PL187385B1

PL187385B1 - Ciekłokrystaliczna kompozycja detergentowa i zastosowanie ciekłokrystalicznej kompozycji detergentowej

Info

Publication number: PL187385B1
Application number: PL97328708A
Authority: PL
Inventors: Georges Yianakopoulos; Genevieve Blandiaux; Myriam Mondin
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 2004-06-30
Also published as: AU711075B2; AR006130A1; CA2247816A1; EP0888447A1; NZ331724A; AU2321897A; PL328708A1; WO1997032966A1; CO4770890A1

Abstract

1. Cieklokrystaliczna kompozycja detergentowa zawierajaca niejonowy srodek powierzchniowo czynny, material scierny, rozpuszczalnik oraz ewentualnie inne typowe skladniki, znamienna tym, ze zawiera wagowo: a) 1% do 30% niejonowego srodka powierzchniowo czynnego zawierajacego grupy tlenku etylenu; b) 0,1 % do 10% materialu sciernego, korzystnie czastek drewna, gdzie czastki drewna maja rozmiar srednicy czastki równy 200 nanometrów do 600 nanometrów; c) 1% do 15% rozpuszczalnej w wodzie soli siarczanu alkilu lub etoksylowanego siarczanu eteru C8 -1 8 alkilu jako srodka powierzchniowo czynnego lub siarczanu eteru C8 -1 8 alkilofenylu majacego 2-6 moli tlenku etylenu; d) 1% do 30% mieszajacego sie z woda eteru glikolu jako srodka wspomagajacego powierzchniowo czynnego, którym jest eter C1 -C6 alkilowy glikolu mono-, di-, tri- lub tetra-etylenowego lub propylenowe- go lub glikolu mono-, di- lub tri-butylenowego; e) 0,6% do 10% nierozpuszczalnego w wodzie zwiazku organicznego wybranego z grupy obejmu- jacej aromaty, olejki eteryczne i nierozpuszczalne w wodzie weglowodory majace 6 do 18 atomów wegla; f) 0,5% do 10% heptahydratu siarczanu magnezowego lub chlorku magnezowego; i g) reszte stanowi woda, gdzie cieklokrystaliczna kompozycja detergentowa ma skladowa rzeczywi- sta modulu zespolonego mierzona w temperaturze pomiedzy 20°C do 40°C przy naprezeniu równym 0,1% do 5% i czestotliwosci równej 10 radianów/sekunde równa co najmniej jeden paskal i stanowi jedna faze w temperaturze od 18°C do 36°. 6. Zastosowanie cieklokrystalicznej kompozycji detergentowej okreslonej w zastrzezeniu 1, do odpla- miania materialu, poluzowania lub usuwania zanieczyszczenia lipofilowego z traktowanych materialów podczas obróbki wstepnej i/lub zasadniczej. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest ciekłokrystaliczna kompozycja detergentowa zawierająca niejonowy środek powierzchniowo czynny, materiał ścierny, rozpuszczalnik oraz ewentualnie inne typowe składniki, charakteryzująca się tym, że zawiera wagowo:

a) 1% do 30% niejonowego środka powierzchniowo czynnego zawierającego grupy tlenku etylenu;

b) 0,1% do 10% materiału ściernego, korzystnie cząstek drewna, gdzie cząstki drewna mają rozmiar średnicy cząstki równy 200 nanometrów do 600 nanometrów;

c) 1% do 15% rozpuszczalnej w wodzie soli siarczanu alkilu lub etoksylowanego siarczanu eteru Cs-χ alkilu jako środka powierzchniowo czynnego lub siarczanu eteru Cs-s alkilofenylu mającego 2-6 moli tlenku etylenu;

187 385

d) 1% do 30% mieszającego się z wodą eteru glikolu jako środka wspomagającego powierzchniowo czynnego, którym jest eter C1-C6 alkilowy glikolu mono-, di-, tri- lub tetraetylenowego lub propylenowego lub glikolu mono-, di- lub tri-butylenowego;

e) 0,6% do 10% nierozpuszczalnego w wodzie związku organicznego wybranego z grupy obejmującej aromaty, olejki eteryczne i nierozpuszczalne w wodzie węglowodory mające 6 do 1g atomów węgla;

f) 0,5% do 10% heptahydratu siarczanu magnezowego lub chlorku magnezowego; i

g) resztę stanowi wodą, gdzie ciekłokrystaliczna kompozycja detergentowa ma składową rzeczywistą modułu zespolonego mierzoną w temperaturze pomiędzy 20°C do 40°C przy naprężeniu równym 0,1% do 5% i częstotliwości równej 10 radianów/sekundę równą co najmniej jeden paskal i stanowi jedną fazę w temperaturze od 18°C do 36°C.

W kompozycji korzystnie niejonowym środkiem powierzchniowo czynnym jest produkt kondensacji jednego mola wyższego alkoholu tłuszczowego mającego 9 do 11 atomów węgla z 2 do 6 moli grup tlenku etylenu.

Korzystnie w kompozycji sól rozpuszczalna w wodzie etoksylowanego siarczanu eteru Cg-C]g alkilu jako środka powierzchniowo czynnego ma kation wybrany z grupy obejmującej sodowy, potasowy i amonowy.

Kompozycja korzystnie zawiera węglowodór nierozpuszczalny w wodzie, wybrany z grupy obejmującej d-limonen, alfa-terpineol, alfa-pinen, i beta-pinen oraz ich mieszaniny.

W kompozycji korzystnie środkiem wspomagającym powierzchniowo czynnym jest eter n-butylowy glikolu tripropylenowego.

Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie ciekłokrystalicznej kompozycji detergentowej określonej powyżej, do odplamiania materiału, poluzowania lub usuwania zanieczyszczenia lipofilowego z traktowanych materiałów podczas obróbki wstępnej i/lub zasadniczej.

Przedmiotem wynalazku jest również ciekłokrystaliczna kompozycja detergentowa zawierająca niejonowy środek powierzchniowo czynny, materiał ścierny, rozpuszczalnik oraz: ewentualnie inne typowe składniki, charakteryzująca się tym, że zawiera wagowo:

b) 1% do 20% rozpuszczalnej w wodzie soli etoksylowanego siarczanu eteru Cg-g alkilu lub alkilosiarczanu jako środka powierzchniowo czynnego lub siarczanu eteru Cg-g alkilofenylu mającego 2-6 moli tlenku etylenu;

c) 0,1% do 5% materiału ściernego, korzystnie bezpostaciowej krzemionki uwodnionej, mającej rozmiar cząstek równy g do 300 nanometrów;

e) 0,6% do 10% nierozpuszczalnego w wodzie związku organicznego wybranego z grupy obejmującej aromaty, olejki eteryczne i nierozpuszczalne w wodzie węglowodory mające g doig atomów węgla;

f) 0,5% do 10% heptahydratu siarczanu magnezowego lub chlorku magnezowego; i

g) resztę stanowi woda, gdzie ciekłokrystaliczna kompozycja detergentowa ma składową rzeczywistą modułu zespolonego mierzoną w temperaturze pomiędzy 20°C do 40°C przy naprężeniu równym 0,1% do 5% i częstotliwości równej 10 radianów/sekundę równą co najmniej jeden paskal i stanowi jedną fazę w temperaturze od 18°C do 36°C.

W kompozycji korzystnie niejonowy środek powierzchniowo czynny stanowi produkt kondensacji jednego mola wyższego alkoholu tłuszczowego mającego 9 do 11 atomów węgla z 2 do 6 moli grup tlenku etylenu.

Korzystnie w kompozycji sól rozpuszczalna w wodzie etoksylowanego siarczanu eteru Cg-C^ alkilu jako środka powierzchniowo czynnego ma kation wybrany z grupy obejmującej sodowy, potasowy i amonowy.

Kompozycja korzystnie zawiera węglowodór nierozpuszczalny w wodzie, wybrany z grupy obejmującej d-limonen, alfa-tt^irpiirc^c+i, alfa-pinen, i beta-pinen oraz ich mieszaniny.

187 385

Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie ciekłokrystalicznej kompozycji detergentowej określonej powyżej do poluzowania lub usuwania zanieczyszczenia lipofilowego z traktowanych materiałów podczas obróbki wstępnej i/lub zasadniczej.

