Чистящая композиция в форме жидкости или геля и способ ее получения

Изобретение относится к чистящей композиции в форме жидкость/гель, включающей: (а) 0,5%-50% смеси анионогенного поверхностно-активного вещества и амфотерного/цвиттерионного поверхностно-активного вещества; (b) 1%-65% смеси по меньшей мере одного полиола и борсодержащего соединения и (с) воду. Причем композиция включает от 0,1% до 20% антиоксиданта, выбираемого из восстанавливающих солей щелочных металлов, содержащих оксигенированный анион серы. Также изобретение относится к способу получения указанной композиции, который осуществляют смешиванием водного раствора поверхностно-активных веществ с полиолом и борсодержащим соединением и с антиоксидантом. Технический результат - обеспечивание структуры чистящей композиции в форме жидкость/гель и усиление ее загустевания. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Настоящее изобретение касается чистящих композиций в форме жидкость/гель. Конкретнее, изобретение касается жидких чистящих композиций для личной гигиены, предназначенных для умывания, в которые введен загуститель на основе недорогих и общедоступных ингредиентов, в то же время обеспечивающий желательные для потребителя эксплуатационные свойства.

Чистящие композиции в форме жидкость/гель, предпочтительные для многих потребителей, имеют ряд назначений, включающих такое применение, как стирка одежды, мытье, например, композиция для мытья лица и композиция для мытья тела, а также чистка твердых поверхностей, таких как кухонный кафель и кухонные принадлежности. Известный уровень техники представляет ряд композиций, в зависимости от конкретного назначения.

В дополнение к основному требованию, состоящему в том, что композиция должна обеспечивать хорошую очистку, для потребителя предпочтительна композиция, имеющая достаточную густоту.

Загущенные жидкие очищающие композиции создают у потребителя ощущение сильного чистящего действия. Важно, что более высокая вязкость обеспечивает легкость высвобождения из упаковки без натекания, протекания и других проблем, которые воспринимаются потребителем как отрицательные качества.

Жидкие очищающие композиции раньше загущали путем включения повышенных уровней активных компонентов, являющихся поверхностно-активными веществами, которые могут, например, являться мыльными или немыльными активными компонентами. Альтернативно, композиции структурировали с применением полимеров. Такие способы обеспечения густоты жидких чистящих композиций требуют применения дорогостоящего сырья, такого как полимеры и дополнительные поверхностно-активные вещества, что повышает стоимость композиции.

Авторы неожиданно обнаружили, что композиция, содержащая определенную комбинацию из двух типов поверхностно-активных веществ, а именно поверхностно-активного вещества анионного типа и поверхностно-активного вещества амфотерного/цвиттерионного типа, может быть структурирована применением смеси борсодержащего соединения и полиола. Однако такое поведение не наблюдается, если присутствует только одно из этих поверхностно-активных веществ либо комбинация с любым другим типом поверхностно-активного вещества.

В US 5468414 (P&G) описана жидкая моющая композиция, включающая борный-полиоловый комплекс, активный протеолитический фермент, второй фермент, выбираемый из таких ферментов, как липаза, амилаза, целлюлаза и соответствующие смеси, поверхностно-активное вещество, выбираемое из анионогенного и неионогенного, и соответствующих смесей, и альфа-гидроксикислотный структурообразователь, где полиол представляет собой вицинальный полиол. Борный-полиоловый комплекс служит для повышения эффективности ферментативной системы, являющейся гарантией того, что протеолитический фермент не будет оказывать отрицательного влияния на функцию других ферментов. Однако в этой публикации не описаны преимущества включения комплекса бор-полиол в систему поверхностно-активных веществ, содержащую анионогенное и амфотерное/цвиттерионное поверхностно-активное вещество, в целях индуцирования структурирования.

