Многофазный очищающий кусок (варианты), способ получения многофазного очищающего куска (варианты)
Изобретение относится к многофазным очищающим кускам, имеющим множество фаз очищающего материала. Смежные фазы предпочтительно имеют различные уровни концентрации полезных компонентов, и все фазы индивидуально предпочтительно имеют по существу аналогичную очищающую основу, выбранную из основы синдет - системы поверхностно-активных веществ, натуральной мыльной основы или их смесей. Химическую и реологическую совместимость между фазами доводят до максимума, и рециркуляцию продукта во время его получения облегчают, применяя однородную очищающую основу. Также описаны способы получения предлагаемого куска путем экструзии или литья расплавом. Техническим результатом является повышенное осаждение полезного агента без возникновения проблем, связанных с несовместимостью фаз, снижением уровня вспенивания и рециркуляцией. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл.
Настоящее изобретение относится к многофазным очищающим кускам.
В течение длительного времени существовала проблема доставки на кожу какого-либо вида смягчающего, увлажняющего или питательного полезного компонента (например, жирных кислот, триглицеридов, глицерина, вазелина или силиконовых соединений и т.д.) через индивидуальные моющие композиции для увлажнения и т.д.
Для улучшения доставки полезных агентов в жидких очищающих средствах применяют, например, катионные гидрофильные полимеры, такие как Polymer JR® от Amerchol или Jaguar® от Rhone Poulenc (WO 94/03152 и WO 94/03151). В соответствии с недавно выданным заявителям патентом США №5965501 (Rattinger et al.) отдельные капельки мягчителя действуют как структура, удерживающая полезный агент в концентрированном виде.
Доставка полезных агентов (например, жирных кислот, триглицеридов, глицерина, силиконовых соединений и т.д.) с применением кусковых композиций затруднена по ряду причин. В том случае если полезный агент не остается достаточно отделенным от других компонентов в кусковой композиции, например обычно гидрофобный полезный агент, скорее будет взаимодействовать с гидрофобной частью поверхностно-активных соединений в кусковой смеси, чем оставаться свободным для осаждения на кожу или иной субстрат. Таким образом, в готовом куске остается небольшое количество или вовсе не остается свободного полезного агента (после измельчения, пропускания через червячный пресс и экструзии крошки), доставляемого на кожу. Большая часть полезных компонентов представляет собой жидкости и может взаимодействовать с поверхностно-активными веществами, образуя жидкую кристаллическую фазу. Таким образом, использование высокого содержания этих полезных агентов может сделать кусок мягким, что также вызывает трудности при обработке.
Патент США №4017574 (Joshi), выданный 12 апреля 1977 года, описывает способ получения многоцветного мыльного куска, в котором красящий агент диспергирован в плавком, твердом наполнителе и введен в основной мыльный материал перед экструзией для получения полосатого мыльного куска. Плавкий, твердый материал может быть восковым или воскоподобным и включать один или несколько полезных агентов при условии, что температура плавления твердого материала составляет выше 100°F (37,8°С) и совместима с водорастворимым красителем. Однако такой плавкий, твердый материал может быть несовместимым с мыльной основой куска, что со временем приводит к его растрескиванию и ухудшению адгезии.
Патент США №5154849 (Visscher et al.) описывает кусковые композиции, содержащие силиконовый смягчающий/увлажняющий кожу вспомогательный компонент в виде небольших доменов. В одном воплощении силиконовый компонент может быть смешан с носителем, выбранным для облегчения введения силикона в продукт. Предпочтительным носителем считается полиэтиленгликоль. Силикон примешивают к расплавленному Carbowax (полиэтиленгликоль) и охлаждают, получая хлопья, которые предпочтительно помещают в амальгаматор с остальными ингредиентами состава. Материал-носитель карбовакс может быть несовместимым с мыльной основой куска, что приводит к реологической и химической несовместимости.
В соответствии с настоящим изобретением полезный агент распределяют в очищающем куске в смежных фазах с высоким и низким содержанием полезного агента. Согласно предпочтительному воплощению фазы расположены вдоль большой оси очищающего куска в виде полос. Каждая фаза или слой предпочтительно имеет по существу одинаковую очищающую основу, такую как основа из "синдета" (синтетическая детергентная система), натуральная мыльная основа или их смесь, совместимая как реологически, так и химически. Реологическая совместимость в данном описании определена как имеющая аналогичные характеристики текучести в условиях обработки экструзией. Под химической или межфазной совместимостью здесь подразумевается отсутствие межфазного растрескивания или расслаивания и аналогичные скорости истирания или кашеподобные свойства между смежными фазами. Такая межфазная совместимость, вероятно, объясняется сходством свободной энергии на поверхности смежных фаз.
В соответствии с известными способами добавление полезных компонентов в амальгаматор и дальнейшая обработка в рафинерах и червячных прессах приводит к смешиванию полезных компонентов с общей массой состава. В противоположность этому чередующиеся фазы с высоким и низким содержанием мягчителя в соответствии с настоящим изобретением не смешиваются, поскольку на последней стадии пропускания через червячный пресс две фазы совместно экструдируют вблизи конуса.
В соответствии с другим вариантом осуществления данного изобретения химически совместимые фазы с высоким и низким содержанием мягчителя могут быть отлиты из расплава рядом друг с другом.
Независимо от того, является ли это результатом экструзии или литья, сегрегация фаз или доменов может приводить к более высокому уровню осаждения полезных компонентов во время применения продукта по изобретению. Предпочтительно очищающая основа смежных фаз, используемых для продукта, по существу одинакова, в результате чего достигается максимальная реологическая и межфазная совместимость.
Неожиданно было обнаружено, что когда очищающую основу с наибольшей концентрацией мягчителей ("фазы или слои с высоким содержанием мягчителя") размещают в очищающем куске рядом с реологически и химически совместимой фазой или слоем с более низкой концентрацией мягчителя ("фаза или слой с дефицитом мягчителя"), происходит повышенное осаждение полезного агента без возникновения проблем, связанных с несовместимостью фаз, снижением уровня вспенивания и рециркуляцией. Домены могут иметь вид полос, полосчатости, чередующихся блоков, завихрений, произвольного распространения полезных доменов и т.д. Предпочтительно, многофазный очищающий кусок будет иметь полосатый вид, как показано на фигурах 1 и 2.
Конкретно данное изобретение предлагает многофазный очищающий кусок, содержащий множество фаз очищающего материала, где
- каждая из указанных очищающих фаз реологически совместима;
- множество фаз имеет по меньшей мере одну фазу с высоким содержанием мягчителя, по меньшей мере одну фазу с дефицитом мягчителя и по меньшей мере одну поверхность раздела фаз между ними;
- фаза с высоким содержанием мягчителя содержит смягчающую композицию в количестве 0,1-50 мас.%; фаза с дефицитом мягчителя содержит смягчающую композицию в количестве 0-25 мас.%; при этом фаза с высоким содержанием мягчителя имеет более высокую общую концентрацию смягчающей композиции по сравнению с фазой с низким содержанием мягчителя.
Предпочтительно фазы с высоким и низким содержанием мягчителя будут иметь по существу одинаковую очищающую основу, выбранную из основы синдет, мыльной основы или их смеси.
Предпочтительно концентрация смягчающей композиции в слое с высоким содержанием мягчителя составляет 0,5-30 мас.% от общей массы очищающего куска, более предпочтительно, 1-20 мас.% Предпочтительно, концентрация смягчающей композиции в фазе с низким содержанием мягчителя составляет 0-10 мас.% от общей массы очищающего куска, более предпочтительно, 0-5 мас. %Предпочтительно, концентрация смягчающей композиции в фазе с высоким содержанием мягчителя в 5 раз превышает концентрацию смягчающей композиции в фазе с низким содержанием мягчителя. Более предпочтительно концентрация смягчающей композиции в фазе с высоким содержанием мягчителя в 10 раз превышает концентрацию смягчающей композиции в фазе с низким содержанием мягчителя.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения, очищающий кусок содержит множество слоев или фаз очищающего материала, где
- каждый из очищающих слоев имеет по существу однородную очищающую основу, выбранную из основы синдет, мыльной основы или их смесей;
- множество слоев имеет чередующиеся слои с высоким и низким содержанием мягчителя;
- слои с высоким содержанием мягчителя равномерно содержат смягчающую композицию в количестве от 0,1 до 50 мас.%; слои с низким содержанием мягчителя равномерно содержат смягчающую композицию в количестве от 0 до 5 мас.%; при этом слои с высоким содержанием мягчителя имеют концентрацию смягчающей композиции по меньшей мере в 2 раза выше по сравнению со слоями с низким содержанием мягчителя.
Поверхностно-активная система или очищающая основа может представлять собой поверхностно-активную систему на основе чистого мыла, содержащую мыла на основе таллового жира и/или растительного масла, такого как пальмат, кокоат, масло из пальмовых косточек, любое иное мыло на основе растительного масла или их смеси в любом соотношении. Предпочтительно смесь таллоата/кокоата используют в соотношении от 90/10 до 50/50, более предпочтительно в соотношении от 90/10 до 60/40. Предпочтительно растительное масло выбирают из пальмового масла, кокосового масла, пальмоядрового масла, пальмового стеарина или гидрированного масла из рисовых отрубей.
Поверхностно-активная система может также включать синтетическую детергентную систему ("синдет"). Предпочтительно система синдет включает:
(a) первое синтетическое поверхностно-активное вещество, представляющее собой анионное поверхностно-активное вещество и/или
(b) второе поверхностно-активное вещество, выбранное из второго анионного поверхностно-активного вещества, отличного от первого, неионного, амфотерного и их смесей.
Особенно предпочтительная поверхностно-активная система на основе синдета включает ацилизетионат в качестве первого анионного поверхностно-активного вещества и сульфосукцинатное или бетаиновое поверхностно-активное вещество либо смеси обоих соединений в качестве второго поверхностно-активного вещества. Альтернативно поверхностно-активная система может представлять собой смесь чистого мыла и синтетических поверхностно-активных веществ.
В соответствии с вышеприведенными и другими аспектами данного изобретения далее оно описывается со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фигура 1 представляет вид сверху, представляющий один вариант многофазного очищающего куска в соответствии с настоящим изобретением.
Фигура 2 представляет поперечное сечение, сделанное вдоль линии 6-6 фигуры 1.
Фигура 1 показывает многофазный очищающий кусок 10 с чередующимися слоями с высоким содержанием мягчителя 4 и слоями с низким содержанием мягчителя 2, разделенными поверхностью раздела фаз 12. На Фигуре 1 также изображена линия большой оси 8-8 и линия малой оси 6-6 многослойного мыльного куска 10.
Фигура 2 показывает поперечное сечение, сделанное вдоль линии 6-6 Фигуры 1.
В соответствии с данным вариантом многофазного очищающего куска по изобретению, очищающая основа слоя с высоким содержанием мягчителя 4 является по существу такой же, как и смежный слой с низким содержанием мягчителя 2. Соотношение ширины слоя с высоким содержанием мягчителя 4 к слою с низким содержанием мягчителя 2 предпочтительно составляет от 1 до 20, более предпочтительно от 1 до 5.