Tak więc w jednym aspekcie przedmiotem niniejszego wynalazku ogólnie jest stabilna, ciekłokrystaliczna kompozycja do czyszczenia twardych powierzchni, szczególnie skuteczna przy usuwaniu zanieczyszczeń oleistych i tłustych.

W drugim aspekcie, przedmiotem wynalazku jest ogólnie stabilna, ciekłokrystaliczna kompozycja do czyszczenia twardych powierzchni, szczególnie skuteczna przy usuwaniu zanieczyszczenia oleistego i tłustego.

Szczegółowy opis wynalazku.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest więc stabilna, optycznie przezroczysta, ciekłokrystaliczna kompozycja detergentowa, zawierająca wagowo: 1% do 15% etoksylowanego siarczanu eteru alkilu jako środka powierzchniowo czynnego, 1% do 30% środka wspomagającego powierzchniowo czynnego, 1% do 30% etoksylowanego niejonowego środka powierzchniowo czynnego, 0,6% do 10% nierozpuszczalnego w wodzie węglowodoru, olejku eterycznego albo aromatu, 0,1% do 10% cząstek drewna oraz 0,5% do 10% heptahydratu siarczanu magnezowego lub chlorku magnezowego, a resztę stanowi woda, przy czym ciekła kompozycja detergentowa nie zawiera żadnego sulfonianowego środka powierzchniowo czynnego, i ciekła kompozycja detergentowa ma składową rzeczywistą modułu zespolonego równą lub wyższą niż jeden paskal (1 newton/m kw.), korzystniej wyższą niż 10 paskali w temperaturze równej 20°C do 40°C i przy naprężeniu równym 0,1% do 5% sekundy, zmierzonym na reometrze Carri-Med™ CS, i jest stabilna termicznie i istnieje jako ciekły kryształ w zakresie temperatur od 18°C do 36°C.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest również stabilna, ciekłokrystaliczna kompozycja detergentowa, zawierająca wagowo: 1% do 20% etoksylowanego siarczanu eteru alkilu albo laurylosiarczanu sodowego (SLS) jako środka powierzchniowo czynnego, 1% do 30% środka wspomagającego powierzchniowo czynnego, 1% do 30% etoksylowanego niejonowego środka powierzchniowo czynnego, 0,6% do 10% nierozpuszczalnego w wodzie węglowodoru, olejku eterycznego albo aromatu, 0,1% do 5% materiału ściernego, a resztę stanowi woda, gdzie ciekła kompozycja detergentowa nie zawiera żadnego sulfonianowego środka powierzchniowo czynnego, i ciekła kompozycja detergentowa ma składową rzeczywistą modułu zespolonego równą lub wyższą niż jeden paskal (1 newton/m kw.), korzystniej wyższą niż 10 paskali w temperaturze równej 20°C do 40°C i przy naprężeniu równym 0,1% do 5% sekundy, zmierzonym na reometrze Carri-Med™ CS, i jest stabilna termicznie i istnieje jako ciekły kryształ w zakresie temperatur od 18°C do 36°C.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem rolę węglowodoru nierozpuszczalnego w wodzie może spełniać aromat nierozpuszczalny w wodzie. Typowo w kompozycjach na podstawie wody do rozpuszczenia aromatu wymagana jest obecność substancji zwiększających rozpuszczalność, takich jak hydrotropowy niższy alkiloarylosulfonian metalu alkalicznego, trietanoloamina, mocznik, itd., zwłaszcza przy zawartościach aromatu równych 1% lub wyższych, ponieważ aromaty są ogólnie mieszaniną pachnących olejków eterycznych i związków aromatycznych, które ogólnie nie są rozpuszczalne w wodzie.

Stosowane niniejszym i w dołączonych zastrzeżeniach określenie „aromat” jest stosowane w swoim zwykłym znaczeniu odnosząc się do i obejmując dowolną, nierozpuszczalną w wodzie substancję zapachową lub mieszaninę substancji, w tym substancje zapachowe naturalne (tj. otrzymane metodą ekstrakcji kwiatu, ziela, kwiatostanu lub rośliny), sztuczne (tj. mieszaniny naturalnych olejków lub składników olejków) oraz wytworzone syntetycznie. Typowo aromaty są złożonymi mieszaninami mieszanek różnych związków organicznych takich jak alkohole, aldehydy, etery, związki aromatyczne i zmiennych ilości olejków eterycznych (na przykład terpenów), takich jak od 0% do 80%, zazwyczaj od 10% do 70% wagowo, przy czym same olejki eteryczne są lotnymi związkami zapachowymi, jak również służą do rozpuszczenia innych składników aromatu.

187 385

Dość nieoczekiwanie, chociaż aromat nie jest sam przez się rozpuszczalnikiem do zanieczyszczenia tłustego lub oleistego, - nawet chociaż niektóre perfumy mogą w istocie zawierać aż 80% terpenów, które są znane jako dobre rozpuszczalniki tłuszczu - to kompozycje według wynalazku w postaci rozcieńczonej mają zdolność rozpuszczania, aż do 10 lub więcej razy tyle co waga aromatu, zanieczyszczenia oleistego lub tłustego, które jest usuwane lub poluzowane z twardej powierzchni dzięki działaniu anionowych i niejonowych środków powierzchniowo czynnych, które to zanieczyszczenie jest rozpuszczane w fazie olejowej mikroemulsji o/w.

W niniejszym wynalazku precyzyjny skład aromatu nie ma szczególnego wpływu na zdolność czyszczącą o tyle, o ile spełnia kryteria niemieszalności z wodą i posiadania przyjemnego zapachu. Oczywiście, zwłaszcza w przypadku kompozycji czyszczących zamierzonych do stosowania w domu, aromat, jak też inne składniki, powinien być dopuszczalny kosmetycznie, tj. nietrujący, hipoalergiczny, itd.

Węglowodór, taki jak aromat, jest obecny w kompozycji ciekłokrystalicznej w ilości równej od 0,6% do 10% wagowo, korzystnie od 0,8% do 8% wagowo, szczególnie korzystnie od 1% do 6% wagowo. Jeżeli ilość węglowodoru (aromatu) jest mniejsza niż 0,6% wagowo, to utworzenie ciekłego kryształu staje się trudne. Jeżeli węglowodór (aromat) dodaje się w ilościach większych niż 10% wagowo, to koszt rośnie bez jakiejkolwiek dodatkowej korzyści czyszczenia, a w istocie przy pewnym spadku zdolności czyszczącej w takim stopniu, w jakim proporcjonalnie spada całkowita ilość zanieczyszczenia tłustego lub oleistego, która może zostać rozpuszczona w fazie olejowej mikroemulsji.

Ponadto, chociaż lepszą wydajność usuwania tłuszczu osiągnie się dla kompozycji aromatów nie zawierających żadnych rozpuszczalników terpenowych, to wytwórcom aromatów jest oczywiście trudno skomponować dostatecznie tanie kompozycje aromatów do produktów tego typu (tj. produktów typu konsumpcyjnego bardzo wrażliwych na koszt), które zawierają mniej niż 20%, zazwyczaj mniej niż 30% takich rozpuszczalników terpenowych.

Zatem, zaledwie ze względów praktycznych, w oparciu o rozważania ekonomiczne, ciekłokrystaliczne kompozycje czyszczące według niniejszego wynalazku mogą często zawierać aż 0,2% do 7% wagowo, w odniesieniu do całkowitej kompozycji, rozpuszczalników terpenowych wprowadzanych tam przez składnik aromatyczny. Jednak nawet kiedy ilość rozpuszczalnika terpenowego w kompozycji czyszczącej jest mniejsza niż 1,5% wagowo, taka jak do 0,6% wagowo lub 0,4% wagowo lub mniej, to kompozycje według wynalazku zapewniają zadowalającą zdolność usuwania tłuszczu i usuwania oleju.

Zamiast aromatu w kompozycji mikroemulsyjnej albo kompozycji czyszczącej ogólnego zastosowania do twardych powierzchni, w takich samych uprzednio zdefiniowanych stężeniach, w których stosuje się aromat w kompozycji mikroemulsyjnej albo kompozycji czyszczącej ogólnego zastosowania do twardych powierzchni, można zastosować olejek eteryczny lub związek organiczny nierozpuszczalny w wodzie, taki jak nierozpuszczalny w wodzie węglowodór mający 6 do 18 atomów węgła, taki jak parafina lub izoparafina, taki jak isoparH, izodekan, alfa-pinen, beta-pinen, dekanol i terpineol.

