КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЧИСТКИ ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И СПОСОБ ЧИСТКИ Российский патент 2007 года по МПК C11D1/83 C11D3/14 C11D3/60 C11D11/00 

Область, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к жидким составам для чистки твердых поверхностей. В частности, изобретение касается жидких чистящих гелей, содержащих макроскопические твердые частицы.

Уровень техники, предшествующий изобретению

Жидкие абразивные чистящие композиции для твердых поверхностей широко известны. Они, как правило, бывают мелочно-белыми. Они имеют значительную вязкость при невысоком напряжении сдвига, чтобы удерживать тонкоизмельченные частицы, равномерно распределенные (диспергированные) в жидкости, несмотря на то, что в то же время при дозировании или разливании из бутылки они ведут себя как истинные жидкости. Тонкоизмельченные абразивные частицы (порошок) в этих композициях, в основном, имеют размер частиц ниже 200 микрон, в подавляющем большинстве случаев - ниже 100 микрон. Хорошо известными абразивами, используемыми в таких композициях, являются двуокись кремния, кальцит, полевой шпат и им подобные неорганические материалы, а также частицы некоторых органических полимеров, все с Moh твердостью вплоть до 6. Хотя многие потребители широко используют такие композиции, некоторые не оценивают своих ощущений или внешнего вида этих продуктов или боятся, что они могут не обеспечить бережного ухода.

Некоторые жидкие абразивные продукты, предлагаемые к продаже, состоят из гелеподобной непрозрачной жидкости, в которой диспергировано множество крупных необработанных и мелких неправильной формы абразивных полимерных частиц, различающихся по диаметру в диапазоне от менее чем 1 мм, с одной стороны, до трудноразличимого невооруженным глазом, с другой стороны. Из-за этого внешний вид продукта в целом непривлекательный. Таким образом, есть потребность в новом жидком продукте для чистки твердых поверхностей, содержащем твердые частицы, который визуально привлекателен для потребителя и в то же время эффективно чистит.

Среди средств для очистки кожи есть такие, которые известны как скрабы для лица и состоят из прозрачной вязкой жидкости, в которой распределены грубые абразивные частицы. Поскольку такие продукты находятся в контакте с кожей, они должны иметь практически нейтральный рН. Они обычно содержат немного или вовсе не содержат моющего поверхностно-активного вещества и такие поверхностно-активные вещества выбираются из тех, которые оказывают благоприятное воздействие на кожу и, как правило, дороги. Такие средства разрабатываются специально для очищения кожи и обычно не применяются для других целей, точнее - для удаления въевшихся загрязнений твердых поверхностей.

В патенте US 5741770 и WO 97/41204 описаны жидкие кристаллсодержащие чистящие композиции, которые являются прозрачными или слегка мутными и содержат небольшие количества абразивных частиц. Эти частицы могут быть цеолитными со средним размером частицы 8-10 μм из аморфного диоксида кремния с размером частиц вплоть до 300 μм или полиэтиленового порошка с размером частиц до 500 μм.

В WO 00/65019 описаны жидкие абразивные чистящие композиции, содержащие тонко измельченные абразивные частицы и в дополнение к ним микрокапсулы, содержащие различные дополнительные компоненты, такие как отдушки, силиконовое масло и т.п. Из-за определенного количества и размера частиц содержащегося абразива - эти композиции совершенно очевидно не прозрачные и не просвечивающие.

В WO 00/36078 описаны текучие прозрачные моющие композиции для стирки, содержащие, по меньшей мере, 15% поверхностно-активного вещества. Эти композиции сгущены для обеспечения суспендирования макроскопических капсул, содержащих ингредиенты, которые желательно предохранить от воздействия концентрированного и сильнощелочного раствора детергента. Подобные композиции, также из других заявок, описаны в GB 1303810. Их капсулы не обладают абразивными свойствами.

Таким образом, несмотря на известность из уровня техники различных жидких композиций, содержащих суспендированные частицы при большой вариабельности размера частиц и их не оговоренной форме, для различных целей и видов применения, методы и средства (или меры), улучшающие внешний вид таких композиций для потребителя, похоже, остались без внимания.

Краткое описание изобретения

Изобретение обеспечивает жидкие чистящие композиции для твердых поверхностей, которые представляют собой прозрачные как вода жидкие гели, содержащие один или несколько моющих поверхностно-активных веществ (ПАВ), и макроскопические абразивные частицы, которые диспергированы до стабильного состояния в объеме жидкой среды.

Изобретение также касается способа чистки твердых поверхностей, включающего стадию нанесения на эту поверхность прозрачного жидкого геля, который содержит один или несколько моющих ПАВ и макроскопические абразивные частицы, которые диспергированы в жидкости.

