Экструдированные многофазные бруски, демонстрирующие внешний вид искусно изготовленных вручную, способы их производства и способы использования

Экструдированные многофазные бруски, демонстрирующие внешний вид искусно изготовленных вручную, способы их производства и способы использования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к многофазным брускам для персонального мытья, имеющим внешний вид искусно изготовленных вручную, и к способам их производства с помощью высокопроизводительного процесса экструзии, эти способы являются пригодными для повседневного использования. Бруски содержат дисперсную фазу, имеющую наибольший размер в пределах между примерно 3 и примерно 75 мм, которая диспергируется в сплошной фазе, содержащей моющую основу.

Посредством обеспечения нахождения твердости сплошной фазы в определенных пределах и для того, чтобы отношение твердостей двух фаз, измеренных при конкретных температурах, было большим, чем критическое значение, является возможным экструдирование композиции с высокой скоростью (например, по меньшей мере, примерно 200 брусков/минуту, предпочтительно, более 300 брусков/минуту), при этом, поддерживая пространственно различные области на поверхности бруска, что измеряется посредством экспертного исследования видимых различий. Пластифицирующие и отверждающие агенты, которые могут использоваться для изменения реологии фаз, чтобы соответствовать этим ограничениям, также описываются.

Настоящее изобретение также относится к способам очистки, увлажнения и/или освежения кожи, используя указанные выше бруски, содержащие различные питательные вещества для кожи, кондиционеры для кожи и/или полезные для кожи агенты.

Многоцветные или многофазные мыла описываются посредством различных терминов, которые включают в себя многоцветное, мраморное, бороздчатое и полосатое. Современный уровень техники сосредотачивался в основном на способах воспроизводимого достижения пространственных изменений концентрации красителя или пигмента в качестве основных средств генерирования брусков, которые выглядят как содержащие множество фаз.

Ключевые технические проблемы, которые наблюдались ранее при коммерческой эксплуатации таких брусков, представляли собой эффективное производство с консистентной структурой, различимый контраст между различными цветами, в особенности, на поверхности бруска и устранение растрескивания, образования сетки трещинок и миграции цветов ("растекания") во время хранения и использования. В настоящее время являются доступными промышленные способы и устройства для производств многоцветных мыл, которые имеют в высшей степени консистентный внешний вид.

Многоцветная природа известных из литературы мыл создает впечатление, что бруски содержат различные фазы, которые имеют различные ингредиенты или функции. Однако подавляющее большинство многоцветных брусков, описанных в литературе и продаваемых на массовом рынке, имеют по существу гомогенную композицию и очень мало различающиеся свойства, несмотря на наличие градиентов красящих агентов. Эти градиенты красителей создаются в основном благодаря неполному перемешиванию во время производства бруска.

В связи с потребностями специализированного рынка мыла потребителям предлагаются многоцветные/многофазные бруски, которые имеют вид, гораздо более похожий на ручную работу (то есть внешний вид "искусно изготовленного вручную"), "единственного в своем роде". Технически такие бруски имеют, по меньшей мере, следующие три характеристики, которые вносят вклад в их различающийся внешний вид: i) резкость границ между фазами; ii) легко распознаваемое различие в оптической текстуре и/или структуре, которая следует за цветом, и iii) определенная степень неоднородности от бруска к бруску. Различия в оптической текстуре и структуре являются особенно важными для создания разнообразных сенсорных ожиданий, связанных с этой фазой. Примеры включают в себя просвечиваемость, блеск и резкие края для передачи геля; круговые темные структуры или повторяющиеся текстуры для передачи фруктов и тому подобное.

Изготовленные вручную мыла преимущественно изготавливаются посредством способа отливки из расплава - либо единой отливки, либо множества последовательных отливок. Поскольку эти способы отливки из расплава являются медленными и трудоемкими, многофазные изготовленные вручную мыла являются относительно дорогостоящими и ограничиваются при распространении специальными магазинами и рынками сбыта. Кроме того, как известно, отлитые из расплава мыла, имеют высокие скорости расхода и характеристики мягкости, которые делают их менее предпочтительными для ежедневного использования.

Задачей настоящего изобретения является создание многофазного брускового мыла, которое имеет внешний вид искусно изготовленного вручную, при этом может производиться с помощью обычных высокоскоростных (например, по меньшей мере, примерно 200 брусков/минуту) экструзионных процессов только с небольшими модификациями оборудования и требует минимальной обрезки (предпочтительно вообще не требует).

