Мешочек с несколькими отделениями
Изобретение относится к отбеливающим составам в виде мешочков с несколькими отделениями. Описан мешочек с несколькими отделениями, содержащий первое отделение и второе отделение, при этом первое отделение содержит твердый состав, причем твердый состав содержит источник кислородного отбеливателя, активатор отбеливания; поликарбоксилатный полимер, представляющий собой сополимер малеиновой кислоты/акриловой кислоты, а второе отделение содержит жидкий состав, причем жидкий состав содержит низкомолекулярный растворитель, материал мешочка выполнен в виде водорастворимой плёнки. Технический результат - улучшенная стабильность во времени. 16 з.п. ф-лы, 2 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к отбеливающим составам в виде мешочков с несколькими отделениями, которые проявляют улучшенную стабильность во времени.
Уровень техники
Унифицированные дозы моющих средств и отбеливающих составов, как было найдено, являются одновременно привлекательными и удобными для потребителей. Действительно, «стандартная доза» проста в обращении и позволяет избежать необходимости потребителям отмерять продукт, таким образом приводя к более точной дозировке и избегая расточительной передозировки или недостаточной дозировки.
Часто бывает полезно использовать мешочки с несколькими отделениями. В таких мешочках несовместимые ингредиенты можно разделить или могут быть использованы как жидкие, так и твердые составы. Некоторые ингредиенты, например, являются более стабильными в твердом виде, чем в жидком, и наоборот.
Мешочек с несколькими отделениями изготовлен из водорастворимой пленки. Эта пленка требует наличия низкомолекулярного растворителя, как в пленке (добавлен в процессе производства, или литья), так и в жидком составе, чтобы действовать в качестве пластификатора. Пластификаторы в пленке увеличивают пластичность или текучесть пленки, другими словами, делают ее прочной и эластичной. В отсутствие пластификаторов, пленка является хрупкой. Пластификатор гарантирует равномерную толщину пленки в процессе производства пленки и последующего формирования мешочка, и защищает ее от разрыва и расщепления в процессе производства и транспортировки/хранения.
Низкомолекулярные растворители, которые действуют как пластификаторы в жидком составе, необходимы для повышения эластичности пленки, а также для предотвращения растворения пленки при хранении в присутствии воды (как атмосферной влаги, так и воды в жидком составе). Пленки мешочков, такие как поливиниловый спирт, чувствительны к нескольким соединениям, таким как сильные кислоты и основания, и окисляющим соединениям. Также могут существовать конкретные пленка/продукт взаимодействия, которые могут снижать растворимость. Например, карбоновые группы, присутствующие в некоторых пленках, могут реагировать с гидроксильными группами также в пленке, в присутствии дикарбоновых кислот (таких как лимонная кислота) с образованием внутримолекулярных лактоновых циклов или межмолекулярных сложных эфиров. Это приводит к тому, что растворимость пленки существенно уменьшается, и пленка становится непрозрачной при хранении.
Предпочтительным отбеливающим агентом является кислородный отбеливатель. При использовании в сочетании с активаторами отбеливания, кислородные отбеливатели предлагают отличную очистку. Источник кислородного отбеливателя и активатор отбеливания являются порошковыми ингредиентами. В присутствии воды, источник кислородного отбеливателя и активатор отбеливания реагируют вместе, чтобы образовать свободный кислород. Если это происходит в закрытом мешочке, это может привести к разрыву мешочка.
Кроме того, часто, активатор отбеливания покрыт пальмитиновой кислотой. Пальмитиновая кислота является относительно инертной насыщенной жирной кислотой. Ее присутствие помогает свести к минимуму гидролиз активатора отбеливания в присутствии щелочных ингредиентов в составе. Реакция между источником кислородного отбеливателя и активатором отбеливания (в связи с присутствием воды и/или растворителей) может окислять пальмитиновую кислоту. Например, если источник кислородного отбеливателя является перекисью, то образуется перкислота, которая сильно реагирует с пальмитиновой кислотой. Это окисление пальмитиновой кислоты образует желтый продукт, который вызывает пожелтение порошкового состава.
Дополнительно, реакция источника кислородного отбеливателя и активатора отбеливания в присутствии воды вызывает пластификацию пленки. Это связано с реакцией, например, перкислоты со спиртовой группой и ацетатными сайтами пленки, разрушая полимерную структуру.
Интересно, что было обнаружено, что низкомолекулярный растворитель мигрировал из жидкого состава в твердый состав и вызывал реакцию активатора отбеливания с источником кислородного отбеливателя. Это вызывало указанные выше проблемы, а также приводило в результате к общим более низким уровням отбеливающих соединений, таким образом, влияя на эффективность очистки.
Таким образом, существует необходимость в обеспечении мешочков с несколькими отделениями, содержащими источник кислородного отбеливателя и активатор отбеливания, которые обладают улучшенной стабильностью во времени.
Удивительно, включение поликарбоксилатного полимера в твердый состав уменьшило количество низкомолекулярного растворителя, мигрирующего из жидкого состава в твердый состав, и привело к уменьшению реакции активатора отбеливания и источника кислородного отбеливателя. В результате улучшилась в целом стабильность во времени состава и мешочка.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение представляет собой мешочек с несколькими отделениями, содержащий первое отделение и второе отделение,
при этом
первое отделение содержит твердый состав, причем твердый состав содержит:
- источник кислородного отбеливателя;
- активатор отбеливания;
- поликарбоксилатный полимер;
и второе отделение содержит жидкий состав, причем жидкий состав содержит:
- низкомолекулярный растворитель.
