CZ257698A3

CZ257698A3 - Detergenční prostředek

Info

Publication number: CZ257698A3
Application number: CZ982576A
Authority: CZ
Inventors: Albert Joseph Post; Frederick Silvio Osmer; Michael Francis Petko
Original assignee: Unilever N. V.
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 1999-07-14
Also published as: EA199800719A1; AU709792B2; WO1997030142A1; US5683973A; EP0885282A1; KR100453672B1; AU1598897A; ES2159388T3; DE69705394T2; CN1109739C; JP2000504760A; DE69705394D1; EP0885282B1; BR9707452A; PL328305A1; ZA971123B; KR19990082613A; CN1214727A; CA2245696A1; AR005822A1

Description

Předkládaný vynález se týká jemných syntetických prostředků na mytí pokožky ve formě kostek, u kterých bylo zjištěno, že malá množství polyalkylenglykolu nebo směsi polyalkylenglykolu, kde použitý polyalkylenglykol nebo glykoly mají relativně nízkou teplotu tání, usnadňují extruzi kostek v mísících a homogenizačních šnekových lisech na mýdlo - pelotézách.

ío Dosavadní stav techniky

Syntetické detergentní (syndetové) prostředky pro mytí ve formě kostek, které neobsahují mýdlo nebo obsahují pouze malé množství mýdla, obecně obsahují podstatnou část dalšího materiálu, který slouží pro propůjčení struktury kostce. Jako výborné strukturanty pro tyto jemné syndetové prostředky pro mytí byly známy polyalkylenoxidy jako je polyethylenglykol s dostatečně vysokou molekulovou hmotností, aby byly při pokojové teplotě tuhé. Přihlašovatelé související přihlášky, US No. 08/408,697 (Massaro) popisují například velmi jemnou syndetovou kostku, kterou lze formovat s nižší hmotnostní hladinou syndetových čisticích prostředků než je hladina strukturantů.

Obecně je však nesnadné zpracovávat kostky strukturované relativně vysokými hladinami strukturantů konvenčními způsoby výroby mýdla jako je mletí, míšení a homogenizace a ražení. Existuje velmi úzká rovnováha, která musí být dosažena mezi složkami prostředků pro mytí ve formě kostek, která dovolí vytvoření dostatečně měkkého materiálu pro extrudování v rafinačních jednotkách a pelotézách,

9999 ♦ * 9 999 9999 • 9 9999 «9 9 9

299 · 9 9 9999 9 999 999

- 99999 99

9999 9 99 9 99 99 avšak ne tak měkkého, aby nemohl být tvarován ražením do formy kostek.

Do prostředků ve formě kostek byly přidávány různé složky pro dosažení lubrikace, tj. usnadnění extruze. Například vyšší obsahy vody zlepšují zpracovatelnost v extrudérech, avšak měkkost produktu je obvykle nepřijatelná pro ražení. Vyšší hladiny vody v hotovém produktu mohou také vést ke vzniku kašovitých kostek, které by byly pro zákazníka nepřijatelné. Další přístup je přidávat mastné kyseliny s krátkým řetězcem (například kokosové) nebo silikonové oleje. Tyto složky však mají nepříznivý vliv na mydlivost kostky. Je tedy zapotřebí změnit reologické chování syndetových prostředků pro mytí ve formě kostek během kroku extruze při výrobě kostek, aniž by došlo ke zhoršení vlastností v jiných částech výrobního procesu a vlastností důležitých pro zákazníka.

Autoři vynálezu zvolili ten přístup, že zpracovatelnost syndetových kostek se změní přídavkem malého množství polyalkylenglykolu (glykolu) s nízkou molekulovou hmotností, které mají teplotu tání nižší než 40 °C. Použití polyalkylenglykolů s nízkou teplotou tání v kostkách strukturovaných polyalkylenglykoly s vyšší teplotou tání (které je obvykle nesnadné extrudovat) zvyšuje rychlost extruze kostek.

Například použití ve vodě rozpustných strukturantů (složka (b) nároku 1 předkládaného vynálezu) jako jsou polyalkylenoxidy (například polyethylenglykol) v kostkách není samo o sobě nové.

US patenty No. 3,312,626 a 3,312,627 (Hooker), které oba popisují toaletní prostředky pro mytí ve formě kostek s obsahem polyethylenglykolu s polymerizačním rozmezím od 100 do přibližně 500 (molekulová hmotnost přibližně 4000 až 20 000). Tyto polyalkylenglykoly však nejsou popisovány ve smyslu jejich použití v kombinaci s polyalkylenglykolem (polyalkylenglykoly) s teplotou tání nižší než 40 °C (například pro zlepšení zpracování). Kostky

Φφ φφφφ

- 3 Φ

Φ ·

ΦΦΦ1

Φ φφ φφ • φ · * φ φ φ φ φφφ φφφ • φ φφ «φ popisované v těchto odkazech navíc využívají jako nezbytných povrchově aktivních látek neiontových povrchově aktivních látek (které tvoří 30 až 70 % kostek) na rozdíl od kostech podle předkládaného vynálezu, u kterých v systému povrchově aktivních látek převažují aniontové povrchově aktivní látky nebo směsi aniontových a amfoterních povrchově aktivních látek.