Вторая задача представляет собой создание экструдированного многофазного мыла, где фазы имеют резкие границы, заметные различия в оптической текстуре и структуре и различную композицию.

Третья задача представляет собой создание многофазного мыла, имеющего внешний вид искусно изготовленного вручную, которое имеет потребительские свойства и стоимость единицы продукции, которые делают его пригодным для массового рынка.

Еще одна задача представляет собой создание продукции экструдированных многофазных брусков мыла, которая будет иметь адекватный разброс свойств от бруска к бруску для передачи различий.

Другой конкретной задачей настоящего изобретения является создание способа производства таких брусков.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способов для очистки, увлажнения и/или освежения кожи с использованием брусков по настоящему изобретению, содержащих питательные вещества для кожи, кондиционеры для кожи и/или полезные для кожи агенты.

Как будет видно, эти и другие задачи могут быть решены, следуя концепции настоящего изобретения.

Патент США 3673294, Matthaei et al., описывает способ формирования многоцветных брусков посредством экструдирования смеси двух лент, для которых требуется, чтобы они имели одинаковую вязкость и по существу одинаковую твердость (величину проникновения).

Патент США 3940220, D'Arcangeli, говорит об экструзии смеси двух лент, при которой требуется, чтобы дисперсная фаза была более мягкой (с более низкой величиной проникновения), чем основное мыло. В настоящем изобретении дисперсная фаза является более твердой.

Патент США 3993722, Borcher et al., и патент США 4092388, Lewis, описывают способы объединения лент различного цвета для формирования мраморного мыла. Две ленты имеют по существу одинаковую композицию (например, твердость), кроме красителя, и две ленты различных цветов имеют по существу одинаковую температуру во время экструзии.

Патент США 4310479, Ooms et al., описывает способ объединения небольшого количества непрозрачных лент с прозрачными лентами для формирования прозрачного мраморного бруска. Ленты должны различаться по содержанию воды не более чем на 3% и находятся при одинаковой температуре во время экструзии. Соответственно, твердость лент и бруска является примерно одинаковой.

Патент США 6390797, Meyers, описывает способ производства мраморизированного или крапчатого мыла посредством добавления второго потока окрашенных гранул мыла во внутреннее пространство червячного пресса для изготовления мыла на последней стадии, в конкретной точке. Не делается никаких замечаний относительно твердости двух компонентов или их необходимых свойств, или способов производства, или способов использования брусков по настоящему изобретению.

Патент США 3884605, Grelon, описывает устройство для производства бороздчатого мыла, изготавливаемого посредством совместной экструзии, где является желательным, чтобы два мыла имели по существу идентичные свойства материала, например твердость, кроме цвета.

Патент США 6383999, Coyle et al., описывает совместно экструдированный многофазный брусок, в котором фазы различаются по уровню смягчающего вещества, но должны иметь одинаковые свойства текучести в условиях процесса экструзии.

Патент США 5935917, Farrell et al., патент США 5972859, Farrell et al., и патент США 5981464, He et al., описывают композиции брусков, состоящих из стружек поверхностно-активного вещества, смешанных с другими стружками, состоящими преимущественно из полиэфира и содержащими эмульсифицированный полезный агент. Полиэфирные стружки являются хрупкими по конструкции с тем, чтобы они диспергировались, когда смешиваются со стружками мыла.

Ни один из этих патентов не говорит о том, что дисперсная фаза конструируемого многофазного бруска должна, по меньшей мере, в два раза превышать по твердости массу мыла, которая станет сплошной фазой бруска, когда эти две фазы впервые вступают в контакт перед конечной экструзией. Например, многие патенты говорят об объединении лент различного цвета в вакуумной камере двухстадийного рафинера - червячного пресса для изготовления мыла. Однако ни один из этих патентов не говорит о том, что одна из лент должна, по меньшей мере, в два раза превышать по твердости другую цветную ленту, когда эти ленты объединяются вначале.

Кроме того, литературные источники не говорят, кроме того, о соответствующих пластификаторах и отверждающих агентах, которые делают возможным удовлетворение этих реологических требований. Фактически большинство литературных данных подчеркивает инженерные подходы (устройства и процессы) для преодоления проблем при производстве приемлемых многоцветных мыл, используя мыла однородной композиции, кроме красящих агентов.