Przydatne olejki eteryczne wybiera się z grupy obejmującej: anetol 20/21 naturalny, olejek anyżowy „china star”, olejek anyżowy „globe brand”, balsam peruwiański, olejek bazyliowy (Indie), olejek pieprzu czarnego, oleożywicę pieprzu czarnego 40/20, (olejek z drzewa różanego) Bois de Rose (Brazylia) FOB, płatki bomeolu (Chiny), olejek kamforowy biały, proszek kamforowy syntetyczny techniczny, olejek kanangowy (Jawa), olejek kardamonowy. olejek cynamonowy chiński (Chiny), olejek cedrowy (Chiny) BP, olejek z kory cynamonowca, olejek z liści cynamonowca, olejek cytronelowy, olejek goździkowy, liść goździkowca, olejek kolendrowy (Rosja), kumarynę 69°C (Chiny), aldehyd cyklamenowy, tlenek difenylu, etylowanilinę, eukaliptol, olejek eukaliptusowy, Eucalyptus citriodora, olejek kopru włoskiego, olejek bodziszkowy, olejek imbirowy, oleożywicę imbirową (Indie), olejek grejpfrutowy, olejek gwajakowy, balsam gurjun, piperonal, octan izobornylu, izolongifolen (pochodna metanoazulenu), olejek jałowcowy, octan L-mentylu, olejek lawendowy, olejek cytrynowy, olejek lemongrasowy, olejek limetowy destylowany, olejek kubebowy Litsea, longifolen (pochodna metanoazulenu), mentol krystaliczny, keton metylowo-cedrylowy, metylochawikol (metylo10

187 385 pallilofenol), salicylan metylu, piżmo ambrowe, piżmo ketonowe, piżmo ksylenowe, olejek muszkatołowy, olejek pomarańczowy, olejek paczulowy, olejek mięty pieprzowej, alkohol fenyloetylowy, olejek z jagód pimentu, olejek z liści pimentu, rosalin (środek zapachowy otrzymany z róży), olejek sandałowy, sandenol (mieszanina terpenyloheksanoli), olejek szałwiowy, szałwię muszkatołową, olejek sasafrasowy, olejek mięty zielonej, lawendę wąskolistną, olejek aksamitkowy (tagetes), olejek drzewa herbacianego, wanilinę, olejek wetiwerowy (Jawa), olejek wintergrinowy.

Niejonowy środek powierzchniowo czynny jest obecny w ilościach równych 1% do 30%, korzystnie 3% do 18% w odniesieniu do wagi kompozycji ciekłokrystalicznej i zapewnia wyższą skuteczność usuwania zanieczyszczenia oleistego i łagodność wobec skóry ludzkiej.

Stosowane w niniejszym wynalazku rozpuszczalne w wodzie etoksylowane niejonowe środki powierzchniowo czynne są dobrze znane w przemyśle i obejmują etoksylany pierwszorzędowych alkoholi alifatycznych i etoksylany drugorzędowych alkoholi alifatycznych. Niejonowe syntetyczne organiczne środki powierzchniowo czynne są ogólnie produktami kondensacji organicznego alifatycznego związku hydrofobowego z hydrofilowymi grupami tlenku etylenu. Długość łańcucha polietylenoksylowego może być dostosowana do osiągnięcia pożądanej równowagi między elementami hydrofobowymi i hydrofilowymi.

. Klasa niejonowych środków powierzchniowo czynnych obejmuje produkty kondensacji wyższego alkoholu (na przykład alkanolu zawierającego 8 do 16 atomów węgla w konfiguracji łańcucha prostego lub rozgałęzionego) skondensowanego z 4 do 30 moli tlenku etylenu, na przykład alkoholu laurylowego lub mirystylowego skondensowanego z 16 molami tlenku etylenu (EO), tridekanolu skondensowanego z 6 molami EO, alkoholu mirystylowego skondensowanego z 10 molami EO na mol alkoholu mirystylowego, produkt kondensacji EO z frakcją alkoholu tłuszczowego z orzechów kokosowych, zawierającą mieszaninę alkoholi tłuszczowych o łańcuchach alkilowych zmieniających się od 10 do 14 atomów węgla długości, i gdzie kondensat zawiera albo 6 moli EO na mol całkowitego alkoholu albo 9 moli EO na mol alkoholu, oraz etoksylany alkoholu łojowego zawierające 6 EO do 11 EO na mol alkoholu.

Korzystną grupą powyższych niejonowych środków powierzchniowo czynnych są etoksylany Neodol™ (Shell Co.), które są wyższym alifatycznym alkoholem pierwszorzędowym zawierającym 9-15 atomów węgla, takim jak C9-C11 alkanol skondensowany z 4 do 10 moli tlenku etylenu (Neodol™ 91-8 lub Neodol™ 91-5), C12-C13 alkanol skondensowany z 6,5 mola tlenku etylenu (Neodol™ 23-6.5), C12-C15 alkanol skondensowany z 12 molami tlenku etylenu (Neodol™ 25-12), C14-C15 alkanol skondensowany z 13 molami tlenku etylenu (Neodol™ 45-13), i tym podobne. Takie alkanole mają wartość HLB (równowagi hydrofobowo-lipofilowy) równą 8 do 15 i dają dobre tworzenie emulsji, zaś etoksamery o wartościach HLB poniżej 7 zawierają mniej niż 4 grupy tlenku etylenu i wykazują tendencję do bycia złymi emulgatorami i złymi środkami detergentowymi.

Dodatkowymi zadowalającymi rozpuszczalnymi w wodzie kondensatami alkoholu z tlenkiem etylenu są produkty kondensacji dmgorzędowego alkoholu alifatycznego zawierającego 8 do 18 atomów węgla w konfiguracji łańcucha prostego lub rozgałęzionego skondensowanego z 5 do 30 moli tlenku etylenu. Przykładami dostępnych w handlu niejonowych środków detergentowych powyższego typu są Cj 1-C15 alkanole drugorzędowe skondensowane z albo 9 EO (Tergitol™ 15-S-9) albo l2 EO (Tergitol™ 15-S-12) sprzedawane przez Union Carbide.

Etoksylowany siarczan eteru alkilu albo laurylosiarczan sodu (SLS) jako środki powierzchniowo czynne, które można stosować w środku detergentowym według niniejszego wynalazku, są solami rozpuszczalnymi w wodzie, takimi jak sole trietanoloamonowe, sodowe, potasowe, amonowe oraz etanoloamonowe etoksylowanych siarczanów eterów Cg-Cig alkilowych, które mają strukturę:

R- (OCHCH2) nOSO3 ’M⁺ w której n oznacza 1 do 5, i R oznacza grupę alkilową mającą 8 do 18 atomów węgla, korzystnie 12 do 15 atomów węgla, i naturalne frakcje, na przykład C12-14; C12-15, a M oznacza kation amonowy lub kation metalu, najkorzystniej sodowy. Etoksylowany siarczan eteru alki187 385 lowego jest obecny w kompozycji w stężeniu równym 1% do 15% wagowo, korzystniej 2% do 13% wagowo.

Etoksylowany siarczan eteru alkilowego można wytworzyć siarczanując produkt kondensacji tlenku etylenu i C8-10 alkanolu i zobojętniając powstały produkt. Etoksylowane siarczany eterów alkilowych różnią się między sobą liczbą atomów węgla w alkoholach i liczbą moli tlenku etylenu przereagowanego z jednym molem takiego alkoholu. Korzystne etoksylowane siarczany eterów polietenoksyalkilowych zawierają 12 do 15 atomów węgla w alkoholach i w ich grupach alkilowych, na przykład mirystylo (3 EO) siarczan sodowy.

Etoksylowane siarczany eterów Cs-i8 alkilofenylowych zawierające od 2 do 6 moli tlenku etylenu w cząsteczce są również przydatne do stosowania w kompozycjach według wynalazku. Te środki detergentowe można wytworzyć poddając alkilofenol reakcji z 2 do 6 moli tlenku etylenu i siarczanując i zobojętniając powstały etoksylowany alkilofenol. Stężenie etoksylowanego siarczanu eteru alkilu jako środka powierzchniowo czynnego wynosi 1 do 8% wag.

