Рідка чистильна композиція для твердої поверхні, її застосування, спосіб очищення твердих поверхонь, контейнер для рідкої чистильної композиції та спосіб забезпечення звуку утворення піни

1. Рідка водна чистильна композиція для твердої поверхні, яка містить: (a) 1–10 % мас. аніонної поверхнево-активної речовини, вибраної з-поміж С6-С9-алкілсульфонатів; (b) 0,1-10 % мас. водорозчинного або змішуваного із водою розчинника; і (c) 0,01-0,3 % мас. полімеру, вибраного з-поміж натуральних камедей та їхніх похідних, а також полісахаридних загущувачів та їхніх похідних; (d) воду; і де співвідношення між молярною концентрацією поверхнево-активної речовини в композиції і критичною концентрацією міцелоутворення є нижчим від 5,0. C2 2 94949 1 3 Піну визначають як дисперсію газу в рідині, і її не можна утворити з чистих рідин, а потрібна рідина плюс поверхнево-активний агент, такий як поверхнево-активна речовина. Зовнішній вигляд піни пов'язаний з кількістю повітря, яке диспергує в розчині, що містить поверхнево-активну речовину. Бажано, щоб кількість і зовнішній вигляд піни, яку генерує домашній чистильний засіб, були близькими до очікуваних покупцем вказаного продукту. Бажано, щоб піна легко утворювалася. Таким чином, іншим завданням є можливість застосування композиції з використанням тригерного спрей-розпилювача (з пусковим механізмом). Ще одним завданням винаходу є отримання гарних результатів очищення за допомогою композиції запропонованої винаходом. На своє здивування автори виявили, що композиції, які містять поверхнево-активну речовину з коротким ланцюжком, розчинник і полімер можуть мати властивості утворення піни такі, як описано вище, при змішуванні в правильній концентрації. Композиції, які містять подібні компоненти, розкриті в даній галузі техніки, але не при такій концентрації, щоб набути властивостей утворення піни. Наприклад, в WO 99/61569 кисла чистильна композиція, децилсульфат, яка містить, розчинник та полімер. У WO 99/18182 розкриті чистильні композиції для твердої поверхні, які містять нижчий алкілсульфонат, полімер та розчинник, але поза межами композицій, які спінюються. DE 10 2004 040 848 A1 розкриває чистильні композиції для туалету, які містять модифіковані таурином акрилові полімери, також як алкілсульфат, розчинник та ксантанову камедь. Згідно заявці, вказані полімери залишають брудовідштовхувальну плівку на поверхні, яка покращує видалення фекального забруднення. WO 96/34933 розкриває чистильні композиції для скла, які містять лінійні алкілсульфатні поверхнево-активні речовини, зокрема, довголанцюгові алкілсульфатні поверхнево-активні речовини, які мають миючі властивості і які забезпечують знижене утворення плівок та розводів. Суть винаходу Відповідно, даний винахід пропонує рідку чистильну композицію для твердої поверхні, яка містить: (a) 1 - 10% за масою аніонної поверхневоактивної речовини, вибраної з поміж C6-C9 - алкілсульфонатів; (b) 0,1 - 10% за масою водорозчинного або такого, що змішується з водою розчинника; та (c) 0,01 - 0,3% за масою полімеру, обраного з поміж натуральних камедей та їхніх похідних, а також полісахаридних загущувачів та їхніх похідних; (d) воду; і де співвідношення між молярною концентрацією поверхнево-активної речовини в композиції та критичною концентрацією міцелоутворення (ККМ) складає менше 5,0. Винахід, крім того, пропонує спосіб обробки твердих поверхонь композицією запропонованою винаходом і спрей-розпилювачем, який містить цю композицію. 94949 4 Ці та інші об'єкти, властивості і переваги стануть очевидними фахівцям із звичайною кваліфікацією в даній галузі в результаті прочитання наступного докладного опису і формули винаходу, яка додається. Щоб уникнути сумніву, будь-яка ознака одного об'єкту даного винаходу може бути використана в будь-якому іншому об'єкті винаходу. Вказується, що приклади, приведені в описі нижче, призначені для того, щоб пояснити винахід, а не покликані обмежити застосування винаходу цими прикладами, як такими. Так само, всі процентні співвідношення є масовими (мас./мас.) процентними співвідношеннями, якщо не обумовлено