В ЕР 0080223 (Unilever, 1982) описана водная ферментативная жидкая моющая композиция, содержащая детергентный активный материал, ферментативную стабилизирующую систему, включающую смесь (а) борной кислоты и бората щелочного металла и (b) полиоловое или полифункциональное аминосоединение в определенных количествах и соотношениях, отличающаяся тем, что ферментативная стабилизирующая система дополнительно включает восстанавливающую соль щелочного металла. В этой публикации также описана улучшенная ферментативная стабилизирующая система, но не описано применение комплекса бор-полиол для образования структуры в специфической смеси анионогенного-амфотерного/цвиттерионного поверхностно-активного вещества.

Таким образом, цель настоящего изобретения состоит в разработке чистящей композиции в форме жидкость/гель, которая может быть загущена с использованием легкодоступных материалов, получение которых дешевле и, следовательно, экономичней.

Другая цель настоящего изобретения состоит в разработке чистящей композиции в форме жидкость/гель, в которую дополнительно вводится загуститель, обеспечивающий другие желательные для потребителя характеристики, такие как мыльность и мягкость, ощутимые на ощупь при употреблении.

Согласно одному из аспектов настоящее изобретение относится к чистящей композиции в форме жидкость/гель, включающей:

(а) 0,5%-50% смеси анионогенного поверхностно-активного вещества и амфотерного/цвиттерионного поверхностно-активного вещества;

(b) 1%-65% смеси по меньшей мере одного полиола и борсодержащего соединения и

(c) воду.

Согласно предпочтительному аспекту, изобретение относится к чистящей композиции в форме жидкость/гель, включающей:

(a) 0,5%-50% смеси анионогенного поверхностно-активного вещества и амфотерного/цвиттерионного поверхностно-активного вещества;

(b) 1%-65% смеси по меньшей мере одного полиола и борсодержащего соединения;

(c) 0,1%-20% антиоксиданта, выбираемого из группы, включающей восстанавливающие соли щелочных металлов, содержащие оксигенированный анион серы; и

(d) воду.

В особенности предпочтительно, чтобы полиол содержал более двух гидроксильных групп.

Другой аспект изобретения касается способа получения чистящей композиции в форме жидкость/гель, включающего:

(a) 0,5%-50% смеси анионогенного поверхностно-активного вещества и амфотерного/цвиттерионного поверхностно-активного вещества;

(b) 1%-65% смеси по меньшей мере одного полиола и борсодержащего соединения и

(c) воду;

указанный способ включает стадию смешивания водного раствора поверхностно-активного вещества с полиолом и борсодержащим соединением.

Настоящее изобретение касается чистящей композиции в форме жидкость/гель, которая включает смесь поверхностно-активных веществ. Смесь поверхностно-активных веществ состоит из одного или более анионогенных поверхностно-активных веществ и одного или более амфотерных или цвиттерионных поверхностно-активных веществ. Смесь поверхностно-активных веществ загущают смесью полиола и борсодержащего соединения. Хотя изобретение может быть использовано для получения композиции в форме жидкость/гель любого назначения, например для стирки, чистки твердых поверхностей или для мытья, предпочтительно применение в целях, например, умывания, например мытья лица и мытья тела.

Смесь бор-полиол получают смешиванием борсодержащего соединения, такого как бура или борная кислота, с полиолом, предпочтительно содержащим более двух гидроксильных групп, выбираемым из группы, включающей глицерин, сорбит, ксилит, маннит, моносахариды, дисахариды, или любым другим полиолом с реакционно-способными гидроксильными или амино-(электронодонорными) группами. Борсодержащее соединение и полиол предпочтительно смешивают в соотношении от 1:12 до 1:1, более предпочтительно от 1:5 до 1:2, еще более предпочтительно от 1:5 до 1: свыше 2. Суммарное количество этой смеси соответствует предпочтительно количеству в пределах от 1% до 60%, более предпочтительно от 3% до 20%, еще более предпочтительно от 5% до 15 массовых %, от массы композиции.