Główną klasą związków, które, jak stwierdzono, dają wysoce przydatne środki wspomagające powierzchniowo czynne w zakresach temperatur rozciągających się od 5°C do 43°C są. na przykład, gliceryna, glikol etylenowy, rozpuszczalne w wodzie glikole polietylenowe mające ciężar cząsteczkowy równy 300 do 1000, glikol polipropylenowy o wzorze HO (CH3CHCH2O) _nH, w którym n oznacza liczbę od 2 do 18, mieszaniny glikolu polietylenowego i glikolu polipropylenowego (Synalox™) oraz monoetery C1-C6 alkilowe i monoestry glikolu etylenowego i glikolu propylenowego mające wzory strukturalne R(X)_nOH i Ri(X)_nOH, w których R oznacza grupę C1-C6 alkilową, R1 oznacza grupę C2-C4 acylową, X oznacza (OCH2CH2) lub (OCH2(CH3)CH), zaś n oznacza liczbę od 1 do 4, glikol dietylenowy, glikol trietylenowy, mleczan alkilu, w którym grupa alkilowa ma 1 do 6 atomów węgla, 1-metoksy-2-propanol, 1-metoksy-3-piOpanol, oraz 1-metoksy-2-, 3- lub 4-butanol.

Przedstawiciele klasy glikolu propylenowego obejmują glikol dipropylenowy i glikol polipropylenowy mający ciężar cząsteczkowy równy 200 do 1000, na przykład glikol polipropylenowy 400. Innymi zadowalającymi eterami glikoli są eter monobutylowy glikolu etylenowego (butylocelosolw), eter monobutylowy glikolu dietylenowego (butylokarbitol), eter monobutylowy glikolu trietylenowego, eter monobutylowy glikolu mono-, di-, tripropylenowego, eter monobutylowy glikolu tetraetylenowego, eter monometylowy glikolu mono-, di-, tripropylenowego, eter monometylowy glikolu propylenowego, eter monoheksylowy glikolu etylenowego, eter monoheksylowy glikolu dietylenowego, eter tert-butylowy glikolu propylenowego, eter monoetylowy glikolu etylenowego, eter monometylowy glikolu etylenowego, eter monopropylowy glikolu etylenowego, eter monopentylowy glikolu etylenowego, eter monometylowy glikolu dietylenowego, eter monoetylowy glikolu dietylenowego, eter monopropylowy glikolu dietylenowego, eter monopentylowy glikolu dietylenowego, eter monometylowy glikolu trietylenowego, eter monoetylowy glikolu trietylenowego, eter monopropylowy glikolu trietylenowego, eter monopentylowy glikolu trietylenowego, eter monoheksylowy glikolu trietylenowego, eter monoetylowy glikolu mono-, di-, tripropylenowego, eter monopropylowy glikolu mono-, di-, tripropylenowego, eter monopentylowy glikolu mono-, di-, tripropylenowego, eter monoheksylowy glikolu mono-, di-, tripropylenowego, eter monometylowy glikolu mono-, di-, tributylenowego, eter monoetylowy glikolu mono-, di-, tributylenowego, eter monopropylowy glikolu mono-, di-, tributylenowego, eter monobutylowy glikolu mono-, di-, tributylenowego, eter monopentylowy glikolu mono-, di-, tributylenowego oraz eter monoheksylowy glikolu mono-, di-, tributylenowego, monooctan glikolu etylenowego i propionian glikolu dipropylenowego . Korzystirym rrodkiem wspomagający powierzchniowo czynnym jest eter n-butylowy glikolu teisrosylenowego ze względu na jego hydrofobowy charakter.

Ilość środka wspomagającego powierzchniowo czynnego wymagana do stabilizowania kompozycji ciekłokrystalicznych będzie oczywiście zależeć od takich czynników, jak charakterystyka napięcia powierzchniowego środka wspomagającego powierzchniowo czynnego, typ i ilości głównych środków sowieezchnirwo czynnych i aromatów, oraz typ i ilości jakichkolwiek innych dodatkowych składników, które mogą być obecne w kompozycji, i które mają wpływ na czynniki termodynamiczne wyliczone powyżej. Ilość środka wspomagającego powieezchnirwo czynnego stosowanego w kompozycji ciekłokrystalicznej leży w zakresie rów12

187 385 nym od 1% do 30%, korzystnie od 2% do 20%, szczególnie korzystnie od 3% do 16% wagowo, dając stabilną rozcieńczoną kompozycje ciekłokrystaliczną dla wyżej opisanych zawartości głównych środków powierzchniowo czynnych i aromatu oraz jakichkolwiek innych dodatkowych składników, jak opisane poniżej.

Poza swoją doskonałą zdolnością do czyszczenia zanieczyszczeń tłustych i oleistych, kompozycje ciekłokrystaliczne o niskim pH wykazują również wyśmienitą wydajność czyszczenia i usuwania osadu mydła i kamienia wapiennego w stanie nierozcieńczonym, jak również przy używaniu w rozcieńczeniu.

Niniejsze ciekłokrystaliczne kompozycje detergentowe mogą zawierać cząstki drewna, które są cząstkami ściernymi przeznaczonymi do ulepszenia mocy szorowania obecnej ciekłokrystalicznej kompozycji detergentowej. Ponadto środek powierzchniowo czynny w kompozycji jest absorbowany na powierzchni cząstek drewna. To umożliwia działanie cząstek drewna jako nośnika środka powierzchniowo czynnego, przez to ulepszając osadzanie się środka powierzchniowo czynnego na zanieczyszczonej powierzchni. Cząstki drewna mają średnicę cząstki równą 200 nanometrów do 600 nanometrów, korzystniej 400 nanometrów do 500 nanometrów. Korzystnymi cząstkami drewna są cząstki ze świerka pospolitego mające wielkość średnicy cząstki równą 425 nanometrów. Stężenie cząstek drewna w ciekłokrystalicznej kompozycji detergentowej wynosi od 0,1 do 10% wag., korzystniej 0,2 do 6% wag.

Cząstki drewna mogą być tworzone z drewna półtwardego lub twardego o dowolnym wieku, takiego jak klonowe, brzozowe, dębowe, sosnowe i jabłoniowe, jak również z łupin pestek moreli, pestek orzecha włoskiego i kaczanów kukurydzy. Pozorna gęstość cząstek drewna wynosi 0,1 do 0,5 g/l, korzystniej 0,3 do 0,6, i ma wielkość cząstek równą 400 nanometrów.

Obecne kompozycje ciekłokrystaliczne zawierają 0,1 do 5,0% wag., korzystniej 0,25 do 2,0% wag. materiału ściernego wybranego z grupy obejmującej bezpostaciową krzemionkę uwodnioną i cząstki proszku polietylenowego oraz ich mieszaniny.

Krzemionka bezpostaciowa gatunku do stosowania doustnego stosowana do wzmożenia zdolności szorowania żelu ciekłokrystalicznego była dostarczona przez Zeoffin. Średni rozmiar cząstek krzemionki Zeoffin™ wynosi 8 do 10 mikrometrów. Jej gęstość pozorna wynosi 0,32 do 0,37 g/ml.

Może być również stosowana bezpostaciowa krzemionka uwodniona z Crosfield o różnych rozmiarach cząstek (9, 15 i 300 mikrometrów) i takiej samej gęstości pozornej.

Proszek polietylenowy stosowany w niniejszym wynalazku ma rozmiar cząstek równy 200 do 500 mikrometrów i gęstość równą 0,91 do 0,99 g/litr, korzystniej 0,94 do 0,96 g/litr.

Poza swoją doskonałą zdolnością do szorowania i zdolnością do czyszczenia zanieczyszczeń tłustych i oleistych, kompozycje ciekłokrystaliczne o niskim pH wykazują również wyśmienitą wydajność czyszczenia i usuwania osadu mydła i kamienia wapiennego w stanie nierozcieńczonym, jak również przy używaniu w rozcieńczeniu.

Obecna kompozycja zawiera 0,5 do 10% wag., korzystniej 1 do 8% wag. soli magnezu takiej jak chlorek magnezowy i/lub heptahydrat siarczanu magnezowego oraz ich mieszaniny.

