с настоящим изобретением для снижения натяжения композиции жидкого моющего средства для стирки в процессе изготовления водорастворимых изделий с разовой дозой, для регулирования пластификационных характеристик пленки при формировании из нее водорастворимого изделия с разовой дозой, для улучшения профилей растворения в воде водорастворимого изделия с разовой дозой, содержащего указанную композицию жидкого моющего средства для стирки, или их сочетания.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Композиция жидкого моющего средства для стирки
Настоящее изобретение представляет собой композицию жидкого моющего средства для стирки, подходящую для формирования водорастворимого изделия с разовой дозой. Водорастворимые изделия с разовой дозой более подробно описаны ниже.
Композиция жидкого моющего средства для стирки содержит;
a. анионное поверхностно-активное вещество;
b. неионогенное поверхностно-активное вещество;
c. 1,2-пропандиол;
d. дипропиленгликоль.
Весовое соотношение анионного поверхностно-активного вещества и неионогенного поверхностно-активного вещества составляет от 5 : 1 до 1 : 1, предпочтительно от 3,5 : 1 до 1,25 : 1, более предпочтительно от 2,5 : 1 до 1,5 : 1. Во избежание каких-либо сомнений, под «весом анионного поверхностно-активного вещества» в настоящем документе подразумевается суммарный вес всего присутствующего анионного поверхностно-активного вещества. В соответствии с настоящим изобретением термин «анионное поверхностно-активное вещество» не включает жирные кислоты или их соответствующую соль (мыло).
Под «весом неионогенного поверхностно-активного вещества» в настоящем документе подразумевается суммарный вес всего присутствующего неионогенного поверхностно-активного вещества.
Предпочтительно композиция жидкого моющего средства для стирки содержит анионное поверхностно-активное вещество в количестве от 22% до 32%, предпочтительно от 25% до 29% по весу композиции жидкого моющего средства для стирки. Анионное поверхностно-активное вещество и неионогенные поверхностно-активные вещества более подробно описаны ниже.
Суммарный весовой процент 1,2-пропандиола и дипропиленгликоля находится в диапазоне от 5% до 25%, предпочтительно от 10% до 20%, наиболее предпочтительно от 13% до 17% по весу композиции жидкого моющего средства для стирки. Весовое соотношение 1,2-пропандиола и дипропиленгликоля находится в диапазоне от 1 : 1 до 10 : 1, предпочтительно от 1 : 1 до 5 : 1, наиболее предпочтительно от 2 : 1 до 4 : 1.
Дипропиленгликоль и 1,2-пропандиол относятся к доступным в продаже материалам, и для настоящего изобретения приемлемы любые доступные в продаже 1,2-пропандиол и дипропиленгликоль. Специалистам в данной области будет известно, каким образом и где можно получить такие материалы. Дипропиленгликоль поставляется компанией Dow Chemical Company со штаб-квартирой в штате Мичиган, США, или Adeka Corporation со штаб-квартирой в г. Токио, Япония.
Композиция жидкого моющего средства для стирки может содержать жирную кислоту или ее соль. Предпочтительно композиция жидкого моющего средства для стирки содержит от 3% до 10%, более предпочтительно от 5% до 7% жирной кислоты или ее соли по весу композиции жидкого моющего средства для стирки. Жирная кислота или ее соль более подробно описаны ниже.
Композиция жидкого моющего средства для стирки содержит от 0,5% до 20%, более предпочтительно от 1% до 15%, наиболее предпочтительно от 5% до 12% воды по весу изделия с разовой дозой.
Композиция жидкого моющего средства для стирки может содержать глицерин, причем предпочтительно глицерин присутствует в количестве от 2 до 10%, более предпочтительно от 3% до 5% по весу композиции жидкого моющего средства для стирки.
Композиция жидкого моющего средства для стирки может содержать алканоламин, предпочтительно алканоламин включает моноэтаноламин, триэтаноламин или их смесь, наиболее предпочтительно алканоламин включает моноэтаноламин. Предпочтительно композиция жидкого моющего средства для стирки содержит от 5% до 15%, более предпочтительно от 8% до 12% алканоламина, предпочтительно моноэтаноламина, триэтаноламина или их смеси, наиболее предпочтительно моноэтаноламина, по весу композиции жидкого моющего средства для стирки.
o
Предпочтительно композиция жидкого моющего средства для стирки имеет рН от 6 до 10, более предпочтительно от 6,5 до 8,9, наиболее предпочтительно от 7 до 8. pH композиции жидкого моющего средства для стирки может измеряться при разбавлении до 10% в деминерализованной воде при 20 C.
Без стремления к ограничению какой-либо теорией считается, что именно присутствие 1,2-пропандиола и дипропиленгликоля в конкретном соотношении, а также анионного и неионогенного поверхностно-активного вещества в конкретном соотношении друг к другу обеспечивает менее вязкий продольный реологический профиль и, таким образом, уменьшение натяжения композиции жидкого моющего средства для стирки.
Композиция жидкого моющего средства для стирки может содержать гидрогенизированное касторовое масло. Гидрогенизированное касторовое масло более подробно описано ниже.
Композиция жидкого моющего средства для стирки может включать вспомогательный ингредиент, который предпочтительно выбирают из красящих пигментов, полимеров, поверхностно-активных веществ, моющих компонентов, ингибиторов переноса красителей, диспергирующих веществ, ферментов, стабилизаторов ферментов, каталитических материалов, активаторов отбеливания, полимерных диспергирующих агентов, агентов, препятствующих повторному осаждению, подавителей пенообразования, косметических красителей, замутнителей, ароматических веществ, систем доставки ароматических веществ, структурообразующих средств, гидротропов, технологических добавок, пигментов и их смесей.
Анионное поверхностно-активное вещество
Предпочтительно анионное поверхностно-активное вещество выбирают из линейного алкилбензолсульфоната, алкилсульфата, алкоксилированного алкилсульфата или их смеси.
Предпочтительно анионное поверхностно-активное вещество содержит алкилбензолсульфонат и алкоксилированный алкилсульфат, причем весовое соотношение алкилбензолсульфоната и алкоксилированного алкилсульфата составляет от 3 : 1 до 1 : 1, более предпочтительно от 2 : 1 до 1 : 1. Более предпочтительно анионное поверхностно-активное вещество содержит алкилбензолсульфонат и этоксилированный алкилсульфат, причем весовое соотношение алкилбензолсульфоната и этоксилированного алкилсульфата составляет от 3 : 1 до 1 : 1, более предпочтительно от 2 : 1 до 1 : 1.
Предпочтительно композиция жидкого моющего средства для стирки содержит анионное поверхностно-активное вещество в количестве от 22% до 32%, предпочтительно от 25% до 29% по весу композиции жидкого моющего средства для стирки. Во избежание каких-либо сомнений, под «весовым процентом анионного поверхностно-активного вещества» в настоящем документе подразумевается весовой процент всего присутствующего анионного поверхностно-активного вещества. Например, если композиция содержит линейный алкилбензолсульфонат и алкоксилированный алкилсульфат, весовой процент анионного поверхностно-активного вещества представляет собой сумму весового процента линейного алкилбензолсульфоната и весового процента алкоксилированного алкилсульфата.
В соответствии с настоящим изобретением термин «анионное поверхностно-активное вещество» не включает жирные кислоты или их соответствующую соль (мыло).
К подходящим анионным поверхностно-активным веществам, применимым в настоящем изобретении, относятся любые из традиционных типов анионных поверхностно-активных веществ, как правило, используемые в продуктах жидких моющих средств. К ним относятся алкилбензолсульфоновые кислоты и их соли, а также алкоксилированные или неалкоксилированные алкилсульфатные материалы.
10
16
11
14
К примерам анионных поверхностно-активных веществ относятся соли щелочных металлов алкилбензолсульфоновых кислот C–C или алкилбензолсульфоновых кислот C–C. В одном аспекте алкильная группа является линейной, и такие линейные алкилбензолсульфонаты известны как «LAS». Алкилбензолсульфонаты, и в частности LAS, хорошо известны в данной области. В частности, подходящими являются натриевые, калиевые и аминные линейные прямые цепи алкилбензолсульфонатов, в которых среднее число атомов углерода в алкильной группе составляет от приблизительно 11 до 14.
11
18
10
20
12
10
18
10
18
x
10
18
К конкретным не имеющим ограничительного характера примерам анионных поверхностно-активных веществ, применимых в настоящем изобретении, относятся кислоты или солевые формы: a) алкилбензолсульфонатов C–C(LAS); b) первичные алкилсульфаты, алкилсульфаты с разветвленной цепью и случайные алкилсульфаты (AS) C–C, включающие преимущественно алкилсульфаты C; c) вторичные (2,3) алкилсульфаты C–C с не имеющими ограничительного характера примерами подходящих катионов, включающими натрий, калий, аммоний, амин и их смеси; d) алкилалкоксисульфаты C–C (AES), где x равен 1–30; e) алкилалкоксикарбоксилаты C–C в одном аспекте, которые содержат 1–5 этокси-звеньев; f) среднецепочечные разветвленные алкилсульфаты; g) среднецепочечные разветвленные алкилалкоксисульфаты; h) модифицированный алкилбензолсульфонат; i) сульфонат сложного метилового эфира (MES); и j) альфа-олеинсульфонат (AOS).
В соответствии с настоящим изобретением термин «анионное поверхностно-активное вещество» не включает жирные кислоты или их соответствующую соль (мыло).
Неионогенное поверхностно-активное вещество
Неионогенное поверхностно-активное вещество выбирают из алкоксилата жирных спиртов, полученного оксосинтезом алкоксилата жирных спиртов, алкоксилатов спирта Гербе, алкоксилатов алкилфенолового спирта или их смеси.
8
20
10
15
Неионогенное поверхностно-активное вещество может включать этоксилированное неионогенное поверхностно-активное вещество. Этоксилированное неионогенное поверхностно-активное вещество может представлять собой, например, этоксилаты первичного и вторичного спирта, в частности алифатические спирты C–C с этоксилированием в среднем от 1 до 50 или даже 20 моль этиленоксида на моль спирта, и в особенности первичные и вторичные алифатические спирты C–C с этоксилированием в среднем от 1 до 10 моль этиленоксида на моль спирта.