Используемые в композиции поверхностно-активные вещества состоят из одного или более анионогенных и одного или более амфотерных/цвиттерионных поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества присутствуют в количестве в пределах от 0,5% до 50%, более предпочтительно от 1% до 30%, еще более предпочтительно от 3% до 20 массовых %, от массы композиции. Анионогенное поверхностно-активное вещество предпочтительно присутствует в количестве от 0,25% до 40%, более предпочтительно от 0,5% до 20% и еще более предпочтительно от 2% до 15 массовых %, от массы композиции. Амфотерное/цвиттерионное поверхностно-активное вещество предпочтительно присутствует в количестве от 0,2% до 20%, более предпочтительно от 0,3% до 15%, еще более предпочтительно от 0,5% до 10 массовых %, от массы композиции.

Предпочтительно массовые соотношения анионогенного:(амфотерного/цвиттерионного) поверхностно-активного вещества в композиции составляют в пределах от 160:1 до 1:3, более предпочтительно в пределах от 60:1 до 1:2.

Анионогенное поверхностно-активное вещество может быть мылом или не быть мылом. Термин мыло означает соли жирных карбоновых кислот. Мыло может быть получено из любых триглицеридов, обычно используемых в производстве мыла, таким образом, карбоксилатные анионы в мыле, как правило, содержат от 8 до 22 атомов углерода. Термин суммарное жировое вещество, обычно сокращенно обозначаемый TFM, используют для обозначения массового процента остатков жирной кислоты и триглицерида, присутствующих в мылах, не принимая во внимание сопутствующие катионы.

Для мыла с 18 атомами углерода сопутствующий катион натрия обычно присутствует в количестве около 8 массовых %. По желанию, могут быть использованы другие катионы, например, цинка, калия, магния, алкиламмония и алюминия.

Мыло может быть получено омылением жира и/или жирной кислоты. Жиры или масла, обычно используемые в производстве мыла, могут быть такими, как талловый жир, талловые стеарины, пальмовое масло, пальмовые стеарины, соевое масло, рыбий жир, касторовое масло, рисовое масло, подсолнечное масло, кокосовое масло, масло бабассу, пальмоядровое масло и другие. В вышеуказанном способе жирные кислоты являются производными масел/жиров, выбираемых из группы, включающей жирные кислоты кокосового масла, рисового масла, арахисового масла, таллового жира, пальмового масла, пальмоядрового масла, хлопкового масла, соевого масла, касторового масла и прочее. Мыла на основе жирных кислот могут также быть получены синтетически (например, окислением нефти или гидрогенизацией моноксида углерода по способу Фишера-Тропша). Могут быть использованы смоляные кислоты, такие как присутствуют в талловом масле. Пригодны также нафтеновые кислоты.

Талловые жирные кислоты могут быть получены из различных животных источников и обычно включают около 1%-8% миристиновой кислоты, около 21%-32% пальмитиновой кислоты, около 14%-31% стеариновой кислоты, около 0-4% пальмитолеиновой кислоты, около 36%-50% олеиновой кислоты и около 0-5% линолевой кислоты. Типичное распределение включает 2,5% миристиновой кислоты, 29% пальмитиновой кислоты, 23% стеариновой кислоты, 2% пальмитолеиновой кислоты, 41,5% олеиновой кислоты и 3% линолевой кислоты. Изобретение включает также другие подобные смеси, такие как жирные кислоты пальмового масла и жирные кислоты, полученные из различных животных талловых жиров и свиного сала.

Кокосовое масло представляет собой смеси жирных кислот с приблизительно следующим распределением по длине углеродной цепи 8% C₈, 7% С₁₀, 48% C₁₂, 17% C₁₄, 8% C₁₆, 2% C₁₈, 7% олеиновой и 2% линолевой кислот (перечисленные первые шесть жирных кислот являются ненасыщенными). Другие источники с подобными распределениями по длине углеродных цепей, такие как пальмоядровое масло и косточковое масло пальмы бабассу, входят в рамки объема термина кокосовое масло.

Типичная смесь жирных кислот включает 5%-30% кокосовых жирных кислот и 70%-95% жирных кислот рисового масла из твердых сортов риса. Жирные кислоты, полученные из подходящих масел/жиров, таких как арахисовое масло, соевое масло, талловый жир, пальмовое масло, пальмоядерное масло и прочее, также могут быть использованы в других пропорциях.

