PL199102B1

PL199102B1 - Ukształtowana detergentowa kompozycja i sposób jej wytwarzania

Info

Publication number: PL199102B1
Application number: PL366839A
Authority: PL
Inventors: Sudhir Achar; Bir Kapoor; Velayudhan Nair Gopa Kumar; Samiran Mahapatra; Devadatta Shivaji Sankholkar
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 2001-05-03
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2008-08-29
Also published as: BR0209272A; CN1309816C; RU2003134963A; PL366839A1; RU2303052C2; CN1688684A; AU2002317747A1; ZA200307520B; WO2002090475A3; BRPI0209272B1; WO2002090475A2; MXPA03009817A

Abstract

Przedstawiono ukszta ltowan a detergentowa kompozy- cj e zachowuj ac a zwartosc przy stosowaniu, zawieraj ac a: (a) 0,5-60% sk ladnika detergentowo aktywnego; (b) 0-90% nieorganicznego rozdrobnionego materia lu; i (c) inne kon- wencjonalne sk ladniki, gdzie zewn etrzne powierzchnie uksztaltowanej detergentowej kompozycji s a pokryte po- w lok a, a t a pow lok a jest film o grubo sci w zakresie 5-1000 mikrometrów, przy czym co najmniej jedna strona, b edaca powierzchni a robocz a, ukszta ltowanej kompozycji nie jest pokryta, a pow loka jest wykonana z jednego lub wi ecej materia lu nierozpuszczalnego w wodzie i odpornego na wod e, i ten materia l ma temperatur e topnienia wy zsz a ni z 30°C, przywiera do zewn etrznej powierzchni kompozy- cji i ulega scieraniu podczas stosowania, a jest wybrany spo sród: (a) naturalnych lub modyfikowanych naturalnych polimerów o wspó lczynniku przenikalno sci pary wodnej mniejszym ni z, albo (b) syntetycznych polimerów o wspó l- czynniku przenikalno sci pary wodnej mniejszym ni z, gdzie [cm 3 ] = cm 3 mierzone przy 273,15 K; 1,013 x 10 5 Pa. Przedstawiono tak ze sposób wytwarzania takiej ukszta lto- wanej detergentowej kompozycji. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy ukształtowanej detergentowej kompozycji do czyszczenia twardych powierzchni lub tkanin, bardziej dokładnie kompozycje według wynalazku są odpowiednie do ręcznego prania. Przedstawiono także sposób wytwarzania takich ukształtowanych detergentowych kompozycji.

Stan techniki

Detergentowe kompozycje ogólnie przeznaczone do czyszczenia tkanin lub twardych powierzchni zazwyczaj zawierają układ środka powierzchniowo czynnego, którego rolą jest pomaganie w usuwaniu brudu. Układ środka powierzchniowo czynnego moż e w przeważają cym stopniu być niemydlanymi środkami powierzchniowo czynnymi. Korzystnie mogą także być wprowadzane różne materiały ścierające, wypełniacze, środki konserwujące i inne składniki, takie jak środki koloryzujące, zapachowe, konserwujące, itp.

Czyszczące kompozycje w postaci stałej są znacznie tańsze niż ciekłe, ze względu na niskie koszty pakowania i są to bardzo popularne postacie kompozycji w krajach rozwijających się. Pośród takich stałych postaci największą i ciągle rosnącą popularnością na rynku krajów rozwijających się cieszą się kostki, ze względu na lepsze dostarczanie. Dawkowanie produktu w postaci stałej jest łatwiejsze, gdyż unika się rozlewania a ponadto można lepiej kontrolować dostarczanie produktu. Czyszczące kompozycje w postaci kostki są lepsze pod względem ekonomicznym niż inne postacie produktów, a dostarczanie produktu przez pocieranie /szorowanie/ jest lepiej kontrolowane. Detergentowe kostki wymagają akceptowalnej fizycznie wytrzymałości, aby zachowywały swoją strukturalną integralność podczas obchodzenia się z nimi, transportu i stosowania. Jednak detergentowe kostki do czyszczenia tkanin i twardych powierzchni są w ciągłym kontakcie z wodą przy stosowaniu a potem przechowywaniu, przez co stają się maziste i ogólnie biorąc ulegają rozkładowi do postaci mazi. Kształt i kontur kostki nie jest zachowywany w stopniu satysfakcjonującym.

Rozwiązania tego problemu poszukiwano przez wprowadzanie odpowiednich zmian do składu kostek. Jednak próby utwardzania kostek, jeżeli nie było ono prawidłowo uregulowane przez skład kompozycji, mogą prowadzić do otrzymania twardych produktów, które przy stosowaniu nie będą uwalniały w wystarczającym stopniu produktu dla satysfakcjonującego czyszczenia. Zatem głównym wyzwaniem jest zapewnienie, że nie będzie występował rozkład produktu podczas stosowania, ani strata produktu przez wytwarzanie mazi, a ponadto produkt będzie odpowiednio miękki dla umożliwienia użytkownikom dostarczania odpowiedniej ilości produktu do czyszczenia.