Неионогенное поверхностно-активное вещество на основе этоксилированного спирта может представлять собой, например, продукт конденсации от 3 до 8 моль этиленоксида с 1 моль первичного спирта, содержащего от 9 до 15 атомов углерода.
n
Неионогенное поверхностно-активное вещество может содержать этоксилат жирного спирта с формулой RO(EO)H, где R представляет собой алкильную цепь, содержащую 4–30 атомов углерода, (EO) представляет собой одно звено мономера этиленоксида, а n имеет среднее значение от 0,5 до 20.
Гидрогенизированное касторовое масло
10
22
В настоящем изобретении гидрогенизированное касторовое масло (HCO) чаще всего может представлять собой любое гидрогенизированное касторовое масло или его производное, при условии что оно может кристаллизоваться в композиции жидкого моющего средства для стирки. Касторовые масла могут включать глицериды, в особенности триглицериды, содержащие алкильные или алкенильные функциональные группы C–C, которые включают гидроксильную группу. При гидрогенизации касторового масла для получения HCO происходит преобразование двойных связей, которые могут присутствовать в исходном масле в виде рицинолеильных функциональных групп. Таким образом, рицинолеильные функциональные группы преобразуются в насыщенные гидроксиалкильные функциональные группы, например гидроксистеарил. В данном случае HCO может быть выбрано из тригидроксистеарина; дигидроксистеарина и их смесей. HCO может быть обработано в любой подходящей исходной форме, включая, без ограничений, форму, выбранную из твердого вещества, расплава и их смесей. Соответствующая процентная доля гидрогенизированного касторового масла, добавляемого в готовое моющее средство для стирки, может быть ниже 1,0% и составляет, как правило, от 0,1 до 0,8%. Содержание НСО может составлять от 0,01% до 1% или даже от 0,05% до 0,8% по весу композиции жидкого моющего средства для стирки.
HCO, пригодное для применения в настоящем изобретении, включает доступные в продаже HCO. Не имеющие ограничительного характера примеры Elementis, Plc.
Хотя использование гидрогенизированного касторового масла является предпочтительным, в рамках объема изобретения может использоваться любой кристаллизующийся глицерид. Предпочтительный (-ые) кристаллизующийся (-иеся) глицерид (-ы) имеет (-ют) температуру плавления от 40 °C до 100 °C.
Жирная кислота или ее соль
Термин «жирная кислота» включает жирную кислоту или соли жирной кислоты. Жирные кислоты предпочтительно представляют собой карбоновые кислоты, зачастую имеющие длинный неразветвленный алифатический хвост, который является насыщенным или ненасыщенным. Подходящие жирные кислоты включают этоксилированные жирные кислоты. Подходящие жирные кислоты или соли жирных кислот в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно представляют собой соли натрия, предпочтительно C12–C18 насыщенные и/или ненасыщенные жирные кислоты, более предпочтительно C12–C14 насыщенные и/или ненасыщенные жирные кислоты, а также карбонаты щелочных или щелочноземельных металлов, предпочтительно карбонат натрия.
Предпочтительно жирные кислоты выбирают из группы, состоящей из лауриновой кислоты, миристиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, стеариновой кислоты, пальмоядровой жирной кислоты с отогнанной легкой фракцией, жирной кислоты кокосового ореха и их смесей.
Водорастворимое изделие с разовой дозой
Второй аспект настоящего изобретения представляет собой водорастворимое изделие с разовой дозой, содержащее водорастворимую пленку и композицию жидкого моющего средства для стирки в соответствии с настоящим изобретением. Водорастворимая пленка более подробно описана ниже.
Водорастворимое изделие с разовой дозой содержит по меньшей мере одну водорастворимую пленку, имеющую такую форму, что изделие с разовой дозой содержит по меньшей мере один внутренний отсек, окруженный водорастворимой пленкой. По меньшей мере один отсек содержит композицию жидкого моющего средства для стирки. Водорастворимую пленку герметизируют таким образом, что композиция жидкого моющего средства для стирки не вытекает из отсека во время хранения. Однако при добавлении водорастворимого изделия с разовой дозой в воду водорастворимая пленка растворяется и высвобождает содержимое внутреннего отсека в моющий раствор.
Под отсеком следует понимать замкнутое внутреннее пространство внутри изделия с разовой дозой, которое удерживает жидкое моющее средство для стирки. Предпочтительно изделие с разовой дозой содержит водорастворимую пленку. Изделие с разовой дозой изготовлено таким образом, что водорастворимая пленка полностью окружает композицию жидкого моющего средства для стирки и при этом формирует отсек, в котором находится жидкое моющее средство для стирки. Изделие с разовой дозой может содержать две пленки. Первая пленка может иметь такую форму, которая содержит открытый отсек, в который добавляют жидкое моющее средство для стирки. Затем поверх первой пленки наносят вторую пленку таким образом, чтобы закрыть отверстие отсека. После этого первую и вторую пленки совместно герметизируют вдоль области герметизации. Пленка более подробно описана ниже.