Подробное описание изобретения

Все количества, указанные в процентах, указаны здесь по весу и в расчете на всю композицию, если иное не оговорено особо.

Чистящие композиции данного изобретения представляют собой прозрачные водные жидкие гели. Таким образом, все компоненты композиций, за исключением абразивных частиц, растворимы в воде. Вязкость, требующаяся для придания композиции консистенции геля, достигается в результате добавления подходящих загущающих агентов, которые обеспечивают прозрачность раствора.

Такие загущающие агенты хорошо известны и подходящими примерами являются различные растительные или полученные с помощью микроорганизмов полисахариды, такие как аравийская камедь, ксантан, альгинаты и т.п. и синтетические полимеры, например, гомополимеры акриловой, метакриловой или малеиновой кислоты и сополимеры их друг с другом и/или другими мономерами, такими как стирол, виниловые эфиры и т.д., такие как те, что предлагаются различными производителями под различными торговыми марками, например, ACUSOL, POLYGEL, CARBOPOL, RHEOVIS и аналогичные продукты.

Для целей настоящего изобретения считают, что гель будет прозрачным, если он пропускает, по крайней мере 50% света какой-либо одной определенной длины волны в видимой части спектра, т.е. между 400 и 800 нм, предпочтительно 550-700 нм, измеренной в 1 см кювете в отсутствие красителей и абразивных частиц. Предпочтительно светопропускание составляет, по крайней мере, 70%, более предпочтительно, по крайней мере, 90%.

Гели, которые считаются подходящими для целей настоящего изобретения, в основном, имеют вязкость от 100 до 1000 мПас, предпочтительно, по крайней мере, 250 мПа, более предпочтительно 300-750 мПа за 21 сек^-1 (измерено с помощью Haake вискозиметра при 20°С). Вязкость при низкой скорости сдвига такова, что в геле можно суспендировать макроскопические частицы.

Во многих жидких абразивных чистящих композициях, известных из уровня техники, требуемая вязкость получается при использовании самозагущающихся (структурирующих) смесей ПАВ, часто в комбинации с электролитами. Несмотря на то, что описано, что некоторые специфические комбинации ПАВ при определенных обстоятельствах приводят к получению прозрачной или просвечивающей жидкокристаллической структуры, такие загущающие системы, в основном, не применимы для осуществления целей данного изобретения. Большинство структурированных систем ПАВ делает жидкость непрозрачной.

Абразивные частицы

Для того чтобы чистящие композиции данного изобретения визуально привлекали внимание потребителей, частицы являются макроскопическими, т.е. различимыми невооруженным глазом.

Это является противоположностью подавляющего большинства абразивных порошкообразных частиц, которые, в основном, имеют средний размер частиц значительно ниже 0,3 мм и в подавляющем большинстве случаев почти 0,1 мм (100 μм).

Таким образом, частицы согласно изобретению имеют средний размер частиц между 0,3 и 2,5 мм, предпочтительно более 0,5 мм и самое большее 1,5 мм. Далее, внешний вид композиции значительно улучшен, при том, что частицы имеют более единообразный размер, например, все они имеют размер в пределах ±70% от среднего размера частицы, предпочтительно в пределах ±50%, более предпочтительно ±30%.

Абразивные частицы используются в количестве, по крайней мере, 0,1%, предпочтительно 0,5%. Чтобы композиция была прозрачной, максимальное количество частиц должно составлять 20%, предпочтительно 10%, более предпочтительно 5%.

Эти частицы могут быть частицами из известных абразивных материалов. Так что они могут состоять из гранул одного или нескольких хорошо известных неорганических абразивов, таких как диоксид кремния, силикаты, кальцит и т.п. Они могут состоять из гранул полимера, например, полиэтилена, полипропилена, поликарбоната и т.п. В частности, подходящими являются гранулы из биодеградируемого полимера, например, известных полученных на основе крахмала полимеров.

Альтернативно абразивные частицы могут быть изготовлены из более мягких материалов, таких как твердые воска и жиры, отвержденные жирные кислоты, мыла на основе отвержденных жирных кислот и т.п. Такие материалы могут также смешиваться с измельченными частицами любого из известных абразивов или с другими материалами, предпочтительно твердыми материалами, пригодными для процессов очистки и потому содержащих гранулы требуемого размера.

Привлекательный внешний вид частиц и, следовательно, композиции в целом еще более улучшается, если частицы имеют определенный минимум сферичности, так чтобы отношение самого длинного и самого короткого диаметров частицы в каком-либо одном направлении было бы почти 3:1, предпочтительно почти 2:1 или даже 1,5:1. Особенно предпочтительны частицы круглой, предпочтительно гладкой круглой формы. Такие частицы могут быть изготовлены путем отверждения расплавленных солей разбрызгиванием, включая и плавление материала для частиц, превращение его в капельки, которые затем охлаждаются в потоке газа (воздуха). Различные способы и пригодное для этого оборудование хорошо известны и могут применяться для органических абразивов, если только они являются низкоплавящимися. Высокоплавящиеся порошки, например, неорганические абразивные порошки могут быть превращены в частицы с приемлемой формой путем различных известных способов агломерации, если необходимо использование агломерационного связующего.

Несмотря на то, что чистящие композиции, согласно изобретению, могут состоять из бесцветной жидкости и твердых частиц с их натуральным цветом (во многих случаях - белым), эти композиции гораздо привлекательнее для потребителя, когда жидкость и частицы имеют отчетливо разные цвета. Они могут иметь разные оттенки одного и того же цвета, например, темно-голубые частицы в светло-голубой жидкости, или предпочтительно - жидкость и частицы контрастных цветов, например, частицы белого цвета в жидкости голубого, зеленого или желтого цвета или наоборот, окрашенные частицы в жидкости другого цвета.

рН чистящих композиций может варьировать в широких пределах и, в основном, находится между 2 и 14. Некоторые поверхности чувствительны к кислотам и для них рекомендованы композиции с рН, по крайней мере, 3, предпочтительно 3,5 или даже 4,0. Очищение засаленных загрязнений часто улучшается при щелочных рН, т.е. выше 7, предпочтительно свыше 7,5, рН свыше 12, в основном, не применяется.

Поверхностно-активные вещества

Композиции данного изобретения включают одно или несколько ПАВ, которые могут быть выбраны из широкого круга анионных, неионных, катионных, амфотерных и цвиттер-ионных ПАВ, примеры которых приводятся ниже.

Подходящий класс анионных ПАВ - водорастворимые соли органических эфиров серной кислоты и сульфоновых кислот, имеющих в структуре молекулы алкильную группу с 8-22 С-атомов или алкиларильную группу, содержащую 6-20 С-атомов в алкильнои части.

Примерами таких анионных поверхностно-активных веществ являются водорастворимые соли:

- сульфаты длинноцепочечных спиртов (называемые здесь как PAS), особенно те, что получены сульфатированием жирных спиртов, полученных восстановлением глицеридов сала или масла ядра кокосового ореха;

- алкилбензол-сульфонаты, например, те, у которых в алкильной группе 6-20 атомов углерода;

- вторичные алкансульфонаты.

Подходящими также являются соли:

- сульфаты алкилглицерильных эфиров, особенно эфиры жирных спиртов, полученные на основе жиров сала или масла ядра кокосового ореха;

- сульфаты моноглицеридов жирных кислот;

- сульфаты этоксилированных алифатических спиртов, содержащие 1-8 этиленоксиединиц;

- сульфаты алкилфенольных этиленоксиэфиров с 1-8 этиленоксиединицами на молекулу и в которых алкильные группы содержат 6-14 атомов углерода;

- продукт реакции жирных кислот, этерифицированных изетионовой кислотой и нейтрализованных щелочью.

Подходящий класс неионных поверхностно-активных веществ можно в целом охарактеризовать как соединения, полученные конденсацией простых алкиленовых оксидов, которые по природе своей гидрофильны, с органическим гидрофильным соединением, которое может быть алифатическим или алкилароматическим по своей природе. Длина гидрофильной или полиоксиалкиленовой цепи, которая присоединяется к какой-то конкретной гидрофобной группе, может быть легко подобрана с тем, чтобы получить водорастворимое соединение с желаемым балансом между гидрофильной и гидрофобной частями. Это дает возможность выбора неионных поверхностно-активных веществ с правильным HLB.

Отдельные примеры включают:

- продукты конденсации алифатических спиртов, имеющих 8-22 атома углерода в цепи прямой или разветвленной конфигурации, с этиленоксидом, например, конденсаты этиленоксида и спирта ядра кокосового ореха, с 2-15 молями этиленоксида на молекулу спирта ядра кокосового ореха;

- конденсаты алкилфенолов с С₆-С₁₅-алкильными группами с 5-25 молями этиленоксида на молекулу алкилфенола;

- конденсаты продукта реакции этилен-диамина и пропиленоксида с этиленоксидом, конденсаты, содержащие от 40 и до 80% этиленоксигрупп по весу и имеющие молекулярную массу 5000-11000.

К другим классам неионных ПАВ относятся:

- алкилгликозиды, являющиеся продуктами конденсации алифатических спиртов с длинной цепочкой и сахаридов;

- третичные аминоксиды структуры RRRNO, где один R-алкильная группа 8-20 атомов углерода и где другие R - каждый имеет алкильные или гидроксильные функции с 1-3 атомами углерода, например, диметилдодециламиноксид;

- третичные фосфиновые оксиды структуры RRRPO, где R представляет собой алкильную группу с 8-20 атомами углерода, а другие R являются каждый алкилом или гидроксиалкилом с 1-3 атомами углерода, например, диметилдодецилфосфин-оксид;

- диалкилсульфоксиды структуры RRSO, где один R представляет собой алкильную группу с 10-18 атомами углерода, а другой - метил или этил, например, метилтетрадецилсульфоксид;

- алкилоламиды жирных кислот;

- алкиленоксидные каонденсаты алкилоламидов жирных кислот;

- алкилмеркаптаны.

Подходящими амфотерными поверхностно-активные веществами являются производные алифатических вторичных и третичных аминов, содержащие алкильную группу с 8-20 атомами углерода и алифатическую группу, замещенную анионной водосолюбилизирующей группой, например, натрий-3-додециламинопропионат, натрий-3-додециламинопропансульфонат и натрий-N-2-гидроксидодецил-N-метилтаурат.

Примеры подходящих катионных ПАВ можно найти среди четвертичных аммониевых солей, имеющих одну или несколько алкильных или аралкильных групп с 8-20 атомами углерода и двумя или тремя небольшими алифатическими (например, метальными) группами, например, цетилтриметиламмоний-бромид.

Примеры подходящих, цвиттер-ионных ПАВ могут быть найдены среди производных четвертичных аммониевых, сульфониевых и фосфониевых соединений, несущих алифатическую группу с 8-10 атомами углерода и алифатическую группу, замещенную анионной водо-солюбилизирующей группой, например, 3-(N,N-диметил-N-гексадецил-аммоний)-пропан-1-сульфонат бетаин, 3-(додецилметилсульфоний)-пропан-1-сульфонат бетаин и 3-(цетилметил-фосфоний)-этансульфонат бетаин.

К другим примерам подходящих ПАВ относятся известные соединения, используемые в качестве поверхностно-активных веществ, описанные в хорошо известных справочниках: «Surface Active Agents», vol.1, Schwartz & Perry, Intersicence 1949, vol.2, Schwartz, Perry & Berch, Intersience 1958, в недавно изданном «McCutcheon's Emulsifiers and Detergents», опублик. Manufacturing Confectioners Company или в «Tensidetaschenbuch», H.Stache, 2nd Edn, Carl Hauser Verlag, 1981.

Анионные и неионные ПАВ и их сочетания особенно предпочтительны. Подбирая (сочетания) ПАВ следует руководствоваться тем, что они должны давать прозрачный раствор. При необходимости можно добавлять гидротропы, такие как Na ксилен- или куменсульфонаты или другие известные их аналоги.

ПАВ, в основном, присутствуют в количестве, по меньшей мере, 0,1 вес./%, но ниже 15 вес.%, предпочтительно 0,5-10 вес.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 1,0 вес.%.

Необязательные компоненты

Композиции согласно данному изобретению могут содержать различные необязательные компоненты, хорошо известные в данной области, которые повышают чистящую способность или привлекательность для потребителя. Поэтому эти композиции могут включать связующее, хелатирующие агенты, электролиты, органические растворители, активные галогенсодержащие или пероксиотбеливающие средства, рН-регулирующие агенты, антивспениватели, антимикробные агенты, консерванты, отдушки, репелленты насекомых и т.д.

Способ

Способ очищения твердой поверхности включает нанесение на твердую поверхность подходящего количества заявленной композиции с последующим, как правило, растиранием композиции по очищаемой поверхности с помощью тряпки или ветоши. Композиция может наноситься непосредственно на поверхность или же сначала на (предпочтительно влажную) тряпочку или ветошь и уже затем растираться по поверхности той стороной тряпки, на которую нанесена чистящая композиция. В случае, когда абразивные частицы состоят из полимера или иного, относительно мягкого материала, такие композиции, согласно изобретению, весьма пригодны для очищения особо чувствительных к чистке поверхностей, которые могут быть легко повреждены.

Пример 1.

Готовили прозрачный жидкий гель голубого цвета согласно нижеприведенному составу, с диспергированными в нем гранулами на основе жирных кислот с размером 0,8 мм±20%.