Описание изобретения
Мешочек
Мешочек с несколькими отделениями в соответствии с настоящим изобретением содержит первое отделение и второе отделение. Первое отделение содержит твердый состав, и второе отделение содержит жидкий состав.
Мешочек с несколькими отделениями в соответствии с настоящим изобретением, имеет название в данной заявке «мешочек», типично, является закрытой конструкцией, выполненной из материалов, описанных в данной заявке, охватывающей объем пространства, который разделен, по меньшей мере, на два отделения.
Мешочек может быть любого вида, формы и выполнен из любого материала, который является приемлемым для удержания составов, например, не позволяя высвобождение одного или нескольких составов из мешочка до контакта мешочка с водой. Точное выполнение будет зависеть, например, от типа и количества составов в мешочке, количества отделений в мешочке, и характеристик, которые требуются, чтобы мешочек удерживал, защищал и доставлял или высвобождал составы.
Мешочек может быть такого размера, который удобно содержит или количество стандартной дозы составов в данной заявке, приемлемых для требуемой операции, например, одного мытья, или только частичную дозу, чтобы позволить потребителю большую гибкость для изменения используемого количества, например, в зависимости от размера и/или степени загрязнения загрузки для мытья.
Другой характеристикой настоящего изобретения является то, что мешочек изготовлен из водорастворимой пленки, которая охватывает внутренний объем, указанный внутренний объем разделен на отделения мешочка.
Отделения мешочка, определенные в данной заявке, являются закрытыми конструкциями, выполненными из водорастворимой пленки, которые охватывают объем пространства, содержащий твердый компонент или жидкий компонент состава. Указанный объем пространства предпочтительно заключен в водорастворимую пленку таким образом, что объем пространства отделен от внешней среды. Твердые или жидкие компоненты, которые содержатся в отделении мешочка, содержатся в объеме пространства отделения и отделены от внешней среды барьером из водорастворимой пленки.
Термин «отделенный» означает для целей настоящего изобретения «физически различимый, в том, что первый ингредиент, который содержится в отделении, не имеет возможности контактировать со вторым ингредиентом, если второй ингредиент не содержится в том же отделении, которое содержит первый ингредиент».
Термин «внешняя среда» означает для целей настоящего изобретения «все, что не может пройти через водорастворимую пленку, которая охватывает отделение и которое не содержится в отделении».
Отделение является приемлемым для удержания твердого или жидкого компонента, например, не позволяя высвобождение компонентов из отделения до контакта мешочка с водой. Отделение может иметь любой вид или форму, в зависимости от природы материала отделения, природы компонентов или состава, целевого использования, количества компонентов и т.д.
Может быть предпочтительным, чтобы отделение, которое содержит жидкий компонент, также содержало воздушный пузырь, предпочтительно воздушный пузырь имеет объем не более чем 50%, предпочтительно не более чем 40%, более предпочтительно не более чем 30%, более предпочтительно не более чем 20%, более предпочтительно не более чем 10% от объема пространства указанного отделения. Не ограничиваясь теорией, считают, что присутствие воздушного пузыря повышает переносимость мешочка к движению жидкого компонента внутри отделения, тем самым снижая риск утечки жидкого компонента из отделения.
Материал мешочка является водорастворимым. Предпочтительно, материал мешочка находится в виде водорастворимой пленки; указанная водорастворимая пленка типично имеет растворимость, по меньшей мере, 50%, предпочтительно, по меньшей мере, 75% или даже, по меньшей мере, 95%, согласно измерениям гравиметрическим методом для определения водорастворимости материала мешочка, что изложено ниже в данной заявке с помощью стеклянного фильтра с максимальным размером пор 50 микрон; 10 грамм ±0,1 грамма материала добавляют в 400 мл стакан, масса которого была определена, и добавляют 245 мл ±1 мл дистиллированной воды. Смесь энергично перемешивают на магнитной мешалке, установленной на 600 оборотов в минуту, в течение 30 минут. Затем смесь фильтруют через складной качественно спеченный стеклянный фильтр с размером пор, как определено выше (максимум 50 микрон). Воду высушивают на собранном фильтрате любым традиционным способом и определяют массу оставшегося полимера (который является растворенной или диспергированной фракцией). Затем, может быть вычислена растворимость в процентах или дисперсность.
Предпочтительно, пленка состоит из полимерных материалов, предпочтительно полимеров, которые образуются в пленку или лист. Пленка, например, может быть получена путем литья, выдувного формования, экструзии или экструзии с последующим раздувом полимерного материала, используя методы, известные в данной области техники. Полимерный материал может быть полимером, сополимерами или их производными. Предпочтительно, полимерный материал выбирают из группы, включающей поливиниловые спирты, поливиниловый спирт, замещенный сульфатом, карбонатом или цитратом или их смесями, поливинилпирролидон, полиалкиленоксиды, акриламид, акриловую кислоту, целлюлозу, эфиры целлюлозы, сложные эфиры целлюлозы, амиды целлюлозы, поливинилацетаты, поликарбоновые кислоты и соли, полиаминокислоты или пептиды, полиамиды, полиакриламид, сополимеры малеиновой/акриловой кислот, полисахариды, включая крахмал и желатин, природные камеди, такие как ксантановая камедь и камедь каррайи. Более предпочтительно полимер выбирают из полиакрилатов и водорастворимых акрилатных сополимеров, метилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы натрия, декстрина, этилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, мальтодекстрина, полиметакрилатов, наиболее предпочтительно поливиниловых спиртов, сополимеров поливинилового спирта и гидроксипропилметилцеллюлозы (НРМС). В одном осуществлении полимерный материал представляет собой поливиниловый спирт (PVA).
Предпочтительно, уровень полимера в пленке составляет, по меньшей мере, 60%.
Полимерный материал может иметь любую средневзвешенную молекулярную массу предпочтительно от приблизительно 1000 до 1000000, или даже от 10000 до 300000, или даже от 15000 до 200000, или даже от 20000 до 150000.
Смеси полимеров также могут быть использованы. Это может быть особенно полезно для контроля механических свойств и/или свойств растворения отделений или мешочка, в зависимости от их применения и необходимых потребностей. Например, может быть предпочтительным, чтобы смесь полимеров присутствовала в пленке, в которой один полимерный материал имеет более высокую водорастворимость, чем другой полимерный материал, и/или один полимерный материал имеет более высокую механическую прочность, чем другой полимерный материал. Может быть предпочтительным, чтобы использовали смесь полимеров, имеющих разные средневзвешенные молекулярные массы, например, смесь поливинилового спирта или его сополимера со средневзвешенной молекулярной массой 10000-40000, предпочтительно приблизительно 20000, и поливинилового спирта или его сополимера со средневзвешенной молекулярной массой приблизительно от 100000 до 300000, предпочтительно приблизительно 150000.
Также полезными являются составы полимерной смеси, например, содержащие смесь гидролитически разлагаемых и водорастворимых полимеров, таких как полилактид и поливиниловый спирт, что достигается путем смешивания полилактида и поливинилового спирта, типично, содержащие от 1% до 35% по массе полилактида и приблизительно от 65% до 99% по массе поливинилового спирта, для того чтобы материал был водорастворимым.
Может быть предпочтительным, чтобы полимер, присутствующий в пленке, был гидролизуемым на от 60% до 98%, предпочтительно от 80% до 90%, чтобы улучшить растворение материала.
Наиболее предпочтительными являются пленки, которые содержат полимер поливинилового спирта со свойствами, аналогичными пленке, которая содержит полимер поливинилового спирта и известна под торговой маркой М8630, и продается Chris-Craft Industrial Products of Gary, Indiana, US, или Monosol.
Пленка в данной заявке может содержать дополнительные добавочные ингредиенты. Например, может быть полезно добавлять пластификаторы, например дипропиленгликоль, этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, глицерин, сорбит, маннитол и их смеси, дополнительную воду, средства, способствующие распаду.
Приемлемые примеры коммерчески доступных водорастворимых пленок включают поливиниловый спирт и частично гидролизованный поливинилацетат, альгинаты, эфиры целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза и метилцеллюлоза, полиэтиленоксид, полиакрилаты и их комбинации.
Мешочек может быть изготовлен в соответствии со способами, известными в данной области техники. Мешочек типично получают сначала вырезанием соответствующего размера куска материала мешочка. Материал мешочка затем складывают, чтобы сформировать необходимое количество и размер отделений и края герметично запечатывают с использованием любой приемлемой технологии, например тепловой сварки, влажной герметизации или герметизации под давлением. Предпочтительно, источник герметичного запечатывания приводят в контакт с материалом мешочка, применяют тепло или давление и материал мешочка герметично запечатывают.
Материал мешочка, типично, вводят в пресс-форму и применяют вакуум таким образом, чтобы материал мешочка находился на одном уровне с внутренней поверхностью пресс-формы, образуя вакуум и формируя отступ или нишу в указанном материале мешочка. Это называется вакуумным формованием. Другой приемлемый метод представляет собой термоформование. Термоформование типично включает стадию формирования открытого мешочка в пресс-форме под воздействием тепла, что позволяет материалу мешочка принимать форму пресс-формы.
Типично более, чем один кусок материала мешочка используют для изготовления мешочков с несколькими отделениями. Например, первый кусок материала мешочка может быть вакуумно втянут в пресс-форму таким образом, что указанный материал мешочка находится на одном уровне с внутренними стенками пресс-формы. Второй кусок материала мешочка может быть расположен таким образом, что он, по меньшей мере частично, перекрывается, и предпочтительно полностью перекрывается с первым куском материала мешочка. Первый кусок материала мешочка и второй кусок материала мешочка герметично запечатывают вместе. Первый кусок материала мешочка и второй кусок материала мешочка могут быть изготовлены из того же типа материала или это могут быть различные типы материалов.
В предпочтительном способе, кусок материала мешочка складывается, по меньшей мере, дважды, или, по меньшей мере, три куска материала мешочка используют, или, по меньшей мере, два куска материала мешочка используют, где, по меньшей мере, один кусок материала мешочка складывают, по меньшей мере, один раз. Третий кусок материала мешочка, или сложенный кусок материала мешочка, создает барьерный слой, который, когда мешочек герметично запечатан, разделяет внутренний объем указанного мешочка, по меньшей мере, на два или более отделения.
