Перекрестные ссылки на связанные заявки
По данной заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке США № 61/127021, поданной 9 мая 2008 года; предварительной заявке США № 61/188760, поданной 12 августа 2008 года; предварительной заявке США № 61/191897, поданной 12 сентября 2008 года; предварительной заявке США № 61/212545, поданной 13 апреля 2009 года; которые включены в данное описание посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к чистящим композициям, которые безвредны для окружающей среды, поддаются биоразложению, не токсичны и не огнеопасны, обладают слабым запахом, низким давлением пара и низким содержанием летучих органических соединений (ЛОС) и, более конкретно, к чистящим композициям, которые используются во многих потребительских и промышленных применениях.
Предпосылки создания изобретения
Многие коммерчески доступные чистящие средства содержат экологически вредные и токсичные летучие органические соединения (ЛОС). Было обнаружено, что ЛОС связаны с образованием озона и в значительной степени содействуют другим угрозам здоровью. Например, в полиграфической промышленности многие чистящие растворы содержат растворители с высоким содержанием ЛОС, включая толуол, ксилол, метилэтилкетон, простые эфиры гликоля, тетрахлорэтилен, метилизобутилкетон, метанол, 1,1,1-трихлорэтан, дихлорметан и этиленгликоль. Многие чистящие композиции для чернил содержат ароматические группы, которые во многих случаях обладают токсичностью и не безвредны для окружающей среды, так как они не поддаются биоразложению в достаточной степени. Часто такие растворители представляют собой растворители, которые обладают низким давлением пара и низкой точкой воспламенения, а также крайне легко воспламеняются. Такие композиции нежелательно использовать в виду возросшей осведомленности о подверженности человека воздействию токсичных веществ и потребности в безвредных для окружающей среды, нетоксичных растворителях. Однако недостатки применения таких растворителей не снизили их использование.
В качестве другого примера, относящегося к чистящим средствам для поверхностей (например, окрашенных поверхностей), наиболее коммерчески доступные чистящие средства содержат вредные или агрессивные растворители, которые могут удалять некоторые загрязняющие красители, но представляют угрозу для здоровья, угрозу возгорания и/или обладают резкими запахами. Например, во многих растворителях используются ароматические соединения, такие как толуол, ксилол или растворители на основе простых эфиров гликоля или хлорированные растворители. Также нежелательно использовать такие и родственные им растворители по причине возможного загрязнения и экологических проблем, связанных с утилизацией таких растворителей. Кроме того, чистящие средства, содержащие агрессивные растворители, также повреждают обрабатываемые ими основы, такие как окрашенные поверхности, древесина, ковры и т.п. Таким образом, имеет место возрастающий потребительский спрос на безвредные для окружающей среды, биоразлагаемые чистящие продукты.
В качестве другого примера, многие коммерчески доступные чистящие средства для текстиля по-разному реагируют на загрязняющие красители из пищевых продуктов или напитков на одежде или другом текстиле. Некоторые загрязняющие красители включают колу, кофе, заправку для салата, шоколад, горчицу, губную помаду, кетчуп и т.д. Коммерчески наиболее доступные чистящие средства против пятен содержат вредные или агрессивные растворители, такие как NMP (N-метилпирролидинон). Такие виды чистящих средств могут представлять угрозу для здоровья, угрозу возгорания и обладать резким запахом. Также возможно, что такой агрессивный состав может необратимо повреждать одежду и текстиль.
В качестве еще одного примера, многие коммерчески доступные чистящие средства для граффити содержат компоненты с высоким содержанием ЛОС. Граффити включает аэрозольные краски, маркеры и т.п. Перманентные маркеры используют на многих основах, таких как бумага, доски для надписей, пластиковые панели и т.д. Однако с многих из этих основ, в частности с пластиковых основ, очень сложно полностью удалить перманентный маркер. В целом, в настоящее время не существует удовлетворительного безвредного для окружающей среды чистящего средства для удаления перманентного маркера с поверхностей таких основ. Составы большинства коммерчески доступных «экологически безвредных» чистящих средств, как правило, предназначены для очистки от бытовых загрязняющих красителей, таких как ручки, цветные мелки, карандаши, губная помада, смывающийся маркер и т.п., но они недостаточно эффективны в отношении трудно удаляющихся загрязняющих красителей, таких как перманентный маркер и т.п. Кроме того, даже если такие чистящие средства могут удалить большую часть перманентных чернил с основы, в большинстве случаев на основах остается некоторое количество видимых следов. С другой стороны, другие чистящие средства содержат вредные или агрессивные растворители, такие как NMP (N-метилпирролидинон). Такие виды чистящих средств могут представлять угрозу для здоровья, угрозу возгорания и обладать резким запахом. Также возможно, что агрессивный состав может необратимо повреждать покрытые им основы.
Однако доступность безвредных для окружающей среды растворителей ограничена в силу того, что такие альтернативы, как правило, не обеспечивают удовлетворительную эффективность. Более хороший профиль экотоксичности зачастую влечет снижение эффективности. Поскольку многие растворители огнеопасны и токсичны для человека, существует необходимость в разработке и предоставлении улучшенной чистящей композиции и способов их применения, которые безвредны для окружающей среды и эффективны в различных промышленных и потребительских чистящих применениях.
Сущность изобретения
С помощью следующего подробного описания и примеров можно понять настоящее изобретение, которое в одном из аспектов представляет собой чистящую композицию, содержащую один или несколько эфиров двухосновных кислот; одно или несколько поверхностно-активных веществ; и необязательно дополнительные компоненты и/или воду. Эфиры двухосновных кислот могут быть получены из адипиновой, глутаровой и янтарной дикислот или их изомеров. В одном конкретном варианте осуществления смесь эфиров двухосновных кислот содержит смесь диалкилметилглутарата, диалкилэтилсукцината и диалкиладипата, где алкильные группы независимо содержат C1-C12 углеводородные группы.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к чистящей композиции, содержащей (a) смесь эфиров двухосновных кислот, содержащую по меньшей мере один из диалкиладипата, диалкилметилглутарата и диалкилэтилсукцината, конкретно смесь диалкиладипата, диалкилметилглутарата и диалкилэтилсукцината, где алкильные группы независимо содержат C1-C12 углеводородные группы; и (b) поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из анионного поверхностно-активного вещества, катионного поверхностно-активного вещества, амфотерного поверхностно-активного вещества, цвиттерионного поверхностно-активного вещества, неионного поверхностно-активного вещества и любых их комбинаций, где чистящая композиция используется для промышленного или потребительского применения, включая, но без ограничения, чистящие средства против граффити, чистящие средства для окрашенных основ, чистящие средства против чернил, включая чернила для печати, чистящие средства для металлических основ, чистящие средства для деревянных поверхностей, чистящие средства для пластиковой основы, чистящие средства против пятен, чистящие средства для текстиля, промышленные чистящие средства для рук, чистящие средства против смолы или каменноугольной смолы, обезжиривающее средство, чистящие средства против смолы, средства для удаления краски или подобные или любые их комбинации.
Чистящая композиция по настоящему изобретению, обладающая требуемыми качествами, включающими одно или их комбинацию: по существу отсутствие токсичности, невоспламеняемость, возможность биоразложения, высокую точку воспламенения, низкое давление пара и слабый запах; отвечает критериям для предоставления налоговых льгот для LVP-VOC потребительских продуктов, которые установлены CARB и EPA (определенные разделы).
В другом аспекте настоящее изобретение относится к чистящей композиции, содержащей, исходя из общей массы композиции: (a) смесь эфиров двухосновных кислот в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 60% по массе; (b) одно или несколько поверхностно-активных веществ в количестве приблизительно от 0,1% до приблизительно 65% по массе; и необязательно (c) воду. В другом варианте осуществления чистящая композиция дополнительно содержит d-лимонен в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 12% по массе. Чистящую композицию по настоящему изобретению можно использовать для различных потребительских и/или промышленных применений.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к чистящей композиции в форме микроэмульсии, содержащей: смесь эфиров двухосновных кислот в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 60% по массе; одно или несколько поверхностно-активных веществ в количестве приблизительно от 0,1% до приблизительно 65% по массе; и необязательно воду; более конкретно, смесь эфиров двухосновных кислот в количестве приблизительно от 5% до приблизительно 40% по массе; (b) одно или несколько поверхностно-активных веществ в количестве приблизительно от 5% до приблизительно 40% по массе, конкретно, одно или несколько неионных поверхностно-активных веществ; и необязательно (c) воду. В другом варианте осуществления чистящая микроэмульсионная композиция дополнительно содержит терпен, терпен EO/PO, пинен или его производные в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 12% по массе. Необязательно могут быть добавлены добавки, такие как отдушки и солюбилизаторы, регуляторы pH, отбеливатели, отслаивающие средства, замутняющие средства, антикоррозионные средства, пеногасители, красители, стабилизаторы и загустители. Чистящая композиция по настоящему изобретению обычно находится в форме микроэмульсии и предоставлена в виде жидкого или аэрозольного состава для использования в зависимости от назначения.
Поверхностно-активное вещество может представлять собой любое число амфотерных, катионных, анионных или неионных поверхностно-активных веществ или смесь поверхностно-активных веществ. В одном из вариантов осуществления поверхностно-активное вещество представляет собой неионное поверхностно-активное вещество, конкретно, этоксилат спирта, алкилфенолэтоксилат или терпеналкоксилат. Более конкретно, поверхностно-активное вещество представляет собой этоксилат C7-C12 спирта, например, поверхностно-активное вещество Rhodasurf 91-6, производимое компанией Rhodia Inc. (Cranbury, NJ), и наиболее конкретно, поверхностно-активное вещество представляет собой этоксилат C9-C11 линейного спирта.
В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к промышленной и/или потребительской чистящей композиции, содержащей: (a) смесь эфиров двухосновных кислот в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 55%, по массе чистящей композиции, где смесь содержит:
(i) эфир двухосновной кислоты в количестве приблизительно 7-14%, по массе смеси, формулы:
(IX)
(ii) эфир двухосновной кислоты в количестве приблизительно 80-94% по массе смеси, формулы:
(X)
и
(iii) эфир двухосновной кислоты в количестве приблизительно 1-5% (по массе смеси), формулы:
(XI)
где R1 и/или R2 независимо содержат углеводород, имеющий приблизительно от 1 до приблизительно 12 углеродных атомов, конкретно, метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, н-бутил или изоамил; (b) поверхностно-активное вещество в количестве приблизительно от 0,1% до приблизительно 65%, по массе чистящей композиции; (c) один или несколько дополнительных компонентов в количестве приблизительно от 0% до приблизительно 12%, по массе чистящей композиции, и (d) воду в количестве приблизительно от 2% до приблизительно 85%, по массе чистящей композиции.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу очистки поверхности с покрытием, включающему: (a) получение чистящей композиции, содержащей: (i) смесь эфиров двухосновных кислот, содержащую диалкиладипат, диалкилметилглутарат и диалкилэтилсукцинат; и (ii) поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из анионного поверхностно-активного вещества, катионного поверхностно-активного вещества, амфотерного поверхностно-активного вещества, цвиттерионного поверхностно-активного вещества, неионного поверхностно-активного вещества и любых их комбинаций; (b) приведение чистящей композиции в контакт с поверхностью с покрытием, где на указанной поверхности находится загрязняющий краситель; и (c) удаление использованной чистящей композиции с очищенной поверхности с покрытием.
Чистящая композиция по настоящему изобретению безвредна для окружающей среды, имеет высокую точку воспламенения, низкое давление пара и слабый запах; что при этом отвечает критериям для предоставления налоговых льгот для LVP-VOC потребительских продуктов, которые установлены CARB и EPA (определенные разделы). Чистящий состав по настоящему изобретению обладает безвредными для окружающей среды свойствами, включая, но без ограничений, отсутствие токсичности, биоразлагаемость, отсутствие огнеопасности и т.п.