Końcowym zasadniczym składnikiem w kwaśnych kompozycjach ciekłokrystalicznych mających ulepszone właściwości napięcia powierzchniowego jest woda. Udział wody w ciekłokrystalicznej kompozycji detergentowej ogólnie leży w zakresie równym 20% do 95,8% korzystnie 70% do 95,8% wagowo.

Kompozycja według niniejszego wynalazku jest w stanie ciekłego kryształu wtedy, kiedy ma strukturę lipotropową, jest przezroczysta lub nieco mętna (opalizująca) lecz nie nieprzejrzysta, i ma składową rzeczywistą modułu zespolonego równą lub wyższą niż 1 paskal (1 newton/m kw.), korzystniej wyższą niż 10 paskali, a najkorzystniej wyższą niż 20 paskali, kiedy mierzono w temperaturze równej 20°C do 40°C, przy częstotliwości równej dziesięć radianów na sekundę i przy naprężeniu równym 0,1 do 5%. Zachowanie reologiczne składników niniejszego wynalazku mierzono w 25°C przy pomocy reometru Carri-Med™ CS. Przy pomiarze stożek i płytkę stosuje się pod kątem stożka równym 2 stopnie: 0 minut: 0 sekund przy średnicy stożka równej 6,0 cm, szczelinie układu pomiarowego równej 52,0 mikrometra i momencie bezwładności układu pomiarowego równym 17,02 mikro Nm s'².

187 385

Wytwarzanie kompozycji ciekłokrystalicznych według wynalazku jest względnie proste, ponieważ wykazują one tendencję do samorzutnego tworzenia się, przy niewielkim zapotrzebowaniu na dodatek energii dla sprzyjania przemianie w stan ciekłokrystaliczny. Jednak dla ułatwienia jednorodności kompozycji normalnie podejmować się będzie mieszanie, i stwierdzono, że pożądane jest najpierw zmieszać środki powierzchniowo czynne i środek wspomagający powierzchniowo czynny z wodą, a następnie domieszać składnik lipofilowy, zazwyczaj węglowodór (ale można również wykorzystywać estry lub mieszaniny węglowodorów i estrów). Nie jest konieczne wykorzystywanie ogrzewania i większość procesów mieszania korzystnie prowadzi się w temperaturze pokojowej (20-25°C).

Kompozycje według wynalazku można nanosić na powierzchnie nalewając je na nie, nanosząc szmatką lub gąbką, lub rozmaitymi innymi sposobami stykania, ale korzystne jest nanoszenie ich w postaci aerozolu metodą natryskiwania ich na podłoże z rozpylacza lub butelki elastycznej poruszanych naciskiem ręki lub palca. Tak można nanosić na powierzchnie twarde, takie jak naczynia, ściany lub podłogi, z których ma zostać usunięte zanieczyszczenie lipofilowe (zazwyczaj tłuste lub oleiste), albo na tkaniny, takie jak pranie, które uprzednio były zaplamione zanieczyszczeniami lipofilowymi, takimi jak olej silnikowy. Kompozycje według wynalazku można stosować jako środki detergentowe i jako takie można wykorzystywać w taki sam sposób, w jaki normalnie stosuje się ciekłe środki detergentowe wykorzystywane do zmywania naczyń, czyszczenia podłogi i ścian oraz prania, lecz korzystne jest również wykorzystywanie ich jako środki odplamiające, w którym to zastosowaniu, jak stwierdzono, są skrajnie przydatne do poluzowania przylegania zanieczyszczeń lipofilowych do podłoży, przez to przyczyniając się do znacznie łatwiejszego czyszczenia przy naniesieniu więcej tych samych kompozycji detergentowych według wynalazku lub przez naniesienie innych dostępnych w handlu kompozycji detergentowych w postaci cieczy, kostki lub cząstek stałych.

Rozmaite zalety wynalazku przedstawiono już szczegółowo i nie będą tu powtarzane. Jednakże ponownie należy wskazać, że wynalazek wiąże się z ważnym stwierdzeniem, że skuteczne ciekłe kompozycje detergentowe mogą być wytwarzanie w stanie ciekłokrystalicznym, i że ponieważ są one w takim stanie, to są szczególnie skuteczne przy usuwaniu zanieczyszczeń lipofilowych z podłoży, jak również są skuteczne przy usuwaniu z podłoży materiałów nielipofilowych. Takie pożądane właściwości ciekłokrystalicznych kompozycji detergentowych według niniejszego wynalazku czynią je doskonałymi do stosowania jako środki odplamiające i detergenty do usuwania trudnych do usunięcia zanieczyszczeń z podłoży przy czyszczeniu rozmaitych powierzchni twardych i miękkich.

Następujące przykłady obrazują wynalazek, lecz nie ograniczają go. O ile nie wskazano inaczej, to wszystkie części w tych przykładach, w opisie wynalazku i w dołączonych zastrzeżeniach są wyrażone wagowo, a wszystkie temperatury są w °C.

Przykład 1

Następujące preparaty (% wag.) sporządzono w temperaturze 25°C mieszając.

	A	B	C	D	E	F	G
91-5 Dobanol™ *	12	12	12	12	12	12	12
NaAEOS (2EO) **	3	3	3	3	3	3	3
Eter n-butylowy glikolu tripropylenowego	11,25	11,25	11,25	11,25	11,25	11,25	11,25
d-Limonen	3,75	3,75	3,75	3,75	3,75	3,75	3,75
MgSO₄ · 7H₂O	0,98	0,98	0,98	0,98	0,98	0,98	0,98
Cząstki drewna świerka pospolitego, gęstość 0,2 g/litr	0	0,2	0,5	0,8	1	2	4

187 385

Woda	reszta	reszta	reszta	reszta	reszta	reszta	reszta
Stabilność termiczna °C	18-36	18-36	18-36	18-36	18-36	18-36	18-36
Indeks łatwości czyszczenia: 10% łoju twardego	-0,52	-0,34	-0,25	0	0	0,096	0,34
10% łoju twardego & 5% miękkiego łoju wołowego	-1,33	0	0	0	0	0	0,43

* - 91-5 Dobanol™ - oznacza etoksylowany średnio 5-EO C9-C11 alkohol tłuszczowy ** - NaAEOS (2EO) - oznacza siarczan etoksylowanej 2-EO soli sodowej alkoholu

Indeks łatwości czyszczenia różnych prototypów obliczano do klasycznej śmietanki czyszczącej (Cif) jako odnośnika.

Skład preparatu Cif był następujący:

- anionowy środek powierzchniowo czynny 2,9%

- niejonowy środek powierzchniowo czynny 1,4%

- kalit (skała mineralna) 35%

- mydło 0,5%

Wyniki podano w kategoriach indeksu łatwości czyszczenia wyrażonym jako:

[1-(liczba ruchów proto)/(liczba ruchów odnośnika)]

Jeżeli liczba ruchów proto = liczba ruchów odnośnika, to indeks wynosi 0 (równoważność czyszczenia między prototypem i odnośnikiem).

Jeżeli liczba ruchów proto > liczba ruchów odnośnika, to indeks charakteryzuje wartość ujemna (im bardziej ujemny indeks, tym mniej wydajny prototyp).

Przykład 2

Następujące preparaty (% wag.) sporządzono w temperaturze 25°C mieszając.