Мешочек также может быть получен путем подгонки первого куска материала мешочка в пресс-форму, например, первый кусок пленки может быть вакуумно втянут в пресс-форму таким образом, что указанная пленка находится на одном уровне с внутренними стенками пресс-формы. Состав, или его компонент, типично, разливают в пресс-форму. Предварительно герметично запечатанное отделение, выполненное из материала мешочка, затем типично помещают над пресс-формой, содержащей состав, или его компонент. Предварительно герметично запечатанное отделение предпочтительно содержит состав или его компонент. Предварительно герметично запечатанное отделение и указанный первый кусок материала мешочка могут быть герметично запечатаны вместе, чтобы сформировать мешочек.
ТВЕРДЫЙ СОСТАВ
Первое отделение мешочка с несколькими отделениями содержит твердый состав. Твердый состав в соответствии с настоящим изобретением содержит источник кислородного отбеливателя, активатор отбеливания и поликарбоксилатный полимер.
Источник кислородного отбеливателя
В качестве незаменимого ингредиента, твердый состав в соответствии с настоящим изобретением содержит источник кислородного отбеливателя. Предпочтительно указанный кислородный отбеливатель является источником пероксигенов, более предпочтительно источником перекиси водорода.
В одном осуществлении источник пероксигенов представляет собой неорганическую пергидратную соль. Неорганические пергидратные соли, как правило, представляют собой соли щелочных металлов. Предпочтительно, неорганическая пергидратная соль выбрана из группы, включающей перборатные, перкарбонатные, перфосфатные и персиликатные соли. В другом осуществлении пергидратную соль выбирают из пербората и перкарбоната. В одном осуществлении пергидратная соль представляет собой перкарбонат, предпочтительно перкарбонат натрия.
Перкарбонат натрия имеет формулу, соответствующую 2Na2CO3·3Н2О2. Для повышения стабильности при хранении перкарбонат натрия может быть покрыт, например, дополнительной смешанной солью сульфата и/или карбоната щелочного металла. Такие покрытия вместе со способами покрытия ранее были описаны в GB 1466799. Массовое соотношение смешанной соли материала покрытия и перкарбоната натрия составляет от 1:2000 до 1:4, более предпочтительно от 1:99 до 1:9 и наиболее предпочтительно от 1:49 до 1:19. Предпочтительно, смешанная соль представляет собой сульфат натрия и карбонат натрия, который имеет общую формулу Na2SO4·n·Na2CO3, где n составляет от 0,1 до 3, предпочтительно n составляет от 0,3 до 1,0 и наиболее предпочтительно n составляет от 0,2 до 0,5. В одном осуществлении перкарбонат натрия покрыт борной кислотой.
Другие приемлемые источники кислородного отбеливателя включают персульфаты, особенно персульфат калия K2S2O8 и персульфат натрия Na2S2O8.
Коммерчески доступный покрытый карбонатом/сульфатом перкарбонат натрия может включать низкий уровень секвестранта тяжелого металла, такого как этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA), 1-гидроксиэтилиден 1,1-дифосфоновая кислота (HEDP) или аминофосфонат, который включен в производственный процесс. Эти секвестранты используют, поскольку разложение источника кислородного отбеливателя, например перекиси, сильно катализируется свободными тяжелыми металлами (в основном, Fe, Cu, Со, Mn, Cr). Таким образом, присутствие секвестрантов снижает уровень свободных тяжелых металлов, присутствующих в равновесии, и, следовательно, уменьшает разложение перекиси.
Предпочтительные секвестранты тяжелых металлов для введения, как описано в данной заявке выше, включают органические фосфонаты и аминоалкилен поли(алкилен фосфонаты), такие как этан щелочных металлов 1-гидрокси дифосфонаты, нитрилотриметилен фосфонаты, этилендиаминтетраметилен фосфонаты и диэтилентриаминпентаметилен фосфонаты.
В другом осуществлении источник кислородного отбеливателя содержит пероксикарбоновую кислоту (далее в данной заявке имеет название перкислоты). Предпочтительные перкислоты являются теми, которые имеют общую формулу:
,
где R выбран из С 1-4 алкила и n означает целое число от 1 до 5.
В особенно предпочтительном аспекте настоящего изобретения перкислота имеет формулу, в которой R является СН2 и n означает 5, т.е. фталоиламино-пероксикапроновая кислота или РАР. Перкислоту предпочтительно используют в качестве, по существу, нерастворимого в воде твердого соединения и она доступна от Solvay/Ausimont под торговой маркой Euroco®.
Типично, составы в соответствии с настоящим изобретением содержат от 10% до 80%, предпочтительно от 15% до 70% и более предпочтительно от 20% до 60% по массе твердого состава источника кислородного отбеливателя.
Активаторы отбеливания
В качестве незаменимого ингредиента, твердый состав в соответствии с настоящим изобретением содержит активатор отбеливания.
В предпочтительном осуществлении, активатор отбеливания, который используют в твердом составе, имеет общую формулу:
где R представляет собой алкильную группу, линейную или разветвленную, содержащую от приблизительно 1 до 11 атомов углерода и LG представляет собой приемлемую отходящую группу. Как используют в данной заявке, «отходящая группа» представляет собой любую группу, которая вытесняется из активатора отбеливания как следствие нуклеофильной атаки на активаторе отбеливания пергидроксидного аниона, т.е. реакции пергидролиза.