По сравнению с очищающим куском в соответствии с настоящим изобретением повышенное осаждение не наблюдается для очищающих кусков, в которых мягчитель просто добавляют во время стадий смешивания, измельчения и/или рафинирования без разделения мягчителя на фазы или слои с высоким содержанием мягчителя. В результате отделения фазы с высоким содержанием мягчителя от фазы с низким содержанием мягчителя считается, что мягчитель является менее доступным для взаимодействия с поверхностно-активными веществами в куске и поэтому более способен осаждаться на коже или ином субстрате во время использования. Такое отделение также помогает держать гидрофобный полезный компонент в стороне от других основных функциональных компонентов состава. Таким образом, полезный компонент, вероятно, окажет меньшее отрицательное воздействие на желаемые свойства для потребителя, такие как вспенивание.
Содержащие мягчитель композиции также могут включать структурирующее вспомогательное вещество/наполнитель, свободную жирную кислоту и/или воду.
Ниже приведено более подробное описание данного изобретения.
СОСТАВ ФАЗЫ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ МЯГЧИТЕЛЯ
Полезный агент
Мягчитель или полезный агент в соответствии с настоящим изобретением может представлять собой единственный компонент полезного агента либо может представлять собой соединение полезного агента, добавляемое отдельно или на носителе в производственный поток. Кроме того, полезный агент может представлять собой смесь двух или более соединений, одно из которых или все соединения могут иметь полезный аспект. Кроме того, сам полезный агент может служить в качестве носителя для других компонентов, которые, при желании, могут быть добавлены к композиции куска.
Полезный агент может представлять собой "смягчающее масло", под которым подразумевается вещество, создающее барьер на коже (stratum corneum) и снижающее избыточную потерю воды, сохраняя мягкость и влажность кожи.
Предпочтительные мягчители включают:
(a) силиконовые масла, смолы и их модификации, такие как линейные и циклические полидиметилсилоксаны, амино, алкилалкиларил и арилсиликоновые масла;
(b) жиры и масла, включая натуральные жиры и масла, такие как масло жожоба, соевое масло, масло из рисовых отрубей, масло авокадо, миндальное, оливковое, кунжутное, персиковое, касторовое, кокосовое, норковое масла, жир какао, говяжий жир, свиное сало, отвержденные масла, полученные гидрированием вышеперечисленных масел, а также синтетические моно-, ди- и триглицериды, такие как глицерид миристиновой кислоты, глицерид 2-этилгексановой кислоты и триглицерид рицинолилмономалеата;
(c) воски, такие как карнаубский воск, спермацет, пчелиный воск, ланолин, и их производные;
(d) экстракты гидрофобных растений;
(e) углеводороды, такие как жидкие парафины, вазелин, микрокристаллический воск, церезин, сквален и пристан;
(f) высшие спирты, такие как лауриловый, цетиловый, стеариловый, олеиловый, бегениловый, холестериновый и 2-гексилдеканоловый спирт;
(g) сложные эфиры, такие как цетилоктаноат, бензиллаурат, миристиллактат, цетиллактат, изопропилмиристат, миристилмиристат, изопропилпальмитат, изопропиладипат, бутилстеарат, децилолеат, холестерина изостеарат, глицерина моностеарат, глицерина дистеарат, глицерина тристеарат, алкиллактат, алкилцитрат и алкилтартрат;
(h) эфирные масла, такие как ментоловое, жасминовое, камфарное масла, масло белого кедра, масло из корки апельсина горького, рутовое масло, терпентиновое, коричное, бергамотовое масло, масло цитруса unshiu, аирное, хвойное, лавандовое, лавровое, гвоздичное масло, масло гибискуса, эвкалиптовое, лимонное масло, масло седмичника, тимьяновое масло, масло из мяты перечной, розовое, шалфейное, ментол, цинеол, евгенол, цитраль, цитронелль, борнеол, линалоол, гераниол, масло примулы вечерней, камфара, тимол, спирантол, пенен, лимонен и терпеноидные масла;
(i) липиды, такие как холестерин, церамиды, сложные эфиры сахара и псевдоцерамиды, как описано в спецификации к Европейскому патенту №556957;
(j) витамины, такие как витамины А и Е, а также алкильные эфиры витаминов, включая алкильные эфиры витамина С;
(k) солнцезащитные вещества, такие как октилметоксилциннамат (Parsol MCX) и бутилметоксибензоилметан (Parsol 1789);
(l) фосфолипиды;
(m) силиконовые соединения, такие как диметиконы, циклометиконы, силанолы, силиконовые поверхностно-активные вещества, модифицированные силиконовые соединения с углеводородными цепями. Особенно предпочтительные силиконовые мягчители включают: диметиконы, имеющие вязкость выше приблизительно 50000 сантипуаз, и полидиметилсилоксан, имеющий вязкость приблизительно 60000 сантистокс;
(n) оксикислоты и их соли или сложные эфиры;
(о) смеси любых из вышеперечисленных компонентов.
Другие компоненты
Вода составляет 0-20 мас.% очищающего куска по изобретению, предпочтительно 0-12%.
Кроме того, фаза с высоким содержанием мягчителя может содержать 0-45%, предпочтительно, 5-25% жирной кислоты, например С8-С24 жирной кислоты. Обычно она включает насыщенные или ненасыщенные жирные кислоты с прямой или разветвленной цепью, но необязательно ограничивается ими.
Фазы могут дополнительно включать структурирующее вспомогательное вещество и/или наполнитель, который может представлять собой вышеописанную жирную кислоту или ее сложноэфирное производное; более предпочтительно, прямой и насыщенный C8-C24 спирт или эфирные производные.
Очищающая основа
Куски в соответствии с данным изобретением также включают очищающую основу, содержащую поверхностно-активные вещества, структурирующее вспомогательное вещество/наполнитель, свободную жирную кислоту и воду. Поверхностно-активная система составляет приблизительно 5-90 мас.% очищающего куска по изобретению, где поверхностно-активное вещество выбирают из мыла (включая поверхностно-активные системы на основе чистого мыла), анионное поверхностно-активное вещество, неионное поверхностно-активное вещество, амфотерное/цвиттерионное поверхностно-активное вещество, катионное поверхностно-активное вещество, а также их смеси.
Поверхностно-активная система
Термин "мыло" используется здесь в его обычном смысле, т.е. соли щелочного металла или алканоламмониевые соли алифатических алкан- или алкенмонокарбоновых кислот. Для целей настоящего изобретения подходящими являются натриевые, калиевые, моно-, ди- и триэтаноламмониевые катионы или их сочетания. В целом в композициях в соответствии с данным изобретением используют натриевые мыла, но от приблизительно 1 до приблизительно 25% мыла может быть аммониевым, калиевым, магниевым, кальциевым или смесью указанных мыл. Используемые в данном изобретении мыла представляют собой хорошо известные соли щелочных металлов алифатических (алканоловых или алкеноловых) кислот, имеющих приблизительно 12-22 атомов углерода, предпочтительно от приблизительно 12 до приблизительно 18 атомов углерода. Они могут быть описаны как карбоксилаты щелочных металлов акриловых углеводородов, имеющих от приблизительно 12 до приблизительно 22 атомов углерода.
Мыла, содержащие жирную кислоту кокосового масла, могут обеспечивать нижний предел широкого интервала молекулярной массы. Мыла, содержащие жирную кислоту арахисового или рапсового масла или их гидрированных производных, могут обеспечивать верхний предел широкого интервала молекулярной массы.
Предпочтительным является применение мыл, содержащих жирную кислоту таллового жира и растительного масла. Более предпочтительно растительное масло выбирают из пальмового масла, кокосового масла, пальмоядрового масла, пальмового стеарина и гидрированного масла из рисовых отрубей или их смесей, поскольку они являются более доступными жирами. Особенно предпочтительным является кокосовое масло. Пропорция жирных кислот, имеющих по меньшей мере 12 атомов углерода, в мыле на основе кокосового масла составляет около 85%. Данная пропорция увеличивается при использовании смесей кокосового масла и жиров, таких как талловый жир, пальмовое масло, или масла из нетропических орехов или жиров, при этом длина основной цепи составляет С16 и более. Предпочтительное мыло для использования в композициях в соответствии с данным изобретением содержит по меньшей мере около 85% жирных кислот, имеющих приблизительно 12-18 атомов углерода.
Кокосовое масло, используемое для мыла, может быть замещено целиком или частично другими "в высшей степени привлекательными" маслами, т.е. маслами или жирами, в которых по меньшей мере 50% общего содержания жирных кислот составляют лауриновые или миристиновые кислоты, а также их смеси. Данные масла обычно представлены в качестве примера маслами из тропических орехов класса кокосового масла. Например, они включают: пальмоядровое масло, масло бабассу, масло семян Syagrus coronata, масло семян Astrocaryum vulgare, Attalea cohune, Astrocarya murumuru, масло из ядер jaboty, khakan, масло ореха dica и масло Virola sebifera.
Предпочтительное мыло представляет собой смесь от приблизительно 15 до приблизительно 20% кокосового масла и от приблизительно 80 до приблизительно 85% таллового жира. Такие смеси содержат около 95% жирных кислот, имеющих от приблизительно 12 до приблизительно 18 атомов углерода. Как указано выше, мыло может быть предпочтительно получено из кокосового масла; в этом случае содержание жирных кислот с длиной цепи C12-C18 составляет около 85%.
Мыла могут быть ненасыщенными в соответствии с коммерчески приемлемыми стандартами. Чрезмерного ненасыщения обычно избегают.
Мыла могут быть получены классическим способом варки в котле или современными непрерывными способами получения мыла, в которых натуральные жиры и масла, такие как талловое или кокосовое масло или их эквиваленты, омыляют гидроокисью щелочного металла, применяя методы, хорошо известные специалистам в данной области. Альтернативно мыла могут быть получены нейтрализацией жирных кислот, таких как лауриновая (C12), миристиновая (C14), пальмитиновая (C16) или стеариновая (C18) кислота, гидроокисью или карбонатом щелочного металла.
Анионное детергентное активное вещество, которое быть использовано, может представлять собой алифатические сульфонаты, такие как сульфонат первичного алкана (например, С8-С22), дисульфонат первичного алкана (например, С8-С22), сульфонат С8-С22 алкена, сульфонат C8-C22 гидроксиалкана или алкилсульфонат глицерилового эфира (AGS); или ароматические сульфонаты, такие как алкилбензолсульфонат.
Анионное вещество также может представлять собой алкилсульфат (например, C12-C18 алкилсульфат) или сульфат простого алкилового эфира (включая сульфаты простого эфира алкилглицерина). Сульфаты простого алкилового эфира включают сульфаты, имеющие формулу
RO(СН2СН2O)nSO3М
в которой R представляет алкил или алкенил, имеющий
8-18 атомов углерода, предпочтительно 12-18 атомов углерода;
n имеет среднюю величину выше 1,0, предпочтительно выше 3;
М представляет солюбилизирующий катион, такой как натрий, калий, аммоний или замещенный аммоний. Предпочтительными являются аммоний и сульфаты простого натрийлаурилового эфира.