Краткое описание рисунков
Фиг.1 представляет собой фотографию, на которой сравниваются Goof-Off™ и состав R0765-35-18 на высокоглянцевой краске.
Фиг.2 представляет собой фотографию, на которой сравниваются Goof-Off™ и состав R0765-41-16 на краске для матовых покрытий.
Фиг.3 представляет собой фотографию, на которой сравниваются Goo-Gone™ и состав R0765-35-18 на высокоглянцевой краске.
Фиг.4 представляет собой фотографию, на которой сравниваются Goo-Gone™ и состав R0765-41-16 на матовой краске.
Фиг.5 представляет собой фотографию, которая иллюстрирует составы, содержащие Rhodiasolv™ DEE, d-лимонен и Rhodasurf 91-6, на высокоглянцевой краске.
Фиг.6 представляет собой фотографию, которая иллюстрирует составы, содержащие Rhodiasolv™ DEE/m, d-лимонен и Rhodasurf 91-6, на высокоглянцевой краске.
Фиг.7 представляет фотографию, на которой показаны различные загрязняющие красители на хлопчатобумажной ткани.
Фиг.8 представляет собой фотографию, которая иллюстрирует результаты использования Whink™ в качестве чистящего средства против пятен на текстиле (после стирки в воде).
Фиг.9 представляет собой фотографию, которая иллюстрирует результаты использования чистящего средства против пятен на текстиле по настоящему изобретению, состава R0729-22-1C (после стирки в воде).
Фиг.10 представляет собой фотографию, на которой показана растворимость УФ-чернил в смесях из IsoparL и смеси MGN (IRIS) по настоящему изобретению.
Фиг.11 представляет собой фотографию, на которой показана растворимость УФ-чернил в смесях из Histol 70R и смеси MGN (IRIS) по настоящему изобретению.
Фиг.12 представляет собой фотографию, на которой показана растворимость УФ-чернил в смесях из Me-олеата и смеси AGS по настоящему изобретению.
Фиг.13 представляет собой фотографию, на которой показана растворимость УФ-чернил в смесях из Me-олеата и смеси MGN по настоящему изобретению.
Фиг.14 представляет собой фотографию, на которой сравнивается удаление чернил с помощью водного состава по настоящему изобретению (IRIS) и эталона.
Фиг.15 представляет собой фотографию, которая иллюстрирует то, что разведение по настоящему изобретению (IRIS AQ-2) дает стабильные эмульсии при различных степенях разведения.
Фиг.16 представляет собой фотографию, которая иллюстрирует моечный тест Гарднера по настоящему изобретению (IRIS AQ-3) по сравнению с эталоном.
Фиг.17 иллюстрирует гидролитическую стабильность по настоящему изобретению исходя из мониторинга концентрации метанола в течение некоторого периода времени.
Подробное описание
Как использовано в данном описании, термин «алкил» означает насыщенную линейную цепь, разветвленную цепь или циклический углеводородный радикал, включая, но без ограничений, метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, н-гексил и циклогексил.
Как использовано в данном описании, термин «арил» означает одновалентный ненасыщенный углеводородный радикал, который содержит одно или несколько шестичленных углеродных колец, в которых ненасыщенность может быть представлена в виде трех сопряженных двойных связей, где один или несколько атомов углерода в кольце могут быть замещены гидроксилом, алкилом, алкенилом, галогеном, галогеналкилом или аминогруппой, включая, но без ограничений, феноксигруппу, фенил, метилфенил, диметилфенил, триметилфенил, хлорфенил, трихлорметилфенил, аминофенил и тристирилфенил.
Как использовано в данном описании, термин «алкилен» означает двухвалентный насыщенный линейный или разветвленный углеводородный радикал, такой как, например, метилен, диметилен, триметилен.
Как использовано в данном описании, термин «(Cr-Cs)» применительно к органической группе, где r и s обозначают целые числа, указывает, что группа может содержать от r углеродных атомов до s углеродных атомов в одной группе.
Как использовано в данном описании, термин «поверхностно-активное вещество» означает соединение, которое после растворения в водной среде, снижает поверхностное натяжение данной водной среды.
Настоящее изобретение относится к чистящей композиции, содержащей смесь эфиров двухосновных кислот. В одном из вариантов осуществления смесь содержит аддукты спирта и линейных двухосновных кислот, аддукты, имеющие формулу R1-OOC-A-COO-R2, где R1 и/или R2 независимо представляют собой C1-C12алкил, более конкретно, C1-C8алкил, и A представляет смесь из -(CH2)4-, -(CH2)3 и -(CH2)2-. В другом варианте осуществления R1 и/или R2 независимо представляют собой C4-C12алкил, более конкретно, C4-C8алкил. В одном из вариантов осуществления R1 и R2 могут независимо содержать углеводородную группу, полученную из сивушного масла. В одном из вариантов осуществления R1 и R2 могут независимо содержать углеводородную группу, имеющую от 1 до 8 углеродных атомов. В одном из вариантов осуществления R1 и R2 могут независимо содержать углеводородную группу, имеющую от 5 до 8 углеродных атомов.
В одном из вариантов осуществления смесь содержит аддукты спирта и разветвленных или линейных двухосновных кислот, аддукты, имеющие формулу R1-OOC-A-COO-R2, где R1 и/или R2 независимо представляют собой C1-C12алкил, более конкретно, C1-C8алкил, и A представляет смесь из -(CH2)4-, -CH2CH2CH(CH3)- и -CH2CH(C2H5)-. В другом варианте осуществления R1 и/или R2 независимо представляют собой C4-C12алкил, более конкретно, C4-C8алкил. Подразумевается, что кислотная часть может быть получена из таких двухосновных кислот, как адипиновая, янтарная, глутаровая, щавелевая, малоновая, пимелиновая, субериновая и азелаиновая кислоты, а также из их смесей.
Один или несколько эфиров двухосновных кислот, использованных в настоящем изобретении, могут быть получены с помощью любого подходящего способа. Например, способ получения аддукта адипиновой кислоты и сивушного масла описан в документе «The Use of Egyptian Fusel Oil for the Preparation of Some Plasticizers Compatible with Polyvinyl Chloride», Chuiba et al., Indian Journal of Technology, Vol. 23, August 1985, pp. 309-311.
Эфиры двухосновных кислот по настоящему изобретению могут быть получены с помощью способа, включающего стадию «этерификации», путем взаимодействия двухосновной кислоты формулы HOOC-A-COOH или эфира двухосновной кислоты формулы MeOOC-A-COOMe с разветвленным спиртом или со смесью спиртов. Реакции могут быть проведены с помощью соответствующего катализатора. Предпочтительно используют по меньшей мере 2 моль эквивалента спиртов на двухосновную кислоту или эфир двухосновной кислоты. При необходимости, реакции можно ускорить путем удаления побочных продуктов реакции, с последующей стадией фильтрования и/или очистки, например, с помощью дистилляции.
Двухосновные кислоты в виде смесей могут быть получены, в частности, из смеси динитриловых соединений, в частности, полученных и выделенных при способе получения адипонитрила путем двойного гидроцианирования бутадиена. Данный способ, используемый в крупных промышленных масштабах для получения подавляющей части адипонитрила, потребляемого по всему миру, описан в многочисленных патентах и работах. Реакция гидроцианирования бутадиена преимущественно ведет к образованию линейных динитрилов, но также ведет к образованию разветвленных динитрилов, двумя основными представителями которых являются метилглутаронитрил и этилсукцинонитрил. Разветвленные динитрильные соединения отделяют дистилляцией и получают, например, в виде головной фракции в дистилляционной колонне, на стадиях отделения и очистки адипонитрила. Впоследствии можно преобразовать разветвленные динитрилы в двухосновные кислоты или эфиры двухосновных кислот (или в легкие эфиры двухосновных кислот для последующей реакции трансэтерификации со спиртом или со смесью спиртов или c сивушным маслом или непосредственно в эфиры двухосновных кислот в соответствии с настоящим изобретением).
Эфиры двухосновных кислот по настоящему изобретению могут быть получены из одного или нескольких побочных продуктов производства полиамида, например, полиамида 6,6. В одном из вариантов осуществления чистящая композиция содержит смесь линейных или разветвленных, циклических или нециклических, C1-C20алкиловых, ариловых, алкилариловых или арилалкиловых сложных эфиров адипиновых двухосновных кислот, глутаровых двухосновных кислот и янтарных двухосновных кислот. В другом варианте осуществления чистящая композиция содержит смесь линейных или разветвленных, циклических или нециклических, C1-C20алкиловых, ариловых, алкилариловых или арилалкиловых сложных эфиров адипиновых двухосновных кислот, метилглутаровых двухосновных кислот и этилянтарных двухосновных кислот.
Как правило, полиамид представляет собой сополимер, полученный с помощью реакции конденсации диамина и дикарбоновой кислоты. Обычно, полиамид 6,6 представляет собой сополимер, полученный с помощью реакции конденсации диамина, конкретно гексаметилендиамина, с дикарбоновой кислотой, конкретно адипиновой кислотой.
В одном из вариантов осуществления смесь по настоящему изобретению может быть получена из одного или нескольких побочных продуктов реакции, синтеза и/или производства с участием адипиновой кислоты, которые используются в производстве полиамида, при этом чистящая композиция содержит смесь сложных диалкиловых эфиров адипиновых двухосновных кислот, глутаровых двухосновных кислот и янтарных двухосновных кислот (в данном описании иногда обозначаются как «AGS» или «смесь AGS»).
В одном из вариантов осуществления смесь сложных эфиров получена из побочных продуктов реакции, синтеза и/или производства с участием гексаметилендиамина, которые используются в производстве полиамида, конкретно, полиамида 6,6. Чистящая композиция содержит смесь сложных диалкиловых эфиров адипиновых двухосновных кислот, метилглутаровых двухосновных кислот и этилянтарных двухосновных кислот (в данном описании иногда обозначается как «MGA», «MGN», «смесь MGN» или «смесь MGA»).
Температура кипения смеси эфиров двухосновных кислот по настоящему изобретению находится в диапазоне приблизительно от 120°C до 450°C. В одном из вариантов осуществления температура кипения смеси по настоящему изобретению находится в диапазоне приблизительно от 160°C до 400°C; в одном из вариантов осуществления этот диапазон составляет приблизительно от 210°C до 290°C; в другом варианте осуществления этот диапазон составляет приблизительно от 210°C до 245°C; в другом варианте осуществления этот диапазон соответствует диапазону приблизительно от 215°C до 225°C. В одном из вариантов осуществления диапазон температур кипения смеси по настоящему изобретению составляет приблизительно от 210°C до 390°C, более конкретно, диапазон составляет приблизительно от 280°C до 390°C, наиболее конкретно, диапазон составляет от 295°C до 390°C. В одном из вариантов осуществления температура кипения смеси по настоящему изобретению находится в диапазоне приблизительно от 215°C до 400°C, конкретно, в диапазоне приблизительно от 220°C до 350°C.
В одном из вариантов осуществления температура кипения смеси эфиров двухосновных кислот находится в диапазоне приблизительно от 300°C до 330°C. Обычно, указанный диапазон температур кипения соответствует смеси диизоамил AGS. В другом варианте осуществления температура кипения смеси эфиров двухосновных кислот по настоящему изобретению находится в диапазоне приблизительно от 295°C до 310°C. Обычно, указанный диапазон температур кипения соответствует смеси ди-н-бутил AGS. Как правило, более высокая температура кипения, обычно выше 215°C, или высокие значения диапазона температур кипения соответствуют более низкому содержанию ЛОС.
Эфиры двухосновных кислот или смесь эфиров двухосновных кислот включены в чистящую композицию по настоящему изобретению, которая в одном из вариантов осуществления содержит (a) смесь сложных диалкиловых эфиров адипиновой, глутаровой и янтарной двухосновных кислот или смесь сложных диалкиловых эфиров адипиновой, метилглутаровой и этилянтарной двухосновных кислот; (b) по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество; и необязательно (c) воду или растворитель. Могут быть добавлены дополнительные компоненты. Поверхностно-активное вещество может представлять собой любое число катионных, амфотерных, цвиттерионных, анионных или неионных поверхностно-активных веществ, их производных, а также смесей таких поверхностно-активных веществ.