Изделие с разовой дозой может содержать более одного отсека, даже по меньшей мере два отсека или даже по меньшей мере три отсека. Отсеки могут быть ориентированы с наложением друг на друга, т. е. один отсек расположен поверх другого. Альтернативно отсеки могут быть расположены бок о бок, т. е. ориентированы рядом друг с другом. Отсеки даже могут иметь ориентацию «шина и обод», т. е. первый отсек расположен рядом со вторым отсеком, но первый отсек по меньшей мере частично окружает второй отсек, но при этом не полностью закрывает второй отсек. Альтернативно один отсек может быть полностью окружен другим отсеком.
Если изделие с разовой дозой содержит по меньшей мере два отсека, один из отсеков может быть меньше другого отсека. Если изделие с разовой дозой содержит по меньшей мере три отсека, два отсека могут быть меньше третьего отсека, и предпочтительно меньшие отсеки накладывают на больший отсек. Наложенные отсеки предпочтительно ориентируют бок о бок.
В конфигурации с множеством отсеков жидкое моющее средство для стирки по настоящему изобретению может содержаться в по меньшей мере одном из отсеков. Она может, например, содержаться лишь в одном отсеке, или может содержаться в двух отсеках или даже в трех отсеках.
Все отсеки могут содержать одинаковые или разные композиции. Разные композиции могут иметь одну и ту же форму или же они могут иметь разные формы.
Водорастворимое изделие с разовой дозой может содержать по меньшей мере два внутренних отсека, причем композиция жидкого моющего средства для стирки содержится в по меньшей мере одном из отсеков, предпочтительно при этом изделие с разовой дозой содержит по меньшей мере три отсека, при этом композиция жидкого моющего средства для стирки содержится в по меньшей мере одном из отсеков.
Водорастворимая пленка
Пленка по настоящему изобретению является растворимой или диспергируемой в воде и содержит по меньшей мере один поливиниловый спирт или его сополимер. Водорастворимая пленка предпочтительно содержит смесь по меньшей мере двух разных гомополимеров поливинилового спирта, по меньшей мере двух разных сополимеров поливинилового спирта, по меньшей мере один гомополимер поливинилового спирта и по меньшей мере один сополимер поливинилового спирта или их комбинацию.
Водорастворимая пленка предпочтительно имеет толщину от 20 до 150 мкм, предпочтительно от 35 до 125 мкм, еще более предпочтительно от 50 до 110 мкм, наиболее предпочтительно от приблизительно 70 до 90 мкм, наиболее в особенности приблизительно 76 мкм. Под «толщиной пленки» в настоящем документе подразумевается толщина пленки до любой деформации в процессе производства.
Предпочтительно пленка имеет растворимость в воде по меньшей мере 50%, предпочтительно по меньшей мере 75% или даже по меньшей мере 95%, измеряемую по способу, изложенному в настоящем документе, после применения стеклянного фильтра с максимальным размером пор 20 мкм:
o
5 грамм ± 0,1 грамма пленочного материала добавляют в предварительно взвешенный 3-литровый мерный стакан и добавляют 2 л ± 5 мл дистиллированной воды. Его энергично размешивают в магнитной мешалке, модель Labline № 1250 или эквивалентная, и 5-сантиметровой магнитной мешалке, установленной на 600 об/мин, в течение 30 минут при 30 C. Затем смесь фильтруют через сложенный качественный фильтр из пористого стекла с размером пор, который определен выше (макс. 20 мкм). Из собранного фильтрата высушивают воду любым стандартным способом и определяют вес оставшегося материала (который представляет собой растворенную или дисперсную фракцию). Затем можно рассчитать процентную растворимость или диспергируемость.
Предпочтительные пленочные материалы предпочтительно представляют собой полимерные материалы. Пленочный материал может быть, например, получен путем литья, формования с раздувом, экструзии или экструзии с раздувом полимерного материала, как известно в данной области.
Предпочтительные полимеры, сополимеры или их производные, подходящие для использования в качестве материала мешочка, выбирают из поливиниловых спиртов, поливинилпирролидона, полиалкиленоксидов, акриламида, акриловой кислоты, целлюлозы, простых эфиров целлюлозы, сложных эфиров целлюлозы, амидов целлюлозы, поливинилацетатов, поликарбоновых кислот и солей, полиаминокислот или пептидов, полиамидов, полиакриламида, сополимеров малеиновой/акриловой кислот, полисахаридов, включая крахмал и желатин, природных камедей, таких как ксантановая камедь и карраген. Более предпочтительные полимеры выбирают из полиакрилатов и водорастворимых акрилатных сополимеров, метилцеллюлозы, натрийкарбоксиметилцеллюлозы, декстрина, этилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, мальтодекстрина, полиметакрилатов, а наиболее предпочтительно выбирают из поливиниловых спиртов, сополимеров поливинилового спирта и гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ) и их комбинаций. Предпочтительно уровень полимера в материале мешочка, например полимера ПВС, составляет по меньшей мере 60%. Полимер может иметь любой средневесовой молекулярный вес, предпочтительно от приблизительно 1000 до 1 000 000, более предпочтительно от приблизительно 10 000 до 300 000, еще более предпочтительно от приблизительно 20 000 до 150 000.
Предпочтительно водорастворимое изделие с разовой дозой содержит поливиниловый спирт.