Анионное вещество также может представлять алкилсульфосукцинаты (включая моно- и диалкил, например, С6-С22 сульфосукцинаты); алкил- и ацилтаураты, алкил- и ацилсаркозинаты, сульфоацетаты, С8-С22 алкилфосфаты и фосфаты, сложные эфиры алкилфосфатов и алкоксиалкилфосфатов, ациллактаты, С8-С22 моноалкилсукцинаты и малеаты, сульфоацетаты, алкилглюкозиды и ацилизетионаты.
Сульфосукцинаты могут представлять
моноалкилсульфосукцинаты, имеющие формулу
R4O2CCH2CH(SO3M)CO2M;
амид-МЕА сульфосукцинаты формулы
R4CONHCH2СН2О2ССН2СН(SO3М)CO2М
в которой R4 представляет С8-С22 алкил, и М представляет солюбилизирующий катион.
Саркозинаты обычно имеют формулу
R1ON(CH3)H2CO2M,
в которой R1 представляет C8-C20 алкил и М представляет солюбилизирующий катион.
Таураты обычно имеют формулу
R2ONR3CH2CH2SO3M
в которой R2 представляет С8-С20 алкил, R3 представляет
C1-C4 алкил и М представляет солюбилизирующий катион.
Особенно предпочтительными являются C8-C18 ацилизетионаты. Данные сложные эфиры получают взаимодействием изетионата щелочного металла со смешанными алифатическими жирными кислотами, имеющими 6-18 атомов углерода и иодное число менее чем 20. По меньшей мере 75% смешанных жирных кислот имеют 12-18 атомов углерода и до 25% имеют 6-10 атомов углерода.
Ацилизетионаты, когда присутствуют, обычно составляют от приблизительно 10 до приблизительно 70 мас.% от общей массы композиции куска. Предпочтительно данный компонент предпочтительно присутствует в количестве от приблизительно 30 до приблизительно 60%.
Ацилизетионат может быть алкоксилированным изетионатом, таким как описано Ilardi et al., патент США №5393466, введенный в описание в качестве ссылки. Такие соединения имеют общую формулу
в которой R5 представляет алкильную группу, имеющую 8-18 атомов углерода, m равно целому числу от 1 до 4, Х и Y представляют водород или алкильную группу, имеющую 1-4 атома углерода, и M+ представляет одновалентный катион, например, такой как натрий, калий или аммоний.
Амфотерные детергенты, которые могут использоваться в настоящем изобретении, включают по меньшей мере одну кислотную группу, например группу карбоновой или сульфоновой кислот. Амфотерные детергенты включают четвертичный азот и поэтому представляют собой четвертичные амидокислоты. Обычно они должны включать алкильную или алкенильную группу, имеющую 7-18 атомов углерода, и, как правило, соответствовать общей структурной формуле
в которой R1 представляет алкил или алкенил, имеющий 7-18 атомов углерода;
каждый из R2 и R3 независимо представляет алкил, гидроксиалкил или карбоксиалкил, имеющий 1-3 атома углерода;
m равно 2-4;
n равно 0-1;
X представляет алкилен, имеющий 1-3 атома углерода, необязательно замещенных гидроксилом,
Y представляет -CO2- или -SO3-.
Подходящие амфотерные детергенты, имеющие вышеприведенную общую формулу, включают простые бетаины формулы
и амидобетаины формулы
в которой m равно 2 или 3.
В обеих формулах R1, R2 и R3 имеют вышеуказанные значения. В частности, R1 может представлять смесь C12 и C14 алкильных групп, полученных из кокосового ореха, таким образом, что по меньшей мере половина, предпочтительно по меньшей мере три четверти групп R1 имеют 10-14 атомов углерода. R2 и R3 предпочтительно представляют метил.
Кроме того, амфотерный детергент может представлять сульфобетаин формулы
или
в которой m равно 2 или 3, или их варианты, в которых
-(СН2)3SO3 - замещен
В приведенных формулах R1, R2 и R3 имеют вышеуказанные значения.
Неионное поверхностно-активное вещество, которое может быть использовано в данном изобретении в качестве второго компонента, в частности, включает продукты взаимодействия соединений, имеющих гидрофобную группу и реакционноспособный атом водорода, например алифатические спирты, кислоты, амиды или алкилфенолы с оксидами алкилена, особенно либо только оксидом этилена, либо с оксидом пропилена. Конкретные соединения неионного детергента представляют собой конденсаты оксида этилена и алкил (С6-С22) фенолов, продукты конденсации алифатических (C8-C18) первичных или вторичных линейных или разветвленных спиртов с оксидом этилена, а также продукты, полученные конденсацией оксида этилена с реакционными продуктами оксида пропилена и этилендиамина. Другие так называемые неионные детергентные соединения включают длинноцепочечные третичные оксиды амина, длинноцепочечные третичные оксиды фосфина и сульфоксиды диалкила.
Неионное вещество также может представлять амид сахара, такой как амид полисахарида. Конкретно поверхностно-активное вещество может представлять собой один из лактобионамидов, описанных в патенте США №5389279 (Au et al.), либо оно может представлять собой один из амидов сахара, описанных в патенте №5009814 (Kelkenberg), приводимых в описании в качестве ссылки.
Примерами катионных детергентов являются соединения четвертичного аммония, такие как галогениды алкилдиметиламмония.