інакше. Слід мати на увазі, що діапазони, виражені у форматі "від х до у" повинні включати х і у. Якщо для конкретної ознаки декілька бажаних діапазонів описано у форматі "від х до у", слід мати на увазі, що всі діапазони, які поєднують різні крайні точки також включаються. Розкриття винаходу Через небажання бути зв'язаними конкретною теорією, на даний час автори вважають, що властивості утворення піни за винаходом досягаються наступними характеристиками піни. Композиція здатна утворювати бульбашки повітря (піну). Бульбашки повітря в піні повинні бути здатними швидко коалесціювати і потім також швидко лопатися. Коалесценція та лопання створюють звук утворення піни. Для того, щоб досягти цього, пінні властивості композиції повинні відповідати конкретним характеристикам, розкритим тут нижче. Піну визначають як дисперсію газу в рідині. Стабільні піни не можуть бути утворені з чистих рідин, а потрібна рідина плюс поверхневоактивний агент, такий як поверхнево-активна речовина. Зовнішній вигляд піни пов'язують з кількістю повітря, яке диспергує в розчині, який містить поверхнево-активну речовину. За низької кількості газу піна є густою і кремоподібною, тоді як при високих співвідношеннях газ/розчин бульбашки піни розділені тонкими ламелами (шарами). Максимальну піну зазвичай отримують за концентрації, трохи нижчої за критичну концентрацію міцелоутворення поверхнево-активної системи. Для високого рівня піни достатня кількість поверхнево-активної речовини повинна бути адсорбована на поверхні розділення повітря - вода для забезпечення адекватних градієнтів поверхневого натягу, сил відштовхування через плівки піни і достатньо низького поверхневого натягу для того, щоб інгібувати ефекти піногасіння. Градієнти поверхневого натягу потрібні для того, щоб повертаючі сили протидіяли будь-якій зовнішній дії. Критична концентрація міцелоутворення залежить, серед іншого, від самої молекули (довжини алкільного ланцюга, рівня розгалуженості, довжини ланцюга етиленоксида (ЕО), типу кінцевої групи, проти-іона, тощо), іонної сили, температури та pH. Аніонні поверхнево-активні речовини зазвичай мають набагато вищу критичну концентрацію міцелоутворення, ніж неіонні з такою ж довжиною алкільного ланцюга. У композиціях, які утворюють піну, піна не тільки легко утворюється, але також коалесціює і 5 осідає прийнятно швидко, тим самим, створюючи звук утворення піни. Аніонна поверхнево-активна речовина з коротким ланцюжком Одним з компонентів, який впливає на піноутворення, є поверхнево-активна речовина. Композиції запропоновані винаходом містять аніонну поверхнево-активну речовину з коротким ланцюжком. Цей тип поверхнево-активних речовин містить короткий алкільний ланцюжок і заряджений кінець. Для цілей даного винаходу під терміном - короткий ланцюжок розуміють будь-який алкільний ланцюг з 6 - 9 атомів вуглецю. Заряджений кінець аніонної поверхнево-активної речовини є сульфонатом. Композиція може, крім того, містити алкілсульфат С6-С9. Таким чином, аніонна поверхнево-активна речовина запропонована винаходом має загальну формулу 1: + R-(O)n-SO3" M (1) Де: R є С6 -, С7 -, С8 -, C9-алкільною групою або їх сумішшю n дорівнює 0 або 1, і + Μ є іоном лужного металу, бажано калію (K ) + + або натрію (Na ), більш бажано, натрію (Na ). Кращими є С7 - та С8-алкільні поверхневоактивні речовини загальної формули 1, приведеної вище. Навіть більш бажаними є С7 - та С8-алкільні поверхнево-активні речовини, загальної формули 1, приведеної вище, де n = 0. Аніонна поверхнево-активна речовина присутня в композиції в концентрації 1% за масою або вище і 10% за масою або менше. Краще, якщо концентрація складає 8% за масою або менше, більш бажано, 6% за масою або менше, найкраще, 5% за масою або менше. Концентрація складає, бажано, 2% за масою або вище, найкраще, 2,5% за масою або вище. Полімер Інший компонент, який впливає на піну, є загущуючим полімером. Полімер запропонований винаходом є загущуючим полімером, який представлений натуральними камедями та їхніми похідними, а також полісахаридними загущувачами та їхніми похідними. Особливо бажаними