Композиция

Изобретение относится к водным жидким моющим средствам для применения в качестве композиции для стирки. Описаны композиция жидкого моющего средства, имеющая систему загущения, которая включает (a) от 0,3 до 3 масс.% полимер карбоновой кислоты/карбоксилата и (b) от 0,1 до 2 масс.% полимера, включающего аммониевую группу, который представляет собой сополимер диметилдиаллиламмоний хлорида и акриламида, а также применение композиции для машинной стирки. Технический результат - увеличение вязкости раствора. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

 

Изобретение относится к водным жидким моющим средствам предпочтительно для применения в качестве композиции для стирки или в сочетании с моющим средством для стирки.

Жидкие композиции для стирки известны уже много лет. Основная проблема таких композиций заключается в достижении подходящей вязкости для жидкости: вязкость жидкости должна быть достаточной для суспендирования всех частиц, но при этом все же должна иметь достаточную высокую текучесть для простоты производства и использования потребителем.

Для достижения требуемых реологических свойств, как правило, используют загустители. Такие загустители представляют собой модификаторы реологических свойств, подходящие для жидких моющих средств. Их применяют для более высоких концентраций активных компонентов и для агрегирования их в стабильную матрицу.

За эти годы были разработаны многочисленные системы загустителей, но до сих пор существует возможность для улучшения этих систем, в частности, в отношении экономической эффективности и экологичности.

На рынке представлены различные виды загустителей. Один из наиболее часто используемых классов загустителей является загуститель на основе полимерных карбоновых кислот и их солей.

Хотя в общем случае эти загустители достаточно эффективны, все же возникает серьезный недостаток при их использовании, заключающийся в том, что их эффективность сильно зависит от pH и ионной силы жидкости, в которой они используются. Действительно, загущающее действие загустителей на основе карбоновой кислоты проявляется значительно только в щелочных растворах и/или растворах с низкой ионной силой, в случае если загустители на основе карбоновой кислоты находятся в диссоциированном состоянии.

В таких условиях механизм загущения основан на двух основных эффектах:

В щелочной среде карбоновая кислота диссоциирует на карбоксилатные анионы. В результате электростатическое отталкивание анионов вызывает растяжение полимерной цепи. Это явление уменьшает степени свободы структуры в жидкой матрице.

Кроме того, карбоксилатные анионы взаимодействуют с гидрофильными головками мицелл поверхностно-активного вещества, создавая трехмерную сетку между цепью загустителя и мицеллами (сочетательный эффект).

В результате эти два эффекта, при правильных условиях, приводят к увеличению вязкости жидкости.

Таким образом, основная задача настоящего изобретения заключается в разработке стабилизированной моющей композиции для стирки, которая включает недорогую, но эффективную систему загустителей в широком диапазоне условий.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, обеспечивается композиция жидкого моющего средства с системой загустителей, которая включает:

(a) полимер карбоновой кислоты / карбоксилата; и

(b) полимер, включающий аммониевую группу.

Было установлено, что с системой загустителей по настоящему изобретению может быть достигнуты превосходные показатели загущения композиций жидкого моющего средства. Действительно, отмечалось, что степень загущения превосходит и превышает таковую, которая ожидалась бы при использовании каждого из этих двух загустителей по отдельности. Таким образом, не основываясь на какой-либо теории, постулируется, что имеется позитивное, синергическое взаимодействие между двумя типами загустителей, которое придает и увеличивает степень загущения. Не основываясь на какой-либо теории, постулируется, что синергетический загущающий эффект зависит от взаимодействия между аммониевыми группами полимера (b) и карбоксилатными группами полимера (a).

Предпочтительно полимеры типа (a) представляют собой вспомогательный загуститель. Наиболее предпочтительным является загуститель HASE типа: гидрофобная модифицированная растворимая в щелочи эмульсия.

Предпочтительным примером полимера типа (a) является полиакрилат, доступный от BASF под торговой маркой Sokolan AT120.

Предпочтительно, полимер, содержащий аммониевые остатки, представляет собой полиамид или сополимер полиамида. Предпочтительным примером такого полимера является поликватерний-7, сополимер DADMAC (диаллилдиметиламмоний хлорид) и акриламида.

ФЕРМЕНТЫ

Ферменты, которые могут использоваться в композициях, включают амилазный и протеазный ферменты.

