Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки

Изобретение относится к жидким композициям для чистки различных поверхностей. Описана жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки, содержащая несферические и/или неперекатывающиеся биоразлагаемые абразивные чистящие частицы, полученные из пеноструктуры с открытыми ячейками, имеющей плотность от 10 кг/м³ до 200 кг/м³, обладающей размерами ячеек 100-1000 микрометров и содержащей множество каркасов, имеющих аспектное соотношение длины каркаса к толщине каркаса (L/T) в диапазоне от 1,5 до 10, при этом указанные биоразлагаемые абразивные чистящие частицы содержат множество частиц наполнителя, по меньшей мере, частично включенных в них, характеризующаяся тем, что размер частицы указанных биоразлагаемых абразивных чистящих частиц больше, чем размер частицы указанных частиц наполнителя, и при этом соотношение среднего диаметра сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, для указанных частиц наполнителя и указанных биоразлагаемых абразивных чистящих частиц составляет от 0,01 до 0,2, причем диаметр сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, измерен в соответствии с ISO 9276-6, при этом частицы наполнителя содержат материал, выбранный из группы, состоящей из органических, неорганических материалов и их смесей, при этом органический материал выбран из растительного сырья, по существу, материала на основе целлюлозы или лигноцеллюлозы, выбранного из волокон скорлупы ореха, древесины, хлопка, льна или бамбука, кукурузного початка, рисовой шелухи, сахаров и/или, более широко, углеводов, особенно крахмала предпочтительно из зерна, кукурузы, картофеля или мочевины; других частей растений, выбранных из группы, состоящей из стеблей, корней, листьев, семян; сложных полиэфиров; биоразлагаемых сложных полиэфиров, выбранных из группы, состоящей из полигидроксиалканоатов, поли(молочной кислоты), поликапролактона, полиамидоэфира, алифатических и/или ароматических сложных сополиэфиров, и их смесей. Технический результат – эффективная очистка и безопасность поверхности, а также эффективная биоразлагаемость. 2 н. и. 17 з.п. ф-лы, 2 ил., 6 табл.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к жидким композициям для чистки и/или глубокой очистки различных неодушевленных и одушевленных поверхностей, в том числе твердых поверхностей внутри и вокруг дома, поверхностей посуды, твердых и мягких поверхностей тканей полости рта, таких как поверхности зубов, десен, языка и щек, кожи или волос человека и кожи или шерсти животных, поверхностей автомобиля и транспортных средств и т.д. Более конкретно, настоящее изобретение относится к жидким чистящим композициям, содержащим частицы, приемлемые для чистки и/или глубокой очистки. Наиболее предпочтительно настоящее изобретение относится к композиции для твердых поверхностей для обработки неодушевленных твердых поверхностей.

Уровень техники

Чистящие композиции, такие как композиции в виде частиц или жидкие композиции (включая гель, пасту), содержащие абразивные компоненты, хорошо известны в данной области техники. Такие композиции используют для чистки и/или глубокой очистки различных поверхностей, в особенности тех поверхностей, которые, как правило, загрязняются сложными для удаления пятнами и загрязнениями.

Среди известных на данный момент чистящих композиций, самые популярные из них основаны на абразивных частицах с различными формами - от сферической до неправильной формы. Наиболее распространенные абразивные частицы являются либо неорганическими, такими, как карбонатная соль, глина, кремнезем, силикат, сланцевая зола, перлит и кварцевый песок, либо органическими полимерными бусинами, такими как полипропилен, ПВХ, меламин, мочевина, полиакрилат и производные, и поступают в виде жидкой композиции с кремообразной консистенцией с абразивными частицами, суспендироваными в ней.

Профиль безопасности поверхности таких известных в настоящее время чистящих композиций является недостаточным, альтернативно, низкая производительность очистки показана в композициях с достаточным профилем безопасности поверхности. Действительно, из-за наличия очень твердых абразивных частиц, эти композиции могут повреждать, то есть, царапать, поверхности, на которые они были нанесены.

Для решения некоторых из этих проблем, были разработаны формованные абразивные частицы, такие как те, которые описаны в ЕР 2338966 А1, чтобы обеспечить эффективную очистку и безопасность поверхности.

Тем не менее, все еще остается необходимость в усовершенствовании чистящей способности абразивных частиц, а также упрощении технологичности, необходимой для обеспечения надлежащей формы частиц, а также прочности.

Существует дополнительная необходимость в таких абразивных частицах, которые эффективно биоразлагаются в окружающей среде, в целях удовлетворения постоянных важных потребностей зеленых технологий.

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание жидкой композиции для чистки и/или глубокой очистки, приемлемой для чистки/глубокой очистки различных поверхностей, в том числе неодушевленных и одушевленных поверхностей, таких как твердые поверхности внутри и вокруг дома, поверхности посуды, твердые и мягкие поверхности тканей полости рта, такие как поверхности зубов, десен, языка и щек, кожа человека и животных и т.д., при этом композиция обеспечивает хорошую производительность чистки/глубокой очистки, в то же время обеспечивая хороший профиль безопасности поверхности, измельчаемость частиц, а также эффективную биоразлагаемость.

Преимуществом композиций в соответствии с настоящим изобретением является то, что они могут быть использованы для чистки/глубокой очистки неодушевленных и одушевленных поверхностей, изготовленных из различных материалов, таких как глазурованная и неглазурованная керамическая плитка, эмаль, нержавеющая сталь, Inox®, Formica®, винил, не восковой винил, линолеум, меламин, стекло, пластики, окрашенные поверхности, кожа человека и животных, волосы, поверхности твердых и мягких тканей полости рта, такие как поверхности зубной эмали, десен, языка и щек, и т.п.

Дополнительным преимуществом настоящего изобретения является то, что в композициях в данном изобретении частицы могут быть составлены в композицию на очень низких уровнях, предоставляя в то же время вышеуказанные преимущества.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на жидкую композицию для чистки и/или глубокой очистки, содержащую несферические и/или неперекатывающиеся абразивные чистящие частицы, полученные из пеноструктуры, содержащей множество каркасов, при этом указанные абразивные чистящие частицы содержат множество частиц наполнителя, по меньшей мере, частично включенных в них, причем размер частицы указанных абразивных чистящих частиц больше, чем размер частицы указанных частиц наполнителя, и при этом соотношение среднего диаметра сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, для указанных частиц наполнителя и указанных абразивных чистящих частиц составляет от 0,01 до 0,2, причем диаметр сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, измеряют в соответствии с ISO 9276-6.

Настоящее изобретение дополнительно охватывает способ получения формованных несферических и/или неперекатывающихся абразивных чистящих частиц для использования в жидкой композиции для чистки и/или глубокой очистки, при этом способ включает стадии, на которых: смешивают эффективное количество частиц наполнителя с одним или более термопластичным или термореактивным материалами предшественников с получением гомогенного раствора, при этом частицы наполнителя имеют диаметр сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, от 1 мкм до 70 мкм, как измерено в соответствии с ISO 9276-6; вспенивают гомогенный раствор; и измельчают пену с получением абразивных частиц.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой чертеж, демонстрирующий иллюстрацию того, как рассчитывать радиус закругления.

Фиг. 2 представляет собой чертеж, демонстрирующий иллюстрацию того, как рассчитывать аспектное соотношение каркаса пены.

Подробное описание изобретения

Как используют в данном изобретении, «абразивные частицы» означает абразивные чистящие частицы, полученные путем фрагментации (при помощи измельчения, размола или других приемлемых способов) пеноструктуры, содержащей множество каркасов.

Как используют в данном изобретении, «каркасы» являются, по существу, трубчатыми (твердыми или полыми) структурами, проявляющими хорошую устойчивость к сжатию по их длине. Такие, по существу, трубчатые структуры, как правило, образуют взаимосвязанный массив ячеек с открытыми порами между ними для получения пеноструктуры с открытыми ячейками.

Как используют в данном изобретении, «по существу нерастворимый в воде» означает, что указанный материал имеет растворимость менее чем 30 г на 100 г воды, предпочтительно менее чем 20 г на 100 г воды, более предпочтительно менее чем 10 г на 100 г воды, более предпочтительно менее чем 5 г на 100 г воды, даже более предпочтительно менее чем 2 г на 100 г воды, наиболее предпочтительно менее чем 1 г на 100 г воды, при комнатной температуре (20°C) и атмосферном давлении (101 кПа).

Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки

Композиции в соответствии с настоящим изобретением разработаны как средства для чистки/глубокой очистки для различных неодушевленных и одушевленных поверхностей. Предпочтительно композиции в данном изобретении приемлемы для чистки/глубокой очистки поверхностей, выбранных из группы, состоящей из неодушевленных поверхностей, одушевленных поверхностей и их комбинаций.

В предпочтительном варианте осуществления композиции в данном изобретении приемлемы для чистки/глубокой очистки неодушевленных поверхностей, выбранных из группы, состоящей из бытовых твердых поверхностей; поверхностей посуды; таких поверхностей, как кожа или синтетическая кожа, а также поверхностей автотранспортных средств.

В высокопредпочтительном варианте осуществления композиции в данном изобретении приемлемы для очистки бытовых твердых поверхностей.

Под «бытовой твердой поверхностью» в данном изобретении подразумевают любой тип поверхности, который, как правило, можно найти внутри и вокруг дома, например кухни, ванные комнаты, например полы, стены, плитка, окна, шкафы, раковины, душевые кабины, душевые пластиковые шторы, умывальники, туалеты, оборудование и приспособления и т.п.изготовленные из различных материалов, таких, как керамика, винил, не восковой винил, линолеум, меламин, стекло, Inox®, Formica®, любые пластики, пластифицированная древесина, металл или любая окрашенная или лакированная или герметизированная поверхность и т.д. Бытовые твердые поверхности также включают бытовую технику, включая, но не ограничиваясь приведенным, холодильники, морозильники, стиральные машины, автоматические сушилки, печи, микроволновые печи, посудомоечные машины и т.д. Такие твердые поверхности можно найти как в частных домах, так и в коммерческих, организационных и промышленных условиях.

Под «поверхностями посуды» подразумевают в данном изобретении любые типы поверхностей, которые найдены при очистке посуды, такой как блюда, столовые приборы, разделочные доски, кастрюли, и т.п. Такие поверхности посуды можно найти как в частных домах, так и в коммерческих, организационных и промышленных условиях.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиции в данном изобретении приемлемы для чистки/глубокой очистки одушевленных поверхностей, выбранных из группы, состоящей из кожи человека; кожи животных; волос человека, шерсти животных, а также межзубных областей, таких как зубы, десна и т.д.

Композиции в соответствии с настоящим изобретением представляют собой жидкие композиции, в отличие от твердых или газообразных. Жидкие композиции включают композиции с вязкостью как у воды, а также загущенные композиции, такие, как гели и пасты.

В предпочтительном варианте осуществления в данном изобретении жидкие композиции в данном изобретении являются водными композициями. Таким образом, они могут содержать от 65% до 99,5% по массе всей композиции воды, предпочтительно от 75% до 98% и более предпочтительно от 80% до 95%.

В другом предпочтительном варианте осуществления в данном изобретении жидкие композиции в данном изобретении в основном представляют собой неводные композиции, хотя они могут содержать от 0% до 10% по массе всей композиции воды, предпочтительно от 0% до 5%, более предпочтительно от 0% до 1% и наиболее предпочтительно 0% по массе всей композиции воды.

В предпочтительном варианте осуществления в данном изобретении композиции в данном изобретении представляют собой нейтральные композиции, и, таким образом, pH, как измеряется при температуре 25°C, составляет от 6 до 8, более предпочтительно от 6,5 до 7,5, еще более предпочтительно 7.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиции имеют pH выше pH 4, предпочтительно выше 7, более предпочтительно выше 9, наиболее предпочтительно выше 10,5, и альтернативно имеют pH предпочтительно от 2 до ниже 9, предпочтительно от 2,5 до 7,5.

Соответственно, композиции в данном изобретении могут содержать приемлемые основания и кислоты для регулирования pH.