В одном из вариантов осуществления неионные поверхностно-активные вещества, как правило, содержат одно или несколько веществ, например, амиды, такие как алканоламиды, этоксилированные алканоламиды, этилен-бис-амиды; сложные эфиры, такие как сложные эфиры жирных кислот, сложные эфиры глицерина, этоксилированные сложные эфиры жирных кислот, сложные эфиры сорбитана, этоксилированный сорбитан; этоксилаты, такие как алкилфенолэтоксилаты, этоксилаты спирта, тристирилфенолэтоксилаты, меркаптанэтоксилаты; блок-сополимеры с концевыми реакционноспособными группами и EO/PO блок-сополимеры, такие как блок-сополимеры этиленоксид/пропиленоксид, этоксилаты с концевыми атомами хлора, тетрафункциональные блок-сополимеры; аминоксиды, такие как лаураминоксид, кокаминоксид, стеараминоксид, стеарамидпропиламиноксид, пальмитамидпропиламиноксид, дециламиноксид; жирные спирты, такие как дециловый спирт, лауриловый спирт, тридециловый спирт, миристиловый спирт, цетиловый спирт, стеариловый спирт, олеиловый спирт, линолеиловый спирт и линолениловый спирт; и алкоксилированные спирты, такие как этоксилированный лауриловый спирт, тридециловые спирты; и жирные кислоты, такие как лауриновая кислота, олеиновая кислота, стеариновая кислота, миристиновая кислота, цетрариновая (cetearic) кислота, изостеариновая кислота, линолевая кислота, линоленовая кислота, рициноленовая кислота, элаидиновая кислота, арахидоновая кислота, миристоленовая кислота и их смеси.
В другом варианте осуществления неионное поверхностно-активное вещество представляет собой гликоль, такой как полиэтиленгликоль (ПЭГ), сложные алкиловые эфиры ПЭГ, полипропиленгликоль (ППГ) и их производные. В одном из вариантов осуществления поверхностно-активное вещество представляет собой этоксилат спирта, алкилфенолэтоксилат или терпеналкоксилат. В одном варианте осуществления поверхностно-активное вещество представляет собой этоксилат C6-C13 спирта и, более конкретно, этоксилат C8-C12 спирта.
В другом варианте осуществления поверхностно-активное вещество представляет собой катионное поверхностно-активное вещество. Катионные поверхностно-активные вещества включают, но без ограничений, соединения четвертичного аммония, такие как цетилтриметиламмонийбромид (также известный как CETAB или цетримонийбромид), цетилтриметиламмонийхлорид (также известный как цетримонийхлорид), миристилтриметиламмонийбромид (также известный как митримонийбромид или кватерний-13), стеарилдиметилдистеарилдиаммонийхлорид, дицетилдиаммонийхлорид, метосульфат стеарилоктилдиаммония, дигидрогенизованный метосульфат пальмоилэтилгидроксиэтиламмония, изостеарилбензилимидонийхлорид, кокоилбензилгидроксиэтилимидазолинийхлорид, дицетилдиаммонийхлорид и дистеарилдиаммонийхлорид; изостеариламинопропалконийхлорид или олеалконийхлорид; бегентримонийхлорид; а также их смеси.
В другом варианте осуществления поверхностно-активное вещество представляет собой анионное поверхностно-активное вещество. Анионные поверхностно-активные вещества включают, но без ограничений, линейные алкилбензолсульфонаты, альфа-олефинсульфонаты, парафинсульфонаты, сульфонаты сложного алкилового эфира, алкилсульфаты, алкилалкоксисульфаты, алкилсульфонаты, алкилалкоксикарбоксилаты, алкилалкоксилированные сульфаты, моноалкилфосфаты, диалкилфосфаты, саркозинаты, сульфосукцинаты, изэтионаты и таураты, а также их смеси. Общепринятые анионные поверхностно-активные вещества, которые можно использовать в качестве анионного поверхностно-активного компонента в композиции по настоящему изобретению, включают, например, лаурилсульфат аммония, лауретсульфат аммония, триэтиламинлаурилсульфат, триэтиламинлауретсульфат, триэтаноламинлаурилсульфат, триэтаноламинлауретсульфат, моноэтаноламинлаурилсульфат, моноэтаноламинлауретсульфат, диэтаноламинлаурилсульфат, диэтаноламинлауретсульфат, лауриновый моноглицеридсульфат натрия, лаурилсульфат натрия, лауретсульфат натрия, лаурилсульфат калия, лауретсульфат калия, моноалкилфосфаты натрия, диалкилфосфаты натрия, лауроилсаркозинат натрия, лауроилсаркозин, кокоилсаркозин, коцил сульфат аммония, лаурилсульфат аммония, коцилсульфат натрия, тридецетсульфат натрия, тридецилсульфат натрия, тридецетсульфат аммония, тридецилсульфат аммония, кокоилизэтионат натрия, лауретсульфосукцинат динатрия, метилолеоилтаурат натрия, лауреткарбоксилат натрия, тридецеткарбоксилат натрия, лаурилсульфат натрия, коцилсульфат калия, лаурилсульфат калия, моноэтаноламинкоцилсульфат, тридецилбензолсульфонат натрия и додецилбензолсульфонат натрия. Особенно предпочтительными являются разветвленные анионные поверхностно-активные вещества, такие как тридецетсульфат натрия, тридецилсульфат натрия, тридецетсульфат аммония тридецилсульфат аммония и тридецеткарбоксилат натрия.
Любые амфотерные поверхностно-активные вещества, которые приемлемы для использования, включают, но без ограничений, производные алифатических вторичных и третичных аминов, в которых алифатический радикал может представлять собой линейную или разветвленную цепь, и где один из алифатических заместителей содержит приблизительно от 8 до приблизительно 18 углеродных атомов и один из них содержит анионную водорастворимую группу. Конкретные примеры пригодных амфотерных поверхностно-активных веществ включают соли щелочных металлов, щелочноземельных металлов, аммония или замещенного аммония и алкиламфокарбоксиглицинаты и алкиламфокарбоксипропионаты, алкиламфодипропионаты, алкиламфодиацетаты, алкиламфоглицинаты и алкиламфопропионаты, а также алкилиминопропионаты, алкилиминодипропионаты и алкиламфопропилсульфонаты, такие как, например, кокоамфоацетат, кокоамфопропионат, кокоамфодиацетат, лауроамфоацетат, лауроамфодиацетат, лауроамфодипропионат, лауроамфодиацетат, кокоамфопропилсульфонат, капроамфодиацетат, капроамфоацетат, капроамфодипропионат и стеароамфоацетат.
Подходящие цвиттерионные поверхностно-активные вещества включают алкилбетаины, такие как кокодиметилкарбоксиметилбетаин, лаурилдиметилкарбоксиметилбетаин, лаурилдиметил-альфа-карбоксиэтилбетаин, цетилдиметилкарбоксиметилбетаин, лаурил-бис-(2-гидроксиэтил)карбоксиметилбетаин, стеарил-бис-(2-гидроксипропил)карбоксиметилбетаин, олеилдиметил-гамма-карбоксипропилбетаин и лаурил-бис-(2-гидроксипропил)-альфа-карбоксиэтилбетаин, амидопропилбетаины и алкилсултаины, такие как кокодиметилсульфопропилбетаин, стеарилдиметилсульфопропилбетаин, лаурилдиметилсульфоэтилбетаин, лаурил-бис-(2-гидроксиэтил)сульфопропилбетаин и алкиламидопропилгидроксисултаины.
В одном из вариантов осуществления чистящая композиция представляет собой микроэмульсию, которая содержит (a) смесь из приблизительно 70-90% диалкилдиметилглутарата, приблизительно 5-30% диалкилэтилсукцината и приблизительно 0-10% диалкиладипата; (b) поверхностно-активную композицию, содержащую i) алкоксилат спирта, терпеналкоксилат или их производные; (c) отслаивающее средство и (d) воду. Каждый алкильный заместитель независимо выбран из группы углеводородов, содержащих приблизительно C1-C8 углеводороды, такие как метильная или этильная, пропильная, изопропильная, бутильная, н-бутильная или пентильная или изоамильная группа. Необязательно в композицию могут быть добавлены одна или несколько добавок или дополнительных компонентов, таких как отслаивающие средства, буферные средства и/или средства, регулирующие pH, отдушки, замутняющие средства, антикоррозионные средства, отбеливатели, противопенные средства, красители, средства, регулирующие мылкость, стабилизаторы, загустители и т.п.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, смесь эфиров двухосновных кислот соответствует одному или нескольким побочным продуктам получения адипиновой кислоты, которая является одним из основных мономеров полиамидов. Например, сложные диалкиловые эфиры получают путем этерификации одного побочного продукта, который, как правило, содержит янтарную кислоту в количестве от 15 до 33% по массе, глутаровую кислоту в количестве от 50 до 75% и адипиновую кислоту в количестве от 5 до 30%. В качестве другого примера, сложные диалкиловые эфиры получают путем этерификации второго побочного продукта, который, как правило, содержит метилглутаровую кислоту в количестве от 30 до 95% по массе, этилянтарную кислоту в количестве от 5 до 20% и адипиновую кислоту в количестве от 1 до 10%. Подразумевается, что кислотная часть может быть получена из таких двухосновных кислот, как адипиновая, янтарная, глутаровая, щавелевая, малоновая, пимелиновая, субериновая и азелаиновая кислоты, а также из их смесей.
В некоторых вариантах осуществления смесь эфиров двухосновных кислот содержит аддукты спирта и линейных двухосновных кислот, аддукты, имеющие формулу R-OOC-A-COO-R, где R представляет собой этил, и A представляет собой смесь из -(CH2)4-, -(CH2)3- и -(CH2)2-. В других вариантах осуществления смесь содержит аддукты спирта, конкретно, этанола, и линейных двухосновных кислот, аддукты, имеющие формулу R1-OOC-A-COO-R2, где по меньшей мере часть R1 и/или R2 представляет собой остатки по меньшей мере одного линейного спирта, содержащего 4 углеродных атома, и/или по меньшей мере одного линейного или разветвленного спирта, имеющего по меньшей мере 5 углеродных атома, и где A представляет собой двухвалентный линейный углеводород. В некоторых вариантах осуществления A представляет собой один из -(CH2)4-, -(CH2)3 и -(CH2)2- или их смесь.
В другом варианте осуществления группы R1 и/или R2 могут представлять собой линейные или разветвленные, циклические или нециклические, C1-C20алкильные, арильные, алкиларильные или арилалкильные группы. Обычно, группы R1 и/или R2 могут представлять собой C1-C8 группы, например, группы, выбранные из метильной, этильной, н-пропильной, изопропильной, н-бутильной, н-амильной, н-гексильной, циклогексильной, 2-этилгексильной и изооктильной групп и их смесей. Например, R1 и/или R2 могут вместе или независимо представлять собой этильные группы, R1 и/или R2 могут вместе или независимо представлять собой н-пропильные группы, R1 и/или R2 могут вместе или независимо представлять собой изопропильные группы, R1 и/или R2 могут вместе или независимо представлять собой н-бутильные группы, R1 и/или R2 могут вместе или независимо представлять собой изоамильные группы, R1 и/или R2 могут вместе или независимо представлять собой н-амильные группы или R1 и/или R2 могут представлять собой их смесь (например, когда содержатся в смеси эфиров двухосновных кислот).