є натуральні полісахаридні камеді, такі як ксантанова камедь, гуарова камедь, камедь бобів ріжкового дерева, карагенанова камедь, тощо. Ксантанові камеді є широко доступними. Прикладами відповідних камедей є Rhodopol Τ (Rhodia), Kelzan ST і Rheozan (Rhodia) , Keltrol (CP Kelco). Також кращими є полісахаридні загущувачі на основі целюлози, зокрема, гідроксиалкілцелюлози, бажано гідроксиетилцелюлози або гідроксипропілметилцелюлози (наприклад, Natrosol HR 250 від ISP або Mecellose від Sunsung). Полімер присутній в композиції в концентрації 0,01% за масою або вище і 0,3% за масою або менше. Краща, концентрація складає 0,2% за масою або менше, більш бажано, 0,1% за масою або менше, найкраще, 0,06% за масою або менше. 94949 6 Концентрація складає, бажано, 0,02% за масою або вище. Полімери запропоновані винаходом бажано є стабільними в кислому середовищі. Полімери, які є нестабільними в кислому середовищі, є небажаними. Один з полімерів, який є небажаним, є поліетиленгліколь (ПЕГ). Розчинник Третім компонентом, який має вплив на піну, є застосований в композиції розчинник. Розчинник є водорозчинним розчинником, причому те, що він є розчинним означає, що розчинник розчиняється у воді або змішується з водою в діапазоні концентрацій за винаходом. Розчинники в запропонованій винаходом композиції є, бажано, лінійними або розгалуженими нижчими спиртами або ефірами гліколів. Кращими спиртами є метанол, етанол і/або лінійний або розгалужений пропіловий спирт або бутиловий спирт. Найбільш бажаним спиртом є 2пропанол. Кращими ефірами гліколів є ефіри пропіленгліколя, бажано, ефіри дипропіленгліколя, ще кращими є моноалкілові та діалкілові ефіри дипропіленгліколя. Найбільш бажаними є н-бутиловий ефір дипропіленгліколя (DPnB). Розчинник присутній в композиції в концентрації 0,1% за масою або вище і 10% за масою або менше. Більше бажано, концентрація складає 8% за масою або менше, ще краще, 6% за масою або менше, найкраще, 5% за масою або менше. Концентрація складає, бажано, 0,5% за масою або вище, більш бажано, 1% або вище, ще краще 2% або вище, найкраще, 3% або вище. Композиції запропоновані винаходом є водними, і у всіх композиціях маса композиції доведена до 100% водою. Вода не є частиною розчинника за винаходом. Водневий показник pH композиції Композиція запропонована винаходом бажано має реакцію від кислої до нейтральної, pH від 1 до 7, краще pH від 3 до 7. Кращими з'єднаннями, які регулюють pH, є органічні і неорганічні кислоти. Кращими кислотами є: фосфорна кислота, лимонна кислота, мурашина кислота, молочна кислота, або суміш дикарбонових кислот і сульфамінової кислоти та їх суміші. Додаткові компоненти Композиція може, крім іншого, містити звичайні добавки, такі як консервант, гідротропну речовину, буфер, сіль, аромат і/або барвник. Через небажання бути зв'язаними конкретною теорією, автори відзначають, що деякі добавки мають негативний вплив на утворення піни композиції. Піногасники, зокрема, силікон та його емульсії, мають негативний вплив на ефект утворення піни готових форм. Композиція може також містити додаткову поверхнево-активну речовину, яка описується як допоміжна поверхнево-активна речовина. Допоміжна поверхнево-активна речовина, якщо вона присутня, збалансована таким чином, що вона не впливає на властивості утворення піни композиції. Відповідні допоміжні поверхнево-активні речовини є неіонними і аніонними. Відповідні неіонні допо 7 міжні поверхнево-активні речовини є С9-С11спиртами з 5-10 етиленоксидними групами (наприклад, Neodol 91,5, від Shell chemicals) і С12-С15алкілполіглюкозидами (наприклад, Glucopon 215 CS UP, від Cognis). Відповідні аніонні допоміжні поверхнево-активні речовини є вторинними С14С17-алкілсульфонатами натрію (наприклад, Hostapur SAS 30, від Clariant). Ці допоміжні поверхнево-активні речовини присутні в концентрації меншій ніж 1,5%. Композиції можуть також містити низьку кількість С12-С18-алкіламіноксиду або С12-С18алкілбетаїну. Ці допоміжні поверхнево-активні речовини є присутніми в композиції в концентрації меншій ніж 1,0%. Критична концентрація міцелоутворення Як згадано