	A	B	C	D	E
NaAEOS (2EO)	12	12	12	12	12
91-5 Dobanol™	3	3	3	3	3
Eter n-butylowy glikolu tripropylenowego	11,25	11,25	11,25	11,25	11,25
d-Limonen	3,75	3,75	3,75	3,75	3,75
MgSO₄ · 7H2O	0,98	0,98	0,98	0,98	0,98
Bezpostaciowa krzemionka uwodniona Zeofinn	-	0,2	0,5	0,8	1
Woda	reszta	reszta	reszta	reszta	reszta
Stabilność termiczna °C	18-36	18-36	18-36	18-36	18-36
Indeks łatwości czyszczenia: 10% łoju twardego	-0,41	0	0,12	0,26	0,45
10% łoju twardego & 5%	-1,5	-1,2	0	0	0,8
miękkiego łoju wołowego Żywność suszona	-0,5	-	-	0	-

187 385

	F	G	H	I
NaAEOS (2EO)	12	12	12	12
91-5 Dobanol™	3	3	3	3
Eter n-butylowy glikolu tripropylenowego	11,25	11,25	11,25	11,25
d-Limonen	3,75	3,75	3,75	3,75
MgSO₄ · 7H₂O	0,98	0,98	0,8	0,98
Cząstki PE, gęstość 0,95 g/litr, rozmiar cząstek 300-400 pm	1	0,5	0,2	0,8
Bezpostaciowa krzemionka uwodniona Zeofinn	-	0,5	0,8	0,2
Woda	reszta	reszta	reszta	reszta
Stabilność termiczna °C	18-36	18-36	18-36	18-36
Indeks łatwości czyszczenia: 10% łoju twardego	-0,47	-0,19	0,5	0,18
10% łoju twardego & 5% miękkiego łoju wołowego	-	-	-	-
Żywność suszona	-	-	-	-
	J	K	L
SLS	-	12	12
SLES-2EO *	12	-
91-5 Dobanol™	8	8	8
Eter n-butylowy glikolu tripropylenowego	11,25	11,25	11,25
d-Limonen	3,75	3,75	3,75
MgSO4 · 7H₂O	3,5	3,5	3,5
MgCl₂ · 6H2O	3,5	3,5	3,5
Bezpostaciowa krzemionka uwodniona Zeofinn	0,8	0,8	5
Woda	reszta	reszta	reszta
Stabilność termiczna °C	4-43	4-43	4-43
Indeks łatwości czyszczenia: 10% łoju twardego	0,2	0,16	0,52
zapieczona żywność	0	0,2	0,064
osad mydła	0,46	0,58	0,60

* SLES - 2EO - oznacza sól sodową etoksylowanego 2EO siarczanu eteru laurylu

Jeżeli liczba ruchów proto < liczba ruchów odnośnika, to indeks charakteryzuje wartość dodatnia (im bardziej dodatni indeks, tym bardziej wydajny prototyp).

Wynalazek opisano w odniesieniu do jego różnych odmian i zobrazowań, lecz nie powinno się go uważać za ograniczony do nich, ponieważ jest oczywiste, że specjalista mając przed sobą niniejszy opis wynalazku będzie w stanie wykorzystać substytuty i równoważniki bez odbiegania od istoty wynalazku.

187 385

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Ciekłokrystaliczna kompozycja detergentowa zawierająca niejonowy środek powierzchniowo czynny, materiał ścierny, rozpuszczalnik oraz ewentualnie inne typowe składniki, znamienna tym, że zawiera wagowo:

a) 1% do 30% niejonowego środka powierzchniowo czynnego zawierającego grupy tlenku etylenu;

b) 0,1% do 10% materiału ściernego, korzystnie cząstek drewna, gdzie cząstki drewna mają rozmiar średnicy cząstki równy 200 nanometrów do 600 nanometrów;

c) 1% do 15% rozpuszczalnej w wodzie soli siarczanu alkilu lub etoksylowanego siarczanu eteru Cg-1g alkilu jako środka powierzchniowo czynnego lub siarczanu eteru Cg-8 alkilofenylu mającego 2-6 moli tlenku etylenu;

d) 1% do 30% mieszającego się z wodą eteru glikolu jako środka wspomagającego powierzchniowo czynnego, którym jest eter C1-C6 alkilowy glikolu mono-, di-, tri- lub tetraetylenowego lub propylenowego lub glikolu mono-, di- lub tri-butylenowego;

e) 0,6% do 10% nierozpuszczalnego w wodzie związku organicznego wybranego z grupy obejmującej aromaty, olejki eteryczne i nierozpuszczalne w wodzie węglowodory mające 6 do 18 atomów węgla;

f) 0,5% do 10% heptahydratu siarczanu magnezowego lub chlorku magnezowego; i

g) resztę stanowi woda, gdzie ciekłokrystaliczna kompozycja detergentowa ma składową rzeczywistą modułu zespolonego mierzoną w temperaturze pomiędzy 20°C do 40°C przy naprężeniu równym 0,1% do 5% i częstotliwości równej 10 radianów/sekundę równą co najmniej jeden paskal i stanowi jedną fazę w temperaturze od 18°C do 36°.
2. Kompozycja wedbig zastrz. 1, znamienna tym, że niejonowym środkiem powierzchniowo czynnym jest produkt kondensacji jednego mola wyższego alkoholu tłuszczowego mającego 9 do 11 atomów węgla z 2 do 6 moli grup tlenku etylenu.
3. Kompozycja według zastrz. 2, znamienna tym, że sól rozpuszczalna w wodzie etoksylowanego siarczanu eteru Cg-C^ alkilu jako środka powierzchniowo czynnego ma kation wybrany z grupy obejmującej sodowy, potasowy i amonowy.
4. Kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że węglowodór nierozpuszczalny w wodzie jest wybrany z grupy obejmującej d-limonen, alfa-terpineol, alfa-pinen, i beta-pinen oraz ich mieszaniny.
5. Kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że środkiem wspomagającym powierzchniowo czynnym jest eter n-butylowy glikolu tripropylenowego.
6. Zastosowanie ciekłokrystalicznej kompozycji detergentowej określonej w zastrzeżeniu 1, do odplamiania materiału, poluzowania lub usuwania zanieczyszczenia lipofilowego z traktowanych materiałów podczas obróbki wstępnej i/lub zasadniczej.
7. Ciekłokrystaliczna kompozycja detergentowa zawierająca niejonowy środek powierzchniowo czynny, materiał ścierny, rozpuszczalnik oraz ewentualnie inne typowe składniki, znamienna tym, że zawiera wagowo:

a) 1% do 30% niejonowego środka powierzchniowo czynnego zawierającego grupy tlenku etylenu;

b) 1% do 20% rozpuszczalnej w wodzie soli etoksylowanego siarczanu eteru Cg-g alkilu lub alkilosiarczanu jako środka powierzchniowo czynnego lub siarczanu eteru Cg-g alkilofenylu mającego 2-6 moli tlenku etylenu;

c) 0,1% do 5% materiału ściernego, korzystnie bezpostaciowej krzemionki uwodnionej, mającej rozmiar cząstek równy g do 300 nanometrów;

187 385

d) 1% do 30% mieszającego się z wodą eteru glikolu jako środka wspomagającego powierzchniowo czynnego, którym jest eter Cj-Cć alkilowy glikolu mono-, di-, tri- lub tetraetylenowego lub propylenowego lub glikolu mono-, di- lub tri-butylenowego ;

e) 0,6% do 10% nierozpuszczalnego w wodzie związku organicznego wybranego z grupy obejmującej aromaty, olejki eteryczne i nierozpuszczalne w wodzie węglowodory mające 8 do 18 atomów węgla;

i) 0,5% do 10% heptahydratu siarczanu magnezowego lub chlorku magnezowego; i g) resztę stanowi woda, gdzie ciekłokrystaliczna kompozycja detergentowa ma składową rzeczywistą modułu zespolonego mierzoną w temperaturze pomiędzy 20°C do 40°C przy naprężeniu równym 0,1% do 5% i częstotliwości równej 10 radianów/sekundę równą co najmniej jeden paskal i stanowi jedną fazę w temperaturze od 18°C do 36°C.
8. Kompozycja według zastrz. 7, znamienna tym, że niejonowy środek powierzchniowo czynny stanowi produkt kondensacji jednego mola wyższego alkoholu tłuszczowego mającego 9 do 11 atomów węgla z 2 do 6 moli grup tlenku etylenu.
9. Kompozycja według zastrz. 7, znamienna tym, że sól rozpuszczalna w wodzie etoksylowanego siarczanu eteru Cs-Cj alkilu jako środka powierzchniowo czynnego ma kation wybrany z grupy obejmującej sodowy, potasowy i amonowy.
10. Kompozycja według zastrz. 9, znamienna tym, że węglowodór nierozpuszczalny w wodzie jest wybrany z grupy obejmującej d-limonen, alfa-terpineol , alfa-pinen, i beta-pinen oraz ich mieszaniny.
11. Kompozycja według zastrz. 9, znamienna tym, że środkiem wspomagającym powierzchniowo czynnym jest eter n-butylowy glikolu tripropylenowego.
12. Zastosowanie ciekłokrystalicznej kompozycji detergentowej określonej w zastrzeżeniu 7, do poluzowania lub usuwania zanieczyszczenia lipofilowego z traktowanych materiałów podczas obróbki wstępnej i/lub zasadniczej.