Протеолитические ферменты, подходящие для настоящих композиций, включают различные коммерческие жидкие ферментные препараты, адаптированные для совместного использования с моющими композициями. Также могут быть использованы ферментные препараты в порошкообразной форме, хотя, как правило, они меньше подходят для добавления в жидкие композиции. Подходящие жидкие ферментные препараты включают "Alcalase", "Savinase" и "Esperase", все продукты с зарегистрированными товарными знаками от Novo Industries, Copenhagen, Denmark, и "Maxatase", "Maxacal", и "AZ-Protease" и "Properase" от Gist-Brocades, Delft, The Netherlands.

Подходящими жидкими альфа-амилазными ферментными препаратами являются таковые, доступные от Novo Industries и Gist-Brocades под торговыми наименованиями "Termamyl" и "Maxamyl", соответственно.

Смеси протеолитических и амилазных ферментов могут быть использованы и часто используются для удаления различных типов окрашивания.

Протеолитический фермент и/или амилазный фермент обычно присутствуют в композициях в эффективном количестве в диапазоне от приблизительно 0,05% до приблизительно 5%, предпочтительно от приблизительно 0,5% до приблизительно 2% по массе композиции. В общем случае, требуется меньшее количество амилазы.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФЕРМЕНТНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ

Предпочтительна соль гидроксикарбоновой кислоты, такая как цитрат натрия, который является предпочтительным из-за хорошей доступности и способствует улучшению физической стабильности композиции, а именно предотвращает фазовое разделение, а также эффективен в отношении окисляемых красителей, например, кофейного и винного окрашивания. Однако, могут использоваться другие гидроксиди- или гидрокситрикарбоновые кислоты, такие как яблочная кислота, винная кислота, изолимонная кислота или тригидроксиглутаровая кислота. Предпочтительно, цитрат натрия обычно используется в форме дигидрата. Альтернативно, лимонная кислота, сама по себе, может быть использована при приготовлении композиций. Однако, поскольку композиции находятся при щелочном значении pH, гидроксиди- или гидрокситрикарбоновые кислоты будут присутствовать в ионизированной солевой форме. Этот ингредиент используется в количестве в диапазоне от приблизительно 5% до приблизительно 20% от всей композиции, содержащей ферменты, предпочтительно в количество от 8% до 15%, более предпочтительно в количестве от 10% до 13%.

Хлорид щелочного металла, предпочтительно хлорид натрия. Этот ингредиент используется в количестве от приблизительно 2% до приблизительно 15% от общей массы композиции, содержащей ферменты; предпочтительно, хлоридный ингредиент используется в количестве в диапазоне от 4% до 12% и более предпочтительно от 5% до 8%.

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОЕ ВЕЩЕСТВО

Предпочтительные композиции, содержащие ферменты, также содержат от приблизительно 0,05% до приблизительно 5% C₈-С₁₈ спирта, алкоксилированного 3-6 молями этиленоксида. Из уровня техники известен широкий ряд алкоксилированных спиртов жирного ряда с различными значениями HLB (гидрофильно-липофильный баланс). Для целей настоящего изобретения предпочтительно использовать относительно гидрофобный алкоксилированный спирт. Предпочтительные поверхностно-активные вещества представляют собой спирты жирного ряда, имеющие от приблизительно 8 до приблизительно 15 атомов углерода, алкоксилированные приблизительно 4-6 молями этиленоксида. Особенно предпочтительным поверхностно-активным веществом является таковое, продаваемое под торговой маркой Lialet 125 и имеющее в составе C₁₂-C₁₅ спирты, алкоксилированные 5 молями этиленоксида. Эти неионные поверхностно-активные вещества предпочтительно присутствуют в композициях, содержащих ферменты, по настоящему изобретению в количестве в диапазоне от 0,1% до 2%, более предпочтительно от 0,3% до 1%.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

Для доведения pH до требуемого диапазона добавляют необходимое количество кислоты или щелочи для контроля pH.

Если требуется, композиции по настоящему изобретению также содержат по меньшей мере один органический растворитель, который предпочтительно является смешивающимся с водой. Такие органические растворители, которые могут быть использованы, включают: неразветвленные спирты, такие как этанол, изопропанол и изомеры бутанола; диолы; гликоли, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль и гексиленгликоль; гликолевые эфиры и т.д. Предпочтительными являются низкомолекулярные растворители, т.е. таковые, содержащие от 1 до 8 атомов углерода. Особенно предпочтительным растворителем является пропиленгликоль.

Композиция дополнительно включает до 10 масс.%, 8 масс.%, 6 масс.%, 4 масс.%, 2 масс.%, 1 масс.% или 0,5 масс.% минорных ингредиентов, выбранных из одного или более из следующего: красителя, отдушки, консерванта, оптического осветлителя, ингибитора окрашивания или средства, придающего горечь.