В дополнительных вариантах осуществления изобретение может включать смеси, содержащие аддукты разветвленных двухосновных кислот, аддукты, имеющие формулу R3-OOC-A-COO-R4, где R3 и R4 представляют собой одинаковые или различные алкильные группы, и A представляет собой разветвленный или линейный углеводород. Как правило, A представляет собой изомер C4 углеводорода. Примеры включают соединения, где R3 и/или R4 могут представлять собой линейные или разветвленные, циклические или нециклическе, C1-C20алкильные, арильные, алкиларильные или арилалкильные группы. Обычно, R3 и R4 независимо выбирают из группы, состоящей из метила, этила, пропила, изопропила, бутила, н-бутила, изобутила, изоамила и сивушного масла.
В еще одном варианте осуществления изобретение относится к композиции, на основе эфира(ах) двухосновных карбоновых кислот формулы R5-OOC-A-COO-R6, где группа A представляет двухвалентную алкиленовую группу, обычно в диапазоне в среднем от 2,5 до 10 углеродных атомов. Группы R5 и R6 могут быть одинаковыми или различными и представляют собой линейные или разветвленные, циклические или нециклические, C1-C20алкильные, арильные, алкиларильные или арилалкильные группы.
Смесь может представлять собой комплексный продукт реакции, в которой используются смеси реактивов. Например, реакция смеси из HOOC-Aa-COOH и HOOC-Ab-COOH со спиртом Ra-OH может дать смесь продуктов R3OOC-Aa-COORa и RaOOC-Ab-COORa. Подобным образом, реакция HOOC-Aa-COOH со смесью спиртов Ra-OH и Rb-OH может дать смесь продуктов RaOOC-Aa-COORa и RbOOC-Aa-COORb, RaOOC-Aa-COORb и RbOOC-Aa-COORa (отличается от RaOOC-Aa-COORb, если Aa не является симметричным). Подобным образом, реакция смеси HOOC-Aa-COOH и HOOC-Ab-COOH со смесью спиртов Ra-OH и Rb-OH может дать смесь продуктов RaOOC-Aa-COORa и RbOOC-Aa-COORb, RaOOC-Aa-COORb, RbOOC-Aa-COORa (отличается от RaOOC-Aa-COORb, если Aa не является симметричным), RaOOC-Ab-COORa и RbOOC-Ab-COORb, RaOOC-Ab-COORb и RbOOC-Ab-COORa (отличается от RaOOC-Ab-COORb, если Ab не является симметричным).
Группы R1 и R2 могут соответствовать спиртам R1-OH и R2-OH (соответственно). Эти группы могут быть присоединены к спиртам. Группа(ы) A могут соответствовать одной или нескольким дикарбоновым кислотам HOOC-A-COOH. Группа(ы) A могут быть присоединены к соответствующей двухосновной кислоте(ам) (двухосновная кислота содержит 2 дополнительных углеродных атома по сравнению с группой A).
В одном из вариантов осуществления группа A представляет собой двухвалентную алкиленовую группу, содержащую в среднем более 2-х углеродных атомов. Она может представлять собой одну группу с целым числом углеродных атомов, которое больше или равно 3, например, равно 3 или 4. Такая одна группа может соответствовать использованию одной кислоты. Однако, как правило, она соответствует смеси групп, соответствующей смеси соединений, из которых по меньшей мере одно имеет по меньшей мере 3 углеродных атома. Подразумевается, что смеси групп A могут соответствовать смесям из различных изомерных групп, содержащих одинаковое число углеродных атомов, и/или из различных групп, содержащих различное число углеродных атомов. Группа A может содержать линейные и/или разветвленные группы.
Согласно одному из вариантов осуществления, по меньшей мере часть групп A соответствует группе формулы -(CH2)n-, где n означает среднее число, которое больше или равно 3. По меньшей мере часть групп A может представлять собой группы формулы -(CH2)4- (соответствующая кислота представляет собой адипиновую кислоту). Например, A может представлять собой группу формулы -(CH2)4- и/или группу формулы -(CH2)3-.
В одном из вариантов осуществления композиция содержит соединения формулы R-OOC-A-COO-R, где A представляет собой группу формулы -(CH2)4-, соединения формулы R-OOC-A-COO-R, где A представляет собой группу формулы -(CH2)3-, и соединения формулы R-OOC-A-COO-R, где A представляет собой группу формулы -(CH2)2-.
Смесь эфиров двухосновных кислот обычно присутствует в чистящей композиции в форме микроэмульсии (жидкие капли диспергированы в водной фазе). Не желая ограничиваться какой-либо теорией, подчеркивается, что микроэмульсии, как правило, являются термодинамически стабильными системами, которые, как правило, содержат большие количества эмульсификаторов. Другие эмульсии (миниэмульсии и макроэмульсии), как правило, представляют собой системы в термодинамически нестабильном состоянии, сохраняющие в метастабильном состоянии в течение некоторого времени механическую энергию, затраченную в процессе эмульсификации. Как правило, такие системы содержат меньшее количество эмульсификаторов.
В одном из вариантов осуществления микроэмульсия по настоящему изобретению представляет собой эмульсию, в которой средний размер капли, как правило, составляет менее чем или равен приблизительно 0,15 мкм. Размер капель микроэмульсии можно измерить с помощью динамического рассеяния света (DQEL), например, как описано ниже. Используемый прибор состоит, например, из лазера Spectra-Physics 2020, корреляционного устройства Brookhaven 2030 и связанного компьютерного оснащения. Если образец концентрированный, его можно разбавить деионизированной водой и профильтровать через 0,22 мкм фильтр, чтобы получить конечную концентрацию 2% по массе. Полученный диаметр является видимым диаметром. Измерения осуществляют при углах 90° и 135°. Для измерения размера, помимо стандартного анализа с кумулянтами, трижды используют автокорреляционную функцию (экспоненциальный сэмплинг или EXPSAM, описанный профессором Pike, «Non Negatively Constrained Least Squares» или способ наименьших квадратов с неотрицательным ограничением и способ CONTIN, описанные профессором Provencher), что каждый раз дает распределение размеров, взвешенное по интенсивности рассеянного излучения, но не по массе или числу. Показатель преломления и вязкость воды учитываются.
Согласно одному из вариантов осуществления микроэмульсия является прозрачной. Микроэмульсия может иметь, например, коэффициент пропускания по меньшей мере 90% и предпочтительно по меньшей мере 95% при длине волны 600 нм, который измерен, например, с использованием спектрометра в УФ и видимой области Lambda 40.
Согласно другому варианту осуществления, эмульсия представляет собой эмульсию, в которой средний размер капли больше или равен 0,15 мкм, например, больше чем 0,5 мкм, или 1 мкм, или 2 мкм, или 10 мкм, или 20 мкм, и предпочтительно менее чем 100 мкм. Размер капли может быть измерен с помощью оптической микроскопии и/или лазерной гранулометрии (лазерный анализатор рассеяния Horiba LA-910).
В определенных вариантах осуществления смесь эфиров двухосновных кислот содержит:
эфир двухосновной кислоты формулы I:
(I);
эфир двухосновной кислоты формулы II:
(II)
и
эфир двухосновной кислоты формулы III:
(III).
R1 и/или R2 могут независимо означать углеводород, имеющий приблизительно от 1 до приблизительно 8 углеродных атомов, конкретно, метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, н-бутил, изоамил, гексил, гептил или октил. В таких вариантах осуществления смесь обычно содержит (по массе смеси) (i) эфир двухосновной кислоты формулы I в количестве приблизительно от 15% до приблизительно 35%, (ii) эфир двухосновной кислоты формулы II в количестве приблизительно от 55% до приблизительно 70%, и (iii) эфир двухосновной кислоты формулы III в количестве приблизительно от 7% до приблизительно 20%, и более конкретно, (i) эфир двухосновной кислоты формулы I в количестве приблизительно от 20% до приблизительно 28%, (ii) эфир двухосновной кислоты формулы II в количестве приблизительно от 59% до приблизительно 67%, и (iii) эфир двухосновной кислоты формулы III в количестве приблизительно от 9% до приблизительно 17%. В целом смесь характеризуется точкой воспламенения 98°C, давлением пара при 20°C менее чем приблизительно 10 Па, и диапазоном температур перегонки приблизительно 200-300°C. Также можно привести Rhodiasolv® RPDE (Rhodia Inc., Cranbury, NJ), Rhodiasolv® DIB (Rhodia Inc., Cranbury, NJ) и Rhodiasolv® DEE (Rhodia Inc., Cranbury, NJ).
В определенных других вариантах осуществления смесь эфиров двухосновных кислот содержит:
эфир двухосновной кислоты формулы IV:
(IV);
эфир двухосновной кислоты формулы V:
(V)
и
эфир двухосновной кислоты формулы VI:
(VI).
R1 и/или R2 могут независимо означать углеводород, имеющий приблизительно от 1 до приблизительно 8 углеродных атомов, конкретно, метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, н-бутил, изоамил, гексил, гептил, или октил. В таких вариантах осуществления смесь обычно содержит (по массе смеси) (i) эфир двухосновной кислоты формулы IV в количестве приблизительно от 5% до приблизительно 30%, (ii) эфир двухосновной кислоты формулы V в количестве приблизительно от 70% до приблизительно 95%, и (iii) эфир двухосновной кислоты формулы VI в количестве приблизительно от 0% до приблизительно 10%. Более конкретно, смесь обычно содержит (по массе смеси): (i) эфир двухосновной кислоты формулы IV в количестве приблизительно от 6% до приблизительно 12%, (ii) эфир двухосновной кислоты формулы V в количестве приблизительно от 86% до приблизительно 92%, и (iii) эфир двухосновной кислоты формулы VI в количестве приблизительно от 0,5% до приблизительно 4%.
Наиболее конкретно, смесь содержит (по массе смеси): (i) приблизительно 9% эфира двухосновной кислоты формулы IV, (ii) приблизительно 89% эфира двухосновной кислоты формулы V, и (iii) приблизительно 1% эфира двухосновной кислоты формулы VI. В целом смесь характеризуется точкой воспламенения 98°C, давлением пара при 20°C менее чем приблизительно 10 Па и диапазоном температур перегонки приблизительно 200-275°C. Можно привести Rhodiasolv® IRIS и Rhodiasolv® DEE/M, которые производит компания Rhodia Inc. (которые производит компания Rhodia Inc., Cranbury, NJ).
В одном из вариантов осуществления вода может включать, но без ограничений, водопроводную воду, фильтрованную воду, бутилированную воду, родниковую воду, дистиллированную воду, деионизированную воду и/или мягкую производственную воду.
В другом варианте осуществления растворитель может содержать органические или неорганические растворители, включая, но без ограничений, алифатические или нециклические углеводородные растворители, галогенированные растворители, ароматические углеводородные растворители, простой гликолевый эфир, циклический терпен, ненасыщенные углеводородные растворители, галогенуглеродные растворители, полиолы, простые эфиры, сложные эфиры гликолевого эфира, спирты, включая спирты с короткой цепью, кетоны или их смеси.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения можно использовать дополнительные поверхностно-активные вещества. Поверхностно-активные вещества, которые можно использовать для получения микроэмульсии по настоящему изобретению, могут представлять собой одно или несколько анионных поверхностно-активных веществ, катионных поверхностно-активных веществ, неионных поверхностно-активных веществ, цвиттерионных поверхностно-активных веществ, амфотерных поверхностно-активных веществ.
Обычно используют неионные поверхностно-активные вещества, которые включают, но без ограничений, полиалкоксилированные поверхностно-активные вещества, например, выбранные из алкоксилированных спиртов, алкоксилированных жирных спиртов, алкоксилированных триглицеридов, алкоксилированных жирных кислот, алкоксилированных сложных эфиров сорбитана, алкоксилированных аминов жирного ряда, алкоксилированных бис-(1-фенилэтил)фенолов, алкоксилированных трис(1-фенилэтил)фенолов и алкоксилированных алкилфенолов, у которых число алкокси и более конкретно оксиэтиленовых и/или оксипропиленовых фрагментов является таким, что значение ГЛБ больше или равно 10. Более конкретно, неионное поверхностно-активное вещество может быть выбрано из группы, состоящей из сополимеров этиленоксид/пропиленоксид, терпеналкоксилатов, этоксилатов спиртов, алкилфенолэтоксилатов и их комбинаций.