В общем, приемлемая отходящая группа электрофильна и стабильна, таким образом, что скорость обратной реакции ничтожно мала. Это облегчает нуклеофильную атаку пергидроксидного аниона. Отходящая группа также должна быть достаточно реакционноспособной, чтобы реакция происходила в пределах оптимального периода времени, например, во время цикла мытья. Однако, если отходящая группа слишком реакционноспособная, то активатор отбеливания будет трудно стабилизировать. Эти характеристики, в общем, сравнимы с pKa сопряженной кислоты отходящей группы, хотя исключения из этого соглашения известны. Сопряженная кислота отходящей группы в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеет pKa в диапазоне от приблизительно 4 до приблизительно 13, более предпочтительно от приблизительно 6 до приблизительно 11 и наиболее предпочтительно от приблизительно 8 до приблизительно 11.
Предпочтительно, отходящая группа имеет формулу:
,
где Y выбран из группы, состоящей из SO3 -M+ COO-M+, SO4 -M+, PO4 -M+, РО3 - M+.(N+R2 3)X- и O←N(R2 2), М представляет собой катион и Х представляет собой анион, оба из них обеспечивают растворимость активатору отбеливания и R представляет собой алкильную цепь, содержащую от приблизительно 1 до приблизительно 4 атомов углерода, или Н. В соответствии с настоящим изобретением, М предпочтительно представляет собой щелочной металл, натрий является наиболее предпочтительным. Предпочтительно, Х представляет собой гидроксид, метилсульфат или ацетат-анион.
Другие приемлемые отходящие группы имеют следующие формулы
или 
,
где Y является таким же, как описано выше, и R3 представляет собой алкильную цепь, содержащую от приблизительно 1 до приблизительно 8 атомов углерода, Н или R2.
В то время как многочисленные активаторы отбеливания, как описано в данной заявке выше, являются приемлемыми для использования в настоящем изобретении, предпочтительный активатор отбеливания имеет формулу:
где R представляет собой алкильную цепь, линейную или разветвленную, содержащую от 1 до 11 атомов углерода. Более предпочтительно, R представляет собой алкильную цепь, линейную или разветвленную, содержащую от 3 до 11, даже более предпочтительно от 8 до 11.
Наиболее предпочтительно, в соответствии с настоящим изобретением, активатор отбеливания имеет формулу:
который также называют натрий н-нонилоксибензол сульфонат (далее в данной заявке имеет название «NOBS»).
Данный активатор отбеливания и описанные выше могут быть легко синтезированы известными схемами реакций или приобретены на коммерческой основе. Специалистам в данной области техники будет понятно, что другие активаторы отбеливания, кроме описанных в данной заявке, которые легко растворимы в воде, могут быть использованы в твердом составе, не выходя за объем настоящего изобретения.
Составы в соответствии с настоящим изобретением содержат от 1% до 40%, предпочтительно от 2% до 30% и более предпочтительно от 3% до 20% по массе твердого состава активатора отбеливания.
В одном осуществлении активатор отбеливания может представлять собой смесь активаторов отбеливания. Предпочтительные смеси активаторов отбеливания в данной заявке содержат н-нонаноилоксибензол-сульфонат (NOBS) вместе со вторым активатором отбеливания, имеющим низкую тенденцию к образованию диацилпероксида, но который доставляет главным образом перкислоту.
Вторые активаторы отбеливания могут включать тетрацетилэтилендиамин (TAED), ацетилтриэтилцитрат (АТС), ацетилкапролактам (ACL), бензоилкапролактам (BCL) и т.п., или их смеси. Действительно, было установлено, что смеси активаторов отбеливания, содержащие н-нонаноилоксибензол-сульфонат и вторые активаторы отбеливания, способствуют дальнейшему улучшению характеристик частиц, удаляющих загрязнения, проявляя в то же время хорошие характеристики по загрязнениям, чувствительным к диацилпероксиду (например, бета-каротину), и по загрязнениям, чувствительным к перкислоте (например, загрязнениям организма).
Активатор отбеливания может быть также покрыт относительно инертным материалом. Предпочтительно, чтобы этот материал помогал предотвратить гидролиз активатора отбеливания в присутствии щелочных материалов в составе. Тем не менее, предпочтительно, чтобы покрытие являлось водорастворимым, так чтобы активатор отбеливания мог свободно вступать в реакцию с источником кислородного отбеливателя в присутствии воды. В одном осуществлении активатор отбеливания покрыт пальмитиновой кислотой.
Поликарбоксилатный полимер
Незаменимый ингредиент в соответствии с настоящим изобретением представляет собой поликарбоксилатный полимер. Как используют в данной заявке, «поликарбоксилат» относится к соединениям, имеющим множество карбоксилатных групп, предпочтительно, по меньшей мере, 3 карбоксилатные группы.
Поликарбоксилатный полимер в соответствии с настоящим изобретением имеет молекулярную массу в диапазоне от 1000 до 200000, предпочтительно от 5000 до 100000 и наиболее предпочтительно молекулярная масса составляет 70000.