В качестве материала мешочка также могут использоваться смеси полимеров. Это может иметь преимущества для управления механическими свойствами и/или свойствами растворения отсеков или мешочка в зависимости от их применения и потребностей. Подходящие смеси включают, например, смеси, в которых один полимер имеет более высокую растворимость в воде, чем другой полимер, и/или один полимер имеет более высокую механическую прочность, чем другой полимер. Также подходящими являются смеси полимеров, имеющих разный средневесовой молекулярный вес, например смесь ПВС или его сополимера со средневесовым молекулярным весом от приблизительно 10 000 до 40 000, предпочтительно около 20 000, и ПВС или его сополимера со средневесовым молекулярным весом от приблизительно 100 000 до 300 000, предпочтительно около 150 000. Также подходящими в данном случае являются композиции полимерных смесей, например содержащие гидролитически разлагаемые и водорастворимые полимерные смеси, такие как полилактид и поливиниловый спирт, полученные путем смешивания полилактида и поливинилового спирта, как правило, содержащие приблизительно 1–35% по весу полилактида и от приблизительно 65% до 99% по весу поливинилового спирта.
Для улучшения характеристик растворения материала предпочтительными для использования в настоящем изобретении являются полимеры ПВС, гидролизованные на от приблизительно 60% до приблизительно 98%, предпочтительно гидролизованные на от приблизительно 80% до приблизительно 90%.
Предпочтительные пленки обладают хорошей растворимостью в холодной воде, а именно в ненагретой дистиллированной воде. Предпочтительно такие пленки обладают хорошей растворимостью при температурах 24 ºC, еще более предпочтительно при 10 ºC. Под хорошей растворимостью подразумевают, что пленка имеет растворимость в воде по меньшей мере 50%, предпочтительно по меньшей мере 75% или даже по меньшей мере 95%, измеряемую по способу, изложенному в настоящем документе, после применения стеклянного фильтра с максимальным размером пор 20 мкм, описанного выше.
К предпочтительным пленкам относятся поставляемые компанией Monosol.
Из общего содержания смолы ПВС в описанной в настоящем документе пленке смола ПВС может содержать от приблизительно 30 до приблизительно 85% вес. первого полимера ПВС или от приблизительно 45 до приблизительно 55% вес. первого полимера ПВС. Например, смола ПВС может содержать приблизительно 50% вес. каждого полимера ПВС, причем вязкость первого полимера ПВС составляет приблизительно 13 сПз, а вязкость второго полимера ПВС составляет приблизительно 23 сПз, которые измеряются в 4% растворе полимера в деминерализованной воде при 20 ºC.
Пленка предпочтительно содержит смесь по меньшей мере двух разных гомополимеров и/или сополимеров поливинилового спирта.
2
1
Наиболее предпочтительно водорастворимая пленка содержит смесь по меньшей мере двух разных гомополимеров поливинилового спирта, в частности водорастворимая пленка содержит смесь по меньшей мере двух разных гомополимеров поливинилового спирта с разными средними молекулярными весами, в частности смесь 2 разных гомополимеров поливинилового спирта с абсолютной средней разницей вязкости |µ–µ| для первого гомополимера ПВС и второго гомополимера ПВС, которые измеряются в 4% растворе полимера в деминерализованной воде, в диапазоне от 5 сПз до приблизительно 15 сПз, и оба гомополимера имеют среднюю степень гидролиза от 85% до 95%, предпочтительно от 85% до 90%. Первый гомополимер предпочтительно имеет среднюю вязкость от 10 до 20 сПз, предпочтительно от 10 до 15 сПз. Второй гомополимер предпочтительно имеет среднюю вязкость от 20 до 30 сПз, предпочтительно от 20 до 25 сПз. Наиболее предпочтительно, чтобы два гомополимера смешивались в соотношении от 40/60 до 60/40% вес.
Альтернативно водорастворимая пленка содержит смесь полимеров, содержащую по меньшей мере один сополимер, содержащий поливиниловый спирт и анионно-модифицированные мономерные звенья. В частности, полимерная смесь может содержать гомополимер поливинилового спирта и сополимер, содержащий поливиниловый спирт и анионно-модифицированные мономерные звенья, в соотношении от 90/10 до 50/50% вес. Альтернативно полимерная смесь может содержать два разных сополимера, содержащих поливиниловый спирт и анионно-модифицированные мономерные звенья, в соотношении от 90/10 до 10/90% вес.
