УЛУЧШЕННАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2021 года по МПК C11D3/37 C11D1/00 C11D3/00 C08F220/06 C08F220/56 

Настоящее изобретение относится к улучшенной композиции для использования при защите неметаллических неорганических материалов, таких, как стеклянная посуда, в автоматических посудомоечных машинах, предпочтительно, в процессе мойки посуды.

Известный уровень техники

Проблема коррозии неметаллических неорганических предметов, таких, как стеклянная посуда, керамические и эмалевые материалы при воздействии автоматических процессов мойки посуды, является общепризнанной в уровне техники. Например, предполагалось, что проблема коррозии стеклянной посуды является результатом двух отдельных явлений. Во-первых, предполагалось, что коррозия обусловлена утечкой минералов из структуры стекла, сопровождающейся гидролизом силикатной структуры. Во-вторых, предполагается, что силикатный материал затем высвобождается из стекла.

Эти явления могут нанести ущерб стеклянной посуде после ряда отдельных циклов мойки. Этот ущерб может включать помутнение, царапины, прожилки и другие эффекты выцветания/нанесения ущерба.

Предлагались силикатные материалы в качестве средств, которые являются эффективными в предотвращении высвобождения материалов из стеклянной композиции. Однако использование силикатных соединений может иметь наносящие ущерб побочные эффекты, такие, как склонность к увеличению отделения силикатного материала от стеклянной поверхности.

Дополнительным решением являлось использование металлов, таких, как цинк, либо в металлической форме (так, как описано в патенте США № 3677820) или в форме соединений. Использование растворимых соединений цинка в предотвращении коррозии стеклянной посуды в посудомоечной машине описано, например, в патенте США № 3255117.

В европейских патентах ЕР-А-0383480, ЕР-А-0383482 и ЕР-А-0387997 описывается использование для этой цели нерастворимых в воде соединений, включающих силикат цинка, карбонат цинка, основный карбонат цинка (Zn₂(OH)₂CO₃), гидроксид цинка, оксалат цинка, монофосфат цинка (Zn₃(PO₄)₂) и пирофосфат цинка (Zn₂P₂O₇).

Висмут использовали в качестве добавки для способствования предотвращению коррозии глазированной стеклянной посуды. Например, в ВЕ 860180 описывается использование висмута для избегания повреждения декорированных глазированных изделий.

Ценность висмута для этих целей снизилась из-за того, что использование соединения висмута оказывает наносящие ущерб воздействия на другие компоненты процесса мойки или композиции моющих средств. Нерастворимые соединения висмуты могут вызвать образование пятен на предметах кухонной посуды, например, стеклянной посуды или столовых приборах, которые приводятся в соприкосновение с этими соединениями. По этим причинам использование только висмута в качестве защиты для глазури избегали, хотя было обнаружено, что комбинация цинка и висмуты решает эту проблему (см. WO-A-04/106476).

Однако было обнаружено, что использование соединений тяжелых металлов в некоторых ситуациях снижает отбеливающее действие композиции для мойки посуды на отбеливаемые пятна, такие, как пятна от чая. Более того, по экологическим соображениям становится все более желательно ограничивать (и особенно избегать) использования тяжелых металлов в составах моющих средств.

В WO2010/020765 предлагалось решение этой проблемы эрозии стеклянной и столовой посуды, которое не требовало использования тяжелых металлов. В этом документе, который является включенным в настоящее описание путем ссылки, раскрывалось, что полиалкиленимины являлись высокоэффективными добавками для предотвращения коррозии неметаллических неорганических предметов в автоматических моющих машинах.

Однако, в дополнение к этому, с тех пор было обнаружено, что, хотя полиалкиленимины действительно улучшают защиту от коррозии, было обнаружено, что их использование вызывает плохую ополаскиваемость. Это приводит к непривлекательным пятнам на стеклянной посуде.

Задачей настоящего изобретения является преодоление плохой ополаскиваемости, которая сопровождает использование полиалкилениминовых составов.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В первом аспекте настоящего изобретения создается композиция, включающая в себя полиалкиленимин и, по меньшей мере, один амфотерный полимер.

В соответствии с одним вариантом осуществления полиалкиленимин, предпочтительно, представляет собой полиэтиленимин.

В соответствии с одним вариантом осуществления среднечисловая молекулярная масса полиалкиленимина и/или соли или производного такового находится в диапазоне от 100 до 5000000.