WO 95/13356 (Procter and Gamble) popisuje prostředky pro mytí ve formě kostek obsahující 10 až 70 dílů sodné soli acylisethionátu (aniontová povrchově aktivní látka) a 4 až 15 dílů kapalného polyolu (s výhodou glycerolu). Na stránkách 8 až 9 se uvádí, že pojivém může být polyalkylenglykol s výhodou s nízkou molekulovou hmotností (tj. nižší než 2000, s výhodou pod 1500). Polyalkylenglykol by měl tedy s výhodou teplotu tání nižší než 40 °C.

Kostky podle předkládaného vynálezu však musí obsahovat nejen nízkomolekulární polyalkylenglykol nebo směs polyalkylenglykolů s nízkou teplotou tání (složka (c) podle nároku 1 předkládaného vynálezu), ale musí také obsahovat více než 10 % polyalkylenglykolů nebo směsi polyalkylenglykolů s teplotou tání vyšší než 40 °C (složka (b) nároku 1) a polyalkylenglykol (polyalkylenglykoly) s nižší teplotou tání. To znamená, že při použití polyalkylenglykolových strukturantů s vyšší teplotou tání bylo neočekávaně zjištěno, že přídavek malých množství polyalkylenglykolů nebo směsí polyalkylenglykolů s nižší teplotou tání podstatným způsobem zlepšuje zpracování.

WO 93/07245 (Nephin) nepopisuje směsi výšemolekulárních (tajících při vyšší teplotě) a nízkomolekulárních (tajících při nižší teplotě) polyalkylenglykolů nebo glykolů. Tyto systémy však musí obsahovat alespoň 65 % vysokomolekulárního PEG a ne více než přibližně 20 % (12 % až 20 %) syntetického detergentu. Kostky podle předkládaného vynálezu obsahují naopak více než 10 % až 60 % (tj. hodnoty značně menší než 65 %), s výhodou 15 % až 50 %, výhodněji 15 % až 45 % vysokomolekulárního polyalkylenglykolů (glykolů) s vyšší ♦ ♦ ···· ♦ * · · * · · · · » • · · · · · ····

9 9 9 9 9 9999 · 999 999

- · · · · · · »

9999 9 99 · ·· ·· teplotou tání; a syntetická povrchově aktivní látka tvoří více než 25 % prostředku ve formě kostky.

Použití malých množství nízkomolekulárního polyalkylenglykolu s nižší teplotou tání (méně než 40 °C) (tj. pro zlepšení zpracování extruzí) v kostkách se specifickým složením podle předkládaného vynálezu (tj. více než 10 % až 60 % polyalkylenglykolu s méně vysokou molekulovou hmotností; s výhodou více než 20 % systému povrchově aktivních látek) je tedy neznámé.

Nakonec přihlašovatelé upozorňují na vlastní související přihlášku US No. 08/408,679 (Massaro) podanou 22. 3. 1995 a nyní udělenou. Zde se uvádí použití polyalkylenglykolů s molekulovou hmotností 1500 až 10 000 jako strukturantů kostek. Tento patent však vyžaduje přítomnost strukturantu s teplotou tání (MP) vyšší než 40 °C. Polyalkylenglykoly nebo směsi polyalkylenglykolů podle předkládaného vynálezu (tj. složky (c) nároku 1) musí mít samy nebo společně teplotu tání nižší než 40 °C. Navíc se neuvádí nebo nenavrhuje použití polyalkylenglykolu nebo směsi polyalkylenglykolů s takto nízkou teplotou tání; nebo že by takové sloučeniny mohly významně zlepšit vlastnosti při zpracování.

V oboru tedy existuje potřeba najít způsoby zlepšení vlastností kostek při zpracování, kde tyto kostky obsahují relativně velká množství vysokomolekulárního polyalkylenglykolu s vyšší teplotou tání (tj. více než 10 % až 60 %, s výhodou více než 10 % až 50 %) a množství povrchově aktivních látek větší než 20 %.

Podstata vynálezu

Přihlašovatelé neočekávaně zjistili, že jestliže se přidá 0,1 až % hmotnostních, s výhodou 1 až 8 % hmotnostních, s výhodou 1 až % hmotnostních polyalkylenglykolu nebo směsi polyalkylenglykolů s teplotou tání nižší než 40 °C do směsí obsahujících:

*· ··*· • · · • · ···· · · · · • · · · · · « · · ·

5· · · · · ···· · ··· ···

- · · · * · ·· ··** * ·· » ·· ·· (a) 10 až 60 % hmotnostních syntetického nemýdelného detergentu nebo směsi syntetických nemýdelných detergentu;

(b) více než 10 až 60 % hmotnostních, s výhodou více než 10 až 5 50 % hmotnostních vysokomolekulárního polyalkylenglykolu s teplotou tání (MP) vyšší než 40 °C, s výhodou vyšší než 45 °C, výhodněji vyšší než 50 °C;

(c) 5 až 50 % hmotnostních ve vodě nerozpustného strukturantu s teplotou tání vyšší než 40 °C;

io (d) 1 až 14 % vody, s výhodou 1 až 10 %, výhodněji 2 až 8 %;

(e) 0 až 25 % ve vodě rozpustného škrobu; a (f) 0 až 10 % soli C8-C22 monokarboxylové kyseliny, nastane podstatné zlepšení při zpracování, takže tyto kostky se zpracovávají mnohem snadněji (tj. extrudují v pelotéze významně vyšší rychlostí) ve srovnání se směsí, do které nebyly polyalkylenglykol s nižší teplotou tání nebo směs takových polyalkylenglykolů přidány.