Другие поверхностно-активные вещества, которые могут быть использованы, описаны в патенте США №3723325 (Parran Jr.), a также в "Surface Active Agents and Detergents" (Vol.I & II), Schwartz, Perry & Berch, оба документа введены в описание в качестве ссылки.
Несмотря на то что кусок может представлять собой кусок из чистого мыла, предпочтительно поверхностно-активная система такой крошки (образующей поверхностно-активную систему в куске) включает:
(a) первое синтетическое анионное поверхностно-активное вещество и/или
(b) второе поверхностно-активное вещество, выбранное из второго анионного поверхностно-активного вещества, отличного от первого, неионного, амфотерного вещества либо их смесей.
Первым анионным поверхностно-активным веществом может быть любое из вышеперечисленных поверхностно-активных веществ, однако предпочтительно представляет С0-С18 изетионат. Более предпочтительно ацилизетионат составляет 10-90 мас.% от общей массы композиции куска.
Вторым поверхностно-активным веществом предпочтительно является сульфосукцинат, бетаин, любое другое поверхностно-активное вещество или смесь двух или более таких поверхностно-активных веществ. Второе поверхностно-активное вещество или смесь поверхностно-активных веществ обычно составляет 1-20 мас.% от общей массы композиции куска. Особенно предпочтительная композиция содержит достаточное количество сульфосукцината, чтобы составлять 3-10 мас.% от общей массы композиции куска, и достаточное количество бетаина, чтобы составлять 1-5 мас. % от общей массы композиции куска.
Очищающая основа также включает 0-20% воды, предпочтительно 0-12 мас.% воды.
Очищающая основа может также включать 0,1-80 мас. %, предпочтительно, 5-75 мас.%, структурирующего вспомогательного вещества и/или инертного наполнителя. Такие структурирующие вещества могут применяться для улучшения целостности куска, улучшения свойства при обработке, а также требуемых для потребителя сенсорных профилей.
Структурирующее вещество обычно представляет собой длинноцепочечную, предпочтительно прямолинейную и насыщенную, (С8-С24) жирную кислоту или ее сложноэфирное производное; и/или разветвленный, длинноцепочечный, предпочтительно прямолинейный и насыщенный, (С8-С24) спирт или его эфирные производные.
Предпочтительным структурирующим веществом для куска является полиалкиленгликоль (PEG), имеющий молекулярную массу от 2000 до 20000, предпочтительно от 3000 до 10000. PEGs являются коммерчески доступными, например PEGs, выпускаемые фирмой Union Carbide под торговым наименованием CARBOWAX SENTRY PEG8000® или PEG4000®.
Другие ингредиенты, которые могут использоваться в качестве структурирующих веществ или наполнителей, включают крахмалы, предпочтительно водорастворимые крахмалы, такие как мальтодекстрин и полиэтиленовый или парафиновый воск.
Структурирующие вспомогательные вещества также могут быть выбраны из водорастворимых полимеров, химически модифицированных гидрофобной частью или частями, например блок-сополимер ЕО-РО, гидрофобно модифицированные PEGs, такие как РОЕ (200-глицерилстеарат, глюкам DOE 120 (PEG метилдиолеат глюкозы), Hodg CSA-102 (PEG-150 стеарат) и Rewoderm® (PEG-модифицированный кокоат, пальмат или таллоат глицерина) от фирмы Rewo Chemicals.
Другие структурирующие вспомогательные вещества, которые могут быть использованы, включают полимер Amerchol HM 1500 (ноноксинилгидроэтилцеллюлоза).
Инертные наполнители, которые могут использоваться в составах, представляют глины, такие как тальк, каолин, бентониты, цеолиты.
Обработка
Экструдированные куски:
В целом, крошку, составляющую очищающую основу, получают путем смешивания ингредиентов кусковой фазы в смесителе при температуре от приблизительно 30 до 110°С в течение 1-60 минут, а затем охлаждения в охлаждающей вальцовой мельнице с получением хлопьев.
Фазу с высоким содержанием мягчителя получают отдельно, смешивая полезные компоненты вместе с основой и другими второстепенными компонентами в смесителе при температуре от приблизительно 30 до 110°С в течение 3-60 минут, а затем охлаждая в охлаждающей валковой мельнице с получением хлопьев.
Фазы с высоким и низким содержанием мягчителя по отдельности очищают и пропускают через червячный пресс таким образом, чтобы обе фазы встретились у конуса в последнем червячном прессе, образуя хорошо отделенные полосы. Затем заготовки разрезают, штампуют и упаковывают.
В соответствии с альтернативным способом компоненты с высоким содержанием мягчителя могут быть добавлены в вакуумной камере червячного пресса и экструдированы вместе с фазой с низким содержанием мягчителя, обеспечивая полосатость.
Способ литья расплавом:
В соответствии со способом литья расплавом фазы с высоким и низким содержанием мягчителя получают по отдельности, расплавляя компоненты фаз при температуре 60-120°С. Оба расплава выливают в формы таким образом, чтобы две или более фаз разделились. Фазы могут иметь вид полос, завихрений, одна фаза может быть сбоку от другой и т.д. Формы могут быть залиты в блоке или отдельные формы, которые охлаждают, получая твердые куски.