Настоящее изобретение описывает многофазные бруски для личного мытья, которые имеют внешний вид искусно изготовленных вручную, которые могут изготавливаться при высокоскоростном способе экструзии путем обеспечения того, что твердость дисперсной фазы является существенно большей, чем у сплошной фазы, так что она избыточно не деформируется во время экструзии.

Более конкретно, первый вариант осуществления настоящего изобретения включает в себя:

a) сплошную твердую фазу, покрывающую примерно 65-99% массовых конечной композиции бруска и содержащую 25-90% композиции сплошной фазы из основы поверхностно-активного вещества, пригодной для очистки кожи,

b) дисперсную фазу (присутствующую как один или несколько "доменов" дисперсной фазы внутри сплошной фазы), составляющую примерно от 1% примерно до 35% конечной композиции бруска, которая содержит водорастворимую или диспергируемую в воде твердую матрицу, содержащую, по меньшей мере, 1% массовый поверхностно-активного вещества, где указанная дисперсная фаза имеет наибольший размер, находящийся в пределах между примерно 3 и примерно 75 мм, где твердость сплошной фазы находится в пределах от 1,9 до 2,5 бар (1 бар равен 100000 паскалям), когда измеряют при температуре в пределах между 33 и 50°C, предпочтительно, от 33 до 42°C, где отношение, λ определяемое как твердость дисперсной фазы, измеряемую при температуре 25°C, деленная на твердость сплошной фазы, измеренную при температуре 33°C, является большей, чем 2,0, и где указанные значения твердости измеряются с помощью испытания вдавливанием цилиндра;

где дисперсная фаза составляет от 1 примерно до 25 мас.% бруска, и

где брусок имеет описательный визуальный балл качества, по меньшей мере, 3,0, когда измеряют посредством экспертного исследования видимые различия.

Температура, отмеченная выше, приблизительно отражает тепловые условия каждой фазы в течение времени экструзии, и, не желая связываться с теорией, когда эти условия выполняются, дисперсная фаза, как предполагается, не деформируется избыточно под действием сдвига, и по этой причине, как предполагается, становится возможным формирование брусков типа искусно изготовленных вручную.

Второй вариант осуществления настоящего изобретения включает в себя способ для производства брусков, имеющих внешний вид искусно изготовленных вручную, посредством экструзии, где указанный способ включает в себя:

1) добавление к лентам, составляющим сплошную фазу массы туалетного бруска, которая находится при температуре примерно от 33 до 50°C, другой твердой массы, которая находится в форме отдельных частиц, имеющих, по меньшей мере, один размер, больший, чем 3 мм, с формированием смеси, где во время добавления твердость указанной второй твердой массы, по меньшей мере, в два раза превышает твердость лент, образующих сплошную фазу массы туалетного бруска, указанные значения твердости измеряются посредством испытания вдавливанием цилиндра;

2) экструдирование смеси, сформированной таким образом на стадии 1), с формированием экструдированной массы композита, содержащего сплошную фазу массы туалетного бруска и дисперсную фазу второй твердой массы;

3) разрезание и формирование экструдированной массы в виде бруска,

где дисперсная фаза составляет от 1 примерно до 25 мас.% бруска и

где брусок имеет описательный визуальный балл качества, по меньшей мере, 3,0, когда измеряют посредством экспертного исследования видимых различий.

В третьем варианте осуществления настоящее изобретение включает в себя способы очистки и увлажнения кожи, где указанный способ включает в себя:

a) мытье кожи многофазным экструдированным бруском мыла, где брусок имеет сплошную и дисперсную фазы, как отмечено, и дополнительно содержит полезные для кожи агенты, выбранные из группы, состоящей из питательных веществ для кожи (например, витаминов, липосом) и кондиционеров для кожи (например, белков шелка). Способы также могут включать в себя использование брусков, содержащих полезные агенты для глубокой очистки кожи, такие как агенты против угревой сыпи, агенты для контроля жирности кожи и/или, например, противомикробные агенты; и

b) промывку кожи водой.

Бруски по настоящему изобретению содержат сплошную фазу и дисперсную фазу. Критический аспект настоящего изобретения заключается в том, что твердость этих фаз удовлетворяет конкретным требованиям. Во втором варианте осуществления настоящее изобретение включает в себя приготовление твердой массы сплошной фазы и дисперсной фазы (определяемых по различию в твердости), добавление их вместе в миксер, в заданном диапазоне температур, экструдирование и разрезание с формированием конечных брусков. Бруски и фазы компонентов ниже обсуждаются более подробно.

Сплошная фаза составляет от 65% массовых примерно до 99% массовых композиции бруска, предпочтительно от 75% массовых до 95 мас.%, и наиболее предпочтительно от 80 до 90% массовых. Ключевое требование состоит в том, что твердость, как измерено посредством Испытания вдавливанием цилиндра, описанного ниже, имеет значение, попадающее в диапазон от 1,9 до 2,5 бар, если измеряется при температуре в пределах между 33 и 42°C. В опытах обнаружено, что, когда твердость сплошной фазы попадает в этот диапазон, является возможным формирование с помощью экструзии с высокой скоростью. Под "высокой скоростью" подразумевается скорость, превышающая 200 брусков в минуту, а предпочтительно превышающая 300 брусков в минуту.

Сплошная фаза содержит основу поверхностно-активного вещества или моющего средства, пригодную для очистки кожи, и необязательно, пластицифицирующий агент, используемый для контроля ее консистенции.

Также, как обнаружено, предпочтительным для сплошной фазы является иметь определенный уровень пластичности с тем, чтобы она хорошо прилипала к дисперсной фазе. Размер зоны пластичности r, как измеряется посредством испытания на трехточечный изгиб, описанного в секции Методология исследования, обеспечивает адекватную меру пластичности или хрупкости. Сплошная фаза должна иметь радиус зоны пластичности, больший, чем 2,0 мм, а предпочтительно, больший, чем 2,5 мм. Более низкое значение размера зоны пластичности соответствует образцу сплошной фазы, который является более хрупким, а большее значение соответствует более пластичному образцу.

Обнаружено, что когда радиус зоны пластичности сплошной фазы является, большим, чем 2,0 мм, когезивное соединение между сплошной и дисперсной фазами в бруске является благоприятным, то есть бруски не растрескиваются.

Главным компонентом сплошной фазы является основа поверхностно-активного вещества, пригодная для очистки кожи. Как правило, основа поверхностно-активного вещества содержит 25-90% массовых сплошной фазы, предпочтительно, в пределах между 50 и 80% массовых.

Одна из пригодных для использования основ поверхностно-активных веществ содержит мыла жирных кислот. Термин "мыло" используется здесь в его популярном смысле, то есть как соль щелочного металла или алканол аммония и алифатических, алкановых или алкеновых монокарбоновых кислот. Катионы натрия, калия, магния, моно-, ди- и триэтаноламмония или их сочетания являются пригодными для целей настоящего изобретения. Как правило, в композициях по настоящему изобретению используются натриевые мыла, но примерно от 1% примерно до 25% мыла могут составлять калиевые или магниевые мыла. Мыла, пригодные для использования здесь, являются хорошо известными солями щелочных металлов и природных или синтетических алифатических (алкановыхили алкеновых) кислот, имеющих примерно от 8 до 22 атомов углерода, предпочтительно, примерно от 8 примерно до 18 атомов углерода. Они могут быть описаны как карбоксилаты щелочных металлов и акриловых углеводородов, имеющих примерно от 8 примерно до 22 атомов углерода.

Мыла, имеющие распределение жирных кислот кокосового масла, могут давать нижний предел широкого диапазона молекулярных масс. Те мыла, которые имеют распределение жирных кислот арахисового или рапсового масла или их гидрированных производных, могут давать верхний предел широкого диапазона молекулярных масс.

Является предпочтительным использование мыл, имеющих распределение жирных кислот кокосового масла или животного жира или их смесей, поскольку они находятся среди более доступных жиров. Доля жирных кислот, имеющих, по меньшей мере, 12 атомов углерода, в мыле на кокосовом масле составляет примерно 85%. Эта пропорция может быть больше, если используются смеси кокосового масла и таких жиров, как животный жир, пальмовое масло, или масла или жиры нетропических орехов, где значения длины главной цепи составляют C16 и выше. Предпочтительное мыло для использования в композициях по настоящему изобретению имеет, по меньшей мере, примерно 85% жирных кислот, имеющих примерно от 12 до 18 атомов углерода.

Кокосовое масло, используемое для мыла, может заменяться полностью или частично "высоколауриновыми" маслами, то есть маслами или жирами, где, по меньшей мере, 50% жирных кислот в целом состоят из лауриновых или миристиновых кислот и их смесей. Эти масла, как правило, представлены маслами тропических орехов из класса кокосового масла. Например, они включают в себя пальмовое косточковое масло, масло бабассу, масло аурикури, масло тукума, масло орехов кохун, масло мурумуру, косточковое масло джаботи, косточковое масло хакан, масло орехов дика и твердое масло уцухуба.

Предпочтительное мыло представляет собой смесь примерно от 30% примерно до 40% кокосового масла и примерно от 60% примерно до 70% животного жира. Смеси могут также содержать более высокие количества животного жира, например, от 15 до 20% кокосового масла и от 80 до 85% животного жира.

Мыла могут содержать ненасыщенные жиры в соответствии с принятыми в промышленности стандартами. Избыточной ненасыщенности, как правило, избегают.

Мыла могут изготавливаться посредством классического способа варки в котле или новых непрерывных способов производства мыл, где природные жиры и масла, такие как животный жир или кокосовое масло, или их эквиваленты омыляются гидроксидом щелочного металла с использованием процедур, хорошо известных специалистам в данной области. Альтернативно мыла могут изготавливаться посредством нейтрализации жирных кислот, таких как лауриновая (C12), миристиновая (C14), пальмитиновая (C16) или стеариновая (C18) кислоты, гидроксидом или карбонатом щелочного металла.

Другой тип основы поверхностно-активного вещества, пригодного для использования в практике настоящего изобретения, включает в себя синтетические типы моющих средств, отличные от мыла, так называемые основы синтетических моющих веществ.

Анионное поверхностно-активное вещество может представлять собой, например, алифатический сульфонат, такой как первичный алкан (например, C₈-C₂₂) сульфонат, первичный алкан (например, C₈-C₂₂) дисульфонат, C₈-C₂₂ алкенсульфонат, C₈-C₂₂ гидроксиалкан сульфонат или сульфонат простого алкилглицерилового эфира (AGS), или ароматический сульфонат, такой как алкилбензол сульфонат.

Анионное поверхностно-активное вещество может также представлять собой алкил сульфлат (например, C₁₂-C₁₈ алкил сульфлат) или сульфат простого алкилового эфира (включая сульфаты простых алкилглицериловых эфиров). Среди сульфатов простых алкиловых эфиров находятся те, которые имеет формулу:

RO(CH₂CH₂O)_nSO₃M,

где R представляет собой алкил или алкенил, имеющий 8-18 атомов углерода, предпочтительно, 12-18 атомов углерода, n имеет среднее значение, большее, чем 1,0, предпочтительно, в пределах между 2 и 3, и M представляет собой солюбилизирующий катион, такой как натрий, калий, аммоний или замещенный аммоний. Сульфаты аммония и простого натрийлаурилового эфира являются предпочтительными.

Анионное поверхностно-активное вещество также может представлять собой алкилсульфосукцинаты (включая моно- и диалкил, например, C₆-C₂₂ сульфосукцинаты); алкил и ацил таураты, алкил- и ацилсаркозинаты, сульфоацетаты, C₈-C₂₂ алкилфосфаты и фосфаты, сложные алкилфосфатные эфиры и сложные алкоксилалкилфосфатные эфиры, ациллактаты, C₈-C₂₂ моноалкилсукцинаты и малеаты, сульфоацетаты и ацилизетионаты.

Сульфосукцинаты могут представлять собой моноалкилсульфосукцинаты, имеющие формулу:

R⁴O₂CCH₂CH(SO₃M)CO₂M;

амидо-MEA сульфосукцинаты формулы:

R⁴CONHCH₂CH₂O₂CCH₂CH(SO₃M)CO₂M,

где R⁴ является C₈-C₂₂ алкилом и M представляет собой солюбилизирующий катион; и

амидо-MIPA сульфосукцинаты формулы:

RCONH(CH₂)CH(CH₃)(SO₃M)CO₂M,

где M является таким, как определено выше.

Также включенными являются алкоксилированные сульфосукцинаты, где n = 1-20; и M является таким, как определено выше.

Саркозинаты в целом указываются формулой RCON(CH₃)CH₂CO₂M, где R является C₈-C₂₀ алкилом и M представляет собой солюбилизирующий катион.

Таураты, в целом, идентифицируются формулой:

R²CONR³CH₂CH₂SO₃M,

где R² является C₈-C₂₀ алкилом, R³ является C₁-C₄ алкилом и M представляет собой солюбилизирующий катион.

Другой класс анионных соединений представляет собой карбоксилаты, такие как те, которые приведены далее:

R-(CH₂CH₂O)_nCO₂M,

где R представляет собой C₈-C₂₀ алкил; n равно 0-20 и M является, таким как определено выше.