W publikacji patentowej IN-166806 ujawniono sposób wytwarzania detergentowych kostek o dobrej wytrzymałości i właściwościach odpowiednich do manipulowania nimi podczas transportu i stosowania, przez wprowadzenie różnych desykantów podczas neutralizacji.

W publikacji WO 95/18215 (na rzecz Ecolab Inc. 1995) ujawniono ś rodowiskowo trwał y detergentowy wyrób. Hydroskopowy detergentowy materiał jest przekształcony w odporny na absorpcję wilgoci z otoczenia lub wody przez wprowadzenie barierowej powłoki na detergencie. Celem wynalazku jest otrzymanie stężonego wodnego detergentu do stosowania w pralkach mechanicznych, a także kontrolowanie nadmiernego dozowania. Hydrofobową powłokę nacina się, odłupuje, zdziera lub częściowo usuwa dla umożliwienia rozpuszczenia lub stopienia powłoki w sposób kontrolowany.

W publikacji WO 99/55823 (na rzecz Procter&Gamble, 1999) ujawniono nierozdrobniony detergentowy produkt z rdzeniem uformowanym przez prasowanie rozdrobnionego materiału zawierającego piorący /detersyjny/ środek powierzchniowo czynny i wypełniacz, z zasadniczo nierozpuszczalną powłoką, która zasadniczo pokrywa kontur rdzenia dla nadania mechanicznej wytrzymałości, odporności na uderzenia i odłupywanie sprasowanej tabletki. Istotne jest także to, że powłoka rozpuszcza się w alkalicznych warunkach lub jest łatwo emulgowalna przez środki powierzchniowo czynne.

Opis wynalazku

Obecnie znaleziono możliwość wytwarzania zwartych, ukształtowanych detergentowych kompozycji, wystarczająco miękkich aby umożliwiały użytkownikowi dostarczanie odpowiedniej ilości produktu podczas czyszczenia naczyń lub tkanin, ale nie tracących kształtu lub nie stających się rozmokłymi przez pochłanianie wody przy stosowaniu.

Przedmiotem wynalazku jest ukształtowana detergentowa kompozycja zachowująca zwartość przy stosowaniu, zawierająca:

(a) 0,5-60% składnika detergentowo aktywnego;

(b) 0-90% nieorganicznego rozdrobnionego materiału i (c) inne konwencjonalne składniki,

PL 199 102 B1 charakteryzująca się tym, że zewnętrzne powierzchnie ukształtowanej detergentowej kompozycji są pokryte powłoką, a tą powłoką jest film o grubości w zakresie 5-1000 mikrometrów, przy czym co najmniej jedna strona, będąca powierzchnią roboczą, ukształtowanej kompozycji nie jest pokryta, a powłoka jest wykonana z jednego lub więcej materiału nierozpuszczalnego w wodzie i odpornego na wodę, i ten materiał ma temperaturę topnienia wyższą niż 30°C, przywiera do zewnętrznej powierzchni kompozycji i ulega ścieraniu podczas stosowania, a jest wybrany spośród:

(a) naturalnych lub modyfikowanych naturalnych polimerów o współczynniku przenikalności pary wodnej mniejszym niż

5000 χ 10^-13

[cm³ ][cm] [cm² ][s][^{pa ]} , albo (b) syntetycznych polimerów o współczynniku przenikalności pary wodnej mniejszym niż

1000χ10^-13

[cm³ ][cm] [cm² ]^[s]^{[pa ]} gdzie [cm³] = cm³ mierzone przy 273,15K; 1,013 x 10⁵ Pa.

Korzystnie polimer ma ciężar cząsteczkowy większy niż 1600 jednostek masy atomowej. Korzystnie materiał powłoki jest mieszaniną jednego lub więcej niż jednego polimeru i tworzącego film rozcieńczalnika wybranego z jednego lub więcej naturalnego i syntetycznego wosku, polisacharydu, nierozpuszczalnych w wodzie soli kwasów tłuszczowych o temperaturze topnienia wyższej niż 30°C, a zwłaszcza materiał powłoki zawiera 5-25% wagowych jednego lub więcej niż jednego ataktycznego polimeru alfa-olefinowego i 75-95% wagowych tworzącego film rozcieńczalnika wybranego z jednego lub więcej naturalnego i syntetycznego wosku o temperaturze topnienia wyższej niż 30°C.

Korzystnie powłoka jest filmem o procentowym wydłużeniu przy złamaniu większym niż 2% w temperaturze 25°C.

Korzystnie grubość filmu wynosi pomiędzy 10 a 100, a zwłaszcza pomiędzy 30 a 60 mikrometrów. Korzystnie powłoka jest także nierozpuszczalna w wodzie w warunkach alkalicznych.