1
4
6
К общим классам анионных мономерных звеньев, которые можно использовать для сополимера ПВС, относятся виниловые полимеризационные звенья, соответствующие виниловым мономерам монокарбоновых кислот, их сложные эфиры и ангидриды, дикарбоновые мономеры, содержащие полимеризующиеся двойные связи, их эфиры и ангидриды, мономеры винилсульфоновой кислоты и соли щелочных металлов любого из приведенного выше. К примерам подходящих анионных мономерных звеньев относятся виниловые полимеризационные звенья, соответствующие виниловым анионным мономерам, включая винилуксусную кислоту, малеиновую кислоту, моноалкилмалеат, диалкилмалеат, монометилмалеат, диметилмалеат, малеиновый ангидрид, фумаровую кислоту, моноалкилфумарат, диалкилфумарат, монометилфумарат, диметилфумарат, фумаровый ангидрид, итаконовую кислоту, монометилитаконат, диметилитаконат, итаконовый ангидрид, винилсульфоновую кислоту, аллилсульфоновую кислоту, этиленсульфоновую кислоту, 2-акриламидо-1-метилпропансульфоновую кислоту, 2-метилакриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту, 2-метилакриламидо-2-метилпропансульфоновую, 2-сульфоэтилакрилат, соли щелочных металлов приведенного выше (например, натрия, калия или соли других щелочных металлов), сложные эфиры приведенного выше (например, метиловые, этиловые или другие C–C или C алкиловые сложные эфиры) и их комбинации (например, множество типов анионных мономеров или эквивалентных форм одного и того же анионного мономера). В одном аспекте анионный мономер может представлять собой одну или более акриламидометилпропансульфоновых кислот (например, 2-акриламидо-1-метилпропансульфоновая кислота, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота, 2-метилакриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота), их соли щелочных металлов (например, соли натрия) и их комбинации. В одном аспекте анионный мономер может представлять собой одно или более из монометилмалеата, его солей щелочных металлов (например, солей натрия) и их комбинации.
Для уровня включения одного или более анионных мономерных звеньев в сополимеры ПВС не устанавливаются какие-либо ограничения. В некоторых аспектах одно или более анионных мономерных звеньев присутствуют в сополимере ПВС в количестве в диапазоне от приблизительно 2% мол. до приблизительно 10% мол. (например, по меньшей мере 2,0, 2,5, 3,0, 3,5 или 4,0% мол. и/или до приблизительно 3,0, 4,0, 4,5, 5,0, 6,0, 8,0 или 10% мол. в различных вариантах осуществления) по отдельности или в совокупности.
Конечно же, при изготовлении отсеков по настоящему изобретению могут использоваться разные пленочные материалы и/или пленки разной толщины. Преимущество в выборе разных пленок заключается в том, что полученные отсеки могут иметь разную растворимость или характеристики высвобождения.
Пленочный материал, описанный в настоящем документе, также может содержать один или более дополнительных ингредиентов. Например, может обеспечивать преимущество добавление пластификаторов, например глицерина, этиленгликоля, диэтиленгликоля, пропиленгликоля, дипропиленгликоля, сорбита и их смесей. Другие добавки могут включать воду и функциональные добавки к моющим средствам, включая поверхностно-активное вещество, доставляемые в воду для стирки, например органические полимерные диспергирующие вещества и т. д.
Пленка может быть непрозрачной, прозрачной или полупрозрачной. Пленка может содержать печатную область. Печатная область может покрывать от 10 до 80% поверхности пленки; или от 10 до 80% поверхности пленки, которая находится в контакте с внутренним пространством отсека; или от 10 до 80% поверхности пленки и от 10 до 80% поверхности отсека.
Область печати может покрывать сплошную часть пленки или может покрывать ее участки, т. е. включать небольшие области печати, которые в совокупности составляют от 10 до 80% поверхности пленки или поверхности пленки, находящейся в контакте с внутренним пространством отсека, или оба варианта.
Область печати может содержать краски, пигменты, красители, подсинивающие агенты или их смеси. Область печати может быть непрозрачной, прозрачной или полупрозрачной.
Область печати может содержать один цвет или может содержать множество цветов, даже три цвета. Область печати может содержать белый, черный, синий, красный цвета или их смесь. Печать может присутствовать в виде слоя на поверхности пленки или может по меньшей мере частично проникать в пленку. Пленка имеет первую сторону и вторую сторону. Область печати может присутствовать на одной из двух сторон пленки или на обеих сторонах пленки. Альтернативно область печати может по меньшей мере частично содержаться внутри самой пленки.
Область печати может содержать краску, причем краска содержит пигмент. Краска для печати на пленке предпочтительно обладает желаемой степенью дисперсии в воде. Краска может иметь любой цвет, включая белый, красный и черный. Краска может представлять собой краску на водной основе, содержащую от 10% до 80%, или от 20% до 60%, или от 25% до 45% по весу воды. Краска может содержать от 20% до 90%, или от 40% до 80%, или от 50% до 75% по весу твердого вещества.
-1
Краска может иметь вязкость, измеренную при 20 °C при скорости сдвига 1000 с от 1 до 600 сПз, или от 50 до 350 сПз, или от 100 до 300 сПз, или от 150 до 250 сПз. Измерение может быть выполнено с помощью реометра AR-550 типа «конус-плита» производства компании TA instruments.
Область печати может быть запечатана с применением стандартных методик, таких как флексографическая печать или струйная печать. Предпочтительно область печати запечатывают посредством флексографической печати, при которой осуществляют печать на пленке, а затем выполняют формование в виде открытого отсека. Затем этот отсек заполняют композицией моющего средства, помещают над этим отсеком вторую пленку и запаивают с первой пленкой. Область печати может присутствовать на одной из двух сторон или на обеих сторонах пленки.
Альтернативно краска или пигмент могут быть нанесены во время изготовления пленки таким образом, чтобы была окрашена вся пленка или по меньшей мере ее часть.
Пленка может содержать создающее отвращение средство, например создающее горький вкус средство. Подходящие создающие горький вкус средства включают, без ограничений, нарингин, октаацетат сахарозы, гидрохлорид хинина, бензоат денатония или их смеси. В пленке может использоваться создающее отвращение средство в любой подходящей концентрации. Подходящие уровни включают, без ограничений, от 1 до 5000 ч/млн, или даже от 100 до 2500 ч/млн, или даже от 250 до 2000 ч/млн.
Способ изготовления
Специалистам в данной области будут известны способы изготовления композиции жидкого моющего средства для стирки по настоящему изобретению. Специалистам в данной области будут известны стандартные способы и оборудование для изготовления композиций жидких моющих средств для стирки.
Специалистам в данной области будут известны стандартные методики изготовления изделия с разовой дозой. Могут применяться стандартные способы формирования, включая, без ограничений, методики термоформования и вакуумного формования.
Предпочтительный способ изготовления водорастворимого изделия с разовой дозой в соответствии с настоящим изобретением включает стадии формования первой водорастворимой пленки в форме для литья с образованием открытой полости, заполнения полости композицией жидкого моющего средства для стирки, наложения второй пленки поверх первой пленки для закрытия полости и герметизации первой и второй пленок вместе с получением водорастворимого изделия с разовой дозой.
Способ стирки тканей
Один аспект настоящего изобретения представляет собой способ стирки тканей, включающий стадии приведения композиции жидкого моющего средства для стирки или изделия с разовой дозой в соответствии с настоящим изобретением в контакт с водой, так что композиция жидкого моющего средства для стирки разбавляется водой по меньшей мере в 400 раз с образованием моющего раствора, и приведения тканей в контакт с указанным моющим раствором.
Композиция жидкого моющего средства для стирки или изделие с разовой дозой по настоящему изобретению могут быть добавлены в моющий раствор, в котором уже присутствует белье или в который помещают белье. Композицию жидкого моющего средства для стирки или изделие с разовой дозой можно использовать в автоматической стиральной машине и добавлять непосредственно в барабан или в контейнер дозатора. Композиция жидкого моющего средства для стирки или изделие с разовой дозой могут использоваться в комбинации с другими композициями моющих средств для стирки, такими как умягчители для ткани или пятновыводители. Композиция жидкого моющего средства для стирки может использоваться в качестве композиции для предварительной обработки, при этом она добавляется непосредственно к ткани, предпочтительно на пятно на ткани, перед операцией стирки.
Размеры и величины, описанные в настоящем документе, не следует понимать как строго ограниченные перечисленными точными числовыми значениями. Напротив, если не указано иное, каждый такой размер подразумевает как указанное значение, так и функционально эквивалентный диапазон, в который входит это значение. Например, размер, описанный как «40 мм», подразумевает «приблизительно 40 мм».
ПРИМЕРЫ
Приведенные ниже основные составы получали с помощью стандартных методик смешивания и оборудования, известных специалистам в данной области.
Примеры для испытания были получены следующим образом, причем система растворителей для каждого примера описана одновременно с основным составом, к которому она была добавлена.
Пример 1 в соответствии с настоящим изобретением, при этом сравнительные примеры A–D отличаются соотношением поверхностно-активных веществ или соотношением системы растворителей.
Натяжение жидкости
Профиль натяжения жидкости в составах сравнительного примера А и примера 1 оценивали по измерению времени разрыва капилляра, образующегося при удлинения испытуемого образца до определенной степени деформации с использованием продольного реометра Haake Caber I (Caber — продольный реометр разрыва капилляра). Диаметр образца устанавливали равным 6 мм, исходная высота образца составляла 3 мм, конечная высота образца составляла 17,27 мм, профиль растяжения задавали линейным и время отрыва устанавливали на уровне 100 мс. Данные представленной ниже таблицы показывают, что жидкий состав в соответствии с изобретением (пример 1) менее склонен к натяжению жидкости, т. е. демонстрировал более короткое время разрыва капилляра, чем сравнительный пример А, при этом весовое соотношение анионного и неионогенного поверхностно-активных веществ выходило за рамки объема изобретения.
Характеристики растворения изделия с разовой дозой
Исследовали сравнительные характеристики растворения изделия с разовой дозой, содержащего состав из сравнительного примера А, в сопоставлении с изделием с разовой дозой, содержащим состав из примера 1. Табличные данные ниже показывают, что водорастворимый мешочек, содержащий жидкий состав в соответствии с изобретением (пример 1), растворяется быстрее, чем водорастворимый мешочек, содержащий жидкий состав в соответствии со сравнительным примером А.