В соответствии с одним вариантом осуществления, по меньшей мере, один амфотерный полимер представляет собой гидрофильный полимер.

В соответствии с другим вариантом осуществления, по меньшей мере, один амфотерный полимер представляет собой аминно-функциональный полимер акриловой кислоты на водной основе.

В соответствии с другим вариантом осуществления, по меньшей мере, один амфотерный полимер представляет собой кватернизованный аммонийный сополимер акриламида и акриловой кислоты.

В соответствии с другим вариантом осуществления, по меньшей мере, один амфотерный полимер производится Rhodia и продается под торговым наименованием порошка Mirapol Surf S P-free.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения используемая композиция представляет собой композицию для автоматической мойки посуды, включающую в себя полиалкиленимин и/или соль или производное такового в количестве от 0,0001 масс.% до 50 масс.% композиции.

В соответствии с другим вариантом осуществления используемая композиция представляет собой ополаскиватель для автоматической мойки посуды, включающий в себя полиалкиленимин и/или соль или производное такового в количестве от 0,0005 масс.% до 70 масс.% композиции.

В соответствии с все еще другим вариантом осуществления используемая композиция представляет собой композицию соли для умягчения воды, включающую в себя полиалкиленимин и/или соль или производное такового в количестве от 0,0001 масс.% до 90 масс.% композиции.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Было обнаружено, что проблем с ополаскиваемостью композиций, вызываемые присутствием полиалкилениминов, можно избежать при помощи добавления амфотерного полимера.

Для достижения этого эффекта можно использовать любой амфотерный полимер. Предпочтительно, амфотерный полимер представляет собой гидрофильный полимер.

На защиту неметаллических неорганических предметов, таких, как стеклянная, керамическая и эмалированная посуда, как показано в WO2010/020765 добавление амфотерного полимера к содержащей полиалкиленимин моющей композиции не влияет.

Предпочтительно, амфотерные полимеры, пригодные для использования в комбинации с полиалкиленимином, предпочтительно, включают, по меньшей мере (1) кислотный мономер, имеющий или способный образовывать анионный заряд, и (2) мономер, имеющий постоянный катионный заряд, или способный образовывать катионный заряд при протонировании.

Дополнительно, полимер, предпочтительно, представляет собой аминно-функциональный полимер акриловой кислоты на водной основе. Примером такого полимера является кватернизованный аммонийный сополимер акриламида и акриловой кислоты. Гидрофильные полимеры, пригодные для включения в композицию по изобретению, описаны в патентах США №№ 6569261, 6593288, 6703358 и 6767410, раскрытие которых является включенным в настоящее описание путем ссылки.

В этих патентных документах описываются водорастворимые или диспергируемые в воде сополимеры, включающие, в форме полимеризованных единиц: (1) по меньшей мере, один аминно-функциональный мономер, (2) по меньшей мере, один гидрофильный мономер кислотной природы и, необязательно, по меньшей мере, один гидрофильный мономер с этиленовой ненасыщенностью и с нейтральным зарядом (3). Эти сополимеры включают в себя кватернизованные аммонийные сополимеры акриламида и акриловой кислоты. Будет понятно, что в выборе соответствующих применимых материалов и структур относительно полимера следует более подробно руководствоваться идеями из этих патентных документов. Предпочтительный полимер вышеприведенного типа производится Rhodia и продается под торговым наименованием MIRAPOL SURF S, в частности, под торговым наименованием порошка Mirapol Surf S P-free.

Амфотерный полимер, предпочтительно, используют в цикле мойки или ополаскивания в автоматической посудомоечной машине в количестве от 0,01 мг вплоть до 10 г, более предпочтительно, от 0,05 мг вплоть до 5 г, более предпочтительно, от 0,1 мг вплоть до 1 г, и, наиболее предпочтительно, от 0,5 мг вплоть до 100 мг на цикл мойки или ополаскивания.

Также является возможным использовать амфотерный полимер в циклах и мойки, и ополаскивания автоматической посудомоечной машины.

Композиции по настоящему изобретению могут включать в себя амфотерный полимер от 0,001 до 90 масс.%, предпочтительно, от 0,005 до 50 масс.%, более предпочтительно, от 0,01 до 10% по массе.

Термин “полиалкиленимины”, в том виде, как он используется в настоящем описании, охватывает любой алкиленимин, содержащий 2 или более алкилениминовых повторяющихся звена, и, таким образом, алкилениминовые олигомеры, такие, как этиленимин, являются включенными в этот термин. Обычно, полиалкиленимин будет включать в себя от 2 до 50000 алкилениминовых повторяющихся звеньев, предпочтительно, 10-25000, так, как 50-100000.

Если не указано иначе и не требуется контекстом, все процентные доли в настоящем описании приведены в виде процентных долей по массе, считая на общую массу композиции. Упоминание в настоящем описании “полиалкиленимин(ов)” включает в себя упоминание солей и/или производных таковых. Упоминание “амфотерного(-ых) полимера(-ов)” включает в себя упоминание солей и/или производных таковых.

Полиалкиленимин и/или соли или производные такового используют в эффективном количестве для обеспечения вышеуказанного действия по защите от коррозии во время цикла мойки или ополаскивания. Полиалкиленимин, предпочтительно, используют в цикле мойки или ополаскивания в автоматической посудомоечной машине в количестве от 0,01 мг вплоть до 10 г, более предпочтительно, от 0,05 мг вплоть до 5 г, более предпочтительно, от 0,1 мг вплоть до 1 г, и, наиболее предпочтительно, от 0,5 мг вплоть до 100 мг на цикл мойки или ополаскивания. Также является возможным использовать полиалкиленимин в циклах и мойки, и ополаскивания автоматической посудомоечной машины.

Наиболее предпочтительно, полиалкиленимин и амфотерный полимер являются частью моющего или ополаскивающего состава. Моющий состав может представлять собой любой обычный моющий состав того типа, который обычно используют с автоматическими посудомоечными машинами. Состав может включать жидкий, гелевый, порошковый или таблетированный состав, который может являться, по меньшей мере, частично упакованным или заполненным в водорастворимый мешок. Подобным образом, можно использовать покрытие для покрытия, по меньшей мере, части состава. Монодозовый моющий состав можно разделить на разные порции, отделенные друг от друга.

Там, где состав представляет собой жидкость/гель, полиалкиленимин и амфотерный полимер присутствуют в растворе внутри жидкости/геля. Однако, также подразумевается присутствие полиалкиленимина и/или амфотерного полимера в жидкости/геле в форме нерастворимой соли/соединения, так, что полиалкиленимин и/или амфотерный полимер могут включать суспендированную частицу (т.е. такую, как “зернышко”, обычно находимое в этих составах). Для композиций, имеющих водорастворимое покрытие или мешочек, подразумевается присутствие полиалкиленимина и/или амфотерного полимера в качестве части композиции покрытия/мешочка.

Моющий состав обычно включает в себя другие компоненты, которые обычно находятся в моющих составах для посудомоечных машин. В этой связи моющий состав обычно включает в себя один или более компонентов, выбранных из группы, включающей в себя поверхностно-активные вещества (неионные, анионные, катионные и цвиттер-ионные), наполнители, ферменты, подавители пены, отбеливатели, активаторы отбелки, загустители, отдушки, красители, ингибиторы коррозии.

Полиалкиленимин и амфотерный полимер могут присутствовать в композиции для автоматической посудомоечной машины (ADW). В этой связи полиалкиленимин, предпочтительно, составляет от 0,0001 масс.% до 50 масс.% моющей композиции, более предпочтительно, от 0,0005 масс.% до 5 масс.%, и, наиболее предпочтительно, 0,001 масс.% - 1 масс.% моющей композиции для посудомоечной машины (например, 10 мг на таблетку в 20 г).

Моющая композиция для ADW может иметь рН от 6-12. Моющая композиция может являться нейтральной с рН от 6-8 или щелочной композицией с рН от 8-12, предпочтительно, между 9 и 11.

Моющая композиция для ADW может являться бесфосфатной.

Полиалкиленимин и амфотерный полимер могут также являться включенными в композицию ополаскивателя. В этом случае композиция ополаскивателя, предпочтительно, включает в себя от 0,0005 масс.% до 70 масс.% полиалкиленимина, более предпочтительно, от 0,001 масс.% до 50 масс.%, и, наиболее предпочтительно, 0,005 масс.% - 25 масс.%, так, как от 0,01 масс.% до 5 масс.% композиции ополаскивателя. Композиция ополаскивателя, предпочтительно, включает в себя от 0,0005 масс.% до 70 масс.% амфотерного полимера, более предпочтительно, от 0,001 масс.% до 50 масс.%, и, наиболее предпочтительно, 0,005 масс.% - 25 масс.%, так, как от 0,01 масс.% до 5 масс.% композиции ополаскивателя.

Композиция ополаскивателя может являться кислотной и может включать в себя лимонную кислоту.

Полиалкиленимин и амфотерный полимер могут также являться включенными в композицию соли для умягчения воды. Таковые обычно используют для регенерации ионообменника, присутствующего в автоматической посудомоечной машине. В этом случае композиция соли для умягчения воды, предпочтительно, включает в себя от 0,0005 масс.% до 90 масс.% композиции соли для умягчения воды, более предпочтительно, от 0,001 масс.% до 50 масс.%, и, наиболее предпочтительно, 0,005 масс.% - 25 масс.%, так, как от 0,01 масс.% до 10 масс.% композиции соли для умягчения воды.

Полиалкиленимин и амфотерный полимер могут являться включенными в композицию добавки для машин/очистки машин. В любом из этих случаев композиция включает в себя от 0,0001 масс.% до 90 масс.% амфотерного полимера, более предпочтительно от 0,0005 масс.% до 50 масс.% амфотерного полимера, и, наиболее предпочтительно, 0,001 масс.% - 10 масс.% амфотерного полимера. Композиция также включает в себя от 0,0001 масс.% до 90 масс.% полиалкиленимина, более предпочтительно от 0,0005 масс.% до 50 масс.% полиалкиленимина, и, наиболее предпочтительно, 0,001 масс.% - 10 масс.% полиалкиленимина.

Полиалкиленимины доступны на рынке от различных поставщиков под различными торговыми наименованиями, например, Lugalvan^TM (бывш. BASF) и Lupasol^TM BASF. Известно, что полиалкиленимины имеют очень широкий диапазон среднечисловых молекулярных масс, от примерно 100 вплоть до нескольких миллионов, предпочтительно, в диапазоне от примерно 100 до примерно 5000000, наиболее предпочтительно, от примерно 250 до 1000000, так, как от примерно 400 до примерно 100000. Алкиленовая группа, которая, предпочтительно, представляет собой линейную или разветвленную цепь, может также являться, например, циклической. Алкиленовая группа, предпочтительно, содержит от 1 до 50 атомов С, более предпочтительно, от 2 до 20, так, как от 2 до 5, такая, как этилен. Эти полимеры могут являться линейными, разветвленными или с концевыми группами. Подходящие концевые группы включают в себя алкилендиамины, такие, как алкилендиамины С₂-С₅, например, этилендиамины. Полимеры могут являться дериватизованными, например, путем алкоксилирования, этоксилирования, пропоксилирования; протонированными, и снабженными или не снабженными противоионом.

Если присутствует противоион, можно использовать любой пригодный противоион.

Если используется противоион, про который известно, что он оказывает отрицательное воздействие в процессе мойки посуды, например, хлорид, предпочтительно, в процессе мойки посуды присутствует противоион для хлорида в концентрации менее, чем 200 мг/литр раствора для мойки посуды, более предпочтительно, при менее, чем 100 мг/литр, наиболее предпочтительно, меньше, чем 50 мг/литр с целью избежать заржавливания, эрозии или других типов коррозии нержавеющей стали, например, столовых приборов.

Обычные доступные на рынке полиалкиленимины обычно являются доступными в виде смеси добавок одного или более из вышеприведенных видов. Может присутствовать растворитель, такой, как вода. Любой из этих видов будет являться пригодным для использования в настоящем изобретении.

Изобретение демонстрируется на примере следующего неограничивающего примера.

Экспериментальные результаты

В испытаниях на ополаскивание для определения уровня пятен использовали следующую базовую композицию А.

Компоненты композиции А Массовых % Триполифосфат натрия 45,0 Карбонат натрия 24,0 Бикарбонат натрия 3,0 Лимонная кислота 1,0 Целлюлоза 1,0 Лактоза 1,0 Дисиликат натрия 3,0 Полиетиленгликоль (ПЭГ) 7,0 Перкарбонат натрия 10,0 TAED 2,0 Протеаза 0,9 Амилаза 0,4 Неионное поверхностно-активное вещество 1,0 Бензотриазол 0,2 Отдушка+краситель 0,5