Приемлемое основание для использования в данном изобретении представляет собой органическое и/или неорганическое основание. Приемлемые основания для использования в данном изобретении представляют собой едкие щелочи, такие как гидроксид натрия, гидроксид калия и/или гидроксид лития и/или оксиды щелочных металлов, такие, как оксид натрия и/или калия или их смеси. Предпочтительное основание представляет собой едкую щелочь, более предпочтительно гидроксид натрия и/или гидроксид калия.

Другие приемлемые основания включают аммиак, карбонат аммония, все доступные карбонатные соли, такие как K₂CO₃, Na₂CO₃, CaCO₃, MgCO₃, и т.д., алканоламины (как, например моноэтаноламин), мочевину и производные мочевины, полиамин и т.д.

Типичные количества таких оснований, если они присутствуют, составляют от 0,01% до 5,0% по массе всей композиции, предпочтительно от 0,05% до 3,0% и более предпочтительно от 0,1% до 0,6%.

Композиции в данном изобретении могут содержать кислоту, чтобы регулировать их pH до необходимого уровня, несмотря на наличие кислоты, если таковая имеется, композиции в данном изобретении будут поддерживать их предпочтительно нейтральные pH, как описано в данном изобретении выше. Приемлемая кислота для использования в данном изобретении является органической и/или неорганической кислотой. Предпочтительная органическая кислота для использования в данном изобретении имеет pKa менее чем 6. Приемлемую органическую кислоту выбирают из группы, состоящей из лимонной кислоты, молочной кислоты, гликолевой кислоты, янтарной кислоты, глутаровой кислоты и адипиновой кислоты и их смеси. Смесь указанных кислот может быть коммерчески доступна от BASF под торговой маркой Sokalan® DCS. Приемлемую неорганическую кислоту выбирают из группы, состоящей из соляной кислоты, серной кислоты, фосфорной кислоты и их смеси.

Типичное количество такой кислоты, если она присутствует, составляет от 0,01% до 5,0% по массе всей композиции, предпочтительно от 0,04% до 3,0% и более предпочтительно от 0,05% до 1,5%.

В предпочтительном варианте осуществления композиция в соответствии с настоящим изобретением содержит лимонную кислоту, предпочтительно саму по себе или в сочетании с другими кислотами, в количестве от более чем 0% до менее чем 0,5% по массе композиции. Неожиданно было обнаружено, что лимонная кислота в таком количестве улучшает эффект очистки абразивных частиц.

В предпочтительном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением, композиции в данном изобретении представляют собой загущенные композиции. Предпочтительно жидкие композиции в данном изобретении имеют вязкость до 7500 сантипуаз при 20 с^-1, более предпочтительно от 5000 сантипуаз до 50 сантипуаз, еще более предпочтительно от 2000 сантипуаз до 50 сантипуаз и наиболее предпочтительно от 1500 сантипуаз до 300 сантипуаз при 20 с^-1 и 20°C при измерении реометром, модель AR 1000 (поставляется ТА Instruments) с 4 см коническим шпинделем из нержавеющей стали, 2° угол (линейное увеличение от 0,1 до 100 с^-1 за макс. 8 минут).

В другом предпочтительном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением, композиции в данном изобретении имеют вязкость, как у воды. Под «вязкость, как у воды» подразумевают в данном изобретении вязкость, которая близка к вязкости воды. Предпочтительно жидкие композиции в данном изобретении имеют вязкость до 50 сантипуаз при 60 оборотах в минуту, более предпочтительно от 0 сантипуаз до 30 сантипуаз, еще более предпочтительно от 0 сантипуаз до 20 сантипуаз и наиболее предпочтительно от 0 сантипуаз до 10 сантипуаз при 60 оборотах в минуту и 20°C при измерении Brookfield цифровым вискозиметром модели DV II, со шпинделем 2.

Абразивные чистящие частицы

Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки в данном изобретении содержит абразивные чистящие частицы, которые выбраны или синтезированы, чтобы показать очень эффективные формы, например определенные дескрипторами макроформы и мезоформы, в то время как эффективную форму частиц получают путем превращения вспененного материала в частицы.

Заявитель обнаружил, что несферические и/или неперекатывающиеся и предпочтительно острые абразивные чистящие частицы обеспечивают хорошее удаление загрязнений и малое повреждение поверхности. Заявитель обнаружил, что очень специфические формы частиц могут быть получены из пеноструктур и, в связи с этим форма полученных в результате частиц способствует эффективному скольжению абразивных частиц по сравнению с более типичными абразивными частицами, например, полученными из невспененного материала, что скорее способствует движению перекатывания и менее эффективно при перемещении загрязнений с поверхности.

Заявитель обнаружил, что неперекатывающиеся и/или несферические абразивные чистящие частицы обеспечивают хорошее удаление загрязнений и малое повреждение поверхности. Действительно, заявитель обнаружил, что такие формы, полученные путем измельчения пеноструктур, способствуют эффективному скольжению абразивных частиц по сравнению с типичными абразивными частицами, что скорее способствует движению перекатывания и менее эффективно при перемещении загрязнений с поверхности.

Дополнительно, абразивные частицы имеют предпочтительно множество острых краев, которые являются типичными признаками частиц, полученных из пеноструктур, определенных в настоящем изобретении. Острые края несферических частиц определяются краями, имеющими радиус закругления менее 20 мкм, предпочтительно менее 8 мкм, наиболее предпочтительно от 5 мкм до 0,5 мкм. Радиус закругления определяется диаметром воображаемой окружности, соответствующей кривизне конечного края. Заявитель обнаружил, что частицы, полученные из измельченной пены, имеют частицы, как правило, с острыми краями, которые являются результатом процесса вспенивания. Вспенивающие вещества, газ или летучий растворитель, необязательно с/без добавления агентов поверхностного натяжения или полимерных агентов, помогают в процессе вспенивания заострить края (или каркасы) вспененного материала вследствие кривизны расширяющегося пузыря.

На Фигуре 1 приведена иллюстрация радиуса закругления.

Абразивные частицы состоят из того же вспененного материала, из которого они получены. В связи с этим абразивные материалы могут быть получены из термопластичного материала, содержащего пены, или из термоотверждающегося материала, содержащего пены. Такие пены содержат множество каркасов, как правило, образуя запутанную и сетчатую структуру с порами между ними с получением, по существу, пеноструктуры с открытыми ячейками со взаимосвязанными порами.

Предпочтительно абразивные частицы получают из материала, содержащего, предпочтительно состоящего по существу из, более предпочтительно состоящего из, термопластичного материала, более предпочтительно биоразлагаемого термопластичного материала, предпочтительно выбранного из группы, состоящей из биоразлагаемых сложных полиэфиров, предпочтительно выбранных из группы, состоящей из полигидроксиалканоатов, предпочтительно выбранных из полигидроксибутирата, полигидроксибутират-со-валерата, полигидроксибутират-со-гексаноата, а также их смесей, поли(молочной кислоты), поликапролактона, полиамидоэфира, алифатических сложных сополиэфиров, ароматических сложных сополиэфиров и их смесей; термопластичного крахмала; сложных эфиров целлюлозы, особенно ацетата целлюлозы и/или нитроцеллюлозы и их производных; и их смесей; предпочтительно смеси биоразлагаемого сложного полиэфира и термопластичного крахмала. Более предпочтительно абразивные частицы получают из материала, содержащего, предпочтительно состоящего по существу из, более предпочтительно состоящего из, термопластичного материала, более предпочтительно биоразлагаемого термопластичного материала, предпочтительно выбранного из группы, состоящей из сложных полиэфиров на основе нефти, предпочтительно выбранных из группы, состоящей из поликапролактона, полиамидоэфира, алифатических сложных сополиэфиров, ароматических сложных сополиэфиров и их смесей; термопластичного крахмала; сложных эфиров целлюлозы, особенно ацетата целлюлозы и/или нитроцеллюлозы и их производных; и их смесей; предпочтительно смеси биоразлагаемого сложного полиэфира на основе нефти и термопластичного крахмала, предпочтительно смеси поликапролактона и термопластичного крахмала. Частицы, полученные из таких материалов, обеспечивают хорошие структурные свойства, с точки зрения твердости и жесткости, а также технологичность и эффективную биоразлагаемость.

Абразивные частицы в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержат, по меньшей мере, частично включенные в них, по существу, нерастворимые в воде частицы наполнителя. Абразивные частицы имеют размер частицы больше, чем размер частицы частиц наполнителя. Частицы наполнителя имеют такие размеры, что соотношение среднего диаметра сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, для частиц наполнителя и среднего диаметра сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, для абразивных чистящих частиц составляет от 0,01 до 0,2. Абразивные чистящие частицы, содержащие частицы наполнителя, с такими размерами, обеспечивают хорошую хрупкость при сдвиге, в то же время являясь достаточно устойчивыми к внешним воздействиям для хорошей очистки различных загрязнений на различных поверхностях. Дополнительно, такие частицы наполнителя позволяют более эффективную биоразлагаемость абразивных частиц.

В варианте осуществления частицы наполнителя имеют такие размеры, что средний диаметр сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, для частиц наполнителя составляет от 0,01 до 0,4, предпочтительно от 0,05 до 0,35, более предпочтительно от 0,1 до 0,3, еще более предпочтительно от 0,1 до менее чем 0,3, наиболее предпочтительно от 0,1 до 0,25 от среднего диаметра сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, для каркасов пены, из которых получают частицы.

Частицы имеют размер, который определяется их диаметром сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности (ISO 9276-6: 2008 (Е) раздел 7), называемый также диаметром эквивалентного круга «ECD» (ASTM F1877-05 раздел 11.3.2). Средний ECD (или средний диаметр сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности) рассчитывается как среднее значение соответствующих ECD каждой частицы группы частиц желательно из, по меньшей мере, 10000 частиц, предпочтительно более 50000 частиц, более предпочтительно более 100000 частиц после исключения из измерения и расчета данных частиц, имеющих диаметр сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности (ECD) менее 10 микрон. Средние данные извлекают из измерений на основе объема по сравнению с измерениями на основе количеств. Тот же метод используют для измерения среднего ECD частиц (абразивных частиц и/или частиц наполнителя), а также каркасов, за исключением того, что для измерения средних ECD частиц наполнителя, частицы с ECD менее 10 микрон не исключают.

В предпочтительном варианте осуществления частицы наполнителя имеют средний диаметр сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, от 1 мкм до 70 мкм, предпочтительно от 1 мкм до менее чем 60 мкм, более предпочтительно от 2 мкм до менее чем 50 мкм, даже более предпочтительно от 2 мкм до менее чем 45 мкм, наиболее предпочтительно от 5 мкм до менее чем 30 мкм, как измерено в соответствии с ISO 9276-6. Если частицы наполнителя являются слишком большими, они влияют на структурную устойчивость абразивных частиц, что наносит ущерб производительности очистки. Особенно желательными являются частицы наполнителя, имеющие средний диаметр сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, менее чем 50 мкм, предпочтительно менее чем 30 мкм, поскольку они обеспечивают хорошее равновесие между хрупкостью, структурной прочностью и биоразлагаемостью. Особенно желательными являются частицы наполнителя, имеющие средний диаметр сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, более 1 мкм, предпочтительно более 2 мкм, и более предпочтительно более 5 мкм, так как они легко и равномерно диспергированы в термопластичной или термоотверждающейся реактивной матрице, обеспечивая тем самым однородность физико-химической производительности абразивных частиц.

Предпочтительно абразивные чистящие частицы состоят по существу из биоразлагаемых абразивных чистящих частиц и термоотверждающийся или термопластичный материал состоит из биоразлагаемого материала, предпочтительно указанные биоразлагаемые абразивные чистящие частицы имеют степень биоразлагаемости более чем 50%, предпочтительно более чем 60%, более предпочтительно более чем 70% в соответствии с тестовым методом ASTM6400.