Могут быть получены предлагаемые очищающие куски с многофазной мыльной основой, имеющие состав, указанный в таблицах 1 и 2. Очищающий кусок, представленный в таблице 1, обычно получают способом экструзии, и очищающий кусок, представленный в таблице 2, обычно получают вышеописанным способом литья расплавом. Мыльная основа может содержать жирную кислоту, а также описанные выше любые мягчители, красители, хелатирующие агенты и т.д. Одна или несколько фаз также могут быть прозрачными, просвечивающими либо содержать частицы или шарики.
| Таблица 1 Экструдируемый состав | |||
| Компонент | Общий состав | Слой с высоким содержанием мягчителя | Слой с низким содержанием мягчителя |
| Мыльная основа (80/20 с 12% воды) | 96,0597 | 90,459 | 98,46 |
| Тетранатрия EDTA | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| Тетранатрия EHDP | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| Диоксид титана | 0,50 | 0,50 | 0,50 |
| Отдушка | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| Вазелин | 1,20 | 4,00 | 0,0 |
| Пчелиный воск | 0,90 | 3,00 | 0,0 |
| Глицерин | 0,30 | 1,00 | 0,0 |
| Краситель | 0,0003 | 0,001 | 0,0 |
| 100,00 | 100,00 | 100,00 | |
| Таблица 2 Состав, получаемый литьем расплава | |||
| Компонент | Общий состав | Слой с высоким содержанием мягчителя | Слой с низким содержанием мягчителя |
| Мыльная основа (60/40) | 46,4597 | 39,459 | 49,46 |
| Вода | 20,0 | 20,0 | 20,0 |
| Пропиленгликоль | 20,0 | 20,0 | 20,0 |
| TEA | 10,0 | 10,0 | 10,0 |
| Диоксид титана | 0,50 | 0,50 | 0,50 |
| Тетранатрия EDTA | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| Тетранатрия EHDP | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| DC 200 | 1,20 | 4,0 | 0,0 |
| Вазелин | 0,90 | 3,0 | 0,0 |
| Кокосовое масло | 0,90 | 3,0 | 0,0 |
| Краситель | 0,0003 | 0,001 | 0,0 |
| 100,0 | 100,0 | 100,0 |
Нижеследующие примеры предназначены для дополнительной иллюстрации данного изобретения и никоим образом не предназначены для его ограничения.
Если не указано иначе, все проценты обозначают весовой процент.
ПРИМЕР 1
Получают многофазный очищающий кусок, имеющий состав, указанный в таблице 3. Фазы экструдируют в виде слоев, ориентированных вдоль большой оси куска, и визуально определяют его цвет в данном примере, хотя цвет и не является обязательным. Слои с высоким содержанием мягчителя составляют 30% от массы куска и окрашены в голубой цвет, а слои с низким содержанием мягчителя составляют остальную массу куска и окрашены в белый цвет.
| Таблица 3 Состав: | |||
| Компонент | Общий состав | Слой с высоким содержанием мягчителя | Слой с низким содержанием мягчителя |
| Натрия кокоцила изетионат | 49,422 | 42,352 | 52,452 |
| Натрия таллоат/кокоат | 6,98 | 6,7 | 7,1 |
| Вода | 4,94 | 4,8 | 5,0 |
| Натрия изетионат | 4,64 | 4,5 | 4,7 |
| Кокосовая жирная кислота | 3,07 | 3,0 | 3,1 |
| Натрия стеарат | 2,97 | 2,9 | 3,0 |
| Кокоамидопропила бетаин | 2,77 | 2,7 | 2,8 |
| Ароматизатор | 1,00 | 1,000 | 1,0 |
| Натрия хлорид | 0,20 | 0,200 | 0,2 |
| Диоксид титана | 0,17 | 0,100 | 0,2 |
| Тетранатрия EDTA | 0,02 | 0,020 | 0,02 |
| Тринатрия этидронат | 0,02 | 0,020 | 0,02 |
| ВНТ | 0,008 | 0,007 | 0,008 |
| Краситель | 0,0 | 0,001 | 0,0 |
| Стеариновая кислота | 20,10 | 19,400 | 20,4 |
| Кокосовое масло | 1,8 | 6,000 | 0,0 |
| Вазелин | 1,8 | 6,000 | 0,0 |
| Токоферола ацетат | 0,09 | 0,300 | 0,0 |
| Всего | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
ПРИМЕР 2
Получают многофазный очищающий кусок, имеющий состав, указанный в таблице 4. Фазы экструдируют в виде слоев, ориентированных вдоль большой оси куска, и визуально определяют их цвет в данном примере, хотя цвет и не является обязательным. Слои с высоким содержанием мягчителя составляют 75% массы куска и окрашены в розовый цвет, а слои с низким содержанием мягчителя составляют остальную массу куска и окрашены в белый цвет.
Описание способа:
Белые и розовые основы получают по отдельности.
Фаза с высоким содержанием мягчителя
Краситель растворяют в отдушке. Краситель может быть также необязательно добавлен в кокосовое и подсолнечное масло. Смесь отдушки и полезные компоненты добавляют в смеситель вместе с остальной массой ингредиентов и перемешивают. Полученную смешанную массу пропускают через рафинер.
Порция с низким содержанием мягчителя
Отдушку добавляют к оставшейся части основы и перемешивают в смесителе. Полученную массу также пропускают через рафинер.