вище, критична концентрація міцелоутворення (ККМ) є однією з важливих властивостей піни, яка визначає характер утворення піни композиції. ККМ може бути розрахована, наприклад, відповідно до способів описаних в Hiemenz, P. C. and Rajogopalan, R., Principles Colloid і Surface Chemistry, p. 370-375, Marcel Dekker, Inc., 1997, New York. ККМ може також бути виміряна шляхом додавання поверхнево-активної речовини до водного розчину і вимірювання залежності провідності від концентрації. Чим нижчою є ККМ, тим додавання поверхнево-активної речовини до водного розчину викликає зростання кількості переносників заряду і, отже, зростання провідності. Чим вищою є ККМ, тим подальше додавання поверхнево-активної речовини збільшує концентрацію міцел, тоді як концентрація мономера залишається приблизно постійною (на рівні ККМ). Оскільки міцела є значно більшою, ніж мономер, вона дифундує повільніше крізь розчин і, таким чином, є менш ефективним носієм заряду. Таким чином, передбачається, що графік залежності провідності від концентрації поверхнево-активної речовини демонструє злам при ККМ. Для поверхнево-активної речовини запропонованої винаходом, ККМ бажано є вищою 0,05 моль/л. Є бажаним, щоб співвідношення між молярною концентрацією поверхнево-активної речовини в суміші і ККМ складало нижче 5,0, краще, нижче 2,0, найкраще, нижче 1,5. Утворення та осідання піни Як вказано вище, піноутворення композиції запропонованої винаходом визначається утворенням піни (бульбашки), коалесценцією бульбашок піни і лопанням бульбашок. Зокрема, бажано, щоб піна осідала менше ніж за 300 секунд, більше бажано, протягом 60 секунд, ще краще, протягом 30 секунд або навіть менше ніж за 20 секунд. Застосування Композицію бажано застосовувати з використанням тригерного (з пусковим механізмом) спрейрозпилювача. Тригерне спрей-розпилювання дозволяє швидке і легке використання покупцем і 94949 8 додатково вносить відповідну кількість повітря до композиції, що сприяє піноутворенню. Відповідно, композиції запропоновані винаходом можна зберігати і розпилювати за допомогою будь-яких відповідних засобів, але розпилювачі є особливо бажаними. Застосування пульверизаторів насосного типу (з розпилюючими або нерозпилюючими насосами) також можливе. Таким чином, даний винахід пропонує контейнер для рідкого очищувача твердої поверхні, контейнер, який містить резервуар, що утримує запропоновану винаходом чистильну композицію для твердої поверхні, і спрей-розпилювач для розпилювання композиції у формі спрея. Спрей-розпилювач є бажано тригерним спрей-розпилювачем, але можуть бути застосовані будь-які механічні засоби для виштовхування рідини у формі спрея або аерозоля. Винахід, крім того, пропонує спосіб забезпечення звуку утворення піни шляхом застосування запропонованої винаходом композиції для твердої поверхні за допомогою розпилювача. Приклади Винахід буде проілюстрований за допомогою наступних необмежуючих прикладів, в яких всі часткові і процентні частки є масовими, якщо не обумовлено інакше. Приклад 1 В даному прикладі показаний вплив довжини ланцюжка аніонної поверхнево-активної речовини на утворення піни. Очищаючі властивості вимірюють таким чином: білі емальовані плитки (10 на 10 см) відмивають і висушують. Плитки покривають типовим забрудненням типу жирне мило - шкірне сало (greasy soap sebum soil), в основному, на основі стеарату кальцію (Nova Chimica код 26411) і штучного шкірного сала (WFK, код 9D) із застосуванням спрей-розпилювача. Забруднення готують змішуванням 8 6 г стеарату кальцію, 14 г шкірного сала і 666,7 г пропан-2-ола. Кількість застосованого забруднення складає 0,04 г після висушування. Плитки висушують в печі при 180 °С протягом 35 хвилин і залишають охолоджуватися до кімнатної температури протягом 2 годин. Очищення проводять з використанням аплікаторного пристрою WIRA (вимірювач стирання для досліджень в трикотажній промисловості). Плитку, яка підлягає очищенню, поміщають в "тримач" аплікаторного пристрою. Багатошаровий шматок тканини (Ballerin cloth), просочений 20 г композиції згідно таблиці 1, закріплюють в чистильній головці аплікаторного пристрою, і протирають ним поверхню плитки за заданою схемою з покриттям всієї плитки протягом 16 повних циклів для кожної композиції, приведеної нижче. Після того, як за допомогою аплікаторного пристрою WIRA плитки були очищені способом, приведеним вище, плитки споліскують проточною водою для видалення надлишку очищуючого продукту. Потім плитки залишають підсихати за кімнатної температури на ніч. 9 94949 10 Таблиця 1 Композиції Компонент / (мас.