Předkládaný vynález se týká jemných prostředků ve formě mýdlových kostek, které obsahují více než 10 % až 60 %, s výhodou více než 10 % až 50 % polyalkylenglykolu, ve vodě rozpustný strukturant s teplotou tání vyšší než 40 °C, s výhodou vyšší než 45 °C a výhodněji vyšší než 50 °C; a 10 % až 60 % syntetického nemýdelného detergentu nebo směsí takových detergentů (s výhodou systémů povrchově aktivních látek s obsahem aniontové povrchově 25 aktivní látky nebo povrchově aktivních látek, amfoterních povrchově aktivních látek nebo jejich směsí). Kostky také obsahují ve vodě nerozpustný strukturant (například C12-C24 mastnou kyselinu), 1 % až 14 % vody a popřípadě ve vodě rozpustný škrob a C₈ až C22 monokarboxylovou kyselinu.

·· ··#· ·· · ·· ·· • · « » · · · • ··· « · · ·

9 9 · · · ···· · ··· ···

- ··«·· · «

99·· 9 99 9 99 99

Typicky se tyto kostky vyrábějí míšením všech složek při teplotách vyšších než 80 °C přibližně 15 až 120 minut (tj. dostatečně dlouhou dobu pro vytvoření roztavené směsi), ochlazením směsi na chlazeném válci, míšením lupínků/vloček vytvořených chladicím válcem v rafinéru dokud není hmota z lupínků ohebnější a průchodem rafinované hmoty do pelotézy, kde se materiál extruduje, razí a řeže na kostky.

Přihlašovatelé neočekávaně zjistili, že jestliže se do takových směsí přidá více než 0,01 až 10 % hmotnostních, s výhodou 1 % až io přibližně 8 %, výhodněji 1 % až 7 % polyalkylenglykolu nebo směsi polyalkylenglykolů s teplotou tání nižší než 40 °C, podstatně vzroste rychlost, se kterou jsou kostky extrudovány z pelotézy (pravděpodobně funkce míry ohebnosti nebo lepivosti směsi po rafinaci a před vstupem do pelotézy).

Výhodné je, jestliže je polyalkylenglykolem polyethylenglykol.

Molekulová hmotnost polyethylenglykolu by se měla pohybovat od 100 do 1000 nebo by měla směs polyethylenglykolu mít molekulovou hmotnost mezi 100 a méně než 1500, takže teplota tání polyalkylenglykolu nebo směsi polyalkylenglykolů je méně než 40 °C.

Složky kostek se uvádějí podrobněji dále.

Systém povrchově aktivních látek

Kostky podle vynálezu obsahují 10 až 60 %, s výhodou více než 20 % až 50 %, výhodněji 25 až 50 % z celkových složek kostky syntetické nemýdelné povrchově aktivní látky.

Konkrétněji bude systém povrchově aktivních látek obecně obsahovat alespoň jednu aniontovou povrchově aktivní látku, zwitteriontovou povrchově aktivní látku nebo s výhodou směs aniontových nebo aniontových a zwitteriontových povrchově aktivních látek.

• fc fc··· • fc · • · · fcfcfc · · · * fc · · · · · « · · «

7« · fcfcfc ···· · fcfcfc ··· “ fcfc fcfc · fcfc • fcfcfc · fcfc · fcfc fcfc

Použitelnou aniontovou povrchově aktivní látkou mohou být alifatické sulfonáty, jako je primární alkan (např. Cg-C₂2) sulfonát, primární alkan (např. C₈-C₂₂) disulfonát, C₈-C₂2alkensulfonát, C₈C22hydroxyalkansulfonát nebo alkylglycerylethersulfonát (AGS); nebo aromatické sulfonáty, jako je alkylbenzensulfonát.

Aniontová povrchově aktivní látka může být také alkylsulfát (např. Ci₂-Ci₈ alkylsulfát) nebo alkylethersulfát (včetně alkylglycerylethersulfátů). Mezí alkylethersulfáty patří sloučeniny vzorce:

RO(CH₂CH₂O)nSO₃M kde R je alkyl nebo alkenyl s 8 až 18 atomy uhlíku, s výhodou 12 až 18 atomy uhlíku, n má průměrnou hodnotu větší než 1,0, s výhodou větší než 3; a M je solubilizační kationt jako je sodík, draslík, amonium nebo substituované amonium. Výhodné jsou laurylethersulfáty amonné a sodné.