Оба состава экструдируют вместе таким образом, чтобы фаза с высоким содержанием мягчителя подвергалась экструзии вблизи конуса на последней стадии пропускания через червячный пресс для получения полос. Количество полос и их ширина могут варьироваться в зависимости от требований.
| Таблица 4 Состав: | |||
| Состав основы синдет | Общий состав | Слой с высоким содержанием мягчителя | Слой с низким содержанием мягчителя |
| Натрия кокоцила изетионат | 50,653 | 50,052 | 52,452 |
| Стеариновая кислота | 19,65 | 19,4 | 20,4 |
| Натрия таллоат/кокоат | 6,8 | 6,7 | 7,1 |
| Вода | 4,85 | 4,8 | 5,0 |
| Натрия изетионат | 4,55 | 4,5 | 4,7 |
| Кокосовая кислота | 3,025 | 3,0 | 3,1 |
| Натрия стеарат | 2,925 | 2,9 | 3,0 |
| Кокоамидопропила бетаин | 2,725 | 2,7 | 2,8 |
| Подсолнечное масло | 2,475 | 3,3 | 0,0 |
| Ароматизатор | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| Ланолиновый спирт | 0,525 | 0,7 | 0,0 |
| Токоферола ацетат | 0,225 | 0,3 | 0,0 |
| Глицерин | 0,225 | 0,3 | 0,0 |
| Натрия хлорид | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Диоксид титана | 0,125 | 0,1 | 0,2 |
| Тетранатрия EDTA | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| Тринатрия этидронат | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| ВНТ | 0,007 | 0,007 | 0,008 |
| D&C красный #17 | 0,0 | 0,001 | 0,0 |
| Всего | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
Несмотря на то что настоящее изобретение описано со ссылкой на конкретные варианты его воплощения, специалистам в данной области очевидны многие другие формы и модификации данного изобретения. Прилагаемая формула изобретения и настоящее изобретение в целом должны рассматриваться как охватывающие все такие очевидные формы и модификации.
1. Многофазный очищающий кусок, включающий множество фаз очищающего материала, где каждая из указанных очищающих фаз реологически совместима друг с другом; указанное множество фаз имеет по меньшей мере одну фазу с высоким содержанием мягчителя и по меньшей мере одну фазу с дефицитом мягчителя и по меньшей мере одну поверхность раздела фаз между ними; указанная по меньшей мере одна фаза с высоким содержанием мягчителя содержит смягчающую композицию в количестве 0,1 - 50 мас.%; указанная по меньшей мере одна фаза с дефицитом мягчителя равномерно содержит смягчающую композицию в количестве 0 - 10 мас.%; указанная по меньшей мере одна фаза с высоким содержанием мягчителя имеет по меньшей мере в 2 раза более высокую концентрацию смягчающей композиции по сравнению с указанной по меньшей мере одной фазой с низким содержанием мягчителя; каждая из указанных очищающих фаз имеет, по существу, одинаковую очищающую основу, выбранную из основы синдет - системы поверхностно-активных веществ, натуральной мыльной основы, или их смесей.
2. Очищающий кусок по п. 1, в котором указанные фазы с высоким содержанием мягчителя содержат по меньшей мере в 10 раз больше смягчающей композиции, чем фазы с низким содержанием мягчителя.
3. Очищающий кусок по п.1, дополнительно включающий очищающие фазы, имеющие, по существу, одинаковую очищающую основу, выбранную из основы синдет - системы поверхностно-активных веществ, натуральной мыльной основы или их смесей; указанные очищающие фазы имеют чередующиеся фазы с высоким содержанием мягчителя и фазы с дефицитом мягчителя; указанные фазы с высоким содержанием мягчителя содержат смягчающую композицию в количестве 0,1 - 50 мас.%; указанные фазы с низким содержанием мягчителя содержат смягчающую композицию в количестве 0 - 10 мас.%; указанные фазы с высоким содержанием мягчителя имеют концентрацию смягчающей композиции по меньшей мере в 2 раза выше по сравнению с фазами с низким содержанием мягчителя.
4. Очищающий кусок по п.1, в котором поверхностно-активная система включает a) первое синтетическое анионное поверхностно-активное вещество; b) второе поверхностно-активное вещество, выбранное из второго анионного поверхностно-активного вещества, отличного от первого, неионного поверхностно-активного вещества, амфотерного поверхностно-активного вещества, или их смесей.
5. Очищающий кусок по п.4, в котором первое анионное поверхностно-активное вещество представляет собой ацилизетионат.
6. Очищающий кусок по п.4, в котором второе поверхностно-активное вещество выбирают из соли жирной кислоты, сульфосукцината, бетаина, или их смеси.
7. Очищающий кусок по п.1, в котором натуральная мыльная основа включает соли щелочных металлов жирных кислот, полученных из таллового жира и растительного масла.
8. Очищающий кусок по п.7, в котором растительное масло выбирают из пальмового масла, кокосового масла, пальмоядрового масла, пальмового стеарина и масла из рисовых отрубей.
9. Способ получения многофазного очищающего куска по п.1, включающий одновременную совместную экструзию фаз с высоким и низким содержанием мягчителя для получения их отдельных полос.
10. Способ получения многофазного очищающего куска по п.1, включающий литье расплавом фаз для получения отдельных полос фаз с высоким и низким содержанием мягчителя.
11. Многофазный очищающий кусок, включающий множество фаз очищающего материала, где каждая из указанных очищающих фаз является реологически совместимой; указанное множество фаз имеет по меньшей мере одну фазу с высоким содержанием мягчителя, по меньшей мере одну фазу с дефицитом мягчителя, и по меньшей мере одну поверхность раздела фаз между ними; указанная фаза с высоким содержанием мягчителя содержит смягчающую композицию в количестве 0,1-50 мас.%; указанная фаза с дефицитом мягчителя содержит смягчающую композицию в количестве 0-25 мас.%; указанная фаза с высоким содержанием мягчителя имеет более высокую общую концентрацию смягчающей композиции по сравнению с фазой с низким содержанием мягчителя; каждая из указанных фаз с высоким и низким содержанием мягчителя имеет, по существу, одинаковую очищающую основу, выбранную из основы синдет - системы поверхностно-активных веществ, натуральной мыльной основы, или их смеси.