В одном из вариантов осуществления этоксилаты спиртов используются применительно к настоящему изобретению, имеющему формулу:
(VIII)
Обычно R7 представляет собой водород или углеводородную цепь, которая содержит приблизительно от 5 до приблизительно 25 углеродных атомов, более конкретно, приблизительно от 7 до приблизительно 14 углеродных атомов, наиболее конкретно, приблизительно от 8 до приблизительно 13 углеродных атомов, и может быть разветвленной или линейной и насыщенной или ненасыщенной, и выбрана из группы, состоящей из водорода, алкила, алкокси, арила, алкарила, алкиларилалкила и арилалкила. Обычно «n» равно целому числу приблизительно от 1 до приблизительно 30, более конкретно, целому числу от 2 до приблизительно 20, и наиболее конкретно, целому числу приблизительно от 3 до приблизительно 12.
В альтернативном варианте осуществления этоксилат спирта продается под торговым названием Rhodasurf 91-6 (производится компанией Rhodia Inc., Cranbury, NJ).
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения используются поверхностно-активные вещества, которые представляют собой неионные поверхностно-активные вещества, включая, но без ограничений: полиоксиалкиленированные C6-C24 алифатические спирты, содержащие от 2 до 50 оксиалкиленовых (оксиэтиленовых и/или оксипропиленовых) фрагментов, в частности содержащие 12 (в среднем) углеродных атомов или 18 (в среднем) углеродных атомов; можно привести Antarox B 12DF, Antarox FM33, Antarox FM63 и Antarox V74, Rhodasurf ID 060, Rhodasurf ID 070 и Rhodasurf LA 42 из (Rhodia Inc., Cranbury, NJ), а также полиоксиалкиленированные C8-C22 алифатические спирты, содержащие от 1 до 25 оксиалкиленовых (оксиэтиленовых или оксипропиленовых) фрагментов.
В дополнительном варианте осуществления поверхностно-активное вещество содержит терпен или терпеналкоксилат. Терпеналкоксилаты представляют собой поверхностно-активные вещества на основе терпенов, полученные из возобновляемого сырья, такого как α-пинен и β-пинен, и содержат C-9 бициклические алкильные гидрофобные и полиоксиалкиленовые фрагменты, расположенные вдоль гидрофильной цепи блоками или случайным образом вперемешку, или с постепенно уменьшающейся частотой. Поверхностно-активные вещества с терпеналкоксилатами описаны в публикации патентной заявки США № 2006/0135683 на имя Adam al., 22 июня 2006, которая включена в данное описание посредством ссылки.
Конкретными терпеналкоксилатами являются алкоксилатные поверхностно-активные вещества Nopol и имеют общую формулу:
(IX)
(X)
где R6 и R7 независимо представляют собой водород, CH3 или C2H5; «n» равен приблизительно от 1 до приблизительно 30; «m» равен приблизительно от 0 до приблизительно 20; и «p» равен приблизительно от 0 до 20. «n», «m» и/или «p» могут быть распределены вдоль цепи блоками или случайным образом вперемешку, или с постепенно уменьшающейся частотой.
В другом варианте осуществления R6 представляет собой CH3; «n» равен приблизительно от 20 до приблизительно 25; «m» равен приблизительно от 5 до приблизительно 10. В еще одном варианте осуществления R6 и R7 независимо представляют собой CH3; «n» равен приблизительно от 1 до приблизительно 8; «m» равен приблизительно от 2 до приблизительно 14; и «p» равен приблизительно от 10 до приблизительно 20. Можно привести Rhodoclean® HP (терпен EO/PO)(производится компанией Rhodia Inc., Cranbury, NJ) и Rhodoclean® MSC (терпен EO/PO)(производится компанией Rhodia Inc., Cranbury, NJ).
В дополнительном или альтернативном варианте осуществления в чистящую композицию по настоящему изобретению могут быть добавлены дополнительные компоненты или добавки. Дополнительные компоненты включают, но без ограничений, отслаивающие средства, буферные средства и/или средства, регулирующие pH, отдушки, ароматизирующие вещества, противопенные средства, красители, отбеливатели, осветлители, солюбилизирующие вещества, стабилизаторы, загустители, ингибиторы коррозии, лосьоны и/или минеральные масла, ферменты, модификаторы точки помутнения, консерванты, ионообменные смолы, хелатирующие средства, средства, регулирующие мылкость, средства для удаления грязи, смягчители, замутнители, инертные разбавители, ингибиторы посерения, стабилизаторы, полимеры и т.п.
Обычно дополнительные компоненты включают одно или несколько отслаивающих средств. Отслаивающие средства могут представлять собой определенные производные на основе терпена, которые могут включать, но без ограничений, пинен и производные пинена, d-лимонен, дипентен и ок-пинен.
Буферные средства и средства, регулирующие pH, включают, например, органические кислоты, неорганические кислоты, а также соли щелочных металлов и щелочноземельных металлов силикатов, метасиликаты, полисилиакты, бораты, карбонаты, карбаматы, фосфаты, полифосфаты, пирофосфаты, трифосфаты, соединения аммония, гидроксид, моноэтаноламин, монопропаноламин, диэтаноламин, дипропаноламин, триэтаноламин и/или 2-амино-2-метилпропанол.
Более конкретно, буферное средство может представлять собой детергент или низкомолекулярное органическое или неорганическое вещество, используемое для поддержания требуемого pH. Буфер может быть щелочным, кислым или нейтральным, включая, но без ограничений, 2-амино-2-метилпропанол; 2-амино-2-метил-1,3-пропанол; динатрийглутамат; метилдиэтаноларнид; N,N-бис-(2-гидроксиэтил)глицин; трис(гидроксиметил)метилглицин; карбамат аммония; лимонную кислоту; уксусную кислоту; аммиак; карбонаты щелочных металлов; и/или фосфаты щелочных металлов.
В другом варианте осуществления загустители, если используются, включают, но без ограничений, камедь кассии, камедь тары, ксантановую камедь, смолу плодоворожкового дерева, каррагенан, камедь карайи, аравийскую камедь, гиалуроновые кислоты, сукциногликан, пектин, кристаллические полисахариды, разветвленные полисахариды, карбонат кальция, оксид алюминия, альгинаты, гуаровую камедь, гидроксипропилгуаровую камедь, карбоксиметилгуаровую камедь, карбоксиметилгидроксипропилгуаровую камедь и другие модифицированные гуаровые камеди, гидроксицеллюлозу, гидроксиалкилцеллюлозы, включая гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу и/или другие модифицированные целлюлозы. В дополнительном варианте осуществления отбеливатели включают, но без ограничений, перкарбонаты, перкислоты, пербораты, хлоробразующие вещества, пероксид водорода и/или соединения на основе пероксида водорода. В другом варианте осуществления полимер, как правило, является водорастворимым или диспергируемым полимером, который обладает средневзвешенной молекулярной массой, как правило, ниже 2000000.
Поскольку эфиры двухосновных кислот подвержены гидролизу в определенных условиях, то подразумевается, что смесь эфиров двухосновных кислот может содержать незначительное количество спирта, обычно низкомолекулярного спирта, такого как этанол, в концентрации приблизительно от 2% до приблизительно 0,2%.
Как правило, в одном из вариантов осуществления предлагаемая композиция по настоящему изобретению содержит (исходя из общей массы композиции) (a) смесь эфиров двухосновных кислот в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 60% по массе и (b) одно или несколько поверхностно-активных веществ в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 65% по массе. Композиция необязательно может содержать воду или растворитель в различных количествах, в зависимости от требуемой концентрации. Например, может возникнуть необходимость получить композицию по настоящему изобретению в виде концентрированной композиции для перевозки, транспортных целей, а также для снижения себестоимости другим путем. Также может быть желательным получить композицию настоящего изобретения в полностью разведенной форме.
Как в концентрированной, так и в разведенной форме, композиция по настоящему изобретению гидролитически стабильна, обычно вплоть до 6 месяцев или более, более конкретно, вплоть до 12 месяцев или более для разведенной формы и дольше в концентрированной форме. Составы по настоящему изобретению, содержащие смеси эфиров двухосновных кислот, конкретно, смеси MGN, обладают гидролитической стабильностью, где при гидролизе/разложении, как правило, образуется кислотная форма сложного эфира и метанол. Концентрацию метанола в составе, содержащем описываемую смесь эфиров двухосновных кислот, подвергали мониторингу и было показано, что она, как правило, стабильна, обычно оставаясь при менее чем 300 ч/млн (частей на миллион), более конкретно, при менее чем или приблизительно 250 ч/млн, обычно равна или составляет менее чем приблизительно 210 ч/млн. (Когда чистящие растворы известного уровня техники на основе сложных эфиров находятся в водном растворе, как правило, сложные эфиры начинают разлагаться. При разложении сложного эфира образуются нежелательные и потенциально вредные побочные продукты. Кроме того, при разложении сложного эфира происходит снижение количества сложного эфира, который является активным ингредиентом в чистящем растворе.)
В другом варианте осуществления чистящая композиция дополнительно содержит d-лимонен в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 12% по массе. Чистящую композицию по настоящему изобретению можно использовать во множестве потребительских и/или промышленных применений.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к чистящей композиции, содержащей: смесь эфиров двухосновных кислот в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 60% по массе; одно или несколько поверхностно-активных веществ в количестве приблизительно от 0,1% до приблизительно 50% по массе; и необязательно воду; более конкретно, смесь эфиров двухосновных кислот в количестве приблизительно от 5% до приблизительно 40% по массе; (b) одно или несколько поверхностно-активных веществ, обычно, одно или несколько неионных поверхностно-активных веществ, в количестве приблизительно от 5% до приблизительно 40% по массе; и необязательно (c) воду. В другом варианте осуществления чистящая композиция дополнительно содержит пинен или его производное, конкретно, d-лимонен, в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 12% по массе. Необязательно, можно добавлять такие добавки, как отдушки и солюбилизаторы, регуляторы pH, отбеливатели, отслаивающие средства, замутняющие средства, антикоррозионные средства, пеногасители, красители, стабилизаторы и загустители. Чистящая композиция по настоящему изобретению конкретно находится в форме микроэмульсии и предоставлена в виде жидкого или аэрозольного состава для использования в зависимости от назначения. Чистящая композиция по настоящему изобретению обычно находится в форме микроэмульсии. Чистящая композиция также может быть предоставлена в виде жидкого или аэрозольного состава для использования в зависимости от применения.
В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение относится к способу удаления загрязняющих красителей (включающих, но без ограничений, карандаш, цветной мелок, текстовый маркер, кетчуп, перманентный маркер, горчицу, чернила, смывающийся маркер, губную помаду и гидрофобные загрязняющие красители), чернил (конкретно, чернила для печати), органических загрязняющих красителей на одежде, смолы, каменноугольной смолы, граффити, загрязняющих красителей на окрашенных поверхностях или пластиковых или металлических основах, с кожи или волос, краски с поверхности, или применения в качестве обезжиривающей композиции, включающий получение чистящей композиции по настоящему изобретению, приведение чистящей композиции в контакт с поверхностью, на которой находится один из указанных выше загрязняющих красителей, и удаление использованной чистящей композиции с очищенной поверхности.
В одном из вариантов осуществления чистящая композиция по настоящему изобретению, в частности, может быть использована для удаления чернил, используемых в очищаемых печатных машинах, резинотканевых пластин, барабанов и т.п. Подразумевается, что чистящая композиция по настоящему изобретению может очищать от различных чернил, например, маслосодержащих чернил, УФ-чернил, а также, среди прочего, чернил на водной основе. Очистка от чернил главным образом относится к очистке от чернил для печати, чтобы очищать от офсетных/литографических, флексографических, гравюрных, трафаретных и струйных чернил. Чистящая композиция по настоящему изобретению может находиться в концентрированной форме или в неконцентрированной форме и остается гидролитически стабильной в обеих формах. В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение относится к чистящей композиции для очистки барабанов и т.д. от чернил, содержащей (исходя из общей массы композиции) (a) смесь эфиров двухосновных кислот, как описано в данном описании, конкретно, смесь эфиров двухосновных кислот MGN, в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 60% по массе, более конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 35%; (b) одно или несколько поверхностно-активных веществ или смесь поверхностно-активных веществ, обычно поверхностно-активное вещество представляет собой неионное поверхностно-активное вещество, более конкретно, этоксилат спирта, в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 60% по массе, конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 35%. Чистящая композиция для чернил необязательно может содержать, исходя из общей массы композиции, терпен, терпен EO/PO, пинен или его производные, конкретно, терпен EO/PO, в количестве приблизительно от 0,1% до приблизительно 12%. Композиция необязательно может содержать воду в количестве, обычно, приблизительно от 1% до приблизительно 85%, по массе композиции, или различные количества растворителя, в зависимости от требуемой концентрации. Также предлагаются способы очистки загрязненных чернилами поверхностей, таких как поверхности печатных машин, резинотканевых пластин, барабанов и т.п., которые включают получение или изготовление чистящей композиции для чернил, приведение чистящей композиции в контакт с поверхностью или веществом, подлежащим очистке, и необязательно удаление использованной чистящей композиции с поверхности или вещества.
В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение относится к чистящей композиции для очистки загрязненных поверхностей, обычно крашеных поверхностей. Загрязняющие красители включают, но без ограничения, карандаш, цветной мелок, текстовый маркер, кетчуп, перманентный маркер, горчицу, чернила, смывающийся маркер, губную помаду и гидрофобные загрязняющие красители. Чистящая композиция для очистки загрязненных поверхностей, обычно крашеных поверхностей, содержит (исходя из общей массы композиции) (a) смесь эфиров двухосновных кислот, конкретно, смесь эфиров двухосновных кислот MGN, в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 60% по массе, более конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 35%; (b) поверхностно-активное вещество или смесь поверхностно-активных веществ в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 60% по массе, конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 35% по массе, более конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 25% по массе. Поверхностно-активное вещество обычно представляет собой неионное поверхностно-активное средство, более конкретно, этоксилат спирта, еще более конкретно, этоксилат C8-C12 спирта. Чистящая композиция для загрязненных окрашенных поверхностей необязательно может содержать, исходя из общей массы композиции, отслаивающее средство, конкретно, терпен, терпен EO/PO, пинен или его производные, еще более конкретно, d-лимонен, в количестве приблизительно от 0,1% до приблизительно 12%. Композиция необязательно может содержать воду, конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 85%, по массе композиции, или различное количество растворителя в зависимости от требуемой концентрации. Также предлагаются способы очистки загрязненной окрашенной поверхности, более конкретно, поверхностей, которые покрыты латексной краской и т.д., включающие получение или изготовление чистящей композиции для окрашенных поверхностей, приведение чистящей композиции в контакт с поверхностью или веществом, подлежащим очистке, и необязательно удаление использованной чистящей композиции с поверхности или материала.
В одном из вариантов осуществления композицию по настоящему изобретению можно использовать для удаления граффити и других загрязняющих красителей с пластиковых основ, а также покрытых или непористых поверхностей, таких как, например, эмаль горячей сушки или высокоглянцевая эмаль, или с полированных поверхностей, строительных материалов, таких как цемент и бетон, кирпича, кафеля и т.п., камня и полированного камня, металлов, включая, но без ограничений, алюминий, медь, бронзу и сталь, и с древесины. Чистящая композиция для пластиковой основы содержит (исходя из общей массы композиции) (a) смесь эфиров двухосновных кислот, конкретно, смесь эфиров двухосновных кислот MGN, в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 60% по массе, более конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 35%; (b) поверхностно-активное вещество или смесь поверхностно-активных веществ в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 60% по массе, конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 35% по массе, более конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 25% по массе. Поверхностно-активное вещество конкретно представляет собой неионное поверхностно-активное средство, более конкретно, этоксилат спирта, еще более конкретно, этоксилат C8-C12 спирта. Чистящая композиция для пластиковой основы необязательно может содержать, исходя из общей массы композиции, отслаивающее средство, конкретно, терпен, терпен EO/PO, пинен или его производные, еще более конкретно, d-лимонен, в количестве приблизительно от 0,1% до приблизительно 12%. Композиция необязательно может содержать воду, конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 85%, по массе композиции, или различные количества растворителя, в зависимости от требуемой концентрации. Также предлагаются способы очистки пластиковой основы, включающие получение или изготовление чистящей композиции для пластиковой основы, приведение чистящей композиции в контакт с поверхностью или веществом, подлежащим очистке, и необязательно удаление использованной чистящей композиции с поверхности или материала.
В одном из вариантов осуществления композицию по настоящему изобретению можно использовать для удаления или в качестве вспомогательного средства для удаления загрязняющих красителей с текстиля, например, в виде чистящего средства против пятен. В данном варианте осуществления чистящая композиция для текстиля содержит (исходя из общей массы композиции) (a) смесь эфиров двухосновных кислот, конкретно, смесь эфиров двухосновных кислот MGN, в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 60% по массе, конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 45%, более конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 35%; (b) поверхностно-активное вещество или смесь поверхностно-активных веществ в количестве приблизительно от 1% до приблизительно 60% по массе, конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 35% по массе, более конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 25% по массе. Поверхностно-активное вещество обычно представляет собой неионное поверхностно-активное вещество, более конкретно, этоксилат спирта, еще более конкретно, этоксилат C8-C12 спирта. Чистящая композиция для текстиля необязательно может содержать, исходя из общей массы композиции, терпен, терпен EO/PO, пинен или его производные, конкретно, терпен EO/PO, в количестве приблизительно от 0,1% до приблизительно 12%. Композиция необязательно может содержать воду, конкретно, приблизительно от 1% до приблизительно 85%, по массе композиции, или различные количества растворителя, в зависимости от требуемой концентрации. Также предлагаются способы очистки текстиля, включающие получение или изготовление чистящей композиции для текстиля, приведение чистящей композиции в контакт с поверхностью или веществом, подлежащим очистке, и необязательно удаление использованной чистящей композиции с поверхности или материала.
Эксперименты
Примеры очистки окрашенной основы
Экспериментальная работа, ведущая к конкретному варианту осуществления настоящего изобретения, описана в следующих таблицах 1-4, которые соответствуют фиг.1-4, соответственно. Коммерчески доступную полностью акриловую акварельную краску Sherwin-Williams™ (как высокоглянцевую, так и матовую) наносили на lanetta chart, используя для нанесения 7 мил влажную пластину. Покрытия оставляли сохнуть в течение не менее 72 часов перед нанесением загрязняющих красителей. Различные загрязняющие красители, такие как карандаш, цветной мелок, текстовый маркер, кетчуп, перманентный маркер, горчица, чернильная ручка, смывающийся маркер, губная помада, наносили на окрашенный lanetta chart. Загрязняющие красители оставляли сохнуть в течение минимум 24 часов.
Затем панели помещали в моечную машину Gardco®. При проведении экспериментов придерживались протокола способа тестирования ASTM # D 2486-06 (стандартные способы тестирования стойкости малярной краски к царапинам). Данный способ тестирования был разработан, в частности, для очистки окрашенных панелей от загрязняющих красителей. Специальное устройство, разработанное конкретно для выполнения трущих движений по обозначенной поверхности, присоединяли к моечной машине Gardco®. Специальное устройство по существу содержало устройство, прикрепленное к кисти с одного конца, где к кисти с другого конца лентой прикрепляли хлопчатобумажную подкладку. Один миллилитр полученного состава наносили на хлопчатобумажную подкладку. Специальное устройство присоединяли к моечной машине Gardco®, затем выполняли 20 трущих движений по подготовленной панели. Эту операцию повторяли еще два раза. После завершения 60 циклов с использованием 3 мл состава, повторяли последние 20 циклов без использования каких-либо составов или растворов. Такой процесс очистки проводили для каждого из перечисленных ниже примеров. Постоянно проводили мониторинг панелей, на которых использовали указанные выше загрязняющие красители.
Легенда
Пример 1
Состав R0765-35-18:
Сравнение R0765-35-18 и Goof Off
®
Таблица 1(b) соответствует фиг.1. Полагают, что Goof-Off® содержал, по массе от общей композиции, композицию приблизительно из 30-35% монометилового эфира диэтиленгликоля, 25-30% изомеров ксилола (м-, o-, п-) и 5-10% этилбензола. Было показано, что состав R0765-35-18 удалил описанные загрязняющие красители, за исключением того, что касается перманентного маркера и чернил, так что после процесса очистки заметный загрязняющий краситель отсутствовал. Что касается приведенных двух исключений, заметной оставалась только небольшая часть окрашивающего загрязнителя. Композиция Goof-Off® не удалила ни один дополнительный загрязняющий краситель по сравнению с составом R0765-35-18.
Пример 2
Состав:
Сравнение R0765-41-16 и Goof-Off
®
Таблица 2(b) соответствует фиг.2. Полагают, что Goof-Off® содержал, по массе от общей композиции, композицию приблизительно из 30-35% монометилового эфира диэтиленгликоля, 25-30% изомеров ксилола (м-, o-, п-) и 5-10% этилбензола. Было показано, что степень очищения от загрязняющих красителей составом R0765-41-16 соответствовала хорошему очищению или прекрасному очищению (см. легенду), за исключением того, что касается смывающегося маркера, который показал умеренную степень очищения. Композиция Goof-Off® не удалила ни один дополнительный загрязняющий краситель по сравнению с составом R0765-41-16 и фактически не показала даже небольшую степень очищения от загрязняющих красителей.
Пример 3
Сравнение состава R0765-35-18 (таблица 1 (a)) и Goo-Gone
®
Таблица 3(b) соответствует фиг.3. Полагают, что Goo-Gone® содержал смесь цитрусового масла или его производного и нефтяного растворителя. Было замечено, что степень очищения составом R0765-35-18 от всех загрязняющих красителей, кроме одного, соответствовала прекрасной степени очищения. Композиция Goo-Gone® не удалила ни один дополнительный загрязняющий краситель по сравнению с составом R0765-35-18.
Пример 4
Сравнение состава R0765-41-16 (таблица 2(a)) и Goo-Gone
®
Таблица 4(b) соответствует фиг.4. Полагают, что Goo-Gone® содержал смесь цитрусового масла или его производного и нефтяного растворителя. Было замечено, что степень очищения составом R0765-41-16 от загрязняющих красителей соответствовала хорошей или прекрасной степени очищения (см. легенду), за исключением смывающегося маркера, для которого состав показал умеренную степень очищения. Композиция Goo-Gone® не удалила ни один дополнительный загрязняющий краситель по сравнению с составом R0765-41-16.
Таблицы 4(c) и 4(d) соответствуют фиг.5 и 6, соответственно.
Состав:
Состав:
Примеры очищения пластиковой основы
Экспериментальная работа, ведущая к конкретному варианту осуществления настоящего изобретения, описана в следующих таблицах. Образцы получали путем смешивания компонентов при постоянном перемешивании. Составы оставляли отстаиваться в течение 24 часов перед использованием в применениях. Придерживаясь следующего состава, получали раствор с высокой степенью прозрачности:
Состав
Эксперименты осуществляли следующим образом:
Пластиковые основы очищали куском хлопчатобумажной ткани, чтобы удалить грязь с основ. Использовали перманентные маркеры Sharpie® для нанесения одной или нескольких прямых отметок на основы. Чернила оставляли сохнуть в течение приблизительно 5 минут. Кусок хлопчатобумажной ткани помещали на кисть и с помощью ленты прикрепляли ее к кисти. 1 мл состава R0765-35-18 помещали на хлопчатобумажную ткань и совершали трущие движения по поверхности, чтобы удалить отметки. Процедуру повторяли дважды. Для удаления избытка состава в последнем цикле использовали сухую хлопчатобумажную ткань. Осуществляли мониторинг степени очищения поверхностей пластиковых основ от отметок.