Zakres wynalazku.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest ciekłokrystaliczna kompozycja detergentowa zawierająca cząstki drewna i materiał ścierny. Bardziej szczegółowo, przedmiotem wynalazku jest ciekła kompozycja detergentowa w stanie ciekłokrystalicznym, która doprowadzona do kontaktu z zanieczyszczeniem oleistym góruje nad innymi ciekłymi kompozycjami detergentowymi zdolnością detergentową i innymi właściwościami fizycznymi. Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie tej kompozycji do czyszczenia materiałów zanieczyszczonych zanieczyszczeniem lipofilowym.

Stan techniki.

Ciekłe wodne syntetyczne organiczne kompozycje detergentowe są wykorzystywane od dawna do szamponów do włosów dla ludzi i jako detergenty do zmywania naczyń służące do ręcznego zmywania naczyń (w odróżnieniu od zmywania naczyń w zmywarce automatycznej). Ciekłe kompozycje detergentowe są również wykorzystywane jako środki do czyszczenia twardych powierzchni, tak jak płyny z olejkiem sosnowym, do czyszczenia podłóg i ścian. Ostatnio okazały się one przydatne również jako detergenty do prania, najwidoczniej dlatego, że są wygodne w użyciu, są natychmiast rozpuszczalne w wodzie piorącej, i mogą być wykorzystywane w zastosowaniach do „odplamiania” dla ułatwienia usuwania zanieczyszczeń i plam z prania w trakcie następującego potem prania. Ciekłe kompozycje detergentowe zawierają anionowe, kationowe i niejonowe środki powierzchniowo czynne, wypełniacze aktywne i środki wspomagające, w tym jako środki wspomagające, materiały lipofoliowe, które mogą działać jako rozpuszczalniki do lipofoliowych zanieczyszczeń i plam. Rozmaite wymienione ciekłe wodne syntetyczne organiczne kompozycje detergentowe służą do emulgowania materiałów lipofoliowych, w tym zanieczyszczeń oleistych, w środowiskach wodnych, takich jak woda piorąca, przez tworzenie dyspersji micelarnych i emulsji.

187 385

Chociaż mechanizmem usuwania zanieczyszczeń jest emulgowanie, to dopiero względnie ostatnio odkryto, jak wytwarzać mikroemulsje, które są znacznie bardziej skuteczne niż zwykłe emulsje przy usuwaniu materiałów lipofilowych z podłoży. Takie mikroemulsje są opisane w brytyjskim opisie patentowym nr 2190681 i w opisach patentowych ST. Zjedn. Ameryki nr 5075026; 5076954 i 5082584 i 5108643, z których większość odnosi się do mikroemulsji kwaśnych przydatnych do czyszczenia przedmiotów o twardych powierzchniach, takich jak wanny i zlewy, które to mikroemulsje są szczególnie skuteczne przy usuwaniu z nich osadu mydła i kamienia wapiennego.

Rozmaite odnośne mikroemulsje zawierają środek lipofilowy, którym może być węglowodór, środek powierzchniowo czynny, którym może być detergent (y) anionowy i/lub kationowy, środek wspomagający powierzchniowo czynny, którym może być niższy eter alkilowy poliglikolu niższego alkilenowego, na przykład eter monometylowy glikolu tripropylenowego, oraz wodę.

Chociaż wytwarzanie i stosowanie kompozycji detergentowych w postaci mikroemulsji znacznie ulepszyło siłę czyszczącą i usuwanie zanieczyszczeń tłustych w porównaniu ze zwykłymi emulsjami, to niniejszy wynalazek ulepsza je jeszcze bardziej, jak również zwiększa zdolność kompozycji detergentowych do przylegania do powierzchni, na które je naniesiono. Tak więc skapują one lub ściekają znacznie mniej niż kompozycje czyszczące o „podobnej” sile czyszczącej, które są w postaci mikroemulsji lub normalnego ciekłego środka detergentowego. Ponadto, ponieważ tworzą one samorzutnie mikroemulsje z zanieczyszczeniem lipofilowym lub materiałem plamy, zasadniczo bez zapotrzebowania na dodanie jakiejś energii, albo cieplnej albo mechanicznej, to są skuteczniejszymi środkami czyszczącymi w temperaturze pokojowej i w temperaturach wyższych lub niższych, które są normalnie wykorzystywane w czynnościach czyszczenia, niż zwykłe ciekłe środki detergentowe, i są również bardziej skuteczne niż kompozycje detergentowe w postaci mikroemulsji.

Niniejsze kompozycje detergentowe ciekłokrystaliczne mogą być albo przezroczyste albo nieco mętne lub mleczne (opalizujące) z wyglądu, ale ich obie postacie są trwałe przy przechowywaniu i ich składniki nie wydzielają się, ani nie stają się nieskuteczne nawet przy przechowywaniu w nieco podwyższonych temperaturach w okresach do sześciu miesięcy i do roku. Obecność środka wspomagającego powierzchniowo czynnego w ciekłokrystalicznych kompozycjach detergentowych pomaga uodpornić takie kompozycje na zamarzanie w niskich temperaturach.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest ciekła kompozycja detergentowa zawierająca cząstki drewna, które działają jako materiał ścierny, jak również jako nośnik środka powierzchniowo czynnego. Kompozycje są przydatne w temperaturze pokojowej lub niższej do odplamiania i czyszczenia materiałów zanieczyszczonych zanieczyszczeniem lipofilowym, są w postaci ciekłokrystalicznej i zawierają syntetyczne organiczne środki powierzchniowo czynne, środek wspomagający powierzchniowo czynny, rozpuszczalnik do zanieczyszczenia i wodę. Przedstawiono również sposoby działania na przedmioty i materiały zanieczyszczone zanieczyszczeniem lipofilowym kompozycjami według niniejszego wynalazku w celu poluzowania lub usunięcia takiego zanieczyszczenia metodą naniesienia na miejsce takiego zanieczyszczenia na takim materiale ilości poluzowującej lub usuwającej kompozycji według wynalazku. W innym aspekcie wynalazku zanieczyszczenie lipofilowe jest absorbowane z powierzchni zanieczyszczonej do ciekłego kryształu.

W ostatnich latach ciekłe środki detergentowe ogólnego zastosowania zostały szeroko przyjęte do czyszczenia powierzchni twardych, na przykład malowanej stolarki i płyt, ścian wyłożonych glazurą, umywalek, wanien, podłóg pokrytych linoleum lub kafelkami, tapet zmywalnych, itd. Takie ciecze ogólnego zastosowania zawierają przezroczyste i nieprzezroczyste mieszaniny wodne rozpuszczalnych w wodzie syntetycznych organicznych środków detergentowych i rozpuszczalnych w wodzie soli jako wypełniaczy aktywnych. W celu osiągnięcia skuteczności czyszczenia porównywalnej z kompozycjami czyszczącymi ogólnego zastosowania ziarnistymi lub sproszkowanymi, w cieczach ogólnego zastosowania według dotychczasowego stanu techniki uprzywilejowane było zastosowanie rozpuszczalnych w wodzie nieorganicznych soli fosforanowych jako wypełniaczy aktywnych. Na przykład takie wczesne

187 385 kompozycje zawierające fosforany przedstawiono w opisach patentowych St. Zjedn. Ameryki nr 2560839; 3234138; 3350319; i brytyjskim opisie patentowym nr 1223739.

Wobec wysiłków ekologów zmierzających do zmniejszenia zawartości fosforanów w wodzie gruntowej, pojawiły się ulepszone ciecze ogólnego zastosowania zawierające zmniejszone stężenia nieorganicznych soli fosforanowych lub soli niefosforanowych jako wypełniaczy aktywnych. Szczególnie przydatna samorzutnie zmętniająca się ciecz tego ostatniego typu jest opisana w opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 4244840.

Jednakże te ciekłe detergenty ogólnego zastosowania według dotychczasowego stanu techniki zawierające jako wypełniacze aktywne sole lub inny równoważnik wykazują tendencję do pozostawiania warstewek, plam lub smug na oczyszczonych niespłukanych powierzchniach, zwłaszcza powierzchniach błyszczących. Tak więc, takie ciecze wymagają dokładnego spłukiwania powierzchni czyszczonych, co jest czasochłonnym zajęciem dla użytkownika.

W celu pokonania wyżej wymienionej wady cieczy ogólnego zastosowania według dotychczasowego stanu techniki, opis patentowy St. Zjedn. Ameryki nr 4017409 ujawnia, że powinno się zastosować mieszaninę sulfonianu parafiny i zmniejszone stężenie nieorganicznej soli fosforanowej jako wypełniacza aktywnego. Jednak takie kompozycje nie są całkowicie do przyjęcia z punktu widzenia ochrony środowiska ze względu na zawartość fosforanów·. Z drugiej strony, inną alternatywą dla osiągnięcia cieczy ogólnego zastosowania bez fosforanów było zastosowanie większego udziału mieszaniny detergentów i anionowych i niejonowych z mniejszymi ilościami eteru glikolu jako rozpuszczalnika i aminy organicznej, jak pokazano w opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 3935130.1 znowu to podejście nie było w pełni zadowalające, a wysokie zawartości organicznych środków detergentowych niezbędne do osiągnięcia czyszczenia powodują pienienie, które z kolei prowadzi do potrzeby dokładnego spłukiwania, które, jak stwierdzono, jest niepożądane przez dzisiejszych konsumentów.

Inne podejście do skomponowania ciekłej kompozycji detergentowej do powierzchni twardych lub ogólnego zastosowania, gdzie jednorodność produktu i przezroczystość są ważne, obejmuje tworzenie mikroemulsji oleju-w-wodzie (o/w), które zawierają jeden lub więcej związków detergentowych powierzchniowo czynnych, rozpuszczalnik nie mieszający się z wodą (typowo rozpuszczalnik węglowodorowy), wodę i „związek wspomagający powierzchniowo czynny”, który zapewnia stabilność produktu. Z definicji, mikroemulsja o/w oznacza samorzutnie tworzącą się dyspersję koloidalną cząstek fazy „olejowej” mających wielkość cząstki w zakresie równym 25 x 10'^r mm do 800 x 10’* mm w ciągłej fazie wodnej.

Wobec skrajnie drobnej wielkości cząstki zdyspergowanych cząstek fazy olejowej, mikroemulsje są przezroczyste dla światła i są klarowne i zazwyczaj wysoce stabilne wobec rozdzielania faz.

Ujawnienia patentowe odnoszące się do zastosowania rozpuszczalników do usuwania tłuszczu w emulsjach o/w obejmują na przykład europejskie zgłoszenia patentowe nr 0137615 i 0137616 - Herbots i in.; europejskie zgłoszenie patentowe nr 0160762 - Johnston i in.; oraz opis patentowy St. Zjedn. Ameryki nr 4561991 - Herbots i in. Każde z tych ujawnień patentowych również podaje stosowanie co najmniej 5% wagowo rozpuszczalnika do usuwania tłuszczu.

Wiadomo również z brytyjskiego zgłoszenia patentowego nr 2144763A dla Herbotsa i in. opublikowanego 13 marca 1985, że sole magnezu wzmagają wydajność rozpuszczalników do usuwania tłuszczu, takich jak terpeny, w ciekłych kompozycjach detergentowych mikroemulsji o/w. Kompozycje według tego wynalazku opisane przez Herbotsa i in. wymagają co najmniej 5% mieszaniny rozpuszczalnika do usuwania tłuszczu i soli magnezu, i korzystnie co najmniej 5% rozpuszczalnika (który może być mieszaniną nie mieszającego się z wodą rozpuszczalnika niepolarnego ze słabo rozpuszczalnym rozpuszczalnikiem nieco polarnym) oraz co najmniej 0,1% soli magnezu.

Poniższe reprezentatywne opisy patentowe według dotychczasowego stanu techniki również odnoszą się do ciekłych detergentowych kompozycji czyszczących w postaci mikroemulsji o/w: opisy patentowe St. Zjedn. Ameryki nr 4472291 - Rosario; 4540448 - Gauteer i in.; 3723330 - Sheflin i in.

Ciekłe kompozycje detergentowe, które zawierają terpeny takie jak d-limonen, lub inny rozpuszczalnik do usuwania tłuszczu, chociaż nie ujawnione jako będące w postaci mikroe6

187 385 mulsji o/w, są przedmiotem następujących reprezentatywnych dokumentów patentowych: europejskie zgłoszenie patentowe nr 0080749; brytyjski opis patentowy nr 1603047; oraz, opisy patentowe St. Zjedn. Ameryki nr 4414128 i 4540505. Na przykład opis patentowy St. Zjedn. Ameryki nr 4414128 ujawnia szeroko wodną ciekłą kompozycję detergentową, którą charakteryzuje, wagowo:

a) od 1% do 20% syntetycznego anionowego, niejonowego, amfoterycznego lub obojnaczego środka powierzchniowo czynnego lub ich mieszaniny;

b) od 0,5% do 10% mono- lub seskwiterpenu lub ich mieszaniny, przy proporcji wagowej (a): (b) leżącej w zakresie równym 5:1 do 1:3; i

c) od 0,5% do 20% rozpuszczalnika polarnego mającego rozpuszczalność w wodzie w temperaturze 15°C w zakresie równym od 0,2% do 10%. Inne składniki obecne w kompozycjach ujawnionych w tym opisie patentowym obejmują od 0,05% do 2%wagowo mydła metalu alkalicznego, amonowego lub alkanolo-amoniowego z kwasem C13-C24 tłuszczowym; od 0,5% do 13%wagowo środka maskującego wapń; do 10% wagowo rozpuszczalnika niewodnego, na przykład alkoholi i eterów glikoli; i do 10% wagowo hydrotropów, na przykład mocznika, etanoloamin, soli niższych alkiloarylosulfonianów. Wszystkie kompozycje pokazane w przykładach tego opisu patentowego zawierają względnie duże ilości soli jako wypełniaczy aktywnych, które są szkodliwe dla połysku powierzchni.

Opis patentowy St. Zjedn. Ameryki nr 5035826 przedstawia kompozycje ciekłokrystaliczne, lecz te kompozycje wykazują stabilność termiczną w ograniczonym zakresie temperatur równym 19°C do 36°C.

WO94/05757 ujawnia środek czyszczący do twardych powierzchni mający materiał ścierny o rozmiarze cząstek stałych w zakresie mikrometra (mikrona).

Europejskie zgłoszenie patentowe nr 0335471A2 ujawnia środek czyszczący do twardych powierzchni mający materiał ścierny o rozmiarze cząstek stałych w zakresie mikrometra (mikrona).

Europejskie zgłoszenie patentowe nr 0335471A2 ujawnia środek czyszczący ogólnego zastosowania wymagający obecności częściowo zestryfikowanej żywicy.

Istota wynalazku.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest ulepszona ciekłokrystaliczna kompozycja detergentowa mająca ulepszoną zdolność do szorowania. Kompozycje mają ulepszone napięcie powierzchniowe, co ulepsza czyszczenie twardej powierzchni, w postaci ciekłego kryształu, która jest przydatna do czyszczenia twardych powierzchni takich jak powierzchnie plastikowe, szkliste i metalowe wykończone na połysk, podłogi malowane na olejno, silniki samochodowe i inne silniki. Bardziej szczegółowo, ulepszone kompozycje czyszczące wykazują dobre właściwości usuwania zanieczyszczeń dzięki ulepszonemu napięciu powierzchniowemu i pozostawiają powierzchnie czyszczone błyszczące bez potrzeby lub wymagające tylko minimalnego dodatkowego spłukiwania lub przecierania. Ta ostatnia charakterystyka, dowodzi mało lub brak widocznych pozostałości na niespłukanych powierzchniach oczyszczonych, i zgodnie z tym pokonuje jedną z wad produktów według dotychczasowego stanu techniki.

Nieoczekiwanie, te pożądane wyniki osiąga się nawet pod nieobecność polifosforanów lub innych soli nieorganicznych lub organicznych jako wypełniaczy aktywnych, a także pod zupełną nieobecność lub w zasadzie zupełną nieobecność rozpuszczalnika do usuwania tłuszczu.