Для данного испытания на растворение изделия с разовой дозой использовали продукцию моющих средств для стирки с разовой дозой PODS Ariel «3 в 1», произведенной компании Procter and Gamble в Великобритании в январе 2016 года, при этом единственным изменением была замена жидкости в трех отсеках на составы сравнительного примера А и примера 1 соответственно. Испытания на растворение изделия с разовой дозой проводили посредством измерения проводимости во времени в процессе растворения водорастворимого изделия с разовой дозой, содержащего соответствующие композиции составов в испытательном лабораторном стакане. Изделия с разовой дозой удерживали в корпусе держателя мешочка, чтобы предотвратить их повреждение лопастями мешалки. Изделия с разовой дозой погружали в стеклянный лабораторный стакан объемом 5 л (диаметр 17 см), содержащий 3 л деминерализованной воды (< 5 мкСм/см) при 20 +/- 1 ºC. Воду перемешивали механической мешалкой (тип IKA Eurostar с регулируемой мощностью), установленной на 70 об/мин и связанной с пропеллером с диаметром 10 см с лопастями пропеллера, закрепленными на уровне 1000 мл объема лабораторного стакана. Кондуктометрический датчик (модель — Mettler Toledo Seven Excellence) вводили в моющий раствор, при этом нижнюю часть датчика регулировали на уровне 2000 мл объема лабораторного стакана. Изделия с разовой дозой добавляли к перемешиваемой воде и после полного погружения изделий с разовой дозой в воду начинали измерения проводимости. % растворения через 15 минут определяли как относительный % проводимости, достигаемый через 15 минут, по сравнению с проводимостью раствора полностью растворенного изделия с разовой дозой. Эксперимент повторяли 6 раз и определяли среднее значение. Изделия с разовой дозой выдерживали в течение двух недель после производства и перед испытаниями проводили предварительное кондиционирование в течение 24 часов при 23 °C, 50% отн. влажн.
Пластификационные характеристики пленки
Влияние различных систем растворителей на пластификационные характеристики водорастворимой пленки оценивали внутри составов моющих средств для стирки, пригодных для водорастворимых изделий с разовой дозой (низкое содержание воды). Более конкретно, относительное соотношение 1,2-пропандиола (P-Diol), дипропиленгликоля (DPG) и анионного и неионогенного поверхностно-активных веществ изменяли таким образом, чтобы оно находилось в рамках объема настоящего изобретения или выходило за его пределы. Приведенные ниже табличные данные по растяжению пленки однозначно показывают, что пластификационные характеристики пленки лучше сохраняются внутри состава моющего средства для стирки, содержащего систему растворителей и поверхностно-активных веществ в соответствии с изобретением (пример 1), по сравнению с системами растворителей и поверхностно-активных веществ за рамками объема настоящего изобретения (сравнительные примеры B–D), препятствуя чрезмерной гибкости мешочка или хрупкости пленки соответственно.
Для оценки зависимости пластификации пленки от различных систем растворителей использовали водорастворимую пленку на основе поливинилового спирта толщиной 85 мкм, которая применяется в продукции моющих средств для стирки с разовой дозой PODS Ariel «3 в 1», продаваемой компанией Procter and Gamble в Великобритании в январе 2016 года.
Воздействие различных систем растворителей в основном составе моющего средства для стирки на пластификацию пленки определяли посредством измерения напряжения пленки при 100% деформации. Проводили эксперимент по старению испытуемой пленки, погружая пленку в соответствующие составы по примеру и сравнительному примеру, как описано выше, и данные по напряжению пленки при 100% деформации после погружения сопоставляли с данными исходной пленки (не проходившей стадию погружения в составы по примерам).
Образец пленки с размером 12 см на 17 см погружали в 150 мл испытуемой жидкости следующим образом: 1) выбирали плоский чистый инертный стеклянный приемник, 2) на дно приемника наносили тонкий слой состава для испытаний по примеру, 3) тщательно распределяли испытуемую пленку поверх жидкости, 4) осторожно удаляли пузырьки воздуха, захваченные под пленкой, перемещая их в разные стороны, 5) осторожно наносили остатки состава по примеру на поверхность пленки таким образом, чтобы пленка была полностью погружена в жидкость, убедившись в том, что на пленке нет морщин, а пузырьки воздуха не соприкасаются с пленкой, и 6) закрывали стеклянный контейнер и 7) хранили закрытый контейнер в течение 5 дней при 35 ºC и затем 1 ночи при 21 ºC и относительной влажности 40%. После старения пленку извлекали из состава по примеру и осторожно вытирали досуха мягкой сухой бумагой, впитывающей жидкость, после чего сразу же измеряли профиль напряжение-деформация после погружения пленки.
Профиль напряжения пленки в зависимости от деформации измеряли с использованием прибора Instron (идентификатор системы № 5567J4072, поставляемой компанией Instron). Пластификационные характеристики пленки определяли в условиях постоянной температуры и относительной влажности (21 ± 1 °C и 45 ± 5% отн. вл.). Испытательную длину выбирали равной 25 мм. 5 полосок размером 2,5 сантиметра (1 дюйм) в ширину и 12 см в длину вырезали из образца пленки в направлении обработки, т. е. в том направлении, в котором пленка перемещается в процессе производства (направление движения пленки в процессе производства определяется направлением, в котором пленка раскручивается из рулона, в котором она поставляется изготовителем). Кривую напряжение-деформация определяли для этих 5 повторностей. Ниже приведено среднее значение напряжения при 100% значения деформации при скорости деформации 500 мм/мин.
Как можно видеть из данных, пленка, погруженная в составы по настоящему изобретению, сохраняла по существу такие же свойства пластификации, как и исходная пленка. Однако в сравнительных примерах отмечалась либо чрезмерная, либо недостаточная пластификация.