Если используемые частицы наполнителя содержат материал, выбранный из природных минеральных материалов, таких как тальк, слюда, сульфат бария, древесина, грецкий орех, каолин и т.п., степень биоразлагаемости рассчитывают на основе биоразлагаемости абразивных частиц за исключением фактического наполнителя. В предпочтительном варианте осуществления частицы наполнителя содержат материал, выбранный из группы, состоящей из органических, неорганических материалов и их смесей. Предпочтительно органический материал выбирают из растительного сырья, по существу, материала на основе целлюлозы или лигноцеллюлозы, например: волокон скорлупы ореха, древесины, хлопка, льна или бамбука, кукурузного початка, рисовой шелухи, сахаров и, более в общем, углевода, особенно крахмала из зерна, кукурузы, картофеля, альтернативно мочевины, и т.д.; других частей растений, выбранных из группы, состоящей из стеблей, корней, листьев, семян и их смесей.

В предпочтительном варианте осуществления особенно если материал матрицы получен из термопластичного материала с высокой степенью кристалличности, наполнитель получен из крахмала с высоким содержанием амилозы и низким содержанием амилопектина («низкий» означает менее чем 10%, предпочтительно менее чем 5%, более предпочтительно менее чем 1% по массе крахмала). Действительно, амилоза, как правило, представляет собой углевод с низким разветвлением, что позволяет быструю и эффективную кристаллизацию термопластичного материала, тем самым способствуя лучшему пенообразованию и получению материала с лучшей механической и химической устойчивостью. Как правило, наполнитель на основе крахмала с содержанием амилозы выше 30%, предпочтительно выше 50%, является особенно предпочтительным, так как было найдено, что он не предотвращает или существенно не уменьшает скорость кристаллизации, ведущей к получению частиц с лучшей прочностью и формой.

Полимерные наполнители могут быть также использованы и выбраны, чтобы удовлетворить механические, реологические требования и/или требования к твердости. Полимерные наполнители являются предпочтительно биоразлагаемыми и твердыми при реакции, и используют температуры (от 0°C до 100°C), чтобы обеспечить эффективную твердость и механические свойства абразивных частиц. Приемлемые примеры полимерных наполнителей выбирают из группы, состоящей из полигидроксиалканоатов, поли(молочной кислоты), поликапролактона, полиамидоэфира, алифатических сложных сополиэфиров, ароматических сложных сополиэфиров и их смесей; крахмала; и их смесей.

Наполнители могут быть выбраны из неорганического материала, при этом неорганический материал имеет относительную плотность от 1 до 3 и твердость по Моосу 1-4. Приемлемым примером неорганических наполнителей являются наполнители, полученные из сульфатных или карбонатных солей металлов, таких как Ca₂CO₃, MgSO₄, барита, обычно филлосиликатного материала, например талька, каолинита, вермикулита, слюды, мусковита, пирофиллита, бентонита, монтморрилонита, полевого шпата и т.д., и их смесей.

Альтернативно, могут быть использованы небиоразлагаемые полимерные наполнители, хотя предпочтительно не использовать их в больших количествах, когда желателен значительный уровень биоразлагаемости абразивных частиц. В этом случае небиоразлагаемые полимеры могут быть использованы в количестве, не превышающем 10% по массе биоразлагаемого полиуретана. Приемлемые небиоразлагаемые полимерные наполнители могут быть выбраны из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена, полистирола, поливинилхлорида (ПВХ), полиакрилата, небиоразлагаемого полиуретана, а также их производных и их смесей.

Весьма предпочтительно, чтобы частицы наполнителя содержались в количестве от 5% до 60%, предпочтительно от 10% до 60%, предпочтительно от более чем 15% до 60%, более предпочтительно от 20% до 60%, наиболее предпочтительно от более чем 30% до 60%, по массе композиции. Такие большие количества частиц наполнителя позволяют снизить стоимость абразивных материалов, а также продолжают удовлетворять структурные требования и улучшать биоразлагаемость по мере необходимости.

В предпочтительном варианте осуществления частицы наполнителя включены в абразивные чистящие частицы таким образом, что, по меньшей мере, часть указанных частиц наполнителя выступает от наружной поверхности указанных абразивных частиц. Это способствует общей шероховатости частиц и улучшает их чистящие свойства.

Заявитель неожиданно дополнительно обнаружил, что эффективный результат очистки может быть достигнут с группой частиц, занимающих большой объем на массу частиц, загруженных в чистящую композицию. Объем, который частицы будут занимать, определяется насыпной плотностью частиц. Насыпная плотность группы частиц представляет собой массу образца группы частиц, деленную на объем, занимаемый образцом частиц, измеренный в сухом состоянии после упаковки при нормальной силе тяжести. В связи с этим группа частиц с низкой насыпной плотностью будет занимать большой объем, как в средстве для чистки, так и при выполнении операции очистки, чтобы обеспечить эффективную производительность очистки, в то время как образец частиц с высокой насыпной плотностью будет занимать малый объем, как в средстве для чистки, так и при выполнении операции очистки, следовательно, обеспечивая малоэффективную производительность очистки.

Действительно, частицы с низкой насыпной плотностью эффективны при обеспечении максимальной площади контакта между абразивными частицами и загрязнением и/или поверхностью, подлежащих очистке. И, следовательно, меньшее количество абразивных частиц может быть использовано в чистящей композиции, т.е. менее 10% по сравнению с типичным количеством более 20%, обеспечивая при этом равную или лучшую эффективность очистки. Как известно, большее количество частиц в чистящей композиции приводит к лучшей эффективности очистки, дополнительно большая масса частиц была использована, чтобы максимизировать производительность очистки. Заявитель установил, что на эффективность очистки скорее влияет объем, который занимает абразивная группа на границе раздела для очистки по сравнению с обычной массой абразивной группы. В связи с этим частицы с низкой насыпной плотностью, как правило, требуют загрузки меньшей массы абразива в средство для чистки по сравнению с частицами с высокой насыпной плотностью, чтобы обеспечить эффективную очистку.

Тем не менее, специально при получении абразивных частиц путем фрагментации пеноструктуры, в качестве примера полученной из биоразлагаемого термопластичного материала, такого как биоразлагаемые сложные полиэфиры (по сравнению, например, с фрагментацией пен, полученных из других полимеров, таких как полиуретаны), слишком низкая насыпная плотность часто приводит к получению частиц, которые являются более хрупкими по природе, что неизбежно влияет на характеристику очистки. Таким образом, специально для термопластичных материалов, выбор правильной насыпной плотности может быть более важным.

Заявитель обнаружил, что абразивная группа с высокой насыпной плотностью характеризуется низкой производительностью очистки то время как, с другой стороны, абразивная группа с более низкой насыпной плотностью имеет внутреннюю хрупкость, что также недостаточно для целей очистки с помощью механического трения. В связи с этим заявитель обнаружил, что абразивные чистящие частицы, имеющие насыпную плотность от 10 кг/м³ до 250 кг/м³, предпочтительно от более чем 30 кг/м³ до менее чем 250 кг/м³, более предпочтительно от 50 кг/м³ до 200 кг/м³, еще более предпочтительно от 80 кг/м³ до 180 кг/м³, предпочтительно от более чем 100 кг/м³ до 160 кг/м³, более предпочтительно от более чем 100 кг/м³ до менее чем 150 кг/м³, обеспечивают улучшенную производительность очистки и безопасность поверхности, если материал является термопластичным материалом.

Насыпную плотность в данном изобретении рассчитывают в соответствии со следующим способом: Одну десятую грамма (0,1 г ± 0,001 г) сухих частиц помещают в 20 мл точно метрически градуированного волюметрического цилиндра Pyrex® (доступного от Sigma-Aldrich). Цилиндр герметично закрывают (например, пробкой или пленкой), а затем встряхивают с помощью вихревой мешалки (например, модель L-46 Power Mix от Labinco DNTE SP-016) при 2500 оборотах в минуту (максимальная скорость) в течение 30 секунд. Объем частиц измеряют после вибрации. Если объем составляет от 5 до 15 мл, его, соответственно, преобразовывают в насыпную плотность, как выражено в кг/м3. Если объем 0,1 г составляет менее чем 5 мл, то две десятых грамма (0,2 г ± 0,001 г) сухих частиц используют для повторного проведения теста в чистом цилиндре. Если объем 0,2 г составляет менее чем 5 мл, то полграмма (0,5 г ± 0,001 г) сухих частиц используют для повторного проведения теста в чистом цилиндре. Если объем 0,5 г составляет менее чем 5 мл, то один грамм (1,0 г ± 0,001 г) сухих частиц используют для повторного проведения теста в чистом цилиндре, где объемы от 3 до 15 мл преобразовывают в кг/м3 для насыпной плотности.

Процессы вспенивания и пеноструктуру обычно получают с помощью процесса расширения газа, например, путем введения газа или растворителя в абразивный предшественник, и позволяя расширение путем падения давления и/или повышения температуры, например: процесс экструзионного вспенивания. В этом случае, как правило, используют термопластичный материал в виде чистого полимера или полимерной смеси или пластифицированных полимеров и т.д. Типичными газами, используемыми в таких процессах, являются воздух, азот, диоксид углерода или органические растворители, такие как пентан, циклопентан и т.д., с или без включения зародышеобразователей и стабилизаторов пены. В большинстве случаев, контролируемому количеству газа позволяют растворяться в полимере/полимерной смеси в расплавленной фазе, тогда как опытный оператор может точно контролировать параметры вспенивания, например: составление в композицию, параметры цикла времени/температуры/давления для достижения конкретных пеноструктур.

Процессы вспенивания и пеноструктуру также обычно получают с помощью эмульсионного вспенивания мономеров, с последующей стадией отверждения с помощью химического, теплового или радиационного, например УФ, отверждения, и при необходимости с последующей стадией сушки отвержденной пены. Возможно использовать несколько типов мономеров, например, полученных из неисчерпывающего списка следующих мономерных структур, например: винила, стирола, акрилата, метакрилата, диена и т.д. Примеры материалов и процессы вспенивания и отверждения широко описаны в литературе (например, см. книгу «Emulsion Polymer Technology» от Robert D. Athey). Предпочтительным способом получения пены является образование высокодисперсной фазовой эмульсии воды типа вода/масло в смеси мономеров и полимеризация in-situ, как описано в патенте США 6369121, выданном Catalfamo et al., включенном в данную заявку путем ссылки. В предпочтительном варианте осуществления пену получают после полимеризации дивинилбензол поперечносшитого стирольного полимера, используя способ высокодисперсной фазовой эмульсии воды типа вода/масло. После отверждения, пену затем превращают в частицы посредством операции измельчения или размола.

Процессы вспенивания и пеноструктуру также обычно получают с помощью механического перемешивания, например замешивания вязкой смеси, например, как правило, в том числе белка с эмульгирующими и, возможно, стабилизирующими характеристиками с последующей стадией отверждения/затвердевания и, при необходимости сушки отвержденной пены. Неисчерпывающие примеры белков представляют собой яичный белок или чистый альбумин, желатин, сапонин, глютен, соевый белок, глобулин, проламин, глютелин, гистон, протамин и т.д., в то время как белки часто перемешивают в присутствии воды, эмульгатора, стабилизаторов, например альгиновой кислоты, и очень желательно, значительного количества полимеризуемого мономера и агента поперечной сшивки для достижения достаточной твердости пены. Дополнительную информацию см. в книге «Functionality of Proteins in Food» от Joseph F. Zayas, «Protein Functionality in Food Systems» от Hettiarachchy, Article in Journal of Cereal science 47 (2008) 233-238 от E. Zukowska et Al; или US 2006/0065159.

Процесс вспенивания выполняют также посредством типичного процесса вспенивания, задействующего вспененный полиуретановый материал, с помощью реакции изоцианатного и полиольного реагента, как описано в заявке WO 2012/177676 и WO 2011/133508.

Один приемлемый способ превращения пены в абразивные чистящие частицы в данном изобретении представляет собой измельчение или размол пены. Процесс измельчения описан в патенте США 6699963 В2, где полимер измельчают в суспензии льда и воды. Другие приемлемые средства включают использование эродирующих инструментов, таких, как высокоскоростное эродирующее колесо с пылесборником, где на поверхности колеса выгравирован узор или оно покрыто абразивной шлифовальной бумагой и т.п. для содействия тому, чтобы пена формировала биоразлагаемые абразивные чистящие частицы в данном изобретении. Альтернативно, и в высоко предпочтительном варианте осуществления в данном изобретении пена может быть превращена в частицы в несколько этапов. Сначала объем пены может быть разбит на фрагменты по несколько сантиметров путем измельчения или резки вручную, или с помощью механических средств, таких как разбиватель комков, например модель 2036 от S Howes, Inc. of Silver Creek, NY, в то время как фрагменты пены затем измельчают или размалывают на более мелкие абразивные частицы, которые имеют небольшое количество оставшейся ячеистой структуры, путем последующего процесса измельчения, например: при помощи вальцовой мельницы, роторной мельницы, мельницы ударной струи и т.д.

Заявитель обнаружил, что эффективные и безопасные чистящие частицы могут быть получены из пен с очень специфическими структурными параметрами, как описано ниже. Действительно, заявитель обнаружил, что пеноструктура обеспечивает параметры формы чистящих частиц, которые подлежит контролировать, и заявитель показал, что параметры формы частиц существенно влияют на производительность очистки частиц. Даже более удивительно, было обнаружено, что частицы наполнителя способны производить даже лучшие формы абразивных частиц, чем без частиц наполнителя, размер которых не только влияет на регулирование формы таких частиц, но также и на биоразлагаемость. Понятно, что структурные параметры пены, описанные ниже, имеют непосредственное влияние на желаемую форму частиц после измельчения пены в абразивные частицы; следовательно, точный контроль пеноструктуры является предпочтительным и удобным средством для синтезированных эффективных абразивных частиц.

Заявитель обнаружил, что хороший эффект очистки может быть достигнут с абразивными частицами, которые были получены из пены, имеющей плотность более 200 кг/м³, и даже до 500 кг/м³. Однако заявитель неожиданно обнаружил, что значительно лучший эффект очистки может быть достигнут с плотностью пены менее 200 кг/м³, более предпочтительно с плотностью пены от 10 кг/м³ до 200 кг/м³ и наиболее предпочтительно с плотностью пены от 30 кг/м³ до 180 кг/м³ и предпочтительно от 50 кг/м³ до 160 кг/м³. Плотность пены может быть измерена, например, по протоколу, описанному в ASTM D3574.

Аналогично, заявитель обнаружил, что хороший эффект очистки может быть достигнут с абразивными частицами, которые были получены из пен, обладающих ячейками размером в диапазоне от 20 микрометров до 2000 микрометров. Однако заявитель неожиданно обнаружил, что значительно лучший эффект очистки может быть достигнут с пенами, обладающими размерами ячеек 100-1000 микрометров, более предпочтительно от 200 до 500 микрометров и наиболее предпочтительно от 300 до 450 микрометров. Размер ячеек пены может быть измерен, например, по протоколу, описанному в ASTM D3576.

Аналогично, заявитель обнаружил, что хороший эффект очистки может быть достигнут с абразивными частицами, которые были получены из пен, обладающих структурами закрытых ячеек. Тем не менее, заявитель неожиданно обнаружил, что значительно лучший эффект очистки может быть достигнут с абразивными чистящими частицами, которые были превращены в частицы из пен со структурой открытых ячеек. Пеноструктура с открытыми ячейками представляет возможность сформировать четко определенные острые каркасы, которые, в свою очередь, производят эффективные абразивные частицы. Напротив, присутствие закрытых ячеек, где каждая ячейка закрыта вспененным материалом, проходящим от каждого каркаса в мембраноподобном материале, приводит после измельчения в абразивные частицы к абразивной группе, которая содержит фракцию остатка плоской формы. Этот остаток плоской формы не обеспечивает эффективную производительность очистки, и поэтому является нежелательным признаком. Форма этого остатка плоской формы является неоптимальной для проведения очистки. Дополнительно, эти мембраны по своей природе очень хрупкие и легко разрушаются в значительно мелкие частицы, в том числе нежелательную пыль, с размерами в диапазоне от нескольких сотен микрометров до субмикронных размеров при измельчении пены, а также во время использования в процессе очистки. Заявитель обнаружил, что пеноструктура с менее чем 50%, предпочтительно менее чем 30%, и наиболее предпочтительно менее чем 15% закрытых ячеек желательны при получении эффективных абразивных чистящих частиц.

Аналогично, заявитель обнаружил, что хороший эффект очистки может быть достигнут с абразивными частицами, которые были получены из пен, обладающих каркасами с высокими аспектными соотношениями. Понятием «каркас» заявитель определяет удлиненный материал, который взаимосвязан для формирования ячеистой пеноструктуры, которая лучше всего описана как пятиугольная структура додекаэдра для пен с плотностью, как правило, от 50 до 160 кг/м³, описанных в данном изобретении. Длина каркаса (L), как правило, считается расстоянием между геометрическими центрами 2 взаимосвязанных узлов. Толщина каркаса (Т), как правило, представляет собой проецируемую толщину каркаса в середине длины каркаса. Заявитель понял, что частицы, которые получают из пены, представляющей каркасы с чрезмерно малым соотношением L/T, представляют неоптимальные формы для очистки, так как вероятнее всего, производят более круглые частицы, которые легко перекатываются. Напротив, частицы, которые получают из пены, представляющей каркасы с чрезмерно высоким соотношением L/T, также представляют неоптимальные формы для очистки, так как они, вероятнее всего, производят избыточное количество стержневидных частиц, обладающих слабым удалением загрязнений. В связи с этим заявитель неожиданно обнаружил, что значительно лучший эффект очистки может быть достигнут с каркасами, имеющими соотношение L/T в диапазоне от 1,5 до 10, предпочтительно от 2,0 до 8,0 и более предпочтительно от 3,0 до 6,0 и наиболее предпочтительно от 3,5 до 4,5, как определено с помощью программного обеспечения Visiocell.

Фигура 2 Пятиугольная структура додекаэдра с длиной (L) и толщиной (Т) каркасов.

В предпочтительном варианте осуществления для того, чтобы способствовать превращению пены в частицы, пена является достаточно хрупкой, например, на натяжение, пена имеет небольшую тенденцию к деформации, но скорее разрушается в частицы.

Эффективные чистящие частицы затем получаются путем измельчения пеноструктуры с особой осторожностью до целевого размера и формы. Таким образом, например, при больших желаемых размерах частиц, желательна пена с большим размером ячейки и наоборот. Дополнительно, в целях сохранения оптимальной формы частиц при измельчении пеноструктуры, рекомендуется целевой размер частицы не чрезмерно меньше размера ячейки пены. Как правило, заявитель рекомендует целевой размер частицы не менее приблизительно половины размера ячейки пены. Заявитель обнаружил, что чрезмерное превращение частиц, например, в отношении исходной пеноструктуры и, особенно, в отношении размера ячейки, приводит к получению более круглых частиц с неоптимальной эффективностью очистки.

На практике процесс превращения пены в группу частиц устанавливают таким образом, что обнаруживают количество частиц с размером менее половины среднего размера ячейки пены менее 30% по массе, предпочтительно менее 20%, более предпочтительно менее 10% и наиболее предпочтительно отсутствие частиц, в то время как массовую долю размера частиц определяют методом физического просеивания. Примечание: Для того, чтобы приступить к разделению частиц на основе размера, исходя из половины среднего размера ячейки пены, допуск 10% принимают для выбора ячейки просеивания в отношении теоретической целевой сетки просеивания. Выбранный допуск ячейки просеивания действителен для меньшей доступной ячейки просеивания в отношении теоретического целевого размера.

Предпочтительные абразивные чистящие частицы, приемлемые для использования в данном изобретении, являются достаточно твердыми, чтобы обеспечить хорошую производительность чистки/глубокой очистки, в то же время обеспечивая хороший профиль безопасности поверхности.

Твердость абразивных частиц, превращенных из пены, может быть изменена путем изменения сырья, используемого для получения пены.

Когда абразивные чистящие частицы получены из неорганических и/или минеральных материалов, они могут иметь твердость, выраженную по соответствующей шкале твердости Мооса. Предпочтительно твердость по Моосу составляет от 0,5 до 3,5 и наиболее предпочтительно от 1 до 3. Шкала твердости Мооса является международно признанной шкалой для измерения твердости соединения по сравнению с соединением с известной твердостью, см. Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, 4 th Edition Vol 1, page 18 или Lide, D.R (ed) CRC Handbook of Chemistry and Physics, 73 rd edition, Boca Raton, Fla.: The Rubber Company, 1992-1993. Много наборов для испытаний по Моосу коммерчески доступны, содержащие материал с известной твердостью по Моосу. Для измерения и выбора абразивного материала с выбранной твердостью по Моосу, рекомендуется выполнить измерения твердости по Моосу с сформированными частицами, например частицами со сферической или гранулированной формой абразивного материала, поскольку измерение сформированных частиц по Моосу предоставит ошибочные результаты.

Когда абразивные чистящие частицы получены из материалов, отличных от неорганических и/или минеральных материалов, они могут иметь твердость от 3 до 50 кг/мм², предпочтительно от 4 до 25 кг/мм² и наиболее предпочтительно от 5 до 15 кг/мм² твердости по Виккерсу HV.

Твердость по Виккерсу HV измеряется при 23°C в соответствии со стандартными способами ISO 14577-1, ISO 14577-2, ISO 14577-3. Твердость по Виккерсу измеряется в твердом блоке сырья, по меньшей мере, 2 мм в толщину. Измерение микроизрезанности твердости по Виккерсу осуществляется с помощью микро-твердомера (МНТ), производства CSM Instruments SA, Peseux, Switzerland.

В соответствии с инструкциями ISO 14577, тестовая поверхность должна быть ровной и гладкой, со значением шероховатости (Ra) менее чем 5% от максимальной глубины проникновения индентора. Для максимальной глубины 200 мкм это соответствует значению Ra менее чем 10 мкм. В соответствии с ISO 14577, такая поверхность может быть получена любым подходящим способом, который может включать разрезание блока тестового материала новым острым микротомом или лезвием скальпеля, измельчение, полировку или литье расплавленного материала на ровной, гладкой форме литья, что позволяет тщательное отверждение перед тестированием.

Приемлемые общие параметры установки для микро-твердомера (МНТ) являются следующими:

Режим управления: перемещение, непрерывное

Максимальное смещение: 200 мкм

Скорость приближения: 20 нм/с

Определением нулевой точки: при контакте

Период удерживания для измерения температурного дрейфа при контакте: 60 с

Время приложения сил: 30 с

Частота записи данных: по меньшей мере, каждую секунду

Время удерживания при максимальном усилии: 30 с

Время принудительного удаления: 30 с

Форма/Материал наконечника индентора: форма пирамиды по Виккерсу/Алмазный наконечник

Предпочтительно несферические частицы в данном изобретении имеют множество острых краев. Острые края несферических частиц определяют как края, имеющие радиус закругления менее 20 мкм, предпочтительно менее 8 мкм, наиболее предпочтительно менее 5 мкм. Радиус закругления определяется диаметром воображаемой окружности, соответствующей кривизне конечного края.

В предпочтительном варианте осуществления абразивные чистящие частицы имеют средний ECD от 100 мкм до 600 мкм, предпочтительно от 150 мкм до 500 мкм, более предпочтительно от 150 мкм до 400 мкм, еще более предпочтительно от 150 мкм до 350 мкм.

В одном из предпочтительных примеров размер абразивных чистящих частиц, используемых в настоящем изобретении, изменяют в процессе использования, особенно при значительном сокращении размера. Таким образом, частица остается визуально или тактильно обнаруживаемой в жидкой композиции и в начале процесса использования для обеспечения эффективной очистки. В процессе очистки, абразивные частицы диспергируются или разрушаются на более мелкие частицы и становятся невидимыми для глаз или тактильно не обнаруживаемыми. Этот эффект улучшается лучшим образом путем включения частиц наполнителя в соответствии с настоящим изобретением.

Неожиданно было обнаружено, что абразивные чистящие частицы в соответствии с настоящим изобретением демонстрируют хорошую производительность очистки даже при относительно низких уровнях, например предпочтительно от 0,1% до 10% по массе всей композиции, предпочтительно от 0,1% до 5%, более предпочтительно от 0,5% до менее чем 5%, еще более предпочтительно от 1,0% до 3%, по массе всей композиции указанных абразивных чистящих частиц.