Поликарбоксилатный сополимер, как правило, добавляют в состав в виде кислоты, но также он может быть добавлен в виде нейтрализованной соли, такой как натрий поликарбоксилат или калий поликарбоксилат. При использовании в виде соли, соли щелочных металлов, таких как натрий, калий и литий, или соли алканоламмония, являются предпочтительными. В одном осуществлении поликарбоксилатный полимер представляет собой гомополимер акриловой кислоты. В предпочтительном осуществлении, поликарбоксилатный полимер представляет собой сополимер акриловой кислоты и малеиновой кислоты, имеющий следующую формулу:
,
где x и y каждый независимо означает от 5 до 1000. Приемлемые полимеры являются коммерчески доступными от BASF под торговой маркой Sokolan CP5.
В одном осуществлении поликарбоксилатный полимер представляет собой высушенный распылением сополимер ациловой кислоты и малеиновой кислоты. Предпочтительно, высушенный распылением сополимер ациловой кислоты и малеиновой кислоты имеет молекулярную массу в диапазоне от 1000 до 200000, предпочтительно от 5000 до 100000 и наиболее предпочтительно молекулярная масса составляет 70000.
Другие полезные поликарбоксилатные полимеры включают эфир гидроксиполикарбоксилатов, сополимеры малеинового ангидрида с этилен или винил метиловым эфиром, 1,3,5-тригидроксибензол-2,4,6-трисульфоновую кислоту и карбоксиметилокси янтарную кислоту, различные соли щелочных металлов, аммония и замещенного аммония полиуксусных кислот, таких как нитрилотриуксусная кислота, а также поликарбоксилаты, такие как бензолгексакарбоновая кислота, янтарная кислота, оксидиянтарная кислота, полималеиновая кислота, бензол 1,3,5-трикарбоновая кислота, карбоксиметилоксиянтарная кислота и их растворимые соли. Приемлемые поликарбоксилатные полимеры являются коммерчески доступными от Rohm & Haas под торговой маркой Acusol.
Твердый состав содержит от 0,5% до 10%, предпочтительно от 1,5% до 10%, более предпочтительно от 3% до 10% по массе твердого состава поликарбоксилатного полимера.
ЖИДКИЙ СОСТАВ
Второе отделение мешочка с несколькими отделениями содержит жидкий состав. Жидкий состав в соответствии с настоящим изобретением содержит низкомолекулярный растворитель.
Предпочтительно, жидкий компонент, по существу, жидкий в том, что, по меньшей мере, 90%, более предпочтительно, по меньшей мере, 95%, более предпочтительно, по меньшей мере, 98% ингредиентов, входящих в состав жидкого компонента, находятся в жидком виде при комнатной температуре.
Низкомолекулярный растворитель
Не желая быть связанными теорией, низкомолекулярный растворитель повышает пластичность и гибкость пленки мешочка, обеспечивая тем самым то, что она не разрывается и не расщепляется. При отсутствии низкомолекулярного растворителя пленка мешочка является хрупкой. Обработка потребителем хрупкой пленки мешочка может быть достаточной для того, чтобы разорвать ее или расщепить. Эта проблема усугубляется движением жидкого состава в мешочке. Поскольку жидкость движется в мешочке, она может толкать и растягивать пленку мешочка в локализованных зонах. Если пленка мешочка слишком хрупкая, это может привести к ее разрыву или расщеплению. Кроме того, низкомолекулярный растворитель помогает свести к минимуму гидролиз пленки в присутствии воды в жидком составе и в атмосфере. Еще одним преимуществом является то, что низкомолекулярный растворитель также помогает контролировать вязкость жидкого состава. Это имеет значение в процессе изготовления. Если вязкость слишком низкая, то жидкость может «выплескиваться» из мешочка, когда ее вводят путем инъекции во время стадии изготовления. Это может привести к неправильным объемам, присутствующим в мешочке. Аналогичным образом, если жидкость слишком вязкая, она не может быть введена путем инъекции.
Предпочтительно, низкомолекулярный растворитель содержит соединения, выбранные из группы, состоящей из диэтиленгликоля, диэтиленгликоль моно-пропилового эфира, диэтиленгликоль моно-бутилового эфира, дипропиленгликоля и их смесей. В одном осуществлении низкомолекулярный растворитель содержит дипропиленгликоль. Предпочтительно использовать дипропиленгликоль, поскольку в отличие от других низкомолекулярных растворителей использование дипропиленгликоля приводит к получению пленки, имеющей ощущение «жирности» или «маслянистости», которое потребитель считает нежелательным.
Предпочтительно, материал водорастворимого мешочка представляет собой материал в виде пленки, и пленка содержит поливиниловый спирт. Как говорилось подробно выше в данной заявке, пленка мешочка может также содержать низкомолекулярные растворители. Низкомолекулярный растворитель присутствует в жидком составе в дополнение к любому низкомолекулярному растворителю, присутствующему в пленке.
В одном осуществлении низкомолекулярный растворитель содержит глицерин. В одном осуществлении низкомолекулярный растворитель содержит дипропиленгликоль и глицерин.
Глицерин действует как отличный пластификатор, однако на более высоких уровнях он придает пленке ощущение «жирности» или «маслянистости». В одном осуществлении соотношение дипропиленгликоля и глицерина составляет от 35:1 до 13:1. При этом соотношении, пластифицирующее преимущество глицерина по-прежнему очевидно, однако неблагоприятного ощущения «жирности» или «маслянистости» в пленке избегают.