Korzystnie materiał powłoki jest materiałem polimeryzującym pod wpływem ciepła, promieniowania ultrafioletowego lub strumienia elektronów, albo utwardzanym polimerowym materiałem. Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania ukształtowanej detergentowej kompozycji jak określona powyżej obejmujący etapy:

(a) wytłaczania detergentowej kompozycji w ukształtowanej postaci; i (b) nakładania na zewnętrzną powierzchnię kompozycji powłoki z jednego lub więcej materiału nierozpuszczalnego w wodzie i odpornego na wodę, i o temperaturze topnienia wyższej niż 30°C, który przywiera do zewnętrznej powierzchni kompozycji i ulega ścieraniu podczas stosowania, a jest wybrany spośród:

5000χ10^-13

[cm³ ][cm] [cm² ]^[s]^{[pa ]} , albo (b) syntetycznych polimerów o współczynniku przenikalności pary wodnej mniejszym niż

1000χ10^-13

[cm³ ][cm] [cm² ]^[s]^{[pa ]} gdzie [cm³] = cm³ mierzony przy 273,15K; 1,013 x 10⁵ Pa).

Korzystnie wytłacza się detergentową kompozycję w postaci kostki lub tabletki albo wypraski lub bryłki. Wynalazek dostarcza ukształtowanego detergentowego produktu obejmującego odporną na wodę powłokę którą można ścierać z detergentowego produktu podczas stosowania. Korzystnie ukształtowany detergentowy produkt jest wytłaczaną kostką. Korzystnie kostka zawiera materiał ścierający.

Odporny na wodę film wytworzony na produkcie zmniejsza jego dezintegrację i deformację podczas stosowania a także zmniejsza straty produktu przez zmniejszenie niepożądanego tworzenia mazi.

PL 199 102 B1

Odporny na wodę film jest nierozłączny z powierzchnią produktu a przez to ściera się z produktu podczas jego stosowania, jest zdolny do utrzymywania kształtu i integralności produktu. Odporna na wodę powłoka jest nierozpuszczalna w wodzie, nawet w warunkach alkalicznych.

Wspomniane materiały pokrywające zewnętrzne powierzchnie ukształtowanego wyrobu są wybrane z naturalnych lub modyfikowanych naturalnych lub syntetycznych polimerowych materiałów lub wosków albo ich mieszanin, nierozpuszczalnych w wodzie i o temperaturze topnienia większej niż 30°C, które przywierają do zewnętrznej powierzchni ale można je ścierać podczas stosowania. Bardziej dokładnie, te materiały mogą być mieszaninami jednego lub więcej niż jednego polimeru i tworzącego film rozcieńczalnika wybranego z naturalnych i syntetycznych wosków, polisacharydów, nierozpuszczalnych w wodzie soli kwasów tłuszczowych, wszystkie mają temperaturę topnienia wyższą niż 30°C. Korzystnie takie materiały zawierają 5-25% wagowych jednego lub więcej niż jednego ataktycznego polimeru alfa-olefinowego i 75-95% wagowych tworzącego film rozcieńczalnika wybranego z jednego lub więcej niż jednego naturalnego i syntetycznego wosku o temperaturze topnienia większej niż 30°C.

Szczególnie korzystne są ataktyczne kopolimery alfa-olefinowe bogate w monomery propenowe lub butenowe.

Syntetyczny lub (modyfikowany) naturalny materiał stosowany w wynalazku korzystnie ma ciężar cząsteczkowy większy niż 1600 jednostek masy atomowej (daltonów).

Współczynnik przenikalności pary wodnej jest objaśniony w publikacji „Polymeric Handbook, 1989, trzecie wydanie, wydawca J. Brandrup i E.H. Immergut, (Wiley-Interscience Publication) strona VI/436.

Materiał pokrywający zewnętrzne powierzchnie detergentowego wyrobu według wynalazku korzystnie ma procentowe wydłużenie przy złamaniu mniejsze niż 2% w temperaturze 25°C. Materiał pokrywający zewnętrzne powierzchnie detergentowego wyrobu jest w postaci filmu o grubości w zakresie 5 do 1000, bardziej korzystnie w zakresie 10 do 100, a zwłaszcza wynosi 30 do 60 mikrometrów.

Detergentowa kompozycja użyteczna do czyszczenia tkanin lub twardych powierzchni może korzystnie być formowana w postaci kostki, która to postać obejmuje tabletkę lub wypraskę albo bryłkę. Taka kostka zasadniczo ma zewnętrzne powierzchnie mające na sobie jeden lub więcej niż jeden odporny na wodę materiał, o temperaturze topnienia wyższej niż 30°C. Materiał na zewnętrznej powierzchni jest w postaci filmu o grubości nie mniejszej niż 5 mikrometrów, a film nieodłącznie przywiera do zewnętrznej powierzchni konturu produktu. Odporny na wodę film jest nierozpuszczalny w wodzie, nawet w warunkach alkalicznych. Korzystnie kostka jest wytłaczana.

Szczególnie korzystnym materiałem jest fotopolimeryzujący utwardzany polimerowy materiał.