Другой карбоксилат, который может использоваться, представляет собой один из амидоалкилполипептидных карбоксилатов, таких, например, как Monteine LCQ^(R) от Seppic.

Другое поверхностно-активное вещество, которое может использоваться, представляет собой один из C₈-C₁₈ ацилизетионатов. Эти сложные эфиры приготавливают посредством взаимодействия между изетионатом щелочного металла и смесью алифатических жирных кислот, имеющих от 6 до 18 атомов углерода и йодное число, меньшее, чем 20. По меньшей мере, 75% смеси жирных кислот имеет от 12 до 18 атомов углерода и до 25% имеют от 6 до 10 атомов углерода.

Ацилизетионаты, когда присутствуют, будут, как правило, составлять примерно от 0,5% до 15% массовых от композиции в целом. Предпочтительно этот компонент составляет примерно от 1% примерно до 10%.

Ацилизетионат может представлять собой алкоксилированный изетионат, такой как описывается Ilardi et al., патент США № 5393466, который тем самым включается в качестве ссылки в настоящую заявку.

Другое поверхностно-активное вещество, которое может использоваться, представляет собой одно из C₈-C₂₂ нейтрализованных жирных кислот (мыло). Предпочтительно используемое мыло представляет собой одну из насыщенных C₁₂-C₁₈ нейтрализованных жирных кислот с прямой цепью.

Как правило, анионный компонент будет составлять примерно от 1 до 20% массовых от композиции, предпочтительно, 2-15%, наиболее предпочтительно, 5-12% массовых от композиции.

Цвиттерионные поверхностно-активные вещества представлены теми, которые могут описываться в широком смысле как производные алифатических соединений четвертичного аммония, фосфония и сульфония, в которых алифатические радикалы могут иметь прямую или разветвленную цепь и в которых один из алифатических заместителей содержит примерно от 8 примерно до 18 атомов углерода, и один из них содержит анионную группу, например, карбокси, сульфонат, сульфат, фосфат или фосфонат. Общая формула для этих соединений представляет собой:

где R² содержит алкильный, алкенильный или гидроксиалкильный радикал, содержащий примерно от 8 примерно до 18 атомов углерода, от 0 примерно до 10 этиленоксидных остатков и от 0 примерно до 1 глицерильного остатка; Y выбирается из группы, состоящей из атомов азота, фосфора и серы; R³ представляет собой алкильную или моногидроксиалкильную группу, содержащую примерно от 1 примерно до 3 атомов углерода; X равно 1, когда Y представляет собой атом серы, и 2, когда Y представляет собой атом азота или фосфора; R⁴ представляет собой алкилен или гидроксиалкилен, содержащий примерно от 1 примерно до 4 атомов углерода, и Z представляет собой радикал, выбранный из группы, состоящей из карбоксилатной, сульфонатной, сульфатной, фосфонатной и фосфатной групп.

Примеры таких поверхностно-активных веществ включают в себя:

4-[N,N-ди(2-гидроксиэтил)-N-октадециламмонио]-бутан-1-карбоксилат;

5-[S-3-гидроксипропил-S-гексадецилсульфонио]-3-гидроксипентан-1-сульфат;

3-[P,P-диэтил-P-3,6,9-триоксатетрадексоцилфосфонио]-2-гидроксипропан-1-фосфат;

3-[N,N-дипропил-N-3-додецокси-2-гидроксипропиламмонио]-пропан-1-фосфонат;

3-(N,N-диметил-N-гексадециламмонио)пропан-1-сульфонат;

3-(N,N-диметил-N-гексадециламмонио)-2-гидроксипропан-l-сульфонат;

4-[N,N-ди(2-гидроксиэтил)-N-(2-гидроксидодецил)аммонио]-бутан-1-карбоксилат;

3-[S-этил-S-(3-додецокси-2-гидроксипропил)сульфонио]-пропан-1-фосфат;

3-[P,P-диметил-P-додецилфосфонио]-пропан-1-фосфонат; и

5-[N,N-ди(3-гидроксипропил)-N-гексадециламмонио]-2-гидрокси-пентан-1-сульфат.