Предпочтительно, жидкий состав содержит от 10% до 95%, более предпочтительно от 20% до 85%, более предпочтительно от 30% до 75% по массе жидкого состава низкомолекулярного растворителя. Предпочтительно, низкомолекулярный растворитель содержит дипропиленгликоль, дипропиленгликоль присутствует от 10% до 90%, более предпочтительно от 20% до 80%, более предпочтительно от 30% до 70% по массе жидкого состава.
Полиамин
В одном осуществлении жидкий компонент содержит полиамин. Полиамин служит для растворения пятен загрязнений и обеспечивает улучшенную очистку. Полиамин предпочтительно имеет следующую формулу:
Полиамин включен в жидкость, поскольку он сильно реагирует с источником кислородного отбеливателя, который находится в порошковом составе.
Жидкий состав в соответствии с настоящим изобретением содержит менее чем 9% общего содержания воды. Под общим содержанием воды мы в данной заявке имеем в виду и свободную воду, и воду, которая связана другими соединениями в жидком составе.
Твердые и/или жидкие составы в соответствии с настоящим изобретением могут также содержать другие необязательные традиционные ингредиенты, обычно используемые в составе для стирки, выбранные из группы, состоящей из поверхностно-активных веществ, структурообразующих агентов, хелатирующих агентов, красителей, полимеров, отбеливателей, ферментов, усилителей пенообразования, подавителей пенообразования, органических растворителей, отдушек, микрокапсул отдушек и их смесей. Предпочтительно, состав содержит, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество и, по меньшей мере, один структуробразующий агент.
ПРИМЕРЫ
Были получены следующие мешочки с несколькими отделениями, приведенные в Таблице 1
| Таблица 1 | |||||
| Игредиент, % мас./мас. в порошковом составе |
Мешочек А | Мешочек 1 | Мешочек 2 | Мешочек 3 | Мешочек 4 |
| Источник кислородного отбеливателя1 | 46,85 | 46,85 | 46,85 | 46,85 | 46,85 |
| NOBS2 | 16,40 | 16,40 | 16,40 | 16,40 | 16,40 |
| DTPA3 | 0,48 | 0,48 | 0,48 | 0,48 | 0,48 |
| Отдушка | 0,91 | 0,91 | 0,91 | 0,91 | 0,91 |
| Наполнитель4 | 23,83 | 23,83 | 23,83 | 23,83 | 23,84 |
| Карбонат | 9,53 | 8,03 | 6,53 | 4,77 | 0 |
| Протеаза5 | 0,71 | 0,71 | 0,71 | 0,71 | 0,71 |
| Наталаза6 | 1,29 | 1,29 | 1,29 | 1,29 | 1,29 |
| Поликарбоксилатный полимер7 | 0 | 1,5 | 3 | 4,76 | 9,52 |
| Дипропиленгликоль | 68,98 | 68,98 | 68,98 | 68,98 | 68,98 |
| Глицерин | 2,00 | 2,00 | 2,00 | 2,00 | 2,00 |
| Вода (добавлена с полиамином) | 8,69 | 8,69 | 8,69 | 8,69 | 8,69 |
| Liquitint Orange 272 (краситель) | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,06 |
| 1перкарбонат натрия | |||||
| 2натрий н-нонилоксибензол сульфонат | |||||
| 3хелатирующий агент. Смесь пента-тетра-натрий диэтилентриаминопентаацетата и безводного алюминосиликата | |||||
| 4смесь 32,8% силиката натрия, 13,2% кальцинированной соды, 39,5% сульфата натрия, 6,9% каустической соды, 7,6% незначительных добавок/воды, по массе наполнителя состава | |||||
| 5Коммерчески доступен как FN3D3BS8 от Genencor | |||||
| 6Коммерчески доступен как Natalase 90CT от Novozymes | |||||
| 7Коммерчески доступен как Sokolan CP5 от Basf |
Мешочек А является сравнительным и выходит за объем настоящего изобретения. Мешочки хранили в течение 8 недель при 32°C и 80% относительной влажности в климатической камере типа МММ Group CLIMACELL 111, Quality Test Protocol QZJ 11/01-02 (ошибка по влажности +/-2%, ошибка по температуре +/-0,5°C). После этого процентное содержание NOBS восстанавливали по массе NOBS, первоначально добавленного к твердому составу и измеряли с помощью УФ-жидкостной хроматографии высокого давления (HPLC), используя Phenomenex Sphereclone ODS (С 18) колонку. Пробы были протестированы в водном растворе и сравнены со стандартными пробами. Результаты можно увидеть в Таблице 2. Мешочки также визуально оценивали по их потребительским заметным эстетическим качествам. Мешочки Таблицы 1 сравнивали со стандартными мешочками:
- «Отличные мешочки» (без повреждений);
- «Хорошие мешочки» (незначительное пожелтение порошка, но не заметное потребителю);
- «Средние мешочки» (деформация мешочков, пленка ослабляется и/или пластифицируется, заметно потребителю);
- «Плохие мешочки» (утечки, заметно потребителю).