Могут быть добавлены дополнительные загустители. Они включают полимерные вещества, которые действуют как стабилизаторы вязкости и способствуют ферментной стабилизации. Примерами таких полимерных композиций являются полиакриловая кислота, полиметакриловая кислота, сополимеры акриловой/метакриловой кислот, гидролизированный полиакриламид гидролизированный полиметакриламид, гидролизированный полиакрилонитрил, гидролизированный полиметакрилонитрил, и т.д. Могут быть использованы водорастворимые соли или частичные соли этих полимеров, а также их соответствующие соли щелочных металлов или соли аммония. Предпочтительное полимерное вещество продается под торговой маркой Polygel DA, которое представляет собой полиакриловую кислоту с молекулярной массой более 1000000. Эти полимеры используются в количестве от приблизительно 0,1% до 1%, предпочтительно приблизительно 0,4%.

Предпочтительным загустителем является ксантановая камедь, которая может присутствовать в количестве от 0,1% до 0,5%, предпочтительно приблизительно 0,3%. В дополнение к тому, что ксантановая камедь придает требуемые характеристики вязкости композициям, она также способствует удалению некоторых видов окрашивания.

Стабилизированные композиции, содержащие ферменты, по настоящему изобретению могут также включать обычные добавки, которые обычно присутствуют в композициях такого типа, конечно при том условии, что они не будут снижать стабильность ферментов. Такие добавки включают отдушки, красители, консерванты, антибактерильные компоненты, флуоресцентные отбеливающие средства, пигменты и т.д.

Подходящие консерванты включают изотиазолиноны, продаваемые под торговой маркой Kathon DP3 и доступные от Rohm & Haas.

Композиции, содержащие ферменты, могут также включать суспендированные частицы, которые отличаются цветом или оттенком от водной жидкой композиции. Эти частицы (вкрапления) могут быть использованы с эстетическими целями и могут также обеспечивать дополнительное количество ферментного стабилизатора композиции. Вкрапления могут присутствовать в количестве, составляющем от приблизительно 0,01 до приблизительно 1,0 масс.%. Как правило, они состоят из твердого вещества, которое может выполнять функции дополнительного стабилизатора, покрытия, которое расплавляется при необходимой температуре, и красителя в малом количестве.

Количество воды, присутствующей в настоящей композиции, составляет по меньшей мере 50 масс.%, 60 масс.%, 70 масс.% или 80 масс.%.

Далее изобретение иллюстрируется нижеследующими неограничивающими примерами.

ПРИМЕРЫ

Готовили основную композицию со следующим составом:

Компонент	Масс.%
LAS	10-20
Жирные кислоты кокосового масла	3-5
Алкилэфирсульфат 3EO	3-5
Спирты жирного ряда 7EO	3-5
TEA	1-3
DEA	1-3
Консервант	0-1
Поликватерний-7	0-2
Эмульсия на основе силикона	0-2
Вода	60-80

К указанному основному составу добавляли загустители, приведенные ниже.

Состав	Количество загустителя (масс.%)*
A	0
В	1
С	2	1
* Используемый загуститель - полиакрилат, доступный от BASF под торговой маркой Sokolan AT120.

Измеряли вязкость каждого раствора вискозиметром Брукфилда LVDV sp63 12 об/мин при 20°C. Измеренные значения вязкости приведены ниже.

Состав	Вязкость (сПз)
A	1880
В	4100
С	8600

Такие же измерения выполняли с добавлением 0,135% Поликватерния-7 от Nalco под торговым наименованием Merquat 550PR. Измеренные значения вязкости и изменения вязкости показаны в таблице ниже.

Состав	Вязкость (сПз)	Изменение (сПз)	Синегрия (сПз)
A	2200	320	-
В	4900	800	480
С	9800	1200	880

Видно, что при добавлении Поликватерния-7 вязкость раствора намного выше, чем это ожидалось бы и вызывает синергетический аддитивный эффект.

1. Композиция жидкого моющего средства, имеющая систему загущения, которая включает:
(a) от 0,3 до 3 масс.% полимер карбоновой кислоты / карбоксилата; и
(b) от 0,1 до 2 масс.% полимера, включающего аммониевую группу, который представляет собой сополимер диметилдиаллиламмоний хлорида и акриламида.

2. Композиция по пп. 1, где массовое соотношение компонентов (а) и (b) 4:1.

3. Применение композиции по п. 1-2 для машинной стирки.