В качестве контроля использовали коммерческий продукт EXPO® (производится компанией Sanford Brands). Полагают, что EXPO® содержит растворители бутилцеллозольв и изопропиловый спирт. Эффективность состава R0765-35-18 проверяли в сравнении с контролем.
Использовали четыре пластиковые основы, а именно АБС (акрилонитрилбутадиенстирол), ПП (полипропилен), ПК (поликарбонат) и ПВХ (поливинилхлорид). В данном эксперименте использовали черный и красный перманентный маркер Sharpie®.
Получены следующие результаты.
R0765-35-18
Контроль (EXPO
®
)
Легенда
Судя по приведенным результатам, состав по настоящему изобретению показал улучшенное очищение в отношении АБС (акрилонитрилбутадиенстирола) и ПВХ (поливинилхлорида).
Примеры очистки текстиля
Экспериментальная работа, ведущая к конкретному варианту осуществления настоящего изобретения, описана в следующих таблицах. Образцы получали путем смешивания компонентов при постоянном перемешивании. Составы оставляли отстаиваться в течение 24 часов перед использованием в применениях. Фиг.9 соответствует составу, описанному в таблице 11. Придерживаясь составов, описываемых в данном описании, получали растворы с высокой степенью прозрачности.
Эксперименты осуществляли следующим образом:
Хлопчатобумажную ткань помещали на твердую поверхность. Как показано на фиг.7, различные загрязняющие красители, такие как кола, кофе, кетчуп, горчица, губная помада и т.д., наносили на хлопчатобумажную ткань. Загрязняющие красители оставляли впитываться в хлопчатобумажную ткань приблизительно в течение 24 часов. Избыток окрашивающего загрязнителя удаляли с помощью деревянного шпателя. Капли составов (10-30 капель), соответствующих приведенным ниже таблицам, наносили на загрязняющие красители таким образом, чтобы был покрыт весь загрязняющий краситель или существенная его часть. В качестве контроля использовали пятновыводитель для белья Whink® (полагают, что Whink® представляет собой смесь 1-метил-2-пирролидинона, изопропанола и воды). Загрязняющий краситель с нанесенным составом оставляли пропитываться в течение дополнительных 15 минут (приблизительно). После того, как загрязняющий краситель впитался, одежду чистили в слегка теплой воде. На фиг.8 показаны результаты мониторинга для высушенной хлопчатобумажной ткани.
Ниже приведены результаты для составов, содержащих Rhodiasolv® Iris, терпен EO/PO, этоксилат C8-C13 спирта, d-лимонен и/или деионизированную воду.
Составы:
Примеры очищения от чернил
Пример 1: Насыщенный углеводород (Isopar L™)
Isopar L™ представляет собой кипящую при высоких температурах смесь насыщенных алканов компании Exxon с описанной точкой воспламенения 68°C и скоростью испарения 0,06 (nBuAc=100). Исследовали растворимость УФ-отверждаемых чернил Nuvaflex™ 3003 (циан) компании Zeller Gmellin, когда растворитель смешивали со смесью сложных эфиров MGN по настоящему изобретению, как показано ниже на фиг.10. Образцы получали путем распределения аликвот (5 мл) смесей растворителей в ряд сосудов с пропорционально увеличивающимся содержанием смеси MGN. В смесь растворителей добавляли каплю чернил (0,012-0,015 г), которая опускалась и откладывалась на дне сосуда. Затем раствор 5 раз перемешивали путем повторяющейся аспирации 0,5 мл растворителя с помощью микропипетки. Затем раствор оставляли отстаиваться в течение по меньшей мере 24 часов. Чернила нерастворимы в чистом Isopar L™. Увеличение содержания смеси MGN ведет к увеличению растворимости чернил в смеси. Переход к полной растворимости, основываясь на фиг.10, происходит между 60-70% содержанием смеси MGN. Данные показывают, что насыщенные углеводороды не эффективны для растворения и очищения от чистых УФ-отверждаемых чернил. Полагают, что смешивание со смесью MGN по настоящему изобретению может увеличить растворимость УФ-чернил в составах на основе Isopar™ L.
Пример 2: Ненасыщенный углеводород (Hisol™ 70R)
Hisol™ 70R представляет собой ароматический растворитель с описанной высокой скоростью испарения по сравнению с Isopar™ L. Исследовали растворимость УФ-отверждаемых чернил Nuvaflex™ 3003 (циан) производства компании Zeller Gmellin, когда растворитель (Hisol™ 70R) смешивали со смесью MGN, как показано на фотографии на фиг.11. Образцы получали путем распределения аликвот (5 мл) смесей растворителей в серию сосудов с пропорционально увеличивающимся содержанием смеси MGN. В смесь растворителей добавляли каплю чернил (0,012-0,015 г), которая опускалась и откладывалась на дней сосуда. Затем раствор 5 раз перемешивали путем повторяющейся аспирации 0,5 мл растворителя с помощью микропипетки. Затем раствор оставляли отстаиваться в течение по меньшей мере 24 часов. Было замечено, что чернила нерастворимы в чистом Hisol™ 70R. Добавление смеси MGN по настоящему изобретению увеличивает растворимость чернил, причем переход к полной растворимости и оптически плотному раствору происходит при содержании смеси MGN 30-40%.
Пример 3: Окисленные растворители: метилолеат (метиловый эфир жирной кислоты, FAME)
Более безопасными для окружающей среды считаются метиловые эфиры жирных кислот, получаемые из различных растительных масел, которые могут заместить некоторые вредные растворители, используемые в чернилах для печати. Соевые сложные метиловые эфиры (Methyl Soyate), сложные монометиловые эфиры таллового масла представляют собой некоторые примеры этих безвредных для окружающей среды растворителей. Однако такие растворители могут не обладать необходимой растворяющей способностью или скоростью растворения, которые периодически требуются для применения в полиграфической промышленности. Метилолеат (C18 ненасыщенный FAME) является одним из ключевых компонентов большинства таких сложных монометиловых эфиров, получаемых из различных источников. В этом исследовании использовали метилолеат, производимый компанией Novance Inc (Phytorob™ 960.65). Исследовали растворимость УФ-отверждаемых чернил Nuvaflex™ 3003 (циан), производимых компанией Zeller Gmellin, когда растворитель (Me-олеат) смешивали с конкретной смесью эфиров двухосновных кислот AGS по настоящему изобретению (смесь диметилглутарата/сукцината/адипата=63/24/13), как показано на фотографии на фиг.12. Образцы получали путем распределения аликвот (5 мл) смесей растворителей в серию сосудов с пропорционально увеличивающимся содержанием смеси AGS. В смесь растворителей добавляли каплю чернил (0,012-0,015 г), которая опускалась и откладывалась на дне сосуда. Затем раствор 5 раз перемешивали путем повторяющейся аспирации 0,5 мл растворителя с помощью микропипетки. Затем раствор оставляли отстаиваться в течение по меньшей мере 24 часов. Было замечено, что чернила не растворяются в Me-олеате. Основываясь на оптическом контрасте, который показан на фиг.12, переход к полной растворимости чернил происходит при содержании смеси AGS 50-60%.
Как показано на фотографии на фиг.13, описанный выше эксперимент повторяли со смесью MGN по настоящему изобретению (главным образом, диметилметилглутарат). В двух экспериментах были получены растворимости чернил, сравнимые с FAME (метиловые эфиры жирных кислот). Переход к полной растворимости чернил происходит при содержании смеси MGN 30-40%. Это более резкий переход по сравнению с более постепенным изменением, которое наблюдали для смеси AGS.
Чистящие средства для чернил на водной основе
Чтобы дополнительно улучшить безвредный для окружающей среды профиль, также можно использовать составы из смесей MGN с поверхностно-активными веществами для того, чтобы диспергировать растворитель в водной эмульсии, используемой для очистки от чернил для печати.
Пример 4: Смесь MGN в водном составе
Rhodiasolv IRIS™ (вариант осуществления смеси MGN по настоящему изобретению) вводили вместе с поверхностно-активными веществами (IRIS AQ-1) в композицию, которая имела следующий состав:
Из состава получали прозрачную микроэмульсию, которую можно использовать для очистки от чернил для печати. Ниже приведено сравнение эффективности очистки с эталонным разрекламированным «экологически безвредным» чистящим средством, используемым в промышленности. Как показано на фотографии на фиг.14, эталон использовали для очистки в УФ-флексографии (т.е. FlexoCleanersUV Plus Strong & Safe) в качестве чистящего средства для чернил и барабанов Anilox. Эталон имеет цитрусовый запах и в паспорте безопасности продукта в качестве поверхностно-активного вещества указан нонилфенолэтоксилат (<9%).
В данном примере тестирование проводили на моечной машине Гарднера с использованием ватного валика, пропитанного чистящим средством (1 мл), который совершал 20 трущих движений поперек слоя чернил за один цикл. В каждом случае тест проводили в течение 2 циклов. Было замечено, что микроэмульсия IRIS (IRIS AQ-1) быстро растворяла чернила в цикле 1.
Пример 5: IRIS в водном составе
Чтобы получить водный состав, при разведении которого можно получать стабильные эмульсии, получали новый состав, содержащий следующую композицию IRIS/Rhodasurf DA-630/Rhodaclean MSC (38/52/10) (обозначался как IRIS AQ-2). Как показано на фиг.15, при комнатной температуре его можно разбавлять до бесконечности и получать стабильную эмульсию.
Для описанного ниже чистящего состава от чернил готовили разведение IRIS AQ-2 (обозначался как IRIS AQ-3).
Полученную композицию использовали для очищения от чернил в сравнении с коммерческим эталоном. Как показано на фотографии на фиг.16, тест проводили, как описано выше, с использованием моечной машины Гарднера в течение 3 циклов по 20 трущих движений (1 мл чистящего средства на цикл), после чего использовали сухой ватный валик (1 цикл). Рисунок ниже говорит о том, что IRIS AQ-3 явно превосходит эталон и более эффективно очищает основу от УФ-чернил.
Полученный состав является биоразлагаемым и представляет собой эффективное безвредное для окружающей среды чистящее средство от печатных чернил с содержанием растворителя <100 г/л.
Эксперименты по стабильности.
Состав R0815-062-07 для тестирования гидролитической стабильности
Получали DV-9015, R0815-062-07, и проводили мониторинг в соответствии со следующим описанием. Мониторинг стабильности образца DV-9015 проводили при 38°C в течение 100 дней и при комнатной температуре в течение 1 года. Концентрацию метанола и влагосодержание определяли с использованием стандартного сложения газовой хроматографии в свободном пространстве над продуктом и Karl Fisher, соответственно. Образец помещали в сцинтилляционные флаконы для исследования влагосодержания и в герметичные сосуды со свободным пространством над продуктом (по два на каждый день анализа) для эксперимента с метанолом. Некоторые сосуды помещали в печь, нагретую до 38°C, и другие хранили при комнатной температуре.
Измерение влагосодержания проводили с помощью 870 Karl Fisher Titrino Plus. Пятьдесят микролитров образца помещали в ячейку для титрования и титровали с использованием стандартизованного раствора Composite 5. Образец анализировали по три раза каждый день тестирования.
Концентрацию метанола устанавливали с использованием стандартного способа сложения. Использовали газовый хроматограф (GC Agilent 6890A), оснащенный детектором ионизации в пламени (FID). Сосуды с образцами уравновешивали при 45°C в течение 15 мин в печи для свободного пространства над продуктом и затем впрыскивали в колонку DB-1 (30 м×0,32 мм×1 мкм). Сначала колонку прогревали при 40°C в течение 8 мин и затем повышали температуру со скоростью 40°C/мин до 200°C. После чуть более чем шести месяцев образец все еще оставался прозрачной эмульсией и только pH сдвинулся на 0,3 единицы pH.
