ГИПОХЛОРИТНАЯ ОТБЕЛИВАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2009 года по МПК C11D7/54 C11D7/06 C11D7/10 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к загущенным хлорным отбеливающим композициям.

Уровень техники

Очищающие композиции применяются в быту ежедневно, для очистки самых разнообразных субстратов, таких как твердые поверхности, текстильные изделия и декоративные ткани. Многие очищающие композиции содержат отбеливающие агенты, часто в сочетании с поверхностно-активными веществами. Такие композиции, содержащие отбеливатели, в частности, предназначаются для удаления окрашенных пятен, например, с текстильных изделий или твердых поверхностей, или для санитарной очистки твердых поверхностей. Для этой цели весьма распространены отбеливающие агенты с активным хлором.

Типичные материалы, входящие в состав таких твердых поверхностей, включают керамику, металлы (например, нержавеющая сталь, хромированные материалы), камень, древесину, стеклообразную эмаль и полимерные поверхности.

Часто возникает потребность в загущении очищающих композиций, содержащих отбеливающие агенты. Загущенные композиции легче распределить контролируемым способом. Кроме того, когда композиции наносятся на поверхности, подлежащие очистке, желательно, чтобы они находились в контакте с поверхностью в течение достаточно длительного периода времени, чтобы обеспечить хорошую очистку. Это особенно важно, когда композиции наносятся снизу на горизонтальные или на вертикальные, или наклонные поверхности, такие как края раковины или унитаз. Способы загущения этих композиций включают использование полимеров или введение поверхностно-активных веществ в значительных количествах, причем оба варианта являются дорогостоящими.

В патенте US 4839077 описана загущенная отбеливающая композиция, содержащая: (i) отбеливающее галогенсодержащее соединение, (ii) полимерный загуститель, имеющий молекулярную массу от 1000 до 100000 и включающий в себя заряженный мономер и незаряженный мономер, таким образом, что полученный полимер имеет кислотное число между 80 и 400 мг КОН/г полимера и (iii) систему поверхностно-активного вещества, включающую стойкое к отбеливателю неионогенное поверхностно-активное вещество и стойкое к отбеливателю анионогенное поверхностно-активное вещество.

В патенте US 5821214 описана очищающая композиция, содержащая: (i) от 0,5 до 10% мягких абразивных частиц, (ii) от 0,5 до 2,5% хлорного отбеливателя, (iii) от 0,2 до 3% загущающей системы, которая включает в себя сшитую полиакрилатную смолу, имеющую молекулярную массу в диапазоне от 1000000 до 10000000, (iv) от 0,25 до 3% стабильной к отбеливателю системы поверхностно-активного вещества, содержащей, главным образом, анионогенные поверхностно-активные вещества и (v) достаточное количество гидроксида калия или натрия для того, чтобы обеспечить значение рН в диапазоне от 11,5 до 13,5.

В документе JP 10/251687 описана жидкая отбеливающая композиция для очистки твердой поверхности, которая включает в себя: (i) от 0,1 до 8% гипохлоритной соли щелочного металла, (ii) от 0,1 до 9% гидроксида щелочного металла, (iii) от 0,1 до 5% анионогенного поверхностно-активного вещества и (iv) от 0,1 до 5% буфера, который предпочтительно представляет собой фосфорную кислоту или ее соли, или растворимые соли кремниевой кислоты.

В патенте US 6100228 описано отбеливающее гелевое моющее средство и способ его получения, которое включает в себя: (i) эффективное количество соединения, генерирующего гипохлорит, (ii) тройную загущающую систему, содержащую (а) мыло щелочного металла; (b) гидротропный агент, состоящий из оксидов триалкиламинов, бетаинов и их смесей, iii) растворитель, стабильный к отбеливателю, и (iv) буфер/электролит для того, чтобы стабилизировать композицию, и остальное вода.

Указанные выше композиции уровня техники являются дорогостоящими, так как они включают сложные многокомпонентные смеси и/или дорогостоящие исходные материалы, такие как полимеры. Таким образом, существует потребность в гипохлоритных отбеливающих композициях, которые являются загущенными с помощью недорогих и легко доступных материалов.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение предоставляет загущенную жидкую гипохлоритную отбеливающую композицию, содержащую поверхностно-активное вещество и электролит щелочного металла, которая обладает достаточной вязкостью, для того чтобы ее можно было использовать для нанесения на разнообразные поверхности, в том числе на вертикальные или наклонные поверхности.

Осуществление изобретения

Все проценты в этом изобретении являются массовыми, в расчете на общую массу композиции, если конкретно не указано другое.

Загущенные жидкие отбеливающие композиции включают в себя воду, от 0,1 до 10% гипохлоритной соли; от 0,5 до 20% поверхностно-активного вещества; от 0,1 до 8% электролита, который выбирают из группы, состоящей из гидроксидов щелочного металла, галогенидов, сульфатов, карбонатов и их смесей, причем эти композиции содержат, по меньшей мере, два различных типа ионов щелочных металлов.

Отбеливающий агент

Отбеливающий агент в загущенных отбеливающих композициях согласно изобретению представляет собой гипохлоритную соль. Катион в гипохлоритной соли может быть выбран из щелочного металл и щелочноземельного металла, предпочтительно щелочного металла, более предпочтительно натрия и калия, наиболее предпочтительно натрия.

Многие промышленно доступные растворы гипохлоритов щелочных металлов в воде также содержат хлорид соответствующего щелочного металла. Это обусловлено способом производства гипохлорита щелочного металла, который заключается во взаимодействии гидроксида щелочного металла с газообразным хлором, с образованием гипохлорита соответствующего щелочного металла и хлорида щелочного металла. Эти растворы часто продаются как таковые, без дополнительной очистки и называются 'высокосолевым' отбеливателем. Например, если щелочной металл представляет собой натрий, то "высокосолевой" раствор натрий-гипохлоритного отбеливателя, кроме того, содержит хлорид натрия.

Кроме того, доступен источник гипохлоритов щелочных металлов, который не содержит соответствующего хлорида. Такие продукты, которые часто называются "малосолевыми" или "высокочистыми" отбеливателями, получают путем взаимодействия гидроксида щелочного металла с хлорноватистой кислотой.

Возможно получение загущенных отбеливающих композиций настоящего изобретения исходя или из "высокосолевого" или "малосолевого" отбеливателя. Однако предпочтительным отбеливающим агентом настоящего изобретения является гипохлорит натрия, благодаря широкой доступности и низкой стоимости. Кроме того, предпочтительно использовать "высокосолевой" натрий-гипохлоритный отбеливатель настоящего изобретения, так как он более доступен и более дешев по сравнению с соответствующими "малосолевыми" растворами.

Суммарное количество гипохлорита щелочного металла в композициях согласно изобретению составляет до 10%, предпочтительно от 0,1 до 8%, более предпочтительно от 1 до 5%.

Поверхностно-активное вещество

В загущенных отбеливающих композициях изобретения применяется поверхностно-активное вещество, которое совместимо с гипохлоритом.

Предпочтительно, в изобретении используют анионогенные поверхностно-активные вещества, которые могут представлять собой мыла или поверхностно-активные вещества, не являющиеся мылами. Предпочтительно, используют поверхностно-активные вещества, не являющиеся мылами. Анионогенные поверхностно-активные вещества могут иметь противоионы типа ионов щелочного металла или щелочноземельного металла или аммония, или алканоламина, или их смеси.

В уровне техники были упомянуты самые разнообразные анионогенные поверхностно-активные вещества, которые могут быть использованы в гипохлоритных растворах, в том числе водорастворимые соли моноэфиров органических сульфокислот и сульфоновых кислот, имеющих молекулярную структуру алкильной группы с разветвленной или прямой цепочкой, содержащей 8-22 атомов углерода, или арильной или алкиларильной группы, содержащей 8-22 атомов углерода. Такие подходящие анионогенные поверхностно-активные вещества включают соль щелочного металла алкилбензолсульфонатов, простые эфиры алкилглицерилсульфатов (особенно простые эфиры спиртов, полученных из кокосового и таллового масел), первичные и вторичные алкилсульфонаты, олефинсульфонаты, алкилсульфаты, моноглицеридсульфаты жирных кислот и их смеси.

Особенно подходящими анионогенными поверхностно-активными веществами для использования в композиции изобретения являются сульфаты этоксилированных спиртов, такие как SLES (лауриловый эфирсульфат натрия), первичные и вторичные алкилсульфаты и их смеси.

Кроме того, в композициях изобретения могут быть использованы дополнительные поверхностно-активные вещества, такие как неионогенные, катионные, амфотерные или цвиттерионные поверхностно-активные вещества.

Суммарное количество поверхностно-активного вещества в композициях изобретения изменяется от 0,5 до 20%, предпочтительно от 0,5 до 10%. Предпочтительно, по меньшей мере, 50 мас.% от общего количества поверхностно-активного вещества, более предпочтительно, по меньшей мере 70%, представляет собой анионогенное поверхностно-активное вещество.

Электролит

В рамках этого изобретения используемый здесь термин "электролит" не включает в себя гипохлоритную соль и ионное поверхностно-активное вещество. Электролиты, применяемые в загущенных отбеливающих композициях изобретения, выбирают из группы, состоящей из гидроксидов, галогенидов, сульфатов, карбонатов щелочных металлов и их смесей. Предпочтительно, электролиты выбирают из гидроксидов, галогенидов и сульфатов, более предпочтительны гидроксиды и галогениды. Среди галогенидов наиболее предпочтительными являются хлориды.

Электролиты выбирают таким образом, чтобы в сочетании с гипохлоритом в суммарное содержание ионов щелочных металлов в композиции давали вклад, по меньшей мере, два различных щелочных металла.

Различные альтернативные способы выполнения этого требования будут очевидны для специалистов в этой области техники. Одним предпочтительным способом является сочетание одного гипохлорита щелочного металла, по меньшей мере, с одним электролитом щелочного металла с другим катионом. Альтернативный способ заключается в сочетании комбинации различных гипохлоритов щелочных металлов с одним или несколькими электролитами, имеющими один или несколько ионов щелочных металлов.

Предпочтительно, молярная концентрация менее преобладающего иона щелочного металла в композиции составляет, по меньшей мере, 10% от суммы ионов щелочных металлов.

В предпочтительных вариантах воплощения этого изобретения все компоненты композиции выбирают таким образом, чтобы в общее содержание катионов в композиции входили только катионы щелочных металлов. В более предпочтительном варианте воплощения эти катионы включают в себя только натрий и калий.

Учитывая различные предпочтительные варианты воплощения, рассмотренные выше, наиболее предпочтительный вариант изобретения включает в себя гипохлорит натрия и, по меньшей мере, один электролит, который выбирают из гидроксида калия и хлорида калия, в таком количестве, чтобы, по меньшей мере, 10% от общего молярного содержания ионов щелочного металла составляли ионы калия.

Также предпочтительно, чтобы электролит включал агенты, которые обеспечивают значение рН загущенной отбеливающей композиции, равное, по меньшей мере, 11, предпочтительно, по меньшей мере, 12,5.

Как отмечено выше, в случае применения "высокосолевого" гипохлорита щелочного металла, часть от общего количества электролита в композиции обязательно будет представлять собой хлорид щелочного металла, наряду с гипохлоритом.

Суммарное количество электролита в композиции изобретения изменяется в диапазоне от 0,1 до 8%, более предпочтительно от 0,1 до 5,0%.

Кроме гипохлорита, поверхностно-активного вещества и электролита, композиция изобретения содержит воду.

Необязательные ингредиенты

Композиция изобретения может содержать другие необязательные ингредиенты для улучшения эксплуатационных свойств и/или эстетического вида композиции, такие как:

растворители, абразивы, структурирующие агенты, красители, гидротропные агенты, отбеливатели, оптические осветлители, агенты, суспендирующие загрязнения, и отдушки.

Обычно для композиций согласно изобретению не требуются полимерные загущающие агенты для дополнительного загущения, и, следовательно, такие агенты предпочтительно отсутствуют в композициях.

Форма продукта

Согласно изобретению композиция представляет собой загущенную жидкость, которая в рамках этого изобретения включает легко текучие жидкости, густые жидкости, гели, пасты и муссы.

Предпочтительной формой является легко текучая, или густая жидкость, или гель.

ПРИМЕРЫ

В сравнительных примерах композиции содержат только один ион щелочного металла.

Сравнительный пример А

В трехлитровую емкость помещают 280 г реактива SLES (лаурилэфирсульфат натрия (степень этоксилирования EO2,5)). В емкость добавляют раствор 134 г гидроксида натрия, 2 г раствора силиката натрия (50% твердого вещества) и 10 г хлорида натрия, растворенного в 1580 г воды при постоянном перемешивании. В указанную смесь при постоянном перемешивании добавляют 140 г "высокосолевого" раствора гипохлорита натрия (содержит 30 г гипохлорита натрия и 26 г хлорида натрия, и остальное - вода) для того, чтобы получить отбеливающую композицию.

Сравнительный пример В

Получают композицию, соответствующую сравнительному примеру А, за исключением того, что в предварительно приготовленном растворе используют 16 г хлорида натрия вместо 10 г хлорида натрия.

Сравнительный пример С

Получают композицию, соответствующую сравнительному примеру А, за исключением того, что в предварительно приготовленном растворе используют 20 г хлорида натрия вместо 10 г хлорида натрия.

Пример 1

Получают композицию, соответствующую сравнительному примеру А, за исключением того, что добавляют 10 г хлорида калия вместо хлорида натрия.

Пример 2

Получают композицию, соответствующую сравнительному примеру В, за исключением того, что добавляют 16 г хлорида калия вместо хлорида натрия.

Пример 3

Получают композицию, соответствующую сравнительному примеру С, за исключением того, что добавляют 20 г хлорида калия вместо хлорида натрия.

В таблице 1 приведены композиции из сравнительных примеров А, В, С и примеров 1, 2, 3, а также массовые проценты ингредиентов. Кроме того, в таблице 1 указаны значения вязкости этих композиций. Данные в таблице 1 демонстрируют, что при той же самой суммарной концентрации электролита, когда катион щелочного металла, связанный с электролитом, отличается от катиона щелочного металла, связанного с гипохлоритом, существует положительный синергетический эффект, проявляющийся в повышении вязкости композиции.

В сравнительных примерах D, Е и примерах 4 и 5 согласно изобретению применяется смесь анионогенных поверхностно-активных веществ.

Сравнительный пример D

Получают композицию, соответствующую сравнительному примеру В, за исключением того, что используют 187 г SLES и 93 г вторичного алкилсульфата (SAS) вместо 280 г SLES.

Сравнительный пример Е

Получают композицию, соответствующую сравнительному примеру С, за исключением того, что используют 187 г SLES и 93 г SAS вместо 280 г SLES.

Пример 4

Получают композицию, соответствующую примеру 2, за исключением того, что используют 187 г SLES и 93 г SAS вместо 280 г SLES.

Пример 5

Получают композицию, соответствующую примеру 3, за исключением того, что используют 187 г SLES и 93 г SAS вместо 280 г SLES.

В таблице 2 приведены композиции сравнительных примеров D и Е и примеров 4 и 5, а также значения вязкости этих композиций. Данные в таблице 2 демонстрируют, что для композиций согласно изобретению, когда используются смеси поверхностно-активных веществ, также наблюдается положительный синергетический эффект, проявляющийся в повышении вязкости композиции.

Таблица 2 Ингредиенты Пример D Пример 4 Пример Е Пример 5 Гипохлорит Na 1,5 1,5 1,5 1,5 SLES 2 2 2 2 SAS 1 1 1 1 NaOH 0,67 0,67 0,67 0,67 Силикат Na 0,05 0,05 0,05 0,05 NaCl 2,1 1,3 2,3 1,3 KCl - 0,8 - 1,0 Деминерализованная вода до 100 100 100 100 Суммарный электролит 2,77 2,77 3,07 3,07 Калий, мол.% 0 21,4 0 25,4 Вязкость, мПа·с 27 51 59 117

Примеры 6-11

В этих примерах показаны загущенные отбеливающие композиции согласно изобретению, в которых концентрации гипохлорита, поверхностно-активных веществ и электролитов изменяются в широком диапазоне, как показано в таблице 3. Как продемонстрировано в таблице, могут быть получены загущенные отбеливающие композиции согласно изобретению (со значениями вязкости 90 мПа·с и выше) в широком диапазоне концентраций гипохлорита, поверхностно-активных веществ и электролитов.

Изобретение относится к гипохлоритным отбеливающим составам, предназначенным для очистки разнообразных субстратов. Описывается загущенная жидкая отбеливающая композиция, включающая воду, гипохлоритный отбеливающий агент, поверхностно-активное вещество и от 0,1 до 8 мас.% электролита из ряда гидроксидов, галогенидов, сульфатов, карбонатов щелочных металлов и их смесей. При этом композиция содержит два различных типа ионов щелочных металлов, причем молярная концентрация менее преобладающего иона щелочного металла в композиции составляет, по меньшей мере, 10% от суммарного содержания ионов щелочных металлов. Предложенная композиция, основанная на недорогих и легко доступных веществах для загущения, обладает достаточной вязкостью для использования при нанесении на вертикальные или наклонные поверхности. 6 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Загущенная жидкая отбеливающая композиция, которая включает в себя воду, гипохлоритный отбеливающий агент и поверхностно-активное вещество, отличающаяся тем, что содержит
от 0,1 до 10 мас.% гипохлоритной соли, выбранной из гипохлорита натрия и калия;
от 0,5 до 20 мас.% поверхностно-активного вещества;
от 0,1 до 8 мас.% электролита, который выбирают из группы, состоящей из гидроксидов, галогенидов, сульфатов, карбонатов щелочных металлов и их смесей, причем эта композиция содержит, по меньшей мере, два различных типа ионов щелочных металлов, молярная концентрация менее преобладающего иона щелочного металла в композиции составляет, по меньшей мере, 10% от суммарного содержания ионов щелочных металлов, и полимерные загущающие агенты отсутствуют в композиции.

2. Композиция по п.1, в которой гипохлоритной солью является гипохлорит натрия.

3. Композиция по пп.1 и 2, в которой поверхностно-активное вещество включает в себя анионогенное поверхностно-активное вещество, которое выбирают из водорастворимых солей моноэфиров органических сульфокислот и сульфоновых кислот, имеющих молекулярную структуру алкильной группы с разветвленной или прямой цепочкой, содержащей 8-22 атомов углерода, или арильной или алкиларильной группы, содержащей 8-22 атомов углерода.

4. Композиция по п.1, в которой электролит выбирают из гидроксидов, хлоридов, сульфатов щелочных металлов и их смесей.

5. Композиция по п.4, в которой гипохлоритную соль и электролит выбирают из соединений натрия и калия.

6. Композиция по п.5, в которой гипохлоритная соль представляет собой гипохлорит натрия, и электролит представляет собой соединение калия.

7. Композиция по п.1, в которой суммарное количество электролита в композиции изменяется от 0,1 до 5,0 мас.%.