Подходящим классом анионогенных синтетических поверхностно-активных веществ являются водорастворимые соли моноэфиров органических серных кислот и сульфоновых кислот, содержащих в молекулярной структуре разветвленную или линейную алкильную группу с 8-22 атомами С или алкиларильную группу с 6-20 атомами С в алкильной части.

Примерами таких анионогенных поверхностно-активных веществ являются водорастворимые соли:

- сульфатов длинноцепных (например, 8-22 атомов С) спиртов (здесь далее называемые PAS), в особенности указанные соединения, полученные сульфатированием жирных спиртов, получаемых из таллового или кокосового масла, или синтетических спиртов, получаемых из нефти;

- алкилбензолсульфонатов, таких как алкилбензолсульфонаты, в которых алкильная группа содержит от 6 до 20 атомов углерода;

- вторичных алкансульфонатов.

Подходящими также являются соли:

- сульфатов алкилглицериловых эфиров, в особенности простых эфиров жирных спиртов, полученных из таллового и кокосового масла;

- сульфатов моноглицеридов жирных кислот;

сульфатов этоксилированных алифатических спиртов, содержащих 1-12 этиленоксигрупп;

сульфатов алкилфенолэтиленоксиэфиров с 1-8 этиленоксизвеньями в молекуле, в которых алкильные группы содержат от 4 до 14 атомов углерода;

- реакционного продукта жирных кислот, этерифицированного изэтионовой кислотой и нейтрализованного щелочью.

Подходящие амфотерные поверхностно-активные соединения, которые могут быть использованы, являются производными алифатических вторичных и третичных аминов, содержащих алкильную группу из 8-18 атомов углерода и алифатический радикал, замещенный анионогенной водосолюбилизирующей группой, например натрий - 3-додециламинопропионат, натрий-3-додециламинопропансульфонат и натрий-N-2-гидроксидодецил-N-метиллаурат. В особенности предпочтительные амфотерные поверхностно-активные вещества включают алкилбетаины и алкиламидопропилбетаины.

Подходящие цвиттерионные детергентно-активные соединения, которые могут быть использованы, являются производными алифатических четвертичных аммониевых, сульфониевых и фосфониевых соединений, имеющих алифатический радикал из 8-18 атомов углерода и алифатический радикал, замещенный анионогенной водосолюбилизирующей группой, например 3-(N-N-диметил-N-гексадециламмоний)пропан-1-сульфонатбетаин, 3-(додецилметилсульфоний)пропан-1-сульфонатбетаин и 3-(цетилметилфосфоний)этансульфонатбетаин.

Дополнительными примерами подходящих поверхностно-активных веществ являются соединения, обычно используемые в качестве поверхностно-активных агентов, приведенные в хорошо известных справочниках: "Surface Active Agents" Vol.1, by Schwartz & Perry, Interscience 1949; "Surface Active Agents" Vol.2 by Schwartz, Perry & Berch, Interscience 1958; текущее издание "McCutcheon's Emulsifiers and Detergents", опубликованное Manufacturing Confectioners Company; "Tenside-Taschenbuch", H. Stache, 2 nd Edn., Carl Hauser Verlag, 1981.

Необязательно, в композицию по изобретению включают антиоксидант. Антиоксидант, если включен, предпочтительно выбирают из группы, включающей восстанавливающие соли щелочных металлов, содержащие оксигенированный анион серы.

Предпочтительные антиоксиданты включают сульфиты щелочных металлов, бисульфиты щелочных металлов, метабисульфиты щелочных металлов и тиосульфаты щелочных металлов, где предпочтительными щелочными металлами являются натрий и калий. В особенности предпочтительным антиоксидантом является метабисульфит натрия. Антиоксидант предпочтительно присутствует в количестве 0,1%-20%, более предпочтительно 0,2%-10 массовых %, от массы композиции.