Частицы, используемые в настоящем изобретении, могут быть белыми, прозрачными или окрашенными путем использования приемлемых красителей и/или пигментов. Дополнительно приемлемые стабилизирующие цвет агенты могут быть использованы для стабилизации желаемого цвета. Абразивные частицы являются предпочтительными стабилизирующими цвет частицами. Под «стабилизирующий цвет» в данном изобретении подразумевают, что цвет частиц, используемых в настоящем изобретении, не желтеет при хранении и использовании.

В одном предпочтительном примере абразивные чистящие частицы, используемые в настоящем изобретении, остаются видимыми, когда жидкая композиция хранится в бутылке, в то время как во время эффективного процесса очистки абразивные частицы диспергируются или разрушаются на более мелкие частицы и становятся невидимыми для глаз.

Необязательные ингредиенты

Композиции в соответствии с настоящим изобретением могут содержать множество необязательных ингредиентов в зависимости от целевого технического результата и обрабатываемой поверхности.

Приемлемые необязательные ингредиенты для использования в данном изобретении включают хелатирующие агенты, поверхностно-активные вещества, уловители радикалов, отдушки, модифицирующие поверхность полимеры, растворители, добавки для повышения моющего действия, буфера, бактерициды, гидротропы, окрашивающие вещества, стабилизаторы, отбеливатели, активаторы отбеливания, агенты, контролирующие пенообразование, такие, как жирные кислоты, ферменты, агенты, суспендирующие загрязнения, блескообразователи, агенты против образования пыли, диспергаторы, пигменты и красители.

Агенты, способствующие суспендированию

Абразивные чистящие частицы, присутствующие в композиции в данном изобретении, представляют собой твердые частицы в жидкой композиции. Указанные абразивные чистящие частицы могут быть суспендированы в жидкой композиции. Тем не менее, в объем настоящего изобретения также входит, что такие абразивные чистящие частицы являются нестабильно суспендироваными в композиции и либо осаждаются, либо плавают сверху композиции. В этом случае пользователю, возможно, придется временно суспендировать абразивные чистящие частицы путем перемешивания (например, встряхивания или перемешивания) композиции перед использованием.

Однако предпочтительно в данном изобретении, чтобы абразивные чистящие частицы являлись стабильно суспендироваными в жидких композициях в данном изобретении. Таким образом, композиции в данном изобретении содержат агент, способствующий суспендированию.

Агент, способствующий суспендированию, в данном изобретении может быть либо соединением, специально выбранным, чтобы обеспечить суспендирование абразивных чистящих частиц в жидких композициях в соответствии с настоящим изобретением, таким как структурообразователь, или соединением, которое также обеспечивает другие функции, таким как загуститель или поверхностно-активное вещество (как описано в данном изобретении в любом другом месте).

Любые приемлемые органические и неорганические агенты, способствующие суспендированию, обычно используют в качестве гелеобразующих, загущающих или суспендирующих агентов в композициях для чистки/глубокой очистки и других моющих или косметических композициях, которые могут быть использованы в данном изобретении. Действительно, приемлемые органические агенты, способствующие суспендированию, включают полисахаридные полимеры. В дополнение или в качестве альтернативы, поликарбоксилатные полимерные загустители могут быть использованы в данном изобретении. Также, в дополнение или в качестве альтернативы указанному выше, также могут быть использованы слоистые силикатные пластинки, например гекторит, бентонит или монтмориллониты. Приемлемыми коммерчески доступными слоистыми силикатами являются Laponite RD® или Optigel CL®, доступные от Rockwood Additives.

Приемлемые поликарбоксилатные полимерные загустители включают (предпочтительно слегка) поперечно сшитый полиакрилат. Особо приемлемым поликарбоксилатным полимерным загустителем является Carbopol, коммерчески доступный от Lubrizol под торговой маркой Carbopol 674®.

Приемлемые полисахаридные полимеры для использования в данном изобретении включают заменители целлюлозных материалов, такие, как карбоксиметилцеллюлоза, этилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, гидроксиметилцеллюлоза, сукциногликан и природные полисахаридные полимеры, такие как ксантановая камедь, геллановая камедь, гуаровая камедь, камедь рожкового дерева, трагакантовая камедь, сукциногликановая смола, или их производные, или их смеси. Ксантановая камедь является коммерчески доступной от Kelco под торговой маркой Kelzan Т.

Предпочтительно агент, способствующий суспендированию, в данном изобретении представляет собой ксантановую камедь. В альтернативном варианте осуществления агент, способствующий суспендированию, в данном изобретении представляет собой поликарбоксилатный полимерный загуститель, предпочтительно (предпочтительно слегка) поперечно сшитый полиакрилат. В высоко предпочтительном варианте осуществления в данном изобретении жидкие композиции содержат комбинацию полисахаридных полимеров или их смеси, предпочтительно ксантановую камедь, с поликарбоксилатный полимером или их смесью, предпочтительно поперечно сшитым полиакрилатом.

В качестве предпочтительного примера, ксантановая камедь предпочтительно присутствует в количествах от 0,1% до 5% по массе всей композиции, более предпочтительно от 0,5% до 2%, еще более предпочтительно от 0,8% до 1,2%.

Органический растворитель

В качестве необязательного, но высоко предпочтительного ингредиента, композиция в данном изобретении содержит органические растворители или их смеси.

Композиции в данном изобретении содержат от 0% до 30% по массе всей композиции органического растворителя или их смеси, более предпочтительно от 1,0% до 20% и наиболее предпочтительно от 2% до 15%.

Приемлемые растворители могут быть выбраны из группы, состоящей из: алифатических спиртов, эфиров и диэфиров, имеющих от 4 до 14 атомов углерода, предпочтительно от 6 до 12 атомов углерода, и более предпочтительно от 8 до 10 атомов углерода; гликолей или алкоксилированных гликолей; эфиров гликолей; алкоксилированных ароматических спиртов; ароматических спиртов; терпенов и их смесей. Алифатические спирты и гликольэфирные растворители являются наиболее предпочтительными.

Алифатические спирты, формулы R-OH, где R представляет собой линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную алкильную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 2 до 15 и более предпочтительно от 5 до 12, являются приемлемыми растворителями. Приемлемыми алифатическими спиртами являются метанол, этанол, пропанол, изопропанол или их смеси. Среди алифатических спиртов, этанол и изопропанол являются наиболее предпочтительными из-за их высокого давления паров и тенденции полного испарения без остатка.

Приемлемыми гликолями для использования в данном изобретении будут те, которые соответствую формуле HO-CR₁R₂-OH, где R₁ и R₂ независимо представляют собой Н или C₂-C₁₀ насыщенные или ненасыщенные алифатические линейные и/или циклические углеводороды. Приемлемыми гликолями, которые будут использоваться в данном изобретении, являются додекангликоль и/или пропандиол.

В одном предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере, один гликольэфирный растворитель включен в композиции в соответствии с настоящим изобретением. Особенно предпочтительными гликольэфирами являются терминальный C₃-C₆ углеводород, присоединенный к от одного до трех этиленгликолевых или пропиленгликолевых фрагментов, обеспечивая соответствующую степень гидрофобности и предпочтительно поверхностной активности. Примеры коммерчески доступных растворителей на основе химии этиленгликоля включают моно-этиленгликоль н-гексиловый эфир (Hexyl Cellosolve®), доступный от Dow Chemical. Примеры коммерчески доступных растворителей на основе химии пропиленгликоля, включают ди- и три-пропиленгликолевые производные пропилового и бутилового спирта, доступные от Arco под торговыми марками Arcosolv® и Dowanol®.

В контексте настоящего изобретения, предпочтительные растворители выбирают из группы, состоящей из моно-пропилового эфира моно-пропиленгликоля, моно-пропилового эфира ди-пропиленгликоля, моно-бутилового эфира моно-пропиленгликоля, моно-пропилового эфира ди-пропиленгликоля, моно-бутилового эфира ди-пропиленгликоля, моно-бутилового эфира три-пропиленгликоля, моно-бутилового эфира этиленгликоля, моно-бутилового эфира ди-этиленгликоля, моно-гексилового эфира этиленгликоля и моно-гексилового эфира ди-этиленгликоля, и их смесей. «Бутил» включает нормальные бутиловые, изобутиловые и трет-бутиловые группы. Моно-пропиленгликоль и моно-бутиловый эфир моно-пропиленгликоля являются наиболее предпочтительными чистящими растворителями и доступны под торговыми марками Dowanol DPnP® и Dowanol DPnB®. Моно-трет-бутиловый эфир ди-пропиленгликоля коммерчески доступен от Arco Chemical под торговой маркой Arcosolv РТВ®.

В особо предпочтительном варианте осуществления чистящий растворитель очищают таким образом, чтобы свести к минимуму примеси. Такие примеси включают альдегиды, димеры, тримеры, олигомеры и другие побочные продукта. Было обнаружено, что они оказывают неблагоприятное воздействие на запах продукта, растворимость отдушки и конечный результат. Изобретатели также обнаружили, что распространенные коммерческие растворители, содержащие низкие уровни альдегидов, могут вызвать необратимый и непоправимый характер пожелтения некоторых поверхностей. Путем очистки чистящих растворителей, таким образом, чтобы минимизировать или исключить такие примеси, повреждения поверхности ослабляются или устраняются.

Хотя это и не является предпочтительным, в настоящем изобретении могут быть использованы терпены. Приемлемыми терпенами для использования в данном изобретении являются моноциклические терпены, бициклические терпены и/или ациклические терпены. Приемлемыми терпенами являются: D-лимонен; пинен; сосновое масло; терпинен; терпеновые производные ментола, терпинеола, гераниола, тимола и цитронелла или цитронеллоловые типы ингредиентов.

Приемлемыми алкоксилированными ароматическими спиртами для использования в данном изобретении являются спирты, соответствующие формуле R-(A)_n-ОН, где R представляет собой алкил замещенную или алкил незамещенную арильную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 2 до 15 и более предпочтительно от 2 до 10, где А является алкоксигруппой, предпочтительно бутокси, пропокси и/или этокси, и n представляет собой целое число от 1 до 5, предпочтительно от 1 до 2. Приемлемыми алкоксилированными ароматическими спиртами являются бензоксиэтанол и/или бензоксипропанол.

Приемлемые ароматические спирты для использования в данном изобретении соответствуют формуле R-OH, где R представляет собой алкил-замещенную или алкил незамещенную арильную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 15 и более предпочтительно от 1 до 10. Например, приемлемым ароматическим спиртом для использования в данном изобретении является бензиловый спирт.

Поверхностно-активные вещества

Композиции в данном изобретении могут содержать неионные, анионные, цвиттерионные, катионные и амфотерные поверхностно-активные вещества или их смеси. Приемлемыми поверхностно-активными веществами являются выбранные из группы, состоящей из неионных, анионных, цвиттерионных, катионных и амфотерных поверхностно-активных веществ, имеющих гидрофобные цепи, содержащие от 8 до 18 атомов углерода. Примеры приемлемых поверхностно-активных веществ описаны в McCutcheon's Vol. 1: Emulsifiers and Detergents, North American Ed., McCutcheon Division, MC Publishing Co., 2002.

Предпочтительно композиция в данном изобретении содержит от 0,01% до 20% по массе всей композиции поверхностно-активных веществ или их смеси, более предпочтительно от 0,5% до 10%, и наиболее предпочтительно от 1% до 5%.

Неионные поверхностно-активные вещества являются высоко предпочтительными для использования в композициях в соответствии с настоящим изобретением. Неограничивающие примеры приемлемых неионных поверхностно-активных веществ включают спиртовые алкоксилаты, алкил полисахариды, аминоксиды, блок-сополимеры этиленоксида и пропиленоксида, фтористые поверхностно-активные вещества и поверхностно-активные вещества на основе кремния. Предпочтительно водные композиции содержат от 0,01% до 20% по массе всей композиции неионных поверхностно-активных веществ или их смеси, более предпочтительно от 0,5% до 10%, и наиболее предпочтительно от 1% до 5%.