Данные по испытанию оценки ополаскиваемости

только компо-зиция А, 20 грамм Композиция А, 20 г, + Lupasol^TM, 15 мг Композиция А, 20 г, + Lupasol^TM, 15 мг + Mirapol Surf S (порошок P-free)^TM, 50 мг Эксперименты Результаты оценки пятен Стаканы для больших напитков 5,7 4,0 5,0 Стаканы для виски 6,0 4,0 5,5 Ножи Ventura 4,3 4,7 4,8 Фарфоровые тарелки 4,9 4,1 4,6 Тарелки из меламинового пластика 4,4 4,0 4,0 Миска РР 3,3 3,0 4,0

Базовую композицию А испытывали саму по себе, с полиалкиленимином (Lupasol^TM), и в комбинации и с полиалкиленимином (Lupasol^TM), и с амфотерным полимером (Mirapol Surf S (порошок P-free)^TM).

Результаты показывают, что добавление амфотерного полимера улучшает ситуацию с пятнами с комбинацией моющей композиции с полиалкиленимином.

Защита стеклянной посуды сохранялась с добавлением амфотерного полимера.

Подробности испытания на ополаскиваемость

Способ испытаний: R206V1

Машина: Bosch SGS058M02EU/36

Программа: Eco, 50°C + различные скорости (отсутствие функции 3 в 1)

Жесткость воды: 21°GH

Оценщики: 1 специалист

Оценка пятен

Оценка Результат 10 Отсутствие прожилок и пятен 9 Мало легких прожилок и/или мало небольших пятен 8 Сколько-то легких прожилок и/или сколько-то небольших пятен 7 Несколько легких прожилок и/или несколько среднего размера пятен 6 Сколько-то умеренных прожилок и/или мало среднего размера пятен 5 Умеренные прожилки и/или мало больших пятен 4 Сколько-то сильных прожилок и/или много больших пятен 3 Сильные прожилки и/или много больших пятен 2 Очень сильные прожилки и/или значительное количество больших пятен 1 Вся поверхность покрыта очень сильными прожилками и/или пятнами

Настоящее изобретение относится к использованию композиции, содержащей полиалкиленимин и/или его соли или его производные и амфотерный полимер во время процесса автоматической мойки посуды. Описан способ автоматического мытья посуды, включающий введение в автоматическую посудомоечную машину композиции, содержащей: полиалкиленимин и/или его соль или его производное и, по меньшей мере, один амфотерный полимер, где амфотерный полимер представляет собой водорастворимый или диспергируемый в воде сополимер, включающий, в форме полимеризованных звеньев, по меньшей мере, один мономер, имеющий аминофункциональную группу, и, по меньшей мере, один гидрофильный мономер кислотной природы. Технический результат – преодоление плохой ополаскиваемости. 9 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Способ автоматического мытья посуды, включающий введение композиции в автоматическую посудомоечную машину, содержащую:

полиалкиленимин и/или его соль или его производное, и,

по меньшей мере, один амфотерный полимер,

где амфотерный полимер представляет собой водорастворимый или диспергируемый в воде сополимер, включающий, в форме полимеризованных звеньев, по меньшей мере, один мономер, имеющий аминофункциональную группу, и, по меньшей мере, один гидрофильный мономер кислотной природы.

2. Способ по п.1, где гидрофильный мономер кислотной природы представляет собой акриловую кислоту.

3. Способ по п.2, где амфотерный полимер представляет собой кватернизованный аммонийный сополимер акриламида и акриловой кислоты.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, где композиция представляет собой композицию моющего средства и вводится во время цикла мытья посудомоечной машины.

5. Способ по любому из пп.1-3, где композиция является композицией ополаскивателя и вводится во время цикла ополаскивания посудомоечной машины.

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, где среднечисловая молекулярная масса полиалкиленимина находится в диапазоне от 100 до 5000000.

7. Способ по п.6, где среднечисловая молекулярная масса полиалкиленимина находится в диапазоне от 400 до 100000.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, где полиалкиленимин является полиэтиленимином.

9. Способ по любому из предшествующих пунктов, где композиция представляет собой моющее средство для автоматических посудомоечных машин, содержащее полиалкиленимин в количестве от 0,0001 масс.% до 50 масс.% композиции и амфотерный полимер в количестве от 0,0001 масс.% до 50 масс.% композиции.

10. Способ по любому из предшествующих пп.1-8, где композиция представляет собой ополаскиватель для автоматических посудомоечных машин, содержащий полиалкиленимин в количестве от 0,0005 масс.% до 70 масс.% композиции и амфотерный полимер в количестве от 0,0005 масс.% до 70 масс.% композиции.