Если разрабатывают композицию для умывания, могут быть включены оказывающие благоприятное воздействие агенты, например смачиватели, увлажнители, мягчители, соединения для защиты от солнечных ожогов или от старения. Примеры подходящих смачивателей включают полиолы, глицерин, цетиловый спирт, карбопол, этоксилированное касторовое масло, парафиновые масла, ланолин и соответствующие производные. Могут также быть включены силиконовые соединения, такие как силиконовые поверхностно-активные вещества, подобные DC3225C (Dow Corning), и/или силиконовые мягчители, силиконовое масло (DC-200 ex-dow Corning). Подходящие соединения для защиты от солнечных ожогов включают 4-третбутил-4'-метоксидибензоилметан (выпускаемый под торговой маркой PARSOL 1789 фирмой Givaudan) и/или 2-этилгексилметоксициннамат (выпускаемый под торговой маркой PARSOLi MCX фирмой Givaudan), или другие УФ-А и УФ-В солнцезащитные средства. Также могут быть использованы водорастворимые гликоли, такие как пропиленгликоль, этиленгликоль или глицерин, на уровнях до 10%.

Неорганическая взвешенная фаза не является основным компонентом композиции, но может быть включена, в особенности, для предназначенных для чистки твердых поверхностей композиций и для экономической эффективности. Предпочтительно взвешенная фаза включает дисперсное структурирующее вещество и/или абразив, нерастворимые в воде. Могут быть включены другие добавки, такие как одно или более водонерастворимых дисперсных веществ, таких как полисахариды, например крахмал или модифицированные крахмалы, или целлюлоза. Подобным образом, могут быть включены ферменты и отбеливатели на уровнях от 0 до 5%. Однако в наиболее предпочтительном варианте осуществления композиция не содержит (например, содержит приблизительно менее 0,001%) ферментов.

Обычно, вводимые в следовых количествах дополнительные ингредиенты, предпочтительно выбираемые из группы, включающей ферменты, препятствующие переосаждению средства, флуоресцентные вещества, красители, консерванты и отдушки, а также отбеливатели, предшественники отбеливателя, стабилизаторы отбеливателя, отшелушивающие вещества, грязеотталкивающие агенты (как правило, полимеры) и другие полимеры, могут, необязательно, быть включены в количестве до 10 мас.%, в зависимости от конечного назначения.

Другой аспект настоящего изобретения касается способа получения чистящей композиции по изобретению в форме жидкость/гель, указанный способ включает смешивание водного раствора поверхностно-активных веществ с водной смесью полиола и борсодержащего соединения.

Альтернативно, водный раствор поверхностно-активных веществ может быть смешан с полиолом, после чего добавляют борсодержащее соединение. Когда в композицию включают антиоксидант, предпочтительно антиоксидант смешивать со смесью полиола и борсодержащего соединения перед смешением с раствором поверхностно-активных веществ. Хотя процесс смешивания может быть выполнен при любой температуре, при которой составляющие являются термически устойчивыми, предпочтительно осуществлять смешение при температуре в пределах от 25 до 90°С, более предпочтительно от 50 до 80°С.

Далее изобретение демонстрируется с помощью типичных, неограничивающих примеров по изобретению, а также с помощью результатов сравнения с композициями, полученными выходящими за рамки изобретения способами.

ПРИМЕРЫ

Чистящие композиции получают по следующей методике.

Отбирают предназначенное для использования количество поверхностно-активных веществ и смешивают с 50% общего используемого объема воды в химическом стакане. Смесь нагревают до 70°С на водяной бане. В отдельном стакане смешивают борсодержащее соединение и полиол вместе с оставшимся количеством воды и нагревают до 70°С. Антиоксидант, если присутствует, добавляют в стакан, в котором находятся борсодержащее соединение и полиол. Затем содержимое двух стаканов смешивают вместе около 15 минут и смесь выдерживают при 70°С. После чего смесь охлаждают до 25°С и, соответственно, компенсируют некоторую потерю воды, связанную с испарением. Затем композицию оставляют стоять на 24 часа при 25°С. После чего измеряют вязкость композиции, используя вискозиметр Брукфильда DV II с ходовым винтом RV4 при 4 об/мин.