Предпочтительным классом неионных поверхностно-активных веществ, приемлемых для настоящего изобретения является алкилэтоксилаты. Алкилэтоксилаты в соответствии с настоящим изобретением являются либо линейными, либо разветвленными, и содержат от 8 атомов углерода до 16 атомов углерода в гидрофобной хвостовой части, и от 3 этиленоксидных звеньев до 25 этиленоксидных звеньев в гидрофильной головной части. Примеры алкилэтоксилатов включают Neodol 91-6®, Neodol 91-8®, которые поставляются Shell Corporation (P.O. Box 2463, 1 Shell Plaza, Houston, Texas), и Alfonic 810-60®, который поставляется Condea Corporation, (900 Threadneedle P.O. Box 19029, Houston, TX). Более предпочтительные алкилэтоксилаты содержат от 9 до 12 атомов углерода в гидрофобной хвостовой части, и от 4 до 9 оксидных звеньев в гидрофильной головной части. Наиболее предпочтительным алкилэтоксилатом является С_9-11 EO5, доступный от Shell Chemical Company под торговой маркой Neodol 91-5®. Неионные этоксилаты также могут быть получены из разветвленных спиртов. Например, спирты могут быть получены из сырья разветвленных олефинов, таких как пропилен или бутилен. В предпочтительном варианте осуществления разветвленный спирт представляет собой либо 2-пропил-1-гептиловый спирт, либо 2-бутил-1-октиловый спирт. Желаемым разветвленным спиртовым этоксилатом является 2-пропил-1-гептил EO7/AO7, производимый и продаваемый BASF Corporation под торговой маркой Lutensol ХР 79/XL 79®.

Другим классом неионных поверхностно-активных веществ, приемлемым для настоящего изобретения являются алкилполисахариды. Такие поверхностно-активные вещества раскрыты в патентах США №№4565647, 5776872, 5883062 и 5906973. Среди алкилполисахаридов, предпочтительными являются алкилполигликозиды, содержащие пять и/или шесть углеродных сахарных циклов, более предпочтительными являются алкилполигликозиды содержащие шесть углеродных сахарных циклов, и алкилполигликозиды, в которых шесть углеродных сахарных циклов получены из глюкозы, например алкилполиглюкозиды («APG») являются наиболее предпочтительными. Алкильный заместитель в APG длине цепи является предпочтительно насыщенным или ненасыщенным алкильным фрагментом, содержащим от 8 до 16 атомов углерода, со средней длиной цепи 10 атомов углерода. C₈-C₁₆ алкил полиглюкозиды являются коммерчески доступными от нескольких поставщиков (например, Simusol® поверхностно-активные вещества от Seppic Corporation, 75 Quai d'Orsay, 75321 Paris, Cedex 7, France, и Glucopon 220®, Glucopon 225®. Glucopon 425®, Plantaren 2000 N®, и Plantaren 2000 N UP®, от Cognis Corporation, Postfach 13 01 64, D 40551, Dusseldorf, Germany).

Другой класс неионных поверхностно-активных веществ, приемлемых для настоящего изобретения, представляет собой аминоксид. Аминоксиды, в частности те, которые содержат от 10 атомов углерода до 16 атомов углерода в гидрофобной хвостовой части, полезны ввиду их сильного профиля очистки и эффективности даже в количествах меньше 0,10%. Дополнительно, С_10-16 аминоксиды, особенно C₁₂-C₁₄ аминоксиды являются превосходными солюбилизаторами отдушки. Альтернативные неионные моющие поверхностно-активные вещества для использования в данном изобретении представляют собой алкоксилированные спирты, которые обычно содержат от 8 до 16 атомов углерода в гидрофобной алкильной цепи спирта. Типичные группы алкоксилирования являются пропоксигруппами или этоксигруппами в комбинации с пропоксигруппами, с получением алкилэтоксипропоксилатов. Такие соединения коммерчески доступны под торговой маркой Antarox®, доступной от Rhodia (40 Rue de la Haie-Coq F-93306, Aubervilliers Cedex, France) и под торговой маркой Nonidet®, доступной от Shell Chemical.

Продукты конденсации этиленоксида с гидрофобным основанием, образованные путем конденсации пропиленоксида с пропиленгликолем, также приемлемы для использования в данном изобретении. Гидрофобная часть этих соединений будет предпочтительно иметь молекулярную массу от 1500 до 1800 и будет проявлять нерастворимость в воде. Добавление полиоксиэтиленовых фрагментов к этой гидрофобной части имеет тенденцию к увеличению водорастворимости молекулы в целом, и жидкостный характер продукта сохраняется до точки, где содержание полиоксиэтилена составляет приблизительно 50% от всей массы продукта конденсации, что соответствует конденсации с до 40 молями этиленоксида. Примеры соединений этого типа включают некоторые из коммерчески доступных Pluronic® поверхностно-активных веществ, которые продает BASF. Химически, такие поверхностно-активные вещества имеют структуру (EO)_x(PO)_y(EO)_z или (PO)_x(EO)_y(PO)_z, где х, у и z составляют от 1 до 100, предпочтительно от 3 до 50. Pluronic® поверхностно-активные вещества, которые, как известно, являются хорошо смачивающими поверхностно-активными веществами, являются более предпочтительными. Описание Pluronic® поверхностно-активных веществ, и их свойств, включая свойства смачивания, можно найти в брошюре, озаглавленной «BASF Performance Chemicals Plutonic® & Tetronic® Surfactants)), доступной от BASF.

Другие приемлемые, хотя и не предпочтительные неионные поверхностно-активные вещества включают полиэтиленоксидные конденсаты алкилфенолов, например продукты конденсации алкилфенолов, имеющие алкильную группу, содержащую от 6 до 12 атомов углерода в прямой или разветвленной конфигурации цепи, с этиленоксидом, где указанный этиленоксид присутствует в количествах, равных от 5 до 25 молей этиленоксида на моль алкилфенола. Алкильное замещение в таких соединениях может быть получено путем олигомеризации пропилена, диизобутилена, или из других источников изо-октана, н-октана, изо-нонана или н-нонана. Другие неионные поверхностно-активные вещества, которые могут быть использованы, включают полученные из природных источников, таких как сахар и включают С₈-С₁₆ N-алкилглюкозамидные поверхностно-активные вещества.

Приемлемые анионные поверхностно-активные вещества для использования в данном изобретении включают все традиционно известные специалистам в данной области техники. Предпочтительно анионные поверхностно-активные вещества для использования в данном изобретении включают алкилсульфонаты, алкиларилсульфонаты, алкилсульфаты, алкилалкоксилированные сульфаты, C₆-C₂₀ алкилалкоксилированные линейные или разветвленные дифенилоксиддисульфонаты, или их смеси.

Приемлемые алкилсульфонаты для использования в данном изобретении включают водорастворимые соли или кислоты формулы RSO₃M, где R представляет собой С₆-С₂₀ линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную алкильную группу, предпочтительно C₈-C₁₈ алкильную группу и более предпочтительно С₁₀-С₁₆ алкильную группу, и М представляет собой Н или катион, например катион щелочного металла (например, натрия, калия, лития) или аммония или замещенного аммония (например, катионы метил-, диметил- и триметиламмония и катионы четвертичного аммония, такие, как катионы тетраметиламмония и диметилпиперидиния и катионы четвертичного аммония, полученные из алкиламинов, таких как этиламин, диэтиламин, триэтиламин и их смеси, и т.д.).

Приемлемые алкиларилсульфонаты для использования в данном изобретении включают водорастворимые соли или кислоты формулы RSO₃M, где R представляет собой арил, предпочтительно бензил, замещенный C₆-C₂₀ линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной алкильной группой, предпочтительно C₈-C₁₈ алкильной группой и более предпочтительно С₁₀-С₁₆ алкильной группой, и М представляет собой Н или катион, например катион щелочного металла (например, натрия, калия, лития, кальция, магния и т.п.) или аммония или замещенного аммония (например, катионы метил-, диметил- и триметиламмония и катионы четвертичного аммония, такие как катионы тетраметиламмония и диметилпиперидиния и катионы четвертичного аммония, полученные из алкиламинов, таких как этиламин, диэтиламин, триэтиламин и их смеси, и т.п.).

Примером C₁₄-C₁₆ алкилсульфоната является Hostapur® SAS, доступный от Hoechst. Примером коммерчески доступного алкиларилсульфоната является лауриларилсульфонат от Su.Ma. Особенно предпочтительными алкиларилсульфонатами являются алкилбензолсульфонаты, коммерчески доступные под торговой маркой Nansa®, доступной от Albright&Wilson.

Приемлемые алкилсульфатные поверхностно-активные вещества для использования в данном изобретении соответствуют формуле R₁SO₄M, где R₁ представляет собой углеводородную группу, выбранную из группы, состоящей из прямых или разветвленных алкильных радикалов, содержащих от 6 до 20 атомов углерода и алкилфенильных радикалов, содержащих от 6 до 18 атомов углерода в алкильной группе. М представляет собой Н или катион, например катион щелочного металла (например, натрия, калия, лития, кальция, магния и т.п.) или аммония или замещенного аммония (например, катионы метил-, диметил- и триметиламмония и катионы четвертичного аммония, такие, как катионы тетраметиламмония и диметилпиперидиния, и катионы четвертичного аммония, полученные из алкиламинов, таких как этиламин, диэтиламин, триэтиламин и их смеси, и т.п.). Особо предпочтительными разветвленными алкилсульфатами для использования в данном изобретении являются те, которые содержат от 10 до 14 атомов углерода, например Isalchem 123 AS®. Isalchem 123 AS® коммерчески доступен от Enichem и представляет собой С_12-13 поверхностно-активное вещество, которое на 94% разветвлено. Этот материал может быть описан как CH₃-(CH₂)_m-CH(CH₂OSO₃Na)-(CH₂)_n-CH₃, где n+m=8-9. Также предпочтительными алкилсульфатами являются алкилсульфаты, где алкильная цепь содержит в общей сложности 12 атомов углерода, например натрий 2-бутил октилсульфат. Такой алкилсульфат коммерчески доступен от Condea под торговой маркой Isofol® 12S. Особо приемлемые линейные алкилсульфонаты включают С₁₂-С₁₆ парафин сульфонат, например Hostapur® SAS, коммерчески доступный от Hoechst.

Приемлемые алкилалкоксилированные сульфатные поверхностно-активные вещества для использования в данном изобретении соответствуют формуле RO(A)_mSO₃M, где R является незамещенной C₆-C₂₀ алкильной или гидроксиалкильной группой с С₆-С₂₀ алкильным компонентом, предпочтительно C₁₂-C₂₀ алкилом или гидроксиалкилом, более предпочтительно C₁₂-C₁₈ алкилом или гидроксиалкилом, А представляет собой этокси или пропокси звено, m больше нуля, типично, от 0,5 до 6, более предпочтительно от 0,5 до 3, и М представляет собой Н или катион, который может быть, например, катионом металла (например, натрия, калия, лития, кальция, магния и т.п.), катионом аммония или замещенного аммония. Алкилэтоксилированные сульфаты, а также алкилпропоксилированные сульфаты входят в состав данной заявки. Конкретные примеры замещенных катионов аммония включают катионы метил-, диметил-, триметиламмония и катионы четвертичного аммония, такие как катионы тетраметил-аммония, диметил пиперидиния и катионы, полученные из алканоламинов, таких как этиламин, диэтиламин, триэтиламин их смесей, и т.п. Иллюстративными поверхностно-активными веществами являются C₁₂-C₁₈ алкилполиэтоксилат (1.0) сульфат (C₁₂-C₁₈E(1.0)SM), C₁₂-C₁₈ алкилполиэтоксилат (2.25) сульфат (C₁₂-C₁₈E(2.25)SM), C₁₂-C₁₈ алкилполиэтоксилат (3.0) сульфат (C₁₂-C₁₈E(3.0)SM), C₁₂-C₁₈ алкилполиэтоксилат (4.0) сульфат (C₁₂-C₁₈E(4.0)SM), где М традиционно выбирают из натрия и калия.