Что касается фиг.17, составы обладают некоторой склонностью к гидролизу - в результате гидролиза сложного эфира образуется его кислотная форма и метанол. Проводили мониторинг образования метанола и устанавливали зависимость от гидролиза эфира двухосновной кислоты по настоящему изобретению. На фиг.17 показаны концентрации метанола для первых 8 недель, где ромбы обозначают концентрации при комнатной температуре, и круги обозначают образцы, хранившиеся при 38°C. Концентрация метанола стабильно удерживалась от 250 ч/млн до приблизительно 190 ч/млн, конкретно около 210 ч/млн. Содержание воды было постоянным и составляло приблизительно 30%.
Состав R0765-35-18 для тестирования гидролитической стабильности
Что касается таблицы 18, DV-9001, R0765-035-18, образец был получен способом, аналогично указанному выше образцу DV-9015, и его не учитывали. По истечению года образец оставался прозрачной эмульсией, и pH снизился менее чем на одну единицу.
Следовательно, настоящее изобретение хорошо приспособлено для достижения поставленных задач и достигает указанных задач и преимуществ, а также других положений, связанных с настоящим описанием. Несмотря на то, что изобретение описано и обрисовано и определено в отношении конкретных предпочтительных вариантов осуществления изобретения, такое отношение не должно включать каких-либо ограничений изобретения, которые и не предполагаются. Настоящее изобретение допускает значительные модификации, изменения и эквиваленты в формах и функциях, которые могут быть осуществлены специалистом в данной области техники. Обрисованные и описанные предпочтительные варианты осуществления изобретения являются только примерами и не ограничивают объем изобретения. Таким образом, подразумевается, что настоящее изобретение ограничено только существом и объемом прилагаемой формулы изобретения, которая дает полное понимание эквивалентов во всех аспектах.
Изобретение относится к безвредной для окружающей среды чистящей композиции для потребительских и промышленных применений. Описана чистящая композиция, содержащая (a) смесь эфиров двухосновных кислот, (b) одно или несколько поверхностно-активных веществ (c) и необязательно (d) воду или растворитель. Смесь эфиров двухосновных кислот содержит диалкилметилглутарат и по меньшей мере один из диалкиладипата или диалкилэтилсукцината. Одно или несколько поверхностно-активных веществ обычно выбирают из алкоксилата спирта, алкилфенолэтоксилата, терпена, терпеналкоксилата или любых их производных. Необязательно, в композицию могут быть добавлены дополнительные компоненты или добавки, включая отслаивающие средства, такие как пинен и d-лимонен, отдушки, отбеливатели, стабилизаторы, загустители. Также описан способ очистки поверхности с покрытием. Технический результат - высокая степень очистки. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 18 табл., 5 пр., 17 ил.
1. Чистящая композиция, содержащая:
(a) смесь эфиров двухосновных кислот, которая содержит (i) диалкилметилглутарат и (ii) по меньшей мере один из диалкиладипата или диалкилэтилсукцината;
(b) поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из анионного поверхностно-активного вещества, катионного поверхностно-активного вещества, амфотерного поверхностно-активного вещества, цвиттерионного поверхностно-активного вещества, неионного поверхностно-активного вещества и любых их комбинаций,
где чистящая композиция используется для потребительского или промышленного применения, выбранного из группы, состоящей из чистящих средств для граффити, чистящих средств для окрашенных основ, чистящих средств от чернил, чистящих средств для металлических основ, чистящих средств для пластиковых основ, чистящих средств против пятен, чистящих средств для рук, чистящих средств для смол, чистящих средств для каменноугольной смолы, чистящих средств для текстиля, средств для удаления краски и любых их комбинаций.
2. Чистящая композиция по п.1, где смесь эфиров двухосновных кислот содержит диалкиладипат, диалкилметилглутарат и диалкилэтилсукцинат.
3. Чистящая композиция по п.1, где смесь эфиров двухосновных кислот получена из одного или нескольких побочных продуктов производства полиамида.
4. Чистящая композиция по п.1, где смесь эфиров двухосновных кислот получена из адипонитрила.
5. Композиция по п.1, где смесь эфиров двухосновных кислот составляет приблизительно от 1% до приблизительно 60%, по массе композиции, и где поверхностно-активное вещество составляет приблизительно от 1% до приблизительно 65%, по массе композиции.
6. Композиция по п.5, где поверхностно-активное вещество составляет приблизительно от 1% до приблизительно 35%, по массе композиции.
7. Композиция по п.1, которая дополнительно содержит добавку, выбранную из группы, состоящей из отслаивающих средств, буферных средств, отдушек, ароматизирующих веществ, противопенных средств, красителей, отбеливателей, осветлителей, солюбилизирующих веществ, стабилизаторов, загустителей, ингибиторов коррозии, лосьонов, минеральных масел, ферментов, модификаторов точки помутнения, частиц, консервантов, ионообменных смол, хелатирующих средств, средств, регулирующих мылкость, средств для удаления грязи, смягчителей, замутнителей, инертных разбавителей, ингибиторов посерения, стабилизаторов, полимеров и любых их комбинаций.
8. Композиция по п.7, где добавка составляет приблизительно от 0,1% до приблизительно 40%, по массе композиции.
9. Композиция по п.6, где добавка содержит отслаивающее средство, выбранное из группы, состоящей из пинена, производных пинена, d-лимонена, дипентена, ок-пинена и любых их комбинаций, где отслаивающее средство составляет приблизительно от 1% до приблизительно 12%, по массе композиции.
10. Композиция по п.1, которая дополнительно содержит воду в количестве приблизительно от 2% до приблизительно 85%, по массе композиции, где композиция представляет собой микроэмульсию.
11. Чистящая композиция по п.2, где смесь эфиров двухосновных кислот содержит:
(i) приблизительно от 15% до 35%, по массе смеси, эфира двухосновной кислоты формулы:
(I),
(ii) приблизительно от 55% до 70%, по массе смеси, эфира двухосновной кислоты формулы:
и
(iii) приблизительно от 7% до 20%, по массе смеси, эфира двухосновной кислоты формулы:
где R1 и R2 независимо означает углеводородную группу, выбранную из метила, этила, пропила, изопропила, н-бутила, пентила, изоамила, гексила, гептила или октила.
12. Композиция по п.1, где смесь характеризуется диапазоном температур кипения приблизительно от 210°С до приблизительно 400°С.
13. Композиция по п.12, где смесь характеризуется диапазоном температур кипения приблизительно от 215°С до приблизительно 255°С.
14. Композиция по п.1, где смесь характеризуется диапазоном температур кипения приблизительно от 255°С до приблизительно 390°С.
15. Композиция по п.14, где смесь характеризуется диапазоном температур кипения приблизительно от 275°С до приблизительно 330°С.
16. Чистящая композиция для применения на поверхности с покрытием, содержащая:
(а) приблизительно от 1% до приблизительно 60%, по массе чистящей композиции, смеси эфиров двухосновных кислот общей формулы:
где R9 и R10 независимо означают углеводородную цепь, содержащую приблизительно от 1 до приблизительно 8 углеродных атомов, и где R8 представляет собой смесь -CH2-CH2-CH2-CH2-, СН(СН3)-СН2-СН2- и -CH(C2H5)-СН2-;
(b) приблизительно от 1% до приблизительно 65%, по массе чистящей композиции, поверхностно-активного вещества, которое выбрано из группы, состоящей из терпеналкоксилата, алкоксилата спирта и любых их комбинаций; и
(с) приблизительно от 1% до приблизительно 12%, по массе чистящей композиции, пинена или его производного.
17. Чистящая композиция по п.16, которая дополнительно содержит воду в количестве приблизительно от 2% до приблизительно 85%, по массе композиции, где композиция представляет собой микроэмульсию.
18. Чистящая композиция по п.16, где поверхность с покрытием представляет собой окрашенную поверхность.
19. Чистящая композиция по п.16, где терпеналкоксилат имеет формулу:
или
где R6 и R7 независимо представляют собой водород, СН3 или С2Н5; «n» равно целому числу приблизительно от 1 до приблизительно 30; и «m» равно целому числу от 0 до приблизительно 20; и «р» равно целому числу от 0 до приблизительно 20.
20. Чистящая композиция по п.19, где формула включает формулу (IV), и где R6 представляет собой СН3, «n» равно целому числу приблизительно от 20 до приблизительно 25, и «m» равно целому числу приблизительно от 5 до приблизительно 10.
21. Чистящая композиция по п.16, где алкоксилат спирта включает формулу:
где R7 представляет собой водород или углеводородную цепь, содержащую приблизительно от 5 до приблизительно 25 углеродных атомов, «n» равно целому числу приблизительно от 1 до приблизительно 30, более конкретно целое число от 2 до приблизительно 20, и наиболее конкретно целое число приблизительно от 3 до приблизительно 12.
22. Чистящая композиция по п.21, где R7 представляет собой углеводородную цепь, которая содержит приблизительно от 9 до приблизительно 12 углеродных атомов.
23. Чистящая композиция по п.16, где смесь содержит:
(i) приблизительно от 15% до 35%, по массе смеси, эфира двухосновной кислоты формулы:
[ii) приблизительно от 55% до 70%, по массе смеси, эфира двухосновной кислоты формулы:
и
(iii) приблизительно от 7% до 20%, по массе смеси, эфира двухосновной кислоты формулы:
где R1 и R2 независимо означают углеводородные группы, выбранные из метила, этила, пропила, изопропила, н-бутила, пентила, изоамила, гексила, гептила или октила.
24. Чистящая композиция по п.16, где смесь эфиров двухосновных кислот получена из одного или нескольких побочных продуктов производства полиамида.
25. Чистящая композиция по п.16, где смесь эфиров двухосновных кислот получена из одного или нескольких побочных продуктов, используемых в производстве адипонитрила.
26. Способ очистки поверхности с покрытием, включающий:
(а) получение чистящей композиции, содержащей:
(i) смесь эфиров двухосновных кислот, содержащую диалкиладипат, диалкилметилглутарат и диалкилэтилсукцинат; и
(ii) поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из анионного поверхностно-активного вещества, катионного поверхностно-активного вещества, амфотерного поверхностно-активного вещества, цвиттерионного поверхностно-активного вещества, неионного поверхностно-активного вещества и любых их комбинаций;
(b) приведение чистящей композиции в контакт с поверхностью с покрытием, имеющей загрязняющий краситель; и
(c) удаление использованной чистящей композиции с поверхности с покрытием.
27. Способ по п.26, где чистящая композиция представляет собой микроэмульсию, содержащую:
(а) приблизительно от 1% до приблизительно 55%, по массе чистящей композиции, смеси эфиров двухосновных кислот, где смесь содержит:
(i) приблизительно 15% до 35%, по массе смеси, эфира двухосновной кислоты формулы:
(ii) приблизительно от 55% до 70%, по массе смеси, эфира двухосновной кислоты формулы:
и
(iii) приблизительно от 7% до 20%, по массе смеси, эфира двухосновной кислоты формулы:
где R1 и R2 независимо содержат углеводородные группы, выбранные из метила, этила, пропила, изопропила, н-бутила, пентила, изоамила, гексила, гептила или октила;
(b) приблизительно от 0,1% до приблизительно 55%, по массе чистящей композиции, поверхностно-активного вещества, которое выбирают из группы, состоящей из терпеналкоксилата, алкоксилата спирта и их комбинаций;
(c) приблизительно от 0,1% до приблизительно 13%, по массе чистящей композиции, пинена или его производного; и
(d) приблизительно от 3% до приблизительно 85%, по массе чистящей композиции, воды.
| US 6172031 B1, 09.01.2001 | |||
| US 4470928 A, 11.11.1984 | |||
| Пломбировальные щипцы | 1923 |
|
SU2006A1 |
| МИКРОЭМУЛЬСИОННЫЕ УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ЖИДКИЕ ОЧИЩАЮЩИЕ КОМПОЗИЦИИ | 1995 |
|
RU2147312C1 |