ИнгредиентТорговая маркаПоставщикСодержание, %Фосфорная кислота  0,050Неионный ПАВNeodol 91,8Condea DAC3,000ПолимерCarbopol 2623Goodrich0,280КремнийDB31 0,003НеионныйNeodol 91,5Condea DAC2,000Бикарбонат натрияBaking SodaSolvay0,100КонсервантProxel GXLZeneca0,020Гранулы жирных кислотSimiol 60Uniqema1,000NaOH до рН 8,0  0,110Отдушка  0,270Голубой красительBlu PatentFiori0,0006Деминерал. вода  до 100

Пример 2.

Готовили прозрачный жидкий гель зеленого цвета согласно нижеприведенному составу, с диспергированными в нем полиэтиленовыми гранулами диаметром 0,8 мм±20%. Продукт имел вязкость 380 МПа при 21 сек^-1, 20°С и рН 11.

ИнгредиентТорговая маркаСодержание, %Ксантановая смолаKelzan ST0,50Дифосфиновая кислотаDequest 20100,75NaOH 1,20Неионный С12-С15 7ЕОDobanol 23 6,53,30LAS кислота 1,72Монобутиловый эфир диэтиленгликоляButyl Digol2,00Жирная кислотаPrifac 79070,09КрасительBlu Patent V Отдушка 0,50Полиэтиленовые гранулыAC 3161,00Деминерал. вода до 100

Пример 3.

Согласно приведенному ниже составу готовили слабокислый (рН около 4,5), содержащий перекись водорода, прозрачный гель, чистящий твердые поверхности. В нем диспергированы частички жирных кислот, содержащие 10% по весу (в расчете на массу этих частиц) бикарбонат натрия, размер частиц 1,0 мм±20%.

Торговая марка Dequest 2046 является натриевой солью этилендиаминтетраметиленфосфоновой кислоты.

Prifac 7907 является дистиллированной смесью жирных кислот, получаемой из кокосового масла и поставляемой на рынок фирмой Uniqema, Gouda, Нидерланды.

Жирная кислота, использующаяся для гранул, является смесью жирных кислот, получаемых из сала.

Изобретение относится к жидким составам для чистки твердых поверхностей. Композиция для чистки твердых поверхностей в виде прозрачного жидкого геля с абразивным компонентом, включающая один или несколько моющих поверхностно-активных веществ, абразивные частицы, загущающий агент и при необходимости, необязательные компоненты. Абразивные частицы, диспергированные в жидком геле, являются макроскопическими со средним размером частицы от более 0,5 мм до 2,5 мм и все частицы имеют пределы отклонения размеров частиц плюс-минус 70% от среднего размера частицы. Технический результат состоит в получении композиций улучшенного внешнего вида с высокими чистящими характеристиками. 13 з.п. ф-лы.

1. Композиция для чистки твердых поверхностей в виде прозрачного жидкого геля с абразивным компонентом, включающая один или несколько моющих поверхностно-активных веществ, абразивные частицы, загущающий агент и при необходимости, необязательные компоненты, отличающаяся тем, что абразивные частицы, диспергированные в жидком геле, являются макроскопическими со средним размером частицы от более 0,5 до 2,5 мм и все частицы имеют пределы отклонения размеров частиц плюс-минус 70% от среднего размера частицы.2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что средний размер частиц составляет около 1,5 мм.3. Композиция по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что все частицы имеют пределы отклонения размеров частиц ±50% от среднего размера частицы.4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что абразивные частицы имеют сферическую форму, причем отношение самого большого и самого малого диаметров частицы в любом направлении составляет около 3:1.5. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что частицы имеют гладкую ровную поверхность.6. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она имеет вязкость 100-1000 мПа при 21 с^-1.7. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что жидкий гель и абразивные частицы имеют различные цвета.8. Композиция по п.7, отличающаяся тем, что жидкий гель и абразивные частицы имеют контрастные цвета.9. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, 0,1 вес.%, но менее 15 вес.% поверхностно-активного вещества.10. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что поверхностно-активное вещество выбирают из анионных ПАВ, неионных ПАВ и их смесей.11. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она содержит 0,1-20 вес.% абразивных частиц.12. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что загущающий агент выбран из группы, состоящей из растительных или полученных с помощью микроорганизмов полисахаридов и синтетических полимеров.13. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит связующее, хелатирующие агенты, электролиты, органические растворители, активные галогенсодержащие или пероксиотбеливающие средства, рН-регулирующие агенты, антивспениватели, антимикробные агенты, консерванты, отдушки, репелленты насекомых, красители, деминерализованную воду.14. Способ чистки твердой поверхности, включающий стадию нанесения на поверхность чистящей композиции по любому из пп.1-13.