Odporny na wodę film

Film jest wytworzony z odpowiedniego materiału tworzącego barierę dla wody i jest tak wytworzony że nieodłącznie przywiera do zewnętrznej powierzchni detergentowego produktu. Ten film ma co najmniej 5 mikrometrów grubości i może mieć grubość aż do 1000 mikrometrów, korzystnie ma 10 do 100 mikrometrów, a bardziej korzystnie 30 do 60 mikrometrów. Odporny na wodę film jest nierozpuszczalny w wodzie, nawet w warunkach alkalicznych.

Materiał stosowany jako film ma temperaturę topnienia wyższą niż 30°C, a korzystnie wyższą niż 45°C. Co najmniej powierzchnia kostki, która jest najbardziej prawdopodobna do tego że znajdzie się w przedłużonym kontakcie z wodą podczas stosowania wyrobu będzie pokryta odpornym na wodę filmem materiału. Jasne jest że górny bok lub powierzchnia robocza kostki, z której detergentowy materiał jest pobierany lub nakładany na czyszczony wyrób nie jest pokryta, ale korzystnie inne, nierobocze powierzchnie kostki, wszystkie są pokryte.

Materiały tworzące film

Odpowiednie materiały tworzące film mogą obejmować nierozpuszczalne w wodzie materiały, takie jak polimery i ich kombinacje, naturalne lub syntetyczne woski, polisacharydy i nierozpuszczalne w wodzie sole kwasów tłuszczowych, które tworzą nieodłączny film na zewnętrznych powierzchniach detergentowej kompozycji. Film moż e także zawierać taki organiczny materiał razem z nieorganicznymi materiałami, jako rozcieńczalnikami/wypełniaczami dla zmodyfikowania mechanicznych właściwości filmu.

Można wybierać materiały, które same nie tworzą przywierającego filmu na powierzchni detergentowego produktu, ale można spowodować że będą przywierały przez zastosowanie innego materiału o zdolności do wiązania się do detergentowego produktu i odpornego na wodę.

Filmy można komponować w postaci ciekłego roztworu lub dyspersji stosując rozpuszczalnik, albo w postaci stopionej na gorąco zawierającej jeden lub wiele polimerycznych/organicznych materiałów.

PL 199 102 B1

Kompozycje filmu można wytworzyć stosując kompozycję polimeru (-ów), różne woski i dodatkowe środki pomocnicze znane jako środki zagęszczające dla polepszenia właściwości przywierania do kompozycji. Odpowiednie kombinacje takich związków mogą być stosowane dla zapewnienia żądanej zdolności przerobowej i mechanicznej wytrzymałości. Film można wytworzyć stosując sam bazowy polimer w zależności od wymaganych właściwości powłoki. Bazowy polimer można wybrać z poniższej listy: poliakrylany, polimetakrylany, polistyreny, poli(etylen-ko-octan winylu), poli(styren-ko-akrylany), poli(etylen-ko-metakrylany), poli(styren-ko-akrylany), poliolefiny, ataktyczne poli(alfa-olefiny), polietylen, polipropylen, amorficzne poli(alfa-olefiny), poliimidy, nylon, poli(chlorek winylu), poli(tereftalan etylenu), poliuretany, żywice epoksydowe.

Naturalne i syntetyczne woski ewentualnie dodaje się do kompozycji dla regulowania jej lepkości w stanie stopionym i dla działania w kierunku otrzymania mniej suchej kleistości i zdolności do erodowania. Takie woski można wybrać z wosków polietylenowych, wosków Fischera-Tropscha, wosków mikrokrystalicznych, wosków parafinowych.

Środki klejące (lepiszcza) i środki wywołujące przywieranie (adhezję) mogą ewentualnie być dodawane do kompozycji dla zwiększenia właściwości spójności i wiązania filmu. Takie materiały mogą być wybrane z następującej listy: żywice węglowodorowe, żywice z ropy naftowej C5-C9, uwodornione żywice z ropy naftowej, alifatyczne żywice z ropy naftowej, akrylowe żywice z ropy naftowej, kumarynowe żywice z ropy naftowej, żywice na bazie terpenu, żywice styrenowe, żywice na bazie fenolu, gumy estrowe, kalafonie takie jak guma kalafonia i kalafonia drzewna.