Результаты Таблицы 2 представляют среднее для 10 повторов.
| Таблица 2 | |||
| % сополимера малеиновой кислоты/акриловой кислоты, присутствующего в твердом составе, по массе | % NOBS восстановленного, по массе NOBS, добавленного в твердый состав | Визуальная оценка | |
| твердого состава | |||
| Мешочек А | 0 | 27 | Плохой |
| Мешочек 1 | 1,50 | 58 | Средний |
| Мешочек 2 | 3,00 | 63 | Средний/хороший |
| Мешочек 3 | 4,76 | 67 | Средний/хороший |
| Мешочек 4 | 9,52 | 82 | Хороший |
Как можно увидеть из Таблицы 2, наличие сополимера малеиновой кислоты/акриловой кислоты приводит к увеличению восстановления NOBS и улучшению результатов при визуальном оценивании. Не желая быть связанными теорией, считают, что влага в среде проходит через пленку мешочка и в твердый состав. Это увеличение влажности частично вносит свой вклад в распад активатора отбеливания и источника кислородного отбеливателя, но также способствует миграции низкомолекулярного растворителя из жидкого состава. Он затем взаимодействует с активатором отбеливания и вызывает его распад. Присутствие поликарбоксилатного полимера служит для уменьшения уровня влажности в твердом составе, таким образом препятствуя миграции низкомолекулярного растворителя. Размеры и значения, приведенные в данной заявке, не должны быть истолкованы как строго ограниченные точными численными указанными значениями. Вместо этого, если не указано иное, каждый такой размер должен означать как указанное значение, так и функционально эквивалентный диапазон, окружающий данное значение. Например, размер, указанный как «40 мм», предназначен для обозначения «приблизительно 40 мм».
1. Мешочек с несколькими отделениями, содержащий первое отделение и второе отделение, при этом
первое отделение содержит твердый состав, причем твердый состав содержит:
a) источник кислородного отбеливателя;
b) активатор отбеливания;
c) поликарбоксилатный полимер;
а второе отделение содержит жидкий состав, причем жидкий состав содержит:
низкомолекулярный растворитель, при этом поликарбоксилатный полимер представляет собой сополимер малеиновой кислоты/акриловой кислоты, имеющий следующую формулу:
где x и y являются целыми числами и каждый независимо выбран от 5 до 1000, а материал мешочка выполнен в виде водорастворимой пленки.
2. Мешочек с несколькими отделениями по п.1, отличающийся тем, что поликарбоксилатный полимер имеет молекулярную массу от приблизительно 1000 г/моль до приблизительно 200000 г/моль.
3. Мешочек с несколькими отделениями по п.2, отличающийся тем, что поликарбоксилатный полимер имеет молекулярную массу от приблизительно 5000 г/моль до приблизительно 100000 г/моль.
4. Мешочек с несколькими отделениями по п.1, отличающийся тем, что поликарбоксилатный полимер присутствует в твердом составе в количестве от приблизительно 0,5% до приблизительно 10% по массе твердого состава.
5. Мешочек с несколькими отделениями по п.4, отличающийся тем, что поликарбоксилатный полимер присутствует в твердом составе в количестве от приблизительно 1,5% до приблизительно 10% по массе твердого состава.
6. Мешочек с несколькими отделениями по п.5, отличающийся тем, что поликарбоксилатный полимер присутствует в твердом составе в количестве от приблизительно 3% до приблизительно 10% по массе твердого состава.
7. Мешочек с несколькими отделениями по п.1, отличающийся тем, что активатор отбеливания имеет формулу:
где R представляет собой алкильную цепь, линейную или разветвленную, содержащую от 1 до 11 атомов углерода.
8. Мешочек с несколькими отделениями по п.1, отличающийся тем, что источник кислородного отбеливателя содержит пероксикарбоновую кислоту.
9. Мешочек с несколькими отделениями по п.8, отличающийся тем, что пероксикарбоновая кислота является фталоиламино-пероксикапроновой кислотой.
10. Мешочек с несколькими отделениями по п.1, отличающийся тем, что низкомолекулярный растворитель присутствует в жидком составе в количестве от приблизительно 10% до приблизительно 95% по массе жидкого состава.
11. Мешочек с несколькими отделениями по п.10, отличающийся тем, что низкомолекулярный растворитель присутствует в жидком составе в количестве от приблизительно 20% до приблизительно 85% по массе жидкого состава.
12. Мешочек с несколькими отделениями по п.11, отличающийся тем, что низкомолекулярный растворитель присутствует в жидком составе в количестве от приблизительно 30% до приблизительно 75% по массе жидкого состава.
13. Мешочек с несколькими отделениями по п.1, отличающийся тем, что низкомолекулярный растворитель, присутствующий в жидком составе, содержит дипропиленгликоль.
14. Мешочек с несколькими отделениями по п.13, отличающийся тем, что дипропиленгликоль присутствует в жидком составе в количестве от приблизительно 10% до приблизительно 90% по массе жидкого состава.
15. Мешочек с несколькими отделениями по п.13, отличающийся тем, что низкомолекулярный растворитель содержит дипропиленгликоль и глицерин.
16. Мешочек с несколькими отделениями по п.1, отличающийся тем, что жидкий состав содержит полиамин, имеющий формулу:
17. Мешочек с несколькими отделениями по п.1, отличающийся тем, что пленка содержит полимер поливинилового спирта.