Aniontové povrchově aktivní látky mohou také být alkylsulfosukcináty (včetně mono a dialkyl, například ΟθC₂2sulfosukcináty); alkyl a acyltauráty, alkyl a acylsarkosináty, sulfoacetáty, C₈-C₂₂alkylfosfáty a fosfáty, alkylfosfátové estery

2o a alkoxylalkylfosfátové estery, acyllaktáty, C₈-C2₂monoalkylsukcináty a maleáty, sulfoacetáty, alkylglukosidy a acylisethionáty.,

Sulfosukcináty mohou být monoalkylsulfosukcináty vzorce:

R¹O₂CCH₂CH(SO₃M)CO₂M; a 25 amid-MEA sulfosukcináty vzorce

R¹CONHCH₂CH2OCCH2CH(SO3M)CO₂M

- 8 ♦ »*· ·* * ♦ b • · · • · « • · · · · · • « • · · * kde Ri znamená C₈-C₂2alkyl a M je solubilizační kationt.

Sarkosináty se obecně označují vzorcem RCON(CH₃)CH2CO₂M, kde R znamená C₈-C₂oalkyl a M je solubilizační kationt.

Tauráty se obecně popisují vzorcem

R²CONR³CH₂CH₂S0₃M kde R² znamená C8-C2oalkyl, R³ znamená Ci-C4alkyl a M je solubilizační kationt.

Zvláště výhodné jsou C₈-Ci8acylisethionáty. Tyto estery se připravují reakcí mezi isethionátem alkalického kovu se směsnými alifatickými mastnými kyselinami s 6 až 18 atomy uhlíku a jodovým číslem menším než 20. Alespoň 75 % směsných mastných kyselin má od 12 do 18 atomů uhlíku a až do 25 % má od 6 do 10 atomů uhlíku.

Acylisethionáty tvoří, jestliže jsou přítomny, od přibližně 10 % do přibližně 40 % hmotnostních celkového složení kostky. Tato složka je s výhodou přítomna v množství od přibližně 15 % do přibližně 35 %.

Acylisethionát může být alkoxylovaný isethionát jak se popisuje v llardi a další, US patent No. 5,393,466, který je zařazen odkazem.

2o Tato sloučenina má obecný vzorec

O X Y

II i I

R C-O-CH-CH₂-(OCH-CH₂)m-SO₃M 25 kde R je alkylová skupina s 8 až 18 atomy uhlíku, m je celé číslo od 1 do 4, X a Y znamenají atom vodíku nebo alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku a M⁺ je jednomocný kationt jako například sodík, draslík nebo amonium.

3o Aniontová složka bude obecně tvořit od přibližně 10 do 40 % složení kostky, s výhodou 15 až 35 %.

ftft ftftft· • ft • » · · • · ftftftftft ft • ft ft • ftft ftft*

Amfoterní povrchově aktivní látky, které mohou být v rámci předkládaného vynálezu použity, obsahují alespoň jednu skupinu kyselin. Touto skupinou může být skupina karboxylové nebo sulfonové kyseliny. Obsahují kvarterní atom dusíku, a proto jde o kvarterní 5 aminokyseliny. Obecně by měly obsahovat alkylovou nebo alkenylovou skupinu se 7 až 18 atomy uhlíku. Obecně budou vyhovovat celkové struktuře vzorce:

kde R¹ je alkyl nebo alkenyl se 7 až 18 atomy uhlíku;

R² a R³ jsou vždy nezávisle alkyl, hydroxyalkyl nebo karboxyalkyl s 1 až 3 atomy uhlíku;

n je 2 až 4; m je 0 až 1;

x je alkylen s 1 až 3 atomy uhlíku popřípadě substituovaný hydroxyskupinou, a y je -CO₂- nebo -SO3-.

Vhodnými amfoterními povrchově aktivními látkami v rámci uvedeného obecného vzorce jsou jednoduché betainy vzorce

R¹_N⁺—CH2CO2 a amidobetainy vzorce ·· fe··· • · · ··· · · « · • * · · · e ····

W. · · » · ··#· · ··· »·« ····· ·· ··♦· · »* · ·· ··

R²

I

R¹ - CONH(CH2)m—N⁺—CH2CO₂·

I

R3 kde m je 2 nebo 3.

V obou vzorcích znamená R¹ alkyl nebo alkenyl se 7 až 18 atomy uhlíku; a R² a R³ znamenají nezávisle alkyl, hydroxyalkyl nebo karboxyalkyl s 1 až 3 atomy uhlíku. Konkrétně může být R¹ směs C-|₂ a C^alkylových skupin odvozených z kokosového oleje, takže alespoň polovina, s výhodou alespoň tři čtvrtiny skupin R¹ mají 10 až 14 atomů uhlíku. Skupiny R² a R³ jsou s výhodou methyl.

Jako další možnost je amfoterním detergentem sulfobetain vzorce

R²

I, ₊

R —N — (CH₂)₃SO₃'

I

R³ nebo

R²

I

R¹ -CONH(CH2)m N⁺—(CH2)₃SO₃ kde m je 2 nebo 3, nebo jejich varianty, ve kterých je skupina -(CH₂)₃SO₃ nahrazena skupinou tete ···· ·· · ·· tet ·· · · · · · · te · • 9 · · · · · · « · a · · · · · ···· · »·· te··

-11- ·· ··· ·· ····· «· · · · ··

OH

I

-CH2CHCH2SO35 V těchto vzorcích jsou skupiny R¹, R² a R³ jak diskutováno v případě amidobetainu.

Amfoterní povrchově aktivní látky obvykle tvoří 1 % až 10 % složení kostky.

Mohou být také popřípadě použity jiné povrchově aktivní látky 10 (například neiontové, kationtové), ačkoliv tyto látky by obecně netvořily více než 0,01 až 10 % hmotnostních složení kostky.

Neiontovými povrchově aktivními látkami jsou konkrétně reakční produkty sloučenin s hydrofobní skupinou a reaktivním atomem vodíku, například alifatické alkoholy, kyseliny, amidy nebo alkylfenoly s alkylenoxidy, zvláště ethylenoxidem buď samostatně nebo spolu s propylenoxidem. Specifické neiontové povrchově aktivní sloučeniny jsou kondenzáty alkyl(C6-C22)fenolů - ethylenoxidu, kondenzační produkty alifatických (C8-C₁₈)primárních nebo sekundárních přímých nebo rozvětvených alkoholů s ethylenoxidem, a produkty vyrobené kondenzací ethylenoxidu s reakčními produkty propylenoxidu a ethylendiaminu. Jiné tzv. neiontové povrchově aktivní sloučeniny zahrnují terciární aminoxidy s dlouhým řetězcem, terciární fosfinoxidy s dlouhým řetězcem a dialkylsulfoxidy.

Neiontové povrchově aktivní látky mohou být také amidy cukrů, jako jsou amidy polysacharidů. Konkrétně může být povrchově aktivní látkou jeden z laktobionamidů popsaných v US patentu No. 5,389,279 (Au a další), který je zařazen odkazem a polyhydroxyamidy jak se popisují v US patentu No. 5,312,954 (Letton a další), který se tímto zařazuje do předkládané přihlášky odkazem.

Příklady kationtových povrchově aktivních látek jsou kvarterní amoniové sloučeniny jako alkyldimethylamoniumhalogenidy.

• · · · • · · · · ·

- 12 Další použitelné povrchově aktivní látky se popisují v US patentu No. 3,723,325 (Parran Jr.) a publikaci „Surface Active Agents and Detergents“ (díl I a II), Schwartz, Perry & Berch, které se obě zařazují do předkládané přihlášky odkazem.

Výhodný prostředek obsahuje 10 % až 40 % acylisethionátu a 1 % až 10 % betainu. Povrchově aktivní látky budou tvořit více než 20 %, s výhodou 25 % až 40 % složení kostky.

Ve vodě rozpustný polyalkylenglykolový strukturant io Další kritickou sloučeninou kostky je ve vodě rozpustný polyalkylenglykolový strukturant.

Tato složka by měla tvořit více než 10 % hmotnostních až 60 %, s výhodou více než 20 % až 50 % hmotnostních složení kostky.

Polyalkylenglykolový strukturant má teplotu tání 40 až 100 °C, s výhodou 45 až 100 °C, výhodněji 50 až 90 °C.

Materiály zamýšlené jako ve vodě rozpustný strukturant (b) jsou polyalkylenoxidy se středně vysokou molekulovou hmotností a vhodnou teplotou tání a zvláště polyethylenglykoly nebo jejich směsi.

Polyethylenglykoly (PEG), které mohou být použity, mohou mít 20 molekulovou hmotnost v rozmezí 1500 až 20 000.

Je třeba rozumět, že každý produkt (např. Union Oarbide’s Carbowax® PEG-8000) reprezentuje určitá distribuce molekulových hmotností. Tak například PEG 8000 má průměrné rozmezí molekulových hmotností 7000 až 9000, zatímco PEG 300 má průměrné rozmezí molekulových hmotností od 285 do 315. Průměrná molekulová hmotnost produktu může být kdekoliv mezi nízkou a vysokou hodnotou a stále ještě může být dostatečný podíl materiálu s molekulovou hmotností nižší než nízká hodnota a vyšší než vysoká hodnota.

• · _ -i Q _ · · ·· ·

Iv ····· ·· ·

U některých provedení předkládaného vynálezu je výhodné, jestliže obsahují poměrně malé množství polyalkylenglykolu (například polyethylenglykol) s molekulovou hmotností v rozmezí od 50 000 do 500 000, zvláště molekulové hmotnosti kolem 100 000. Bylo zjištěno, že tyto polyethylenglykoly zlepšují hodnoty rychlosti opotřebení kostek. Předpokládá se, že tomu tak je v důsledku zapletení dlouhých polymerních řetězců i při namočení kostky při použití.

Jestliže se použije polyethylenglykolů s takto vysokou molekulovou hmotností (nebo jakýchkoliv jiných ve vodě rozpustných io vysokomolekulárních polyalkylenoxidů), jejich množství je s výhodou od 1 do 5 %, výhodněji od 1 nebo 1,5 do 4 nebo 4,5 % hmotnostních směsi. Tyto materiály se budou obecně používat ve spojení s větším množstvím jiného ve vodě rozpustného strukturantu (b), jako je výše uvedený polyethylenglykol s molekulovou hmotností 1500 až 10 000.

Jako část nebo veškerý ve vodě rozpustný strukturant (b) mohou být také použity některé blokové kopolymery polyethylenoxidu a polypropylenoxidu tající při teplotách v požadovaném rozmezí 40 až 100 °C. Zde jsou výhodné blokové kopolymery, u kterých polyethylenoxid tvoří alespoň 40 % hmotnostních blokového

2o kopolymerú. Tyto blokové kopolymery mohou být použity ve směsích s polyethylenglykolem nebo jiným ve vodě rozpustným .strukturantem na bázi polyethylenglykolu.

Nízkomolekulární polyalkvlenglykol

Klíčem k vynálezu je objev, že jestliže se přidá ke směsi více než 0,01 až 10% hmotnostních, s výhodou 1 % až přibližně 8 %, výhodněji 1 % až 7 % polyalkylenglykolu nebo směsi polyalkylenglykolů s teplotou tání pod 40 °C, zvýší se množství produktu extrudovaného rafinérem mýdla a pelotézou (viz obr. 1).

3o Příkladem polyalkylenglykolu je polyethylenglykol. Molekulová hmotnost polyethylenglykolu by měla být od 100 do 1000, nebo by ·· ···· · · « * · · 8 8 · 8 8 8 8 • · · · · · ···· . . 9 9 9 9 9 8889 9 998 898

-14- ·· 9 9 9 98 ¹ ‘ ···· 9 89998 88 měla směs polyethylenglykolu obsahovat molekulové hmotnosti mezi 100 a pod 1500, takže je teplota tání polyalkylenglykolu nebo směsi polyalkylenglykolů nižší než 40 °C. Jak je zdůrazněno výše, specifikace molekulových hmotností se vztahují k distribucím průměrné molekulové hmotnosti.

Ve vodě nerozpustný strukturant

Ve vodě nerozpustné strukturanty (d) by také měly mít teplotu tání v rozmezí 40 až 100 °C, výhodněji alespoň 50 °C, nejlépe 50 °C io až 90 °C. Zvláště vhodnými materiály jsou mastné kyseliny, zejména mastné kyseliny s délkou uhlíkového řetězce 12 až 24 atomů uhlíku.

Příklady jsou kyselina laurová, myristová, palmitová, stearová, arachidonová a behenová a jejich směsi. Zdroji těchto mastných kyselin jsou mastné kyseliny kokosových ořechů, palem, palmových jader, babasu a loje a zvláště zcela ztužené mastné kyseliny destilovaných mastných kyselin. Mezi další vhodné ve vodě nerozpustné strukturanty patří alkanoly s 8 až 20 atomy uhlíku, zvláště cetylalkohol. Tyto materiály mají obecně rozpustnost ve vodě menší než 5 g/l při 20 °C.

Relativní podíly ve vodě rozpustných strukturantů (b) a ve vodě nerozpustných strukturantů (d) udávají rychlost opotřebení kostek při použití. Přítomnost ve vodě nerozpustného strukturantu má snahu zpožďovat rozpouštění kostky, která je při použití vystavena působení vody, a proto snižuje rychlost opotřebení.

Celkové množství složky (d) je s výhodou od 10 do 40 % hmotnostních směsi.

Další složky

V kostkách by měla být přítomna voda v množství 1 % až

14 % hmotnostních, s výhodou 1 % až 10 % hmotnostních, výhodně

9 ► 9 9 » 9 9

9 9 4

9 9 ·

9

- 15 2 % hmotnostní až 8 % hmotnostních směsi. Prostředky pro mytí mohou popřípadě obsahovat alespoň nějakou látku, která netaje pod 100 °C a funguje jako další strukturant kostky. Tento materiál by měl být přítomen v množství alespoň 0 až 25 % hmotnostních prostředku, s výhodou 5 až 15 %.

Tímto materiálem musí být „opravdu“ ve vodě rozpustný materiál a jako takový nezahrnuje částečně rozpustné škroby jako jsou kukuřičný nebo bramborový škrob, ale místo nich úplně rozpustné škroby jako je maltodextrin.

ío Pojmem ve vodě rozpustný se míní, že roztok škrobu s koncentrací 10 % hmotnostních nebo vyšší ve vodě se rozpustí za vytvoření čirého nebo v podstatě čirého roztoku (kromě malých množství nerozpustného zbytku, který může propůjčit jinak čirému roztoku průsvitný zákal).

V prostředcích ve formě kostek podle předkládaného vynálezu mohou být také přítomna některá mýdla, tj. soli monokarboxylových mastných kyselin s délkami řetězce 8 až 22 atomů uhlíku (složka nároku (g)). Je žádoucí, aby množství nebylo nižší než 10 % hmotnostních prostředku.

Autoři vynálezu zjistili, že případně přítomné ve vodě nerozpustné mýdlo snižuje rychlost opotřebení kostek. Tato ve vodě nerozpustná mýdla jsou soli nasycených mastných kyselin s délkami řetězců 16 až 22 atomů uhlíku, zvláště 16 až 18. Tyto soli jsou s výhodou sodné soli.