Przeciwutleniacze są ewentualnie dodawane do kompozycji dla zapobiegania jej degradacji w stanie stopionym. Takie przeciwutleniacze mogą być wybrane z poniższej listy: przeciwutleniacze na bazie fenolu, takie jak 2,6-di-tertbutylo-p-krezol, 2,2'-metyleno-bis-(4-metylo-6-tert-butylofenol), 4,4'butyleno-bis-(3-metylo-6-tert-butylofenol), 4,4'-tiobis-(3-metylo-6-tert-butylofenol), 2,2'-tiobis-(4-metylo-6-tert-butylofenol), stearylo-e-(3,5-di-tert-butylo-4-hydroksy-fenolo)propionian, tetrakis(metyleno-3-(3,5-di-tert-butylo-4-hydroksyfenylo)propioniano-metan, glikol trietylenowy, bis(3-(3-tert-butylo-4-hydroksy-5-metylofenylo)propionian, 1,3,5-trietylo-2,4,6-tris(3,5-di-tert-butylo-4-hydroksybenzylio)-benzen i 1,1,3-tris(2-metylo-5-tert-butylofenolobutan; przeciwutleniacze na bazie aminy, takie jak fenylo-a-naftyloamina, fenylo-e-naftyloamina, N-fenylo-N'-cykloheksylo-p-fenylenodiamina i N-izopropylo-N'-fenylofenylenodiamina; przeciwutleniacze na bazie fosforu, takie jak fosforyn trisodowy i fosforyn 2,2'-metyleno-bis(4,6-ditertbutylofenylo)-oktylowy; przeciwutleniacze na bazie siarki, takie jak 2,2'-tio-bis(4-metylo-6-tert-butylofenol), oraz przeciwutleniacze na bazie hydrochinonu, takie jak 2,5-di-tertamylohydrochinon.

Kompozycję filmu można także wytworzyć stosując utwardzane ultrafioletem (UV) kompozycje zawierające oligomery, monomery na bazie akrylanów i fotoinicjatory. Zazwyczaj oligomery są wybrane z grupy: uretanoakrylanu, poliestru akrylanu, polieteru akrylanu, polibutadienoakrylanu, i epoksy akrylanu oraz ich kombinacji, dla uzyskania żądanych właściwości filmu. Opis takich oligomerów przedstawiono w publikacji „N. S. Allen, M. A. Johnson, P. Oldring (wyd). i M. S. Salim, Chemistry and Technology of UV & EB - Curing Formulations for Coatings, Inks & Paints, tom. 2 SITA Technology, Londyn 1991. Monomery mogą być wybrane z mono-, di-, tri-, tetra- i penta- funkcjonalnych akrylanów z różnymi alifatycznymi i aromatycznymi szkieletami. Typowe przykłady monomerów obejmują tripro-pylenoglikolodiakrylan (TPGDA), 1,6-heksanodiolodiakrylan (HDDA), propoksylowany glicerylotriakrylan (GPTA), izobornyloakrylan, 2-fenoksyetyloakrylan (2-PEA), tridecyloakrylan (TDA), etoksylowany nonylofenoloakrylan (EONPA), etoksylowany pentaerytritolotetraakrylan (EOPETA), etoksylowany bisfenolo A diakrylan (EOBPADA), trimetylolopropanotrimetakrylan (TMPTA) i triakrylan, allilometakrylan, stearyloakrylan i metakrylan, 1,3-butenoglikolodimetakrylan, etylenoglikolodimetakrylan, cykloheksyloimetakrylan, glicydylometakrylan, izodecyloakrylan, izooktyloakrylan, polietylenoakrylan. Handlowo dostępne fotoinicjatory obejmują aromatyczne związki ketonowe, takie jak benzofenon, alkilobenzenofenony, keton Michler'a, antron, fluorowcowane benzofenony, tlenek 2,4,6-tri-metylobenzoilodifenylofosfiny, estry fenyloglikoksylowe, antrachinon i jego pochodne, benzyloketale, hydroksyalkilofenony, itd. mogą być stosowane do inicjowania polimeryzacji. Także mogą być stosowane mieszaniny tych związków.

Tworzący film materiał może także zawierać jako dodatkowe środki pomocnicze: nieorganiczne materiały, takie jak talk, krzemionka, chińska glinka, tlenki, węglany i chlorki metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych albo metali przejściowych, a korzystnie są to sole wapnia lub magnezu lub cynku.

PL 199 102 B1

Sposoby tworzenia filmu

Detergentową kompozycję z odpornym na wodę materiałem wytwarza się dowolną z następujących metod. Najpierw może być wytwarzany detergentowy wyrób a potem jego powierzchnię pokrywa się odpornym na wodę materiałem stosując konwencjonalne procesy. Takie procesy obejmują nakładanie materiału powłoki w stanie stopionym, tak jak przez zanurzanie detergentowego wyrobu w stopionej powłoce lub natryskiwanie stopionej powłoki na wyrób, a potem chłodzenie do zestalenia powłokowego materiału. Takie procesy obejmują także nadkładanie powłokowego materiału jako roztworu w odpowiednim rozpuszczalniku, znowu przez zanurzanie lub natryskiwanie, a potem odparowywanie rozpuszczalnika znanymi sposobami. Specyficzne rodzaje materiałów powłokowych tworzących film mogą także być stosowane w monomerycznej lub oligomerycznej postaci, a potem materiał dalej obrabia się na powierzchni detergentowego wyrobu dla utworzenia odpornego na wodę filmu. Takie procesy są znane jako utwardzanie ciepłem, promieniowaniem ultrafioletowym lub strumieniem elektronów. Powłoki mogą także być nakładane z użyciem pośredniego materiału, gdy materiał odporny na wodę nie przywiera do produktu. Ponadto powłoka może być współ-wytłaczana razem z detergentowym wyrobem.