Приемлемые С₆-С₂₀ алкилалкоксилированные линейные или разветвленные дифенилоксидные дисульфонатные поверхностно-активные вещества для использования в данном изобретении соответствуют следующей формуле:

где R представляет собой C₆-C₂₀ линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную алкильную группу, предпочтительно C₁₂-C₁₈ алкильную группу и более предпочтительно С₁₄-С₁₆ алкильную группу, и Х+ представляет собой Н или катион, например катион щелочного металла (например, натрия, калия, лития, кальция, магния и т.п.). Особенно приемлемые С₆-С₂₀ алкилалкоксилированные линейные или разветвленные дифенилоксидные дисульфонатные поверхностно-активные вещества для использования в данном изобретении представляют собой С₁₂ разветвленную дифенилоксиддисульфоновую кислоту и C₁₆ линейную дифенилоксиддисульфонатную натриевую соль, соответственно коммерчески доступные от DOW под торговой маркой Dowfax 2А1® и Dowfax 8390®.

Другие анионные поверхностно-активные вещества, полезные в данном изобретении, включают соли (в том числе, например, соли натрия, калия, аммония и замещенного аммония, такие как моно-, ди- и триэтаноламинные соли) мыла, С₈-С₂₄ олефинсульфонаты, сульфонированные поликарбоновые кислоты, полученные путем сульфонирования продукта пиролиза цитратов щелочно-земельных металлов, например, как описано в Британском патенте №1082179, С₈-С₂₄ алкилполигликоэфирсульфаты (содержащие до 10 молей этиленоксида); алкилэфирсульфонаты, такие как C₁₄-C₁₆ метилэфирсульфонаты; ацилглицеролсульфонаты, жирные олеилглицеролсульфаты, алкилфенолэтиленоксидэфирсульфаты, алкилфосфаты, изотионаты, такие как ацилизотионаты, N-ацилтаураты, алкилсукцинаматы и сульфосукцинаты, моноэфиры сульфосукцината (в особенности насыщенные и ненасыщенные С₁₂-С₁₈ моноэфиры), диэфиры сульфосукцината (в особенности насыщенные и ненасыщенные C₆-C₁₄ диэфиры), ацилсаркозинаты, сульфаты алкилполисахаридов, такие как сульфаты алкилполиглюкозида (неионные несульфированные соединения, описанные ниже), алкилполиэтокси карбоксилаты, такие, как имеющие формулу RO(CH₂CH₂O)_kCH₂COO^- М⁺, где R представляет собой С₈-С₂₂ алкил, k представляет собой целое число от 0 до 10, а М представляет собой растворимый солеобразующий катион. Смоляные кислоты и гидрогенизированные смоляные кислоты также являются приемлемыми, например канифоль, гидрогенизированная канифоль и смоляные кислоты и гидрогенизированные смоляные кислоты, которые присутствуют в или получены из таллового масла. Другие примеры приведены в «Surface Active Agents and Detergents» (Vol. I and II by Schwartz, Perry and Berch). Множество таких поверхностно-активных веществ также в общем описано в патенте США 3929678, выданном 30 декабря 1975 в Laughlin, et al. в колонке 23, строка 58 - колонка 29, строка 23.

Цвиттерионные поверхностно-активные вещества представляют собой другой класс предпочтительных поверхностно-активных веществ в контексте настоящего изобретения.

Цвиттерионные поверхностно-активные вещества содержат катионные и анионные группы на той же молекуле в широком диапазоне pH. Типичная катионная группа представляет собой группу четвертичного аммония, хотя и другие положительно заряженные группы, такие, как сульфониевая и фосфониевая группы, также могут быть использованы. Типичные анионные группы представляют собой карбоксилаты и сульфонаты, предпочтительно сульфонаты, хотя и другие группы, такие как сульфаты, фосфаты и т.п., могут быть использованы. Некоторые общие примеры этих моющих средств описаны в патентной литературе: патентах США №№2082275, 2702279 и 2255082.

Конкретным примером цвиттерионного поверхностно-активного вещества является 3-(N-додецил-N,N-диметил)-2-гидроксипропан-1-сульфонат (лаурил гидроксил султаин), который доступен от McIntyre Company (24601 Governors Highway, University Park, Illinois 60466, USA) под торговой маркой Mackam LHS®. Другим конкретным цвиттерионным поверхностно-активным веществом является C_12-14 ациламидопропилен (гидроксипропилен) сульфобетаин, который доступен от McIntyre под торговой маркой Mackam 50-SB®. Другие очень полезные цвиттерионные поверхностно-активные вещества включают гидрокарбил, например жирные алкилен бетаины. Высоко предпочтительным цвиттерионным поверхностно-активным веществом является Empigen ВВ®, кокодиметилбетаин производства Albright & Wilson. Другим, не менее предпочтительным цвиттерионным поверхностно-активным веществом является Mackam 35НР®, кокоамидопропилбетаин производства McIntyre.

Другой класс предпочтительных поверхностно-активных веществ включает группу, состоящую из амфотерных поверхностно-активных веществ. Одно из приемлемых амфотерных поверхностно-активных веществ представляет собой C₈-C₁₆ амидо алкилен глицинатное поверхностно-активное вещество («амфоглицинат»). Другое приемлемое амфотерное поверхностно-активное вещество представляет собой C₈-C₁₆ амидо алкилен пропионатное поверхностно-активное вещество («амфопропионат»). Другие приемлемые, амфотерные поверхностно-активные вещества представлены поверхностно-активными веществами, такими, как додецилбета-аланин, N-алкилтаурины, такими как полученные путем взаимодействия додециламина с изотионатом натрия в соответствии с доктриной патента США №2658072, N-высшими алкиласпартамовыми кислотами, такими, как производимые в соответствии с доктриной патента США №2438091, а также продуктами, продаваемыми под торговой маркой «Miranol®», описанными в патенте США №2528378.

Хелатирующие агенты

Один класс необязательных соединений для использования в данном изобретении включает хелатирующие агенты или их смеси. Хелатирующие агенты могут быть включены в композиции в данном изобретении в количествах в диапазоне от 0,0% до 10,0% по массе всей композиции, предпочтительно от 0,01% до 5,0%.

Приемлемые фосфонатные хелатирующие агенты для использования в данном изобретении могут включать этан 1-гидрокси дифосфонаты щелочных металлов (HEDP), алкилен поли(алкиленфосфонат), а также амино-фосфонатные соединения, включая амино аминотри(метиленфосфониевую кислоту) (АТМР), нитрилотриметиленфосфонаты (NTP), этилендиаминтетраметиленфосфонаты и диэтилентриаминпентаметилен фосфонаты (DTPMP). Фосфонатные соединения могут присутствовать как в кислотной форме, так и в виде солей различных катионов некоторых или всех их функциональных кислот. Предпочтительные фосфонатные хелатирующие агенты для использования в данном изобретении представляют собой диэтилентриаминпентаметиленфосфонат (DTPMP) и этан 1-гидроксидифосфонат (HEDP). Такие фосфонатные хелатирующие агенты коммерчески доступны от Monsanto под торговой маркой DEQUEST®.

Полифункционально замещенные ароматические хелатирующие агенты также могут быть полезны в композициях в данном изобретении. См. патент США 3812044, выданный 21 мая 1974 года, Connor et al. Предпочтительными соединениями этого типа в кислотной форме являются дигидроксидисульфобензолы, такие как 1,2-дигидрокси-3,5-дисульфобензол.

Предпочтительным биоразлагаемым хелатирующим агентом для использования в данном изобретении является этилендиамин N,N'-диянтарная кислота, или ее соли щелочных или щелочно-земельных металлов, соли аммония или заменителей аммония или их смеси. Этилендиамин N,N'-диянтарные кислоты, в особенности (S,S)-изомер были подробно описаны в патенте США 4704233, выданном 3 ноября 1987 г. Hartman and Perkins. Этилендиамин N,N'-диянтарные кислоты, например, коммерчески доступны под торговой маркой ssEDDS® от Palmer Research Laboratories.

Приемлемые аминокарбоксилаты для использования в данном изобретении включают этилендиаминтетраацетаты, диэтилентриаминпентаацетаты, диэтилентриаминпентаацетат (DTP А), N-гидроксиэтилэтилендиаминтриацетаты, нитрилотри-ацетаты, этилендиамин тетрапропионаты, триэтилентетраамингекса-ацетаты, этанолдиглицины, пропилендиамин тетрауксусную кислоту (PDTA) и метилглицин ди-уксусную кислоту (MGDA), как в их кислой форме, так и в форме соли щелочных металлов, аммония и замещенного аммония. Особенно приемлемыми аминокарбоксилатами для использования в данном изобретении являются диэтилентриаминпентауксусная кислота, пропилендиаминтетрауксусная кислота (PDTA), которая, например, коммерчески доступна от BASF под торговой маркой Trilon FS® и метилглицин ди-уксусная кислота (MGDA).

Дополнительные карбоксилатные хелатирующие агенты для использования в данном изобретении включают салициловую кислоту, аспарагиновую кислоту, глутаминовую кислоту, глицин, малоновую кислоту или их смеси.

Уловитель радикалов

Композиции в соответствии с настоящим изобретением могут дополнительно содержать уловитель радикалов или их смесь.

Приемлемые уловители радикалов для использования в данном изобретении включают хорошо известные замещенные моно- и дигидроксибензолы и их аналоги, алкил и арил карбоксилаты и их смеси. Предпочтительно такие уловители радикалов для использования в данном изобретении включают ди-трет-бутилгидрокситолуол (ВНТ), гидрохинон, ди-трет-бутилгидрохинон, моно-трет-бутилгидрохинон, трет-бутил-гидроксианизол, бензойную кислоту, толуиловую кислоту, катехол, трет-бутилкатехол, бензиламин, 1,1,3-трис(2-метил-4-гидрокси-5-трет-бутилфенил)бутан, н-пропил-галлат, и их смеси и высоко предпочтительным является ди-трет-бутил гидрокситолуол. Такие уловители радикалов, как N-пропил-галлат могут быть коммерчески доступны от Nipa Laboratories под торговой маркой Nipanox S1®.

Уловители радикалов, если их используют, могут типично присутствовать в данном изобретении в количествах до 10% по массе всей композиции и предпочтительно от 0,001% до 0,5% по массе. Наличие уловителей радикалов может способствовать химической стабильности композиций в соответствии с настоящим изобретением.

Отдушка

Приемлемые соединения отдушек и композиции для использования в данном изобретении представляют собой, например, описанные в ЕР-А-0957156 в соответствии с параграфом, озаглавленным «Отдушка», на стр. 13. Композиции в данном изобретении могут содержать ингредиент отдушки или их смеси в количествах до 5,0% по массе всей композиции, предпочтительно в количествах от 0,1% до 1,5%.

Краситель

Жидкие композиции в соответствии с настоящим изобретением могут быть окрашенными. Соответственно, они могут содержать краситель или их смеси.

Форма доставки композиций

Композиции в данном изобретении могут быть упакованы в различную приемлемую упаковку, известную специалистам в данной области техники, такую, как пластиковые бутылки для розлива жидких композиций, пластиковые бутылки или бутылки, оснащенные триггером распылителя для распыления жидких композиций. Альтернативно, пастообразные композиции в соответствии с настоящим изобретением могут быть упакованы в тюбик.

В альтернативном варианте осуществления в данном изобретении жидкая композиция в данном изобретении пропитана на подложку, предпочтительно подложку в виде гибкого, тонкого листа или блока материала, такого как губка.

Приемлемые подложки являются ткаными или неткаными листами, листами на основе целлюлозных материалов, губкой или пеной с открытой ячеистой структурой, например пенополиуретаном, целлюлозной пеной, меламиновой пеной и т.д.

Способ очистки поверхности

Настоящее изобретение включает способ чистки и/или глубокой очистки поверхности жидкой композицией в соответствии с настоящим изобретением. Приемлемые поверхности в данном изобретении описаны в данном изобретении выше под заголовком «Жидкая композиция для чистки/глубокой очистки».

В предпочтительном варианте осуществления указанную поверхность вводят в контакт с композицией в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно при этом указанную композицию наносят на указанную поверхность.

В другом предпочтительном варианте осуществления способ в данном изобретении включает стадии распределения (например, путем распыления, заливки, сжимания) жидкой композиции в соответствии с настоящим изобретением из контейнера, содержащего указанную жидкую композицию, а затем чистки и/или глубокой очистки указанной поверхности.