Pokud je v prostředku přítomno ve vodě nerozpustné mýdlo, jeho množství s výhodou nepřekročí 20 % hmotnostních prostředku, například se pohybuje v rozmezí od 3 do 9,5 % hmotnostních, výhodněji 5 % až 9 %.

Všechna uvedená procenta jsou procenta hmotností, pokud není definováno jinak · · 0 • ·

- 16 • · ·· 0 ··· · · · · • · 0 0 · 0 ···· • 0 ·0 ····· ·«· ··· • 0 · · · · ·

00*00 00 0 ·· ··

Následující příklady mají vynález pouze ilustrovat, aniž by jakýmkoli způsobem omezovaly jeho nároky.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 ukazuje vliv na rychlost při extrudování (plodding rate) (rychlost, se kterou jsou kostky extrudovány z pelotézy před ražením a řezáním pro balení) kostek při použití polyalkylenglykolu s vyšší teplotou tání (tj. samotný PEG 8000) ve srovnání s použitím kombinace jednoho nebo více polyalkylenglykolů s teplotou tání nižší ío než 40 °C.

Příklady provedení vynálezu

Zpracování

Prostředky pro mytí ve formě kostek podle vynálezu byly vyrobeny důkladným míšením složek v mísiči Drais na 68 kg při teplotách více než 85 °C po dobu 30 minut až 1 hod 30 min. Obsah vlhkosti v materiálu byl během konečného míšení snížen na hodnotu mezi 3 a 5,5 % hmotnostních. Směs byla potom rychle ochlazena na

2o chlazeném válci za vytvoření křehkých vloček. Vločky mohou být popřípadě smíseny s parfémem v mísiči na pevné látky. Vločky byly potom rafinovány jedním nebo více stupni extruze za vytvoření tvárných granulí, které potom byly extrudovány v konečném stupni za vytvoření dlouhých tyčí.

Složení prostředku

Dva příklady složení jsou uvedeny v tabulce 1. V každém případě byl zahrnut srovnávací příklad bez přítomného • » · ·

- 17 ·· ·· nízkomolekulárního PEG. Nízkomolekulární PEG nahradil vysokomolekulární strukturant PEG, pokud byl použit.

Tabulka 1. Jemné prostředky pro mytí ve formě kostek (1)

Složka	A	A srovn.	B	B srovn.
Kokosový isethionát sodný	27,0	27,0	27,0	27,0
Kokamidopropylbetain	5,0	5,0	5,0	5,0
PEG 8000	20,4	25,4	22,4	27,4
PEG1450	2,95	0,0	2,95	0,0
PEG 300	2,05	0,0	2,05	0,0
Kyselina stearová	20,0	20,0	17,0	17,0
Stearan sodný	8,0	8,0	5,0	5,0
Maltodextrin	6,0	6,0	10,0	10,0
Různé; soli, parfém, ochranné látky, T1O2	3,6	3,6	3,6	3,6
Voda (jmenovitý obsah)	5,0	5,0	5,0	5,0

(1) Všechny složky kromě vody jsou uvedeny v hmotnostních dílech. Je specifikován jmenovitý obsah vody 5 dílů. Obsah vody ve skutečných prostředcích bude kolísat od již 2 do až 8 % hmotnostních.

ío Příklady 1 - 8

Prostředky v následujících příkladech 1 až 8 byly vyrobeny jak bylo popsáno výše. Rafinace a extrudování bylo prováděno na dvoustupňovém extrudéru Mazzoni. Hodnoty průchodnosti pro produkt • · • · ♦ · byly získány za pětiminutové časové období. Tabulka 2 uvádí základní složení, obsah vlhkosti v procentech hmotnostních a změřenou výkonnost.

Tabulka 2. Hodnoty průchodnosti výroby produktu pro prostředky obsahující a neobsahující PEG s nízkou molekulovou hmotností

Příklad	Základní složení	Vlhkost % hmotn.	Výkonnost kg/min
1	A srovnávací	5,1	2,0
2	A	5,1	2,22
3	A	5,4	2,91
4	A	4,8	2,72
5	B srovnávací	4,0	2,72
6	B	3,8	3,0
7	B srovnávací	5,9	2,22
8	B	5,6	2,36

Řízení vlhkosti je možné v průběhu výroby šarže pouze v rozsahu 0,2 %, takže se porovnávají prostředky s mírně odlišnými ío obsahy vlhkosti. Příklady 2 až 4 ukazují, že základní složení A poskytuje značné zlepšení průchodnosti proti srovnávacímu příkladu 1, který neobsahuje nízkomolekulární PEG. Průchodnost u složení B je také zvýšena nízkomolekulárním PEG, jak ukazují páry příkladů 5 a 6 a páry 7 a 8.