%) С7-алкілсульфонат С8-алкілсульфонат С8-алкілсульфат С10-алкілсульфат Лимонна кислота Гідроксиетилцелюлоза DPnB (дипропіленгліколь) IP (ізопропанол) Вода *) порівняльні результати 1 5 2 3*) 4*) 5*) 5 4 0,05 4 5 4 0,05 5 5 4 0,05 4 4 0,05 4 до 100% до 100% Видалення плям вимірюють шляхом повторного зважування висушених плиток і розрахунку відсотка видалення забруднення таким чином: Видалене забруднення = ((нанесене забруднення - забруднення після очищення)/ нанесене забруднення) · 100% Результати видалення забруднення приведені в таблиці 2 нижче. У таблиці 2 також приведені ККМ і розраховане співвідношення молярна концентрація/ККМ для композицій. 4 0,05 4 до 100% до 100% 4 до 100% У таблиці 2, крім того, приведені відповідний об'єм піни і швидкість коалесценції і зникнення піни. Об'єм піни і коалесценцію оцінюють за шкалою, яка складається з 5 частин, де відсутність об'єму піни або коалесценції відзначають як 0, а великий об'єм і коалесценцію відзначають як 10. Зникнення піни вимірюють в секундах, які потрібні для зникнення піни. Таблиця 2 Результати Композиція Видалення забруднення Об'єм піни (1 - 10) Коалесценція піни (1 - 10) Швидкість(s) піни (зникнення) Розрахована ККМ поверхнево-активної речовини Молярна маса (MM) поверхнево-активної речовини Концентрація (М) поверхнево-активної речовини в прикладі Співвідношення молярна концентрація/ ККМ *) порівняльні результати Показано, що композиція з ККМ > 0,05 (композиція 1, 2 і 3) має коалесценцію і швидкість зникнення піни кращі, ніж композиції 4 і 5, з нижчою ККМ. Таким чином, композиції 1, 2 і 3 відтворюють гарний звук при утворенні піни, тоді як композиції 4 і 5 його не відтворюють. ККМ є розрахованою критичною концентрацією міцел поверхнево-активної речовини. 1 84 10 10 15 0,21 218 0,23 1,09 2 84 10 10 15 0,153 232 0,22 1,41 3*) 4*) 5*) 40 100 100 10 8 8 7 0 0 20 120 120 0,133 0,0322 0,0322 232 260 260 0,22 0,19 0,19 1,62 5,97 5,97 Приклад 2 В даному прикладі показаний вплив розчинника і полімеру. Способи очищення і розрахунок є такими ж, як в прикладі 1. Використовують композиції з таблиці 3. 11 94949 12 Таблиця 3 Композиції Компонент/(мас.%) С7-алкілсульфонат Лимонна кислота Ксантанова камедь Гідроксиетилцелюлоза DPnB (дипропіленгліколь) IP (ізопропанол) Вода *) порівняльні результати 6*) 3 4 7 5 4 0,05 4 4 до 100% до 100% 9*) 5 4 0,05 Всі композиції з таблиці 3 містять поверхневоактивну речовину з коротким ланцюжком запропоновану винаходом. 8 5 4 0,05 4 до 100% до 100% Композиції 7 і 8 містять і полімер, і розчинник запропоновані винаходом, тоді як композиція 6 не містить полімеру, а композиція 9 не містить розчинника. Таблиця 4 Результати Композиція Видалення забруднення Об'єм піни (1 - 10) Коалесценція піни (1 - 10) Швидкість(s) зникнення піни Розрахована ККМ поверхнево-активної речовини Молярна маса (MM) поверхнево-активної речовини Концентрація (М) поверхнево-активної речовини в прикладі Співвідношення молярна концентрація/ ККМ *) порівняльні результати Таблиця 4 показує, що об'єм піни, коалесценція і швидкість зникнення композиції запропонованої винаходом (композиції 7 і 8) є чудовими і, тому, в результаті, гарно утворюють піну. Композиція без розчинника не дає адекватного осідання, тоді Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 6*) 70 1 0 0 0,21 218 0,14 0,66 7 81 10 9 20 0,21 218 0,23 1,09 8 70 9 7 15 0,21 218 0,23 1,09 9*) 74 6 3 45 0,21 218 0,23 1,09 як в композиції без полімеру навряд чи утворюється яка-небудь піна, що дає неадекватне утворення піни. Всі композиції 6-9 дають адекватне видалення забруднення. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601