Композиция в данном изобретении может быть в чистом виде или в разбавленном виде.

Под «в чистом виде» следует понимать, что указанная жидкая композиция наносится непосредственно на обрабатываемую поверхность, не подвергаясь никаким разбавлениям, т.е. жидкую композицию в данном изобретении наносят на поверхность, как это описано в данном изобретении.

Под «в разбавленном виде» имеется в виду в данном изобретении, что указанная жидкая композиция разбавляется пользователем типично водой. Жидкую композицию разбавляют перед использованием до типичного уровня разбавления в 10 раз превышающем массу воды. Обычно рекомендованный уровень разбавления составляет 10% разбавления композиции в воде.

Композиция в данном изобретении может быть нанесена с использованием соответствующего средства, такого как швабра, бумажное полотенце, щетка (например, зубная щетка) или ткань, или нанесена непосредственно рукой, смоченного в разбавленной или чистой композиции в данном изобретении. Дополнительно, после нанесения на указанную поверхность указанная композиция может быть распределена по этой поверхности с помощью соответствующего средства. В самом деле, указанную поверхность можно протирать с помощью швабры, бумажного полотенца, щетки или ткани.

Способ в данном изобретении может дополнительно включать стадию полоскания, предпочтительно после применения указанной композиции. Под «полосканием» в данном изобретении подразумевают контакт очищенной/глубоко очищенной поверхности способом в соответствии с настоящим изобретением со значительными количествами подходящего растворителя, типично, воды, непосредственно после стадии нанесения жидкой композиции в данном изобретении на указанную поверхность. Под «значительными количествами» имеется в виду в данном изобретении от 0,01 л до 1 л воды на м² поверхности, более предпочтительно от 0,1 л до 1 л воды на м² поверхности.

В предпочтительном варианте осуществления в данном изобретении способ очистки представляет собой способ очистки бытовых твердых поверхностей жидкой композицией в соответствии с настоящим изобретением.

Примеры формованных частиц, полученных из пены с наполнителями

Обозначение сырья пены:

PU = полиуретан (CAS номер 53862-89-8 или 57029-46-6)

РНВ = полигидроксибутират (CAS номер 26063-00-3 пр.: от Tianan или Biomer)

PHBV = полигидроксибутират-со-валерат (CAS номер 80181-31-3 пр.: от Tianan или Biomer)

PLA = полимолочная кислота (CAS номер 26100-51-6 пр.: от Nature Works)

PCL = поликапролактон (CAS номер 24980-41-4 пр.: от Perstorp)

PBS = полибутиленсукцинат (CAS номер 10034-55-6 пр.: от CSM)

РВАТ = полибутиленадипат терефталат (CAS номер 10034-55-6 пр.: от BASF)

TPS = термопластичный крахмал (CAS номер 9005-25-8, например: от Aldrich)

Обозначение сырья наполнителя:

STR-M = крахмал из кукурузы (например: от Cargill, Roquette)

STR-R = крахмал из риса (с высоким содержанием амилозы (например: от Cargill, Roquette))

STR-W = крахмал из пшеницы (например: от Cargill, Roquette)

STR-P (например: от Cargill, Roquette)

CF = целлюлозные волокна (например: Arbocel от Rettenmaier, например: просеянные или замененные от Arbocel UFC 3, М3, М8, М80 ВЕ600 10 ТС) или от Compomat)

WF = древесные волокна (например: просеянные или замененные от WF-9-400 от Compomat или от Arbocel или Lignocel от Rettenmaier, например: С320 или от Compomat)

OS = оливковая косточка (например: просеянная или замененная Goonvean, Arbocel OS)

WAF = мука из грецкого ореха (например: просеянная или замененная Goonvean или Evonik)

CF = зерновое волокно (например: просеянное или замененное от Rehofix, например: MK100, MK300 от Rettenmaier или от Compomat или от Goonvean)

RH = рисовая шелуха (например: от Compomat)

TALC = тальк (CAS номер 14807-96-6 просеянный или замененный от Kobo AJM, Ех-15, СТ-250 или от Imerys OOSC, Superior М10 DEC)

BAS = сульфат бария (например: CAS номер 7727-43-7 от KOBO или Aldrich)

MICA = слюда (например: CAS номер 12001-26-2 просеянная или замененная от Mica Y1800, Y3000, S25 от KOBO)

KAO = каолин (например: просеянный или замененный от Polwhite В (от Imerys))

PU = полиуретан (CAS номер 53862-89-8 или 57029-46-6)

PHBV = полигидроксибутират-со-валерат (CAS номер 80181-31-3 пр.: от Tianan или Biomer)

Были получены следующие композиции, содержащие перечисленные ингредиенты в перечисленных пропорциях (мас. %). Примеры 1-16 в данном изобретении предназначены для иллюстрации настоящего изобретения, но не должны быть обязательно использованы для ограничения или иного определения объема настоящего изобретения.

Примеры композиций, содержащих абразивные частицы:

Композиция для очистки твердых поверхностей ванных комнат

Композиция для очистки твердых поверхностей ванных комнат (продолжение):

Моющие композиции для мытья посуды вручную

Общая обезжиривающая композиция:

Чистящая композиция:

Жидкая композиция для чистки стекла:

Размеры и значения, описанные в данном изобретении, не должны быть истолкованы как строго ограниченные точными численными значениями, которые указаны. Вместо этого, если не указано иное, каждый такой размер предназначен для обозначения, как процитированного значения, так и функционально эквивалентного диапазона, охватывающего данное значение. Например, размер, описанный как «40 мм», предназначен для обозначения «приблизительно 40 мм».

1. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки, содержащая несферические и/или неперекатывающиеся биоразлагаемые абразивные чистящие частицы, полученные из пеноструктуры с открытыми ячейками, имеющей плотность от 10 кг/м³ до 200 кг/м³, обладающей размерами ячеек 100-1000 микрометров и содержащей множество каркасов, имеющих аспектное соотношение длины каркаса к толщине каркаса (L/T) в диапазоне от 1,5 до 10, при этом указанные биоразлагаемые абразивные чистящие частицы содержат множество частиц наполнителя, по меньшей мере, частично включенных в них, характеризующаяся тем, что размер частицы указанных биоразлагаемых абразивных чистящих частиц больше, чем размер частицы указанных частиц наполнителя, и при этом соотношение среднего диаметра сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, для указанных частиц наполнителя и указанных биоразлагаемых абразивных чистящих частиц составляет от 0,01 до 0,2, причем диаметр сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, измерен в соответствии с ISO 9276-6, при этом частицы наполнителя содержат материал, выбранный из группы, состоящей из органических, неорганических материалов и их смесей, при этом органический материал выбран из растительного сырья, по существу, материала на основе целлюлозы или лигноцеллюлозы, выбранного из волокон скорлупы ореха, древесины, хлопка, льна или бамбука, кукурузного початка, рисовой шелухи, сахаров и/или, более широко, углеводов, особенно крахмала предпочтительно из зерна, кукурузы, картофеля или мочевины; других частей растений, выбранных из группы, состоящей из стеблей, корней, листьев, семян; сложных полиэфиров; биоразлагаемых сложных полиэфиров, выбранных из группы, состоящей из полигидроксиалканоатов, поли(молочной кислоты), поликапролактона, полиамидоэфира, алифатических и/или ароматических сложных сополиэфиров и их смесей; и их смесей.

2. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, отличающаяся тем, что биоразлагаемые абразивные чистящие частицы имеют насыпную плотность от более чем 100 кг/м³ до менее чем 150 кг/м³.

3. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, отличающаяся тем, что биоразлагаемые абразивные чистящие частицы имеют степень биоразлагаемости более чем 50% в соответствии с тестовым методом ASTM6400.

4. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, отличающаяся тем, что частицы наполнителя характеризуются диаметром сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, от 1 мкм до 70 мкм, как измерено в соответствии с ISO 9276-6.

5. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, отличающаяся тем, что частицы наполнителя характеризуются диаметром сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, от 2 мкм до 50 мкм, как измерено в соответствии с ISO 9276-6.

6. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, отличающаяся тем, что частицы наполнителя характеризуются диаметром сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, от 2 мкм до менее чем 45 мкм, как измерено в соответствии с ISO 9276-6.

7. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, отличающаяся тем, что частицы наполнителя характеризуются диаметром сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, от 5 мкм до менее чем 30 мкм, как измерено в соответствии с ISO 9276-6.

8. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, отличающаяся тем, что неорганический материал выбран из группы, состоящей из карбонатной или сульфатной соли, филлосиликатного материала и их смесей.

9. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, отличающаяся тем, что частицы наполнителя содержатся в количестве от более чем 15% до 60% по массе абразивной чистящей частицы.

10. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, отличающаяся тем, что частицы наполнителя содержатся в количестве от более чем 30% до 60% по массе абразивной чистящей частицы.

11. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, отличающаяся тем, что биоразлагаемый материал выбран из группы, состоящей из биоразлагаемых термопластичных сложных полиэфиров, предпочтительно выбранных из группы, состоящей из полигидроксиалканоатов, выбранных из полигидроксибутирата, полигидроксибутират-со-валерата, полигидроксибутират-со-гексаноата, а также их смесей, поли(молочной кислоты), поликапролактона, полиамидоэфира, алифатических и/или ароматических сложных сополиэфиров, выбранных из сложного сополиэфира, содержащего смесь янтарной, адипиновой, терефталевой дикислот, мономер пропандиола, бутандиола, пентандиола и их смеси; термопластичного крахмала; и их смесей.

12. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, отличающаяся тем, что материал наполнителя представляет собой материал на основе крахмала с высоким содержанием амилозы, при этом содержание амилозы составляет выше 30% от массы всего крахмала.

13. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, отличающаяся тем, что частицы наполнителя являются, по существу, нерастворимыми в воде.

14. Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, отличающаяся тем, что частицы наполнителя являются водорастворимыми и содержатся в количестве менее чем 30% по массе абразивной чистящей частицы.

15. Способ получения формованных несферических и/или неперекатывающихся биоразлагаемых абразивных чистящих частиц для использования в жидкой композиции для чистки и/или глубокой очистки по п. 1, при этом указанный способ включает стадии, на которых:

i. смешивают эффективное количество частиц наполнителя с одним или более биоразлагаемыми термопластичными материалами с получением гомогенного раствора, при этом указанные частицы наполнителя характеризуются диаметром сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, от 1 мкм до 70 мкм, как измерено в соответствии с ISO 9276-6;

ii. вспенивают гомогенный раствор; и

iii. измельчают пену с получением биоразлагаемых абразивных частиц.

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что эффективное количество частиц наполнителя составляет более чем 15% по массе композиции абразивной чистящей частицы.

17. Способ по п. 15, отличающийся тем, что частицы наполнителя являются, по существу, нерастворимыми в воде и предпочтительно характеризуются средним диаметром сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, от 2 мкм до менее чем 45 мкм, как измерено в соответствии с ISO 9276-6.

18. Способ по п. 15, отличающийся тем, что стадию вспенивания ii выполняют посредством экструзионного вспенивания, при этом частицы наполнителя дополнительно действуют в качестве зародышеобразователя, для повышения скорости кристаллизации, причем смешанная композиция стадии i дополнительно содержит от 3 до 15% по массе вспенивающего вещества при температуре от 80 до 240°С и давлении от 0,5 до 30 МПа перед стадией снижения давления при скорости более чем 0,5 МПа/с и менее чем 10 МПа/с, причем температура находится в диапазоне от температуры плавления термопластичного материала, Tm, до Tm минус 60°С.

19. Способ по п. 15, отличающийся тем, что стадия iii включает стадии превращения пены во фрагменты пены размером от 1 мм до 100 мм в большем измерении с последующим измельчением указанных фрагментов пены в частицы, характеризующиеся средним диаметром сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, в диапазоне от 100 до 350 микрон, с помощью устройства, выбранного из эродирующего колеса, вальцовой дробилки, роторной мельницы, лопастной мельницы, струйной мельницы и их комбинаций, причем температуру измельчения регулируют, чтобы она оставалась ниже Т, где Т=Tm-Tn, и Tn составляет 30°С.