Амфотерные моющие средства, которые могут использоваться в настоящем изобретении, могут содержать, по меньшей мере, одну кислотную группу. Она может представлять собой группу карбоновой или сульфоновой кислоты. Они содержат четвертичный азот и по этой причине представляют собой четвертичные амидокислоты. Они должны, как правило, содержать алкильную или алкенильную группу из 7-18 атомов углерода. Они обычно будут совпадать с общей структурной формулой:

где R¹ представляет собой алкил или алкенил из 7-18 атомов углерода;

R² и R³ независимо представляют собой, каждый, алкил, гидроксиалкил или карбоксиалкил из 1-3 атомов углерода;

n равно 2-4;

m равно 0-1;

X представляет собой алкилен из 1-3 атомов углерода, необязательно замещенный гидроксилом, и

Y представляет собой -CO₂- или -SO₃-.

Пригодные для использования амфотерные моющие средства в рамках указанной выше общей формулы включают в себя простые бетаины формулы:

и амидобетаины формулы:

где m равно 2 или 3.

В обеих формулах R¹, R² и R³ являются такими, как определено ранее. R¹, в частности, может представлять собой смесь C₁₂ и C₁₄ алкильных групп, полученных из кокоса, так что, по меньшей мере, половина, предпочтительно, по меньшей мере, три четверти групп R¹ имеют 10-14 атомов углерода. R² и R³ предпочтительно представляют собой метил.

Дополнительная возможность заключается в том, что амфотерное моющее средство представляет собой сульфобетаин формулы:

или

где m равно 2 или 3, или их варианты, в которых -(CH₂)₃SO^- ₃ заменяется:

В этих формулах R¹, R² и R³ являются такими, как обсуждалось ранее.

Амфоацетаты и диамфоацетаты, также как предполагается, покрываются возможными цвиттерионными и/или амфотерными соединениями, которые могут использоваться.

Амфотерное/цвиттерионное поверхностно-активное вещество, когда оно используется, как правило, составляет от 0 до 25%, предпочтительно, от 0,1 до 20% массовых, более предпочтительно, от 5 до 15% от композиции.

В дополнение к одному или нескольким анионным и необязательным амфотерным и/или цвиттерионным поверхностно-активным веществам система поверхностно-активных веществ может необязательно содержать неионное поверхностно-активное вещество.

Неионное поверхностно-активное вещество, которое может быть использовано, включает в себя, в частности, продукты реакции соединений, имеющих гидрофобную группу и химически активный атом водорода, например, алифатические спирты, кислоты, амиды или алкилфенолы, с алкиленоксидами, в частности, с этиленоксидом, либо самим по себе, либо вместе с пропиленоксидом. Конкретные неионные соединения моющих средств представляют собой конденсаты алкил (C₆-C₂₂) фенолов-этиленоксида, продукты конденсации алифатических (C₈-C₁₈) первичных или вторичных спиртов с прямой или разветвленной цепью с этиленоксидом и продукты, получаемые путем конденсации этиленоксида с продуктами реакции пропиленоксида и этилендиамина. Другие так называемые неионные соединения моющих средств включают в себя оксиды третичных аминов с длинной цепью, оксиды третичных фосфинов и диалкилсульфоксиды с длинной цепью.

Неионное поверхностно-активное вещество может также представлять собой амидсахара, такой как амид полисахарида. В частности, поверхностно-активное вещество может представлять собой один из лактобионамидов, описанных в патенте США № 5389279, Au et al., который тем самым включается сюда в качестве ссылки, или может представлять собой один из сахарных амидов, описанных в патенте США № 5009814, Kelkenberg, тем самым включаемом в настоящую заявку в качестве ссылки.

Другие поверхностно-активные вещества, которые могут использоваться, представляют собой те, которые описываются в патенте США № 3723325, Parran Jr., и алкилполисахаридные неионные поверхностно-активные вещества, как описано в патенте США № 4565647, Llenado, которые оба также включаются в настоящую заявку в качестве ссылок.

Предпочтительные алкилполисахариды представляют собой алкилполигликозиды формулы:

R²O(C_nH_2nO)_t(гликозил)_x,

где R² выбирается из группы, состоящей из алкила, алкилфенила, гидроксиалкила, гидроксиалкилфенила и их смесей, в которых алкильные группы содержат примерно от 10 примерно до 18, предпочтительно, примерно от 12 примерно до 14 атомов углерода; n равно 0-3, предпочтительно, равно 2; t равно от 0 примерно до 10, предпочтительно, равно 0; и x равно от 1,3 примерно до 10, предпочтительно, от 1,3 примерно до 2,7. Гликозил предпочтительно получают из глюкозы. Для получения этих соединений сначала получается спирт или алкилполиэтокси спирт, а затем он взаимодействует с глюкозой или с источником глюкозы с формированием глюкозида (присоединение в 1-положении). Затем дополнительные гликозильные единицы могут присоединяться между их 1-положением и предыдущими 2-, 3-, 4- и/или 6-положениями гликозильных единиц, предпочтительно, преимущественно в 2-положении.

Примеры катионных моющих средств представляют собой соединения четвертичного аммония, таких как галогениды алкилдиметиламмония.

Другие поверхностно-активные вещества, которые могут использоваться, описаны в патенте США № 3723325, Parran Jr. и "Surface Active Agents and Detergents" (Vol. I & II) Schwartz, Perry & Berch, оба они также включаются в настоящую заявку в качестве ссылок.

Хотя поверхностно-активное вещество может представлять собой основу из чистого мыла или основу из чистого синтетического моющего средства, во многих случаях предпочтительно использовать сочетание мыл с синтетическими моющими средствами. Примеры объединенных основ описываются в патенте США 4695395, Caswell, et al.

Может быть возможным создание основы поверхностно-активного вещества таким образом, что ее твердость находится в требуемом диапазоне, например, посредством регулирования титра заряда жира (размягчение) в случае содержания мыла или воды. Однако это часто ухудшает потребительские свойства и увеличивает стоимость. Как следствие, вторым очень полезным компонентом сплошной фазы является пластицифицирующий агент. Здесь авторы определяют пластицифицирующий агент как материал, который может изменять как твердость, так и консистенцию (например, радиус пластичности) сплошной фазы, в частности, при температурах, при которых многофазный брусок экструдируется и штампуется.

Не связываясь с теорией, эти материалы рассматриваются как облегчающие обтекание сплошной полутвердой массы вокруг дисперсной фазы во время конечной экструзии и компактирования, так что формируется прочная связь между этими фазами. Эти агенты также помогают уменьшить разрушение связей между этими двумя фазами, которое может привести к растрескиванию или образованию поверхностных раковин во время использования.

В качестве пластификатора могут использоваться различные материалы; ключевое свойство заключается в том, что они изменяют консистенцию массы сплошной фазы, когда она объединяется с дисперсной фазой.

Масла являются особенно полезными пластификаторами. Один из полезных классов масел представляют собой сложноэфирные масла; масла, имеющие, по меньшей мере, одну сложноэфирную группу в молекуле, в частности, сложные моно- и полиэфиры жирных кислот, такие как цетил октаноат, октил изонаноанат, миристил лактат, цетил лактат, изопропил миристат, миристил миристат, изопропил пальмитат, изопропил адипат, бутил стеарат, децил олеат, холестерин изостеарат, глицерин моностеарат, глицерин дистеарат, глицерин тристеарат, алкил лактат, алкил цитрат и алкил тартрат; сложный эфир сахарозы, сложный сорбитовый эфир, и тому подобное.

Триглицериды и модифицированные триглицериды являются особенно полезными сложноэфирными маслами. Они включают в себя растительные масла, такие как масло жожоба, соевое масло, масло канолы, подсолнечное масло, пальмовое масло, сафлоровое масло, масло из рисовой шелухи, масло авокадо, миндальное масло, оливковое масло, кунжутное масло, персиковое масло, касторовое масло, кокосовое масло и норковый жир. Эти масла могут также отверждаться для устранения ненасыщенности и изменения их температур плавления. Могут также использоваться синтетические триглицериды. Некоторые модифицированные триглицериды включают в себя такие материалы, как этоксилированные и малеатированные производные триглицеридов. Запатентованные смеси сложных эфиров, такие как те, которые продаются Finetex как Finsolv®, также являются пригодными для использования, поскольку являются глицеридами этилгексановой кислоты.

Другой тип полезного сложноэфирного масла представляет собой жидкий сложный полиэфир, полученный из реакции дикарбоновой кислоты и диола. Пример сложных полиэфиров, пригодных для настоящего изобретения, представляет собой один из сложных полиэфиров, поставляемых на рынок ExxonMobil под торговым наименование PURESYN ESTER®.

Другой класс масел, пригодных для использования в настоящем изобретением, представляют собой углеводородные масла. Они включают в себя линейные и разветвленные масла, такие как жидкий парафин, сквален, сквалан, минеральное масло, синтетические углеводороды с низкой вязкостью, такие как полиальфаолефин, прода