• · 0 0

0 0

0 0 0 0 0

0 ·· ♦·

- 19 Příklad 9

Navíc k přímému porovnávání z hlediska složení směsí (příklady 1 až 8) jsou v obrázku 1 shrnuty výsledky téměř 50 šarží připravených v poloprovozní výrobě uvedené výše extrudovaných na extrudéru

Mazzoni. Rozmezí složek ve směsi se uvádí v tabulce 3. Rozmezí složek pro šarže připravené bez nízkomolekulárního PEG jsou v zásadě ekvivalentní jako rozmezí složek připravených pro šarže s použitým nízkomolekulárním PEG. Průměr ze všech výrob s použitím nízkomolekulárního PEG byl vynesen jako čárkovaná čára a průměr ío všech výrob bez použití nízkomolekulárního PEG byl vynesen jako pevná čára. Obrázek ukazuje trvalý trend ke zvýšení průchodnosti v přítomnosti nízkomolekulárního PEG. Obrázek zvláště ukazuje, že nedojde k podstatnému zvýšení průměrné rychlosti extruze u kostek s obsahem nízkomolekulárního PEG proti kostkám bez jeho obsahu.

Tabulka 3. Rozmezí obsahů strukturantu a nízkomolekulárního PEG pro šarže ukázané na obr. (1)

Složka	Rozmezí
PEG 8000	27-34
Kyselina stearová	13 - 20
Stearan sodný	2 - 8
Maltodextrin	6-11
Nízkomolekulární PEG (2)	0 nebo 5

(1) Všechny ostatní složky mají pevný obsah uvedený u prostředků z tabulky 1.

(2) Nízkomolekulární PEG je obsažen v množství 0 nebo 5 dílů. V případě obsahu 5 dílů je složen z 2,05 dílů PEG 300 a 2,95 dílů PEG 1450.

Zastupuje:

·♦ 9999

»· · ·· ·· • · · ♦ · 9 9

9 9 9 9 9 9 9

999999 99 9 999

9 9 9 9 · ·· ··

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Detergentní prostředek vyznačující se tím, ž e obsahuje;

(a) 10 až 60 % hmotnostních syntetického nemýdelného detergentu nebo směsi syntetických nemýdelných detergentů;

(b) více než 10 až 60 % hmotnostních ve vodě rozpustného strukturantu, který není ani mýdelný ani nemýdelný detergent, a který má teplotu tání v rozmezí 40 až 100 °C;

(c) 0,01 až 10 % hmotnostních polyalkylenglykolu nebo směsi polyalkylenglykolů, kde tento glykol nebo směs glykolů má teplotu tání nižší než přibližně 40 °C;

(d) 5 až 50 % hmotnostních ve vodě nerozpustného strukturantu, který není ani mýdelný ani nemýdelný detergent a který má teplotu tání v rozmezí 40 °C až 100 °C;

(e) 1 až 14 % vody;

(f) 0 až 25 % ve vodě rozpustného škrobu; a (g) 0 až 10 % soli C₈-C₂2 monokarboxylové kyseliny.

2. Prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, ž e složka (a) obsahuje alespoň jednu aniontovou povrchově

25 aktivní látku, zwitteriontovou povrchově aktivní látku nebo jejich směsi.

99 99

9 9 9 9

9 99 9 99 9 • · ·· 99

- 22 ·· ···· ·*·· ·· · • · · • · · ♦ • · · 9999

9 · 9

99 9

3. Prostředek podle nároku 2, vyznačující se tím, ž e (i) uvedená aniontová složka obsahuje acylisethionát, alkylethersulfát alkalického kovu nebo jejich směs, popřípadě kde isethionát tvoří 10 % až 40 % uvedeného prostředku; nebo

4. Prostředek podle některého z předcházejících nároků, io vyznačující se tím, že uvedený detergent nebo směs detergentů tvoří více než 20 % uvedeného prostředku.

5 směs polyethylenglykolů s molekulovou hmotností od 100 do méně než přibližně 1500.

5. Prostředek podle některého z předcházejících nároků,

15 vyznačující se tím, že uvedený strukturant má teplotu tání 45 °C až 100 °C, popřípadě 50 °C až 90 °C.

5 (ii) uvedená amfoterní složka obsahuje betain, amidobetain, sulfobetain nebo jejich směsi, popřípadě kde uvedená amfoterní složka tvoří 1 % až 10 % uvedeného prostředku.

6. Prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedeným

20 strukturantem je polyethylenglykol s molekulovou hmotností větší než 1500 až 20 000, popřípadě kde složka (b) obsahuje navíc přibližně 1 % až 5 % polyalkylenglykolu s molekulovou hmotností přibližně 50 000 až 500 000.

25

7. Prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje více než

10 % až 50 % ve vodě rozpustného strukturantu (b), popřípadě více než 10 % až přibližně 40 % ve vodě rozpustného strukturantu (b).

flfl flflflfl

- 23 fl* · flflflfl • flfl · · · · fl ♦·· « flfl « • · flflflfl · flflfl flflfl • flfl · * • · · flfl flfl

8. Prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že složka (c) je polyethylenglykol s molekulovou hmotností 100 až 1000 nebo

9. Prostředek podle vyznačující C12-C24 mastná kyše některého se t í lina. z m , předcházejících ž e složkou nároků, (d) je 10. Prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, 10 % vody, popřípadě 2 až 8 % vody. ž e obsahuje 1 až 11. Prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující maltodextrin. se tím , ž e uvedeným škrobem je 12. Prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím , Ž e složkou (g) je stearan