Полученные различные композиции с выбранными поверхностно-активными веществами по изобретению суммированы в табл.1. Композиции по изобретению, дополнительно структурированные с применением метабисульфата натрия, приведены наряду с соответствующими данными по вязкости в табл.2. Приведены различные композиции, где смесь поверхностно-активных веществ представляет собой комбинацию, выходящую за рамки изобретения, а также соответствующие данные по вязкости, которые сведены в табл.3.

Используемые в табл.1 условные обозначения следующие:

SLES: лаурилэтоксисульфат натрия

AOS: альфа-олефинсульфонат

LAS: линейный алкилбензолсульфонат

САРВ: кокосовый амидопропилбетаин

СосоВ: кокосовый бетаин

Используемые в табл.3 условные обозначения следующие (дополнительно к уже перечисленным для табл.1):

SLS: лаурилсульфат натрия

SMS: сорбитанмоносетарат

SMO: сорбитанмоноолеат

7ЕО: SLES с 7 этоксилатными звеньями

ЗЕО: SLES с 3 этоксилатными звеньями

Arquad: цетилтриметиламмонийхлорид

Triton-X-100: [полиоксиэтилен(10)изооктилфениловый эфир]

ps: разделение фаз в условиях окружающей среды.

Приведенные в табл.1 примеры показывают, что только избирательная комбинация поверхностно-активных веществ, определяемая рамками объема изобретения, обеспечивает загустевание чистящей композиции в форме жидкость/гель, тогда как другие комбинации поверхностно-активных веществ, выходящие за рамки объема изобретения (табл.3), не обеспечивают благоприятствующего структурированию воздействия. Кроме того, использование антиоксиданта дополнительно усиливает способствующее загустеванию воздействие, как показано в табл.2.

1. Чистящая композиция в форме жидкость/гель, включающая:
(a) 0,5-50% смеси анионогенного поверхностно-активного вещества и амфотерного/цвиттерионного поверхностно-активного вещества;
(b) 1-65% смеси по меньшей мере одного полиола и борсодержащего
соединения и
(c) воду,
причем композиция включает от 0,1 до 20% антиоксиданта, выбираемого из восстанавливающих солей щелочных металлов, содержащих оксигенированный анион серы.

2. Чистящая композиция в форме жидкость/гель по п.1, где полиол содержит более двух гидроксильных групп.

3. Чистящая композиция в форме жидкость/гель по п.1, где полиол выбирают из глицерина, сорбита, ксилита, маннита, моносахаридов и дисахаридов.

4. Чистящая композиция в форме жидкость/гель по п.1, где борсодержащим соединением является борная кислота или бура.

5. Чистящая композиция в форме жидкость/гель по п.1, где весовое соотношение борсодержащего соединения и полиола составляет от 1:12 до 1:1.

6. Чистящая композиция в форме жидкость/гель по п.1, где борсодержащее соединение и полиол присутствуют в количестве от 3 до 20 мас.% от массы композиции.

7. Чистящая композиция в форме жидкость/гель по п.1, где количества борсодержащего соединения и полиола составляют от 5 до 15% от массы композиции.

8. Чистящая композиция в форме жидкость/гель по п.1, где поверхностно-активное вещество присутствует в количестве от 1 до 30 мас.% от композиции.

9. Чистящая композиция в форме жидкость/гель по п.1, где весовое соотношение анионогенного и амфотерного/цвиттерионного поверхностно-активные веществ составляет от 60:1 до 1:2.

10. Чистящая композиция в форме жидкость/гель по п.11, где антиоксидантом является метабисульфит натрия.

11. Способ получения чистящей композиции в форме жидкость/гель, включающей:
(a) 0,5-50% смеси анионогенного поверхностно-активного вещества и амфотерного/цвиттерионного поверхностно-активного вещества;
(b) 1-65% смеси, по меньшей мере, одного полиола и борсодержащего соединения и
(c) воду,
причем композиция включает от 0,1 до 20% антиоксиданта, выбираемого из восстанавливающих солей щелочных металлов, содержащих оксигенированный анион серы,
где указанный способ включает стадию смешивания водного раствора поверхностно-активных веществ с полиолом и борсодержащим соединением и с антиоксидантом.