Substancje detergentowo aktywne

Detergentowe kompozycje według wynalazku korzystnie zawierają substancje detergentowo aktywne, które mogą być mydłem lub niemydlanymi środkami powierzchniowo czynnymi, a ogólnie biorąc są wybrane z anionowych, niejonowych, kationowych, obojniaczojonowych substancji detergentowo aktywnych, albo ich mieszanin. Odpowiednimi przykładami związków detergentowo aktywnych są związki powszechnie stosowane jako środki powierzchniowo czynne ujawnione w dobrze znanych podręcznikach; „Surface Active Agents tom 1 autorstwa Schwartz i Perry, Interscience 1949, tom 2, autorstwa Schwartz, Pery i Berch, Interscience 1958; i w aktualnym wydaniu publikacji „McCutcheon's Emulsifiers and Detergents opublikowanej przez Manufacturing Confectioners Company; lub „Tenside taschenbuch, H. Stache, 2-gie wydanie., Carl Hauser Verlag, 1981.

Całkowita ilość związku detergentowo aktywnego wprowadzana do detergentowych kompozycji według wynalazku korzystnie wynosi od 5 do 30% wagowych kompozycji.

Środki ścierające

Detergentowe kompozycje według wynalazku korzystnie zawierają stałe, nierozpuszczalne materiały ścierające. Odpowiednie materiały ścierające mogą być wybrane spośród rozdrobnionych zeolitów, kalcytów, dolomitów, skalenia, krzemionek, krzemianów, innych węglowodanów, tlenków glinu, kwaśnych węglanów, boranów, siarczanów i polimerowych materiałów, takich jak polietylen. Może być układ ścierający z więcej niż jednym typem materiału ścierającego dla uzyskania zrównoważonych właściwości ściernych. Wykazano, że kombinacje materiałów ścierających o różnych twardościach w kompozycjach dostarczają znacznych korzyści pewnym uż ytkowym właściwościom. Materiały ścierające można także wprowadzać do powłoki dla wspomagania początkowego usuwania ze strony gdzie detergentowa kompozycja była stosowana na czyszczonym wyrobie.

Detergentowe wypełniacze

Detergentowe wypełniacze/alkaliczne sole buforujące są korzystnie stosowane w detergentowych kompozycjach. Korzystnie są to związki nieorganiczne, a odpowiednie wypełniacze obejmują, na przykład glinokrzemiany metali alkalicznych (zeolity), węglan sodu, tripolifosforan sodu (STPP), pirofosforan czterosodowy (TSPP) oraz ich kombinacje. Wypełniacze/alkaliczne buforujące sole są korzystnie stosowane w ilościach w zakresie od 2 do 15%, korzystnie od 5 do 10% wagowych.

Inne składniki

Inne składniki, takie jak wypełniacze, rozpuszczalniki, aminy, środki zapachowe, środki koloryzujące, fluorescery, enzymy także mogą być stosowane w kompozycji, na przykład w ilości do 10% wagowych.

Wynalazek zostanie zilustrowany w następujących nieorganiczających przykładach.

P r z y k ł a d y

Dla przedstawienia wynalazku wytworzono detergentową kompozycję użyteczną do mycia naczyń o składzie przedstawionym w tabeli 1. Kostki nie pokrywano żadnym odpornym na wodę materiałem (przykład 1), w przykładzie 2 kostkę pokrywano filmem o grubości 40 mikrometrów wytworzonym z kopolimerem poli(metakrylonitryl-ko-styren) w stosunku okoł o 50/50 o współ czynniku przenikalnoś ci pary wodnej większym niż

PL 199 102 B1

1000 χ 10^-13

[cm³ ][cm]

[cm² ]^[s][^{pa ]} to jest większym niż zastrzegany w wynalazku. W przykładach 3 do 5 kompozycja filmu była mieszaniną zawierającą 25% wagowych amorficznej poli(alfa-olefiny) i 75% wagowych mikrokrystalicznego wosku stopionych razem w 150°C, o współczynniku przenikalności pary wodnej mniejszym niż

1000χ10^-13

[cm³ ][cm]

[cm² ]^{[][pa ]} co jest zgodne z wynalazkiem. Grubość filmu była mniejsza niż 5 mikrometrów (przykład 3), większa niż 1000 mikrometrów (przykład 4) i wynosiła 40 mikrometrów w przykładzie 5. W przykładach 2-5 kostki pokrywano filmem na wszystkich bokach z wyjątkiem powierzchni, która jest używana do wydzielania produktu do stosowania.

Określanie zwartości kostki

Kostki według przykładów 1 do 5 testowano z wykorzystaniem zespołu przeszkolonych osób (panelistów) przez okres 1 tygodnia do mycia naczyń w kontrolowanych warunkach symulujących stosowanie produktu przez konsumenta. Osoby oceniające przyznawały ocenę w skali 0 do 10, gdzie wartość 0 odnosi się do bardzo małego zanikania i deformacji, a wartość 10 oznacza bardzo duże zanikanie i deformację. Podobnie, przeszkolone osoby oceniające przyznawały punkty w skali 0 do 10, gdzie wartość 0 oznacza bardzo dużą ekonomikę użytkowania, a wartość 10 oznacza słabą ekonomikę użytkowania.

Kostki testowano także przez zanurzanie porcji pokrytej filmem w wodzie na 2 godziny i określanie utraty masy kostki w roztworze po 2 godzinach. Te wyniki przedstawiono w tabeli 2.

Figury 1a do 1c pokazują charakterystyczne cechy kostki przed i podczas stosowania.

Figura 1a przedstawia nieużywaną próbkę.

Figura 1b odnosi się do przykładu 5, tj. zgodnie z wynalazkiem.

Figura 1c odnosi się do przykład 1, tj. przedstawia próbkę kontrolną.

T a b e l a 1

Składniki	Kompozycja (%)
Liniowy alkilobenzenosulfonian sodu	14
Węglan sodu	12
Tripolifosforan sodu	2
Nieorganiczny materiał rozdrobniony, na przykład kalcyt / dolomit / chińska glinka	59
Siarczan magnezu	0,5
Alkaliczna krzemionka	3
Woda	do 100

T a b e l a 2

Właściwość produktu	Przykład 1	Przykład 2	Przykład 3	Przykład 4	Przykład 5
Deformacja	9	8	7	1*	1
Ekonomika zużywania	9	9	8	1*	1
Utrata kostki (g)	10	9	8	0,001	0,001

* osłonka jest zbyt gruba aby mogł a być ścierana i prowadzi do słabej ekonomiki

Przedstawione dane pokazują, że kostki według wynalazku są ekonomiczne, ponieważ utrata masy kostki w roztworze jest bardzo mała, ale także ze względu na wartość ocen przypisanych przez osoby oceniające. Kontrolne kostki i kostki z filmem cieńszym niż o grubości 5 mikrometrów znacznie deformowały się, a gdy film miał grubość wyższą niż 1000 mikrometrów to nie ścierał się podczas stosowania i pozostawała osłonka. To także prowadzi do słabej ekonomiki i nie jest korzystne dla użytkownika ze względu na niewygodę w dostarczaniu produktu i ze względów estetycznych.

PL 199 102 B1

Pokrywanie mikrokrystalicznym woskiem

Wytworzono kostki przez wytłaczanie detergentowej kompozycji o składzie przedstawionym w tabeli 1. Kostki pokrywano kompozycją stopionej na gorą co powł oki przez zanurzanie kostek na 3-5 sekund w łaźni zawierającej kompozycję o temperaturze 150°C. Pozostawiano dla odcieknięcia nadmiaru powłokowego materiału do łaźni, a pokrytą kostkę pozostawiano do ochłodzenia do temperatury pokojowej. Szczegółowe dane dotyczące kompozycji powłokowych materiałów przedstawiono w tabeli 3.

Kostki analizowano ze względu na różne właściwości zgodnie z poniższą metodą.

1. Przywieranie powłoki: przywieranie powłoki mierzono przez ocenianie łatwości z jaką powłokowy film można zedrzeć z powierzchni detergentowej kostki. Stosowano ocenę w skali od 1 do 5. Wartość 1 oznacza doskonałe przywieranie powłoki do powierzchni kostki, gdzie film nie może być zerwany z powierzchni kostki, a wartość 5 oznacza słabe przywieranie i film powłoki może być łatwo zerwany z powierzchni kostki.

2. Zwartość kostki: integralność kostki mierzono sposobem wcześniej opisanym.

T a b e l a 3

Przykłady	Kompozycja powłokowego materiału	Obserwacje podczas pokrywania
Przykład 1	Niepokryta, kontrolna	Brak
Przykład 6	Mikrokrystaliczny wosk	Uzyskano dobre pokrycie, przywierające do kostki
Przykład 7	Krystaliczny ataktyczny alfa-olefinowy polimer bogaty w buten + mikrokrystaliczny wosk (12 : 88)	Dobre pokrycie, przywierające do kostki
Przykład 8	Amorficzna poli(alfa-olefina) + mikroskrystaliczny wosk (12 : 88)	Dobre pokrycie, przywierające do kostki

T a b e l a 4

Przykłady	Przywieranie powłoki	Zwartość kostki
Przykład 1	Niepokryta	9
Przykład 6	1, silne przywieranie	6
Przykład 7	1, silne przywieranie	1
Przykład 8	1, silne przywieranie	1

Dane przedstawione w tabeli 4 pokazują że detergentowa kostka mająca zewnętrzną powierzchnię z mikrokrystalicznego wosku, samego albo w kombinacji z poliolefinami, prowadzi do uzyskania doskonałego przywierania do kostki, a także zachowuje zwartość kostki.

Pokrywanie modyfikowanymi naturalnymi polimerami

Wytwarzano kostki przez wytłaczanie detergentowej kompozycji o składzie przedstawionym w tabeli 1. Kostki pokrywano roztworem pochodnych celulozy. W przykł adzie 9 stosowano octan celulozy, w przykładzie 10 stosowano azotan celulozy, a w przykładzie 11 stosowano etylocelulozę i porównywano je z niepokrywanymi kostkami według przykładu 1.

T a b e l a 5

Przykład	Współczynnik przenikalności [cm³ ][cm]	Zwartość kostki
cm² ][s][Pa ]
Przykład 1	-	9
Przykład 9 octan celulozy	4100	3
Przykład 10 azotan celulozy	4700	3
Przykład 11 etyloceluloza	6700	9

PL 199 102 B1

Dane przedstawione w tabeli 5 pokazują że modyfikowane naturalne polimery o współczynniku przenikalności mniejszym niż 5000 są użyteczne do zachowywania zwartości kostek.

Claims

1. Ukształtowana detergentowa kompozycja zachowująca zwartość przy stosowaniu, zawierająca:

(a) 0,5-60% składnika detergentowo aktywnego;

(b) 0-90% nieorganicznego rozdrobnionego materiału i (c) inne konwencjonalne składniki, znamienna tym, że zewnętrzne powierzchnie ukształtowanej detergentowej kompozycji są pokryte powłoką, a tą powłoką jest film o grubości w zakresie 5-1000 mikrometrów, przy czym co najmniej jedna strona, będąca powierzchnią roboczą, ukształtowanej kompozycji nie jest pokryta, a powłoka jest wykonana z jednego lub więcej materiału nierozpuszczalnego w wodzie i odpornego na wodę, i ten materiał ma temperaturę topnienia wyższą niż 30°C, przywiera do zewnętrznej powierzchni kompozycji i ulega ścieraniu podczas stosowania, a jest wybrany spośród:

5000 χ 10^-13 [cm³ ][cm] [cm² ]^[s^][^{pa ]} , albo (b) syntetycznych polimerów o współczynniku przenikalności pary wodnej mniejszym niż

1000χ10^-13 [cm³ ][cm] [cm² ]^[s]^{[pa ]} gdzie [cm³] = cm³ mierzone przy 273,15K; 1,013 x 10⁵ Pa.

2. Kompozycja według zastrz. 1 znamienna tym, że polimer ma ciężar cząsteczkowy większy niż 1600 jednostek masy atomowej.

3. Kompozycja wed ł ug zastrz. 1, znamienna tym, ż e materiał powł oki jest mieszaniną jednego lub więcej niż jednego polimeru i tworzącego film rozcieńczalnika wybranego z jednego lub więcej naturalnego i syntetycznego wosku, polisacharydu, nierozpuszczalnych w wodzie soli kwasów tłuszczowych o temperaturze topnienia wyższej niż 30°C.

4. Kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że materiał powłoki zawiera 5-25% wagowych jednego lub więcej niż jednego ataktycznego polimeru alfa-olefinowego i 75-95% wagowych tworzącego film rozcieńczalnika wybranego z jednego lub więcej naturalnego i syntetycznego wosku o temperaturze topnienia wyższej niż 30°C.

5. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że powłoka jest filmem o procentowym wydłużeniu przy złamaniu większym niż 2% w temperaturze 25°C.

6. Kompozycja wedł ug zastrz. 1, znamienna tym, ż e grubość filmu wynosi pomi ę dzy 10 a 100 mikrometrów.

7. Kompozycja według zastrz. 6, znamienna tym, że grubość filmu wynosi pomię dzy 30 a 60 mikrometrów.

8. Kompozycja wedł ug zastrz. 1, znamienna tym, ż e powł oka jest także nierozpuszczalna w wodzie w warunkach alkalicznych.

9. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że materiał powłoki jest materiałem polimeryzującym pod wpływem ciepła, promieniowania ultrafioletowego lub strumienia elektronów, albo utwardzanym polimerowym materiałem.

10. Sposób wytwarzania ukształtowanej detergentowej kompozycji jak przedstawiona w zastrz. 1, znamienny tym, że obejmuje etapy:

PL 199 102 B1 (a) naturalnych lub modyfikowanych naturalnych polimerów o współczynniku przenikalności pary wodnej mniejszym niż

5000 χ 10^-13 [cm³ ][cm] ^[cm2 ][s][^pa ] albo ^{3 ][cm]} (b) syntetycznych polimerów o współczynniku przenikalności pary wodnej mniejszym niż

1000 χ 10^-13 [^[cm2 [cm² gdzie [cm³] = cm³ mierzony przy 273,15K; 1,013 x 10⁵ Pa).

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że wytłacza się detergentową kompozycję w postaci kostki lub tabletki albo wypraski lub bryłki.