Чистящие композиции, содержащие ph-зависимые аминные поверхностно-активные вещества

Чистящие композиции, содержащие ph-зависимые аминные поверхностно-активные вещества

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в целом, к чистящим композициям и, в частности, к чистящим композициям, которые содержат pH-зависимое вспомогательное поверхностно-активное вещество, которое изменяет характеристики пенообразования чистящей композиции, исходя из pH водного раствора, в котором используется чистящая композиция.

Уровень техники

Чистящие композиции для чистки тканей, таких как одежда, для мытья посуды вручную или мытья частей тела обычно содержат ингредиенты пенообразования, такие как поверхностно-активные вещества или свободные жирные кислоты. Особенно во время стирки одежды и тканей, мытья посуды и частей тела, где пользователь принимает активное участие в процессе мытья, изначально желателен большой объем пены, потому что это показывает пользователю, что присутствует достаточное количество поверхностно-активного вещества и выполняется нужная очистка.

Хотя большой объем пены может быть желательным во время чистки, парадоксально, но это, как правило, занимает от 3 до 6 полосканий для удаления пены, чтобы удовлетворить того, кто моет. Это составляет в итоге большое количество воды, которое используется каждый день для полоскания по всему миру - как правило, от 5 до 10 тонн воды в год на одну семью в таких странах, как Индия и Китай, где стирка белья вручную является стандартной практикой. Поскольку вода часто является ограниченным ресурсом, особенно в странах, где стирают вручную, использование воды для полоскания уменьшает количество, доступное для других возможных применений, таких как системы ирригации, питье и купание. В зависимости от расположения и местной практики, могут быть также добавлены энергия или стоимость рабочей силы, связанные с многократным полосканием таким большим воды.

Подавители пенообразования хорошо известны, например, в моющих средствах для мытья посуды в посудомоечных машинах и моющих средствах для стирки в стиральных машинах с фронтальной загрузкой. Но для потребителей, которые привыкли видеть пену во время стирки, отсутствие пены приводит к тому, что потребитель полагает, что чистящая композиция не оправдывает ожиданий. Так как типичные подавители пенообразования не различают условия стирки и полоскания, то они не решают проблему обеспечения пены во время использования, одновременно уменьшая потребность в полоскании.

Во время полоскания типичный пользователь моющих средств для стирки, моющих средств для мытья посуды вручную и кускового мыла для личного использования обычно считает, что если пена все еще присутствует, то, что моют, еще не является «чистым», пока пена не перестает быть видна при полоскании. Тем не менее, было установлено, что меньшее количество полосканий может в достаточной степени удалить ингредиенты пенообразования, такие как поверхностно-активные вещества. Таким образом, если восприятие потребителя может быть преодолено в этом отношении, использование воды для полоскания может быть уменьшено практически без побочных эффектов для типичного пользователя чистящей композиции.

Соответственно, поскольку во многих странах вода и другие ресурсы становятся все более скудными, существует потребность в эффективных способах уменьшения количества воды, используемой для полоскания белья, посуды и частей тела, не жертвуя при этом эффективностью и производительностью очистки. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что некоторые или все из указанных выше потребностей могут быть, по крайней мере, частично удовлетворены с помощью чистящих композиций в соответствии с воплощениями, описанными ниже, где присутствует pH-зависимое вспомогательное поверхностно-активное вещество.

Сущность изобретения

В некоторых воплощениях, чистящая композиция может содержать pH-зависимую систему пенообразования и чистящую систему. pH-зависимая система пенообразования может содержать первичный пенообразующий агент, такой как пенообразующее поверхностно-активное вещество и/или свободная жирная кислота, в комбинации с pH-зависимым вспомогательным поверхностно-активным веществом. pH-зависимое вспомогательное поверхностно-активное вещество выбрано из диаминных молекул, содержащих четвертичный амин и третичный амин, в соответствии со структурой, подробно описанной ниже. Третичный амин pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества имеет значение pK_a, протонированную форму и депротонированную форму. Депротонированная форма pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества может обеспечить эффект усиления пенообразования в моющих растворах при pH мытья выше pK_a pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества. Протонированная форма pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества может обеспечить преимущества уменьшения пенообразования при pH полоскания ниже pK_a pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества.

В дополнительных воплощениях, описаны способы стирки ткани вручную, используя чистящие композиции. Такие способы могут включать, например, первое разбавление чистящей композиции в соответствии с воплощениями, описанными в данной заявке, в воде при массовом соотношении воды и чистящей композиции от приблизительно 1:150 до приблизительно 1:1000 с образованием раствора для стирки с pH. Как отмечалось выше, pH-зависимое вспомогательное поверхностно-активное вещество чистящей композиции имеет pK_a. Способы могут дополнительно включать стирку ткани вручную в растворе для стирки и поддержание pH раствора для стирки выше pK_a pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества при полоскании. Способ может дополнительно включать полоскание ткани в растворе для полоскания, имеющем pH менее pK_a pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества.

Эти и другие признаки, аспекты и преимущества воплощений в данной заявке будут более понятны со ссылкой на следующее описание и прилагаемую формулу изобретения.

Подробное описание изобретения

Следует понимать, что как предшествующий раздел «Уровень техники», так и последующее подробное описание описывают различные воплощения и предназначены, чтобы представить обзор или основы для понимания природы и характера заявленного объекта изобретения.

Теперь будут сделаны ссылки на различные воплощения чистящих композиций, имеющих преимущества пенообразования в отношении pH водного раствора, в котором используются чистящие композиции. Чистящие композиции могут содержать pH-зависимую систему пенообразования и чистящую систему. pH-зависимая системы пенообразования может содержать первичный пенообразующий агент и pH-зависимое вспомогательное поверхностно-активное вещество. В некоторых воплощениях, первичный пенообразующий агент может содержать поверхностно-активное вещество, свободную жирную кислоту, или оба из них. pH-зависимое вспомогательное поверхностно-активное вещество может быть выбрано из класса аминов, подробно описанных ниже. Чистящая система может содержать один или более подходящих ингредиентов для получения pH-зависимой системы пенообразования в чистящих композициях, таких как моющие средства для стирки, моющие средства для мытья посуды вручную или кусковое мыло, например. В некоторых воплощениях, комбинация pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества и первичного пенообразующего агента может обеспечить преимущества чистящих композиций, такие как усиление образования пены при типичном pH мытья, уменьшение или уничтожение пены при pH полоскания ниже, чем pH мытья, или оба из них.

Чистящие композиции в соответствии с несколькими воплощениями могут содержать pH-зависимую систему пенообразования и чистящую систему. В неограничивающих иллюстративных воплощениях, чистящие композиции могут содержать, исходя из общей массы чистящей композиции, от приблизительно 0,01 мас. % до приблизительно 70 мас. %, или от приблизительно 0,1 мас. % до приблизительно 70 мас. %, или от приблизительно 1 мас. % до приблизительно 70 мас. %, или от приблизительно 5 мас. % до приблизительно 70 мас. %, или от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 60 мас. %, или от приблизительно 20 мас. % до приблизительно 50 мас. %, или от приблизительно 30 мас. % до приблизительно 50 мас. %, pH-зависимой системы пенообразования. В неограничивающих иллюстративных воплощениях, чистящие композиции могут содержать, исходя из общей массы чистящей композиции, от приблизительно 0,0001 мас. % до приблизительно 99,99 мас. %, или от приблизительно 0,0001 мас. % до приблизительно 99 мас. %, или от приблизительно 0,0001 мас. % до приблизительно 95 мас. %, или от приблизительно 0,0001 мас. % до приблизительно 90 мас. %, или от приблизительно 0,0001 мас. % до приблизительно 80 мас. %, или от приблизительно 0,0001 мас. % до приблизительно 70 мас. % чистящей системы. Например, чистящие композиции могут содержать от приблизительно 0,01 мас. % до приблизительно 70 мас. % pH-зависимой системы пенообразования и от приблизительно 0,0001 мас. % до приблизительно 99,99 мас. % чистящей системы, исходя из общей массы чистящей композиции.

pH-зависимая система пенообразования

В соответствии с различными воплощениями, pH-зависимая система пенообразования чистящей композиции может содержать первичный пенообразующий агент и pH-зависимое вспомогательное поверхностно-активное вещество. В иллюстративных воплощениях, pH-зависимая система пенообразования может содержать, исходя из общей массы pH-зависимой системы пенообразования, от приблизительно 0,05 мас. % до 99,99 мас. %, или от приблизительно 0,5 мас. % до 99,99 мас. %, или от приблизительно 1 мас. % до 99,99 мас. %, или от приблизительно 5 мас. % до 99,99 мас. %, или от приблизительно 10 мас. % до 99,99 мас. %, или от приблизительно 25 мас. % до 99,99 мас. %, от приблизительно 50 мас. % до 99,99 мас. %, или от приблизительно 75 мас. % до 99,99 мас. %, или от приблизительно 90 мас. % до 99,99 мас. %, или от приблизительно 95 мас. % до 99,99 мас. %, или от приблизительно 99 мас. % до 99,99 мас. %, или от приблизительно 99.95 мас. % до 99,99 мас. %, первичного пенообразующего агента. В иллюстративных воплощениях, pH-зависимая система пенообразования может содержать, исходя из общей массы pH-зависимой системы пенообразования, от приблизительно 0,01 мас. % до приблизительно 15 мас. %, или от приблизительно 0,5 мас. % до приблизительно 15 мас. %, или от приблизительно 1 мас. % до приблизительно 15 мас. %, или от приблизительно 5 мас. % до приблизительно 15 мас. %, или от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 15 мас. %, или от приблизительно 0,01 мас. % до приблизительно 10 мас. %, от приблизительно 0,5 мас. % до приблизительно 10 мас. %, или от приблизительно 1 мас. % до приблизительно 10 мас. %, или от приблизительно 5 мас. % до приблизительно 10 мас. %, pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества. В некоторых воплощениях, массовое соотношение первичного пенообразующего агента и pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества в чистящей композиции может составлять от приблизительно 6:1 до приблизительно 50:1 или от приблизительно 10:1 до приблизительно 20:1.

Первичный пенообразующий агент

Первичный пенообразующий агент в pH-зависимой системе пенообразования чистящей композиции предпочтительно выбирают, исходя из целевого назначения состава чистящей композиции. Например, в некоторых воплощениях чистящая композиция может быть использована в качестве моющего средства для стирки, в то время как в других воплощениях чистящая композиция может быть использована в качестве моющего средства для мытья посуды вручную или кускового мыла. В воплощениях чистящей композиции, где чистящая композиция изготовлена в виде моющего средства для стирки или моющего средства для мытья посуды вручную, первичный пенообразующий агент предпочтительно может быть выбран из пенообразующих поверхностно-активных веществ, таких как анионные поверхностно-активные вещества, неионные поверхностно-активные вещества, амфотерные поверхностно-активные вещества, цвиттерионные поверхностно-активные вещества и их комбинации. В воплощениях чистящей композиции, где чистящая композиция изготовлена в виде кускового мыла, например, первичный пенообразующий агент предпочтительно содержит свободную жирную кислоту и может дополнительно содержать один или более пенообразующих поверхностно-активных веществ, таких как анионные поверхностно-активные вещества, неионные поверхностно-активные вещества, амфотерные поверхностно-активные вещества, цвиттерионные поверхностно-активные вещества и их комбинации.

Пенообразующие поверхностно-активные вещества, полезные в данной заявке, типично функционируют как основное поверхностно-активное вещество чистящей композиции, удаляющее грязь и отложения с белья или посуды и образующее объемную и/или эластичную пену во время обычного использования. Таким образом, пенообразующее поверхностно-активное вещество типично имеет профиль пенообразования, по меньшей мере, приблизительно 5 см, или от приблизительно 8 см до 25 см, согласно измерениям приведенных ниже в данной заявке в Протоколе тестирования пенообразования. Поскольку потребители продолжают желать наблюдать некоторое количество пены на поверхности моющих растворов, таких как растворы для стирки, полезно обеспечивать пенообразующее поверхностно-активное вещество.

В воплощении в данной заявке, пенообразующие поверхностно-активное вещество содержит анионный фрагмент или множество анионных фрагментов. Не имея намерения быть ограниченными теорией, полагают, что анионный фрагмент позволяет пенообразующему поверхностно-активному веществу привлекать молекулы pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества, описанного ниже, таким образом, что пенообразующее поверхностно-активное вещество вытягивается из пены. Это в свою очередь уменьшает пенообразующее поверхностно-активное вещество, доступное для поддержания пены в растворе для полоскания, и инициирует падение пены значительно быстрее. В воплощении в данной заявке пенообразующее поверхностно-активное вещество выбрано из группы, состоящей из анионных поверхностно-активных веществ, цвиттерионных поверхностно-активных веществ и их комбинации. В другом воплощении, пенообразующее поверхностно-активное вещество содержит или состоит из анионных поверхностно-активных веществ. В воплощении, пенообразующее поверхностно-активное вещество представляет собой анионное поверхностно-активное вещество, хорошо известное в области моющих средств, и имеет длину алкильное цепи от приблизительно 6 атомов углерода (C₆) до приблизительно 22 атомов углерода (C₂₂) или от приблизительно C₁₂ до приблизительно C₁₈. После физического перемешивания, анионные поверхностно-активные вещества образуют пену на поверхности раздела воздух-вода. Наличие пены показывает потребителям, что поверхностно-активное вещество присутствует для высвобождения загрязнений, масел и т.д. Неограничивающие анионные поверхностно-активные вещества для использования в воплощениях, описанных в данной заявке, включают:

a) линейные алкилбензолсульфонаты (LAS) или C₁₁-C₁₈ LAS;

b) первичные разветвленные и статистические алкилсульфаты (AS) или C₁₀-C₂₀ AS;

c) вторичные (2,3) алкилсульфаты, имеющие формулы (I) и (II), или C₁₀-C₁₈ вторичные алкилсульфаты:

M в формулах (I) и (II) представляет собой водород или катион, обеспечивающий нейтральность заряда, такой как натрий, калий и/или аммоний. Выше, x составляет от приблизительно 7 до приблизительно 19, или от приблизительно 9 до приблизительно 15; и y составляет от приблизительно 8 до приблизительно 18, или от приблизительно 9 до приблизительно 14;

d) алкилалкоксисульфаты и алкилэтоксисульфаты (AE_xS) или C₁₀-C₁₈ AE_xS, где x составляет от приблизительно 1 до приблизительно 30, или от приблизительно 2 до приблизительно 10;

e) алкилалкоксикарбоксилаты или C₆-С₁₈алкилалкоксикарбоксилаты, или имеющие приблизительно 1-5 этокси (EO) звеньев;

f) разветвленные в середине цепи алкилсульфаты, как обсуждается в патенте США №6,020,303, выданном Cripe, et al., 1 февраля 2000 г.; и патенте США №6,060,443, выданном Cripe, et al., 9 мая 2000 г.;

g) разветвленные в середине цепи алкилалкоксисульфаты, как обсуждается в патенте США №6,008,181 выданном Cripe, et al., 28 декабря 1999 г.; и патенте США №6,020,303, выданном Cripe, et al., 1 февраля 2000 г.;

h) модифицированный алкилбензолсульфонат (MLAS), как обсуждается в WO 99/05243, WO 99/05242, WO 99/05244, WO 99/05082, WO 99/05084, WO 99/05241, WO 99/07656, WO 00/23549 и WO 00/23548;

h) метилэфирсульфонат (MES); и

i) первичные, разветвленные и статистические алкил или алкенилкарбоксилаты, или имеющие от приблизительно 6 до приблизительно 18 атомов углерода.

В воплощении в данной заявке, анионное поверхностно-активное вещество может содержать смесь анионных поверхностно-активных веществ. Анионное поверхностно-активное вещество может быть водорастворимой солью, или солью щелочного металла, или солью натрия и/или калия.

Усиливающие пенообразование вспомогательное поверхностно-активные вещества могут быть также использованы для усиления пенообразования во время процедуры мытья. Многие такие усиливающие пенообразование вспомогательные поверхностно-активные вещества часто также являются анионными поверхностно-активными веществами, и включены в общее анионное поверхностно-активное вещество, упомянутое выше.

Неограничивающие примеры цвиттерионных поверхностно-активных веществ включают: производные вторичных и третичных аминов, производные гетероциклических вторичных и третичных аминов, или производные четвертичного аммония, четвертичного фосфония или соединений третичного сульфония. См. патент США №3,929,678, выданный Laughlin et al., 30 декабря 1975 г., колонка 19, строка 38 - колонка 22, строка 48, примеры цвиттерионных поверхностно-активных веществ; бетаин, включая алкилдиметилбетаин и кокодиметиламидопропилбетаин, C₈-C₁₈ (или C₁₂-C₁₈) аминоксиды и сульфо- и гидроксибетаины, такие как N-алкил-N,N-диметиламино-1-пропансульфонат, где алкильная группа может быть C₈-C₁₈, или C₁₀-C₁₄.

Амфотерное поверхностно-активное вещество в данной заявке выбрано из водорастворимых аминоксидных поверхностно-активных веществ, включая аминоксиды, содержащие один C_10-18 алкильный фрагмент и 2 фрагмента, выбранные из C_1-3 алкильных групп и C_1-3 гидроксиалкильных групп; фосфиноксиды, содержащие один C_10-18 алкильный фрагмент и 2 фрагмента, выбранные из C_1-3 алкильных групп и C_1-3 гидроксиалкильных групп; и сульфоксиды, содержащие один С_10-18 алкильный фрагмент и фрагмент, выбранный из C_1-3 алкильных и C_1-3 гидроксиалкильных фрагментов.

Полезное аминоксидное поверхностно-активное вещество представляет собой:

,

где R³ представляет собой C_8-22 алкильную, С_8-22 гидроксиалкильную или С_8-22 алкилфенильную группу; каждый R⁴ представляет собой С_2-3 алкиленовую или С_2-32 гидроксиалкиленовую группу; x составляет от 0 до приблизительно 3; и каждый R⁵ представляет собой C_1-3алкил, C_1-3гидроксиалкил или полиэтиленоксид, содержащий от приблизительно 1 до приблизительно 3 EO. Группы R⁵ могут образовывать циклическую структуру, например, через атом кислорода или азота. Аминоксидное поверхностно-активное вещество может быть C_10-18алкилдиметиламиноксидом и/или С_8-12алкоксиэтилдигидроксиэтиламиноксидом.

Полезный пропиламиноксид представляет собой:

,

где R¹ представляет собой алкил, 2-гидрокси C_8-18алкил, 3-гидрокси C_8-18алкил или 3-С_8-18алкокси-2-гидроксипропил; R² и R³ каждый представляет собой метил, этил, пропил, изопропил, 2-гидроксиэтил, 2-гидроксипропил или 3-гидроксипропил и n составляет от 0 до 10.

Также полезным является:

,

где R¹ представляет собой C_8-18алкил, 2-гидрокси C_8-18алкил, 3-гидрокси C_8-18алкил или 3-C_8-18алкокси-2-гидроксипропил; и R², R³ и n являются такими, как определено выше.

Неограничивающие амфотерные поверхностно-активные вещества, полезные в данной заявке, известны в данной области техники и включают амидопропилбетаины и производные алифатических или гетероциклических вторичных и третичных аминов с неразветвленной цепью или разветвленным алифатическим фрагментом, и где один из алифатических заместителей представляет собой C_8-24 и, по меньшей мере, один алифатический заместитель содержит анионную водорастворимую группу.

В предпочтительных воплощениях, в особенности, если чистящая композиция представляет собой моющее средство для стирки или моющее средство для мытья посуды вручную, первичный пенообразующий агент содержит, по меньшей мере, одно анионное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из линейных алкилбензолсульфонатов, алкилсульфатов, алкилалкоксилированных сульфатов, бетаинов, алкиламиноксидов и их смесей.

В частности, в воплощениях, где чистящая композиция изготовлена в виде кускового мыла для личного использования, например, первичный пенообразующий агент может содержать мыло. В некоторых воплощениях, мыло может содержать, по меньшей мере, одну свободную жирную кислоту и, необязательно, может дополнительно содержать, по меньшей мере, одно из пенообразующих поверхностно-активных веществ, описанных выше. В других воплощениях, мыло содержит одно или более из пенообразующих поверхностно-активных веществ, описанных выше.

В дополнительных воплощениях, мыло может включать типичное мыло, т.е. соли щелочных металлов или алканола аммония алкан- или алкенмонокарбоновых кислот. Также приемлемые катионы натрия, магния, калия, кальция, моно-, ди- и три-этаноламмония или их комбинации. В общем, мыло, включенное в качестве первичного пенообразующего агента в данной заявке, может включать натриевые мыла или комбинации натриевых мыл с от приблизительно 1% до приблизительно 25% аммония, калия, магния, кальция или смеси этих мыл. В соответствии с иллюстративными воплощениями, мыла, полезные в данной заявке, являются хорошо известными солями щелочных металлов алканоевых или алкеноевых кислот, содержащих приблизительно 12-22 атомов углерода, предпочтительно от приблизительно 12 до приблизительно 18 атомов углерода, или карбоксилатами щелочных металлов алкил или алкенуглеводородов, содержащих от приблизительно 12 до приблизительно 22 атомов углерода.

Первичный пенообразующий агент может также включать мыла, имеющие распределение жирных кислот кокосового масла, которое может обеспечить нижний предел широкого диапазона молекулярных масс, или распределение жирных кислот арахисового или рапсового масла, или их гидрированных производных, которые могут обеспечить верхний предел в широком диапазоне молекулярных масс.

Для первичных пенообразующих агентов в данной заявке, предпочтительно могут быть использованы мыла, которые имеют распределение жирных кислот таллового жира и растительного масла. Талловый жир может включать смеси жирных кислот, которые, как правило, имеют приблизительное распределение длин углеродной цепи 2,5% C₁₄, 29% C₁₆, 23% C₁₈, 2% пальмитинолеиновой, 41,5% олеиновой и 3% линолевой кислот. Талловый жир может также включать другие смеси с аналогичным распределением, такие как жирные кислоты, полученные из различных животных таловых жиров и сала. В соответствии с иллюстративным воплощением, таловый жир также может быть отвержден (т.е. гидрогенизирован), чтобы преобразовать часть или все из фрагментов ненасыщенных жирных кислот в фрагменты насыщенных жирных кислот. Более предпочтительно, растительное масло выбрано из группы, состоящей из пальмового масла, кокосового масла, пальмоядрового масла, пальмового стеарина и гидрогенизированного масла из рисовых отрубей, или их смеси, поскольку они являются более доступными жирами. Особенно предпочтительными являются пальмовый стеарин, пальмоядровое масло и/или кокосовое масло. Доля жирных кислот, имеющих, по меньшей мере, 12 атомов углерода, в мыле из кокосового масла составляет приблизительно 85%. Эта доля будет больше, когда используют смеси кокосового масла и жиров, таких как талловый жир, пальмовое масло или масла или жиры нетропических орехов, где основные длины цепей составляют C₁₆ и выше.

Предпочтительное мыло представляет собой натриевое мыло, имеющее смесь приблизительно 50 мас. % талового жира, 30 мас. % пальмового стеарина и 20 мас. % пальмоядрового масла (РКО) или кокосового масла. Мыла могут содержать ненасыщенную жирную кислоту, в соответствии с коммерчески приемлемыми стандартами. Чрезмерной степени ненасыщенности в мыле, как правило, избегают.

В соответствии с иллюстративными воплощениями, первичный пенообразующий агент может включать мыла, имеющие ненасыщенность в соответствии с коммерчески приемлемыми стандартами. Например, в одном воплощении, мыла могут включать ненасыщенность в диапазонах от приблизительно 37% до 45% омыленного материала. В иллюстративном воплощении мыло, включенное в состав антимикробного мыла, может быть получено путем классического процесса кипения в баке или современными непрерывными процессами производства мыла, где природные жиры и масла, такие как таловый жир или кокосовое масло или их эквиваленты, омыляют гидроксидом щелочного металла с помощью методик, хорошо известных специалистам в данной области техники. В качестве альтернативы, мыла могут быть получены нейтрализацией жирных кислот, таких как лауриновая (C₁₂)), миристиновая (C₁₄), пальмитиновая (C₁₆) или стеариновая (C₁₈) кислоты, гидроксидами или карбонатами щелочных металлов.

Первичный пенообразующий агент может также необязательно включать свободную жирную кислоту. Свободные жирные кислоты могут быть включены в чистящую композицию, особенно когда чистящая композиция является кусковым мылом для личного использования, чтобы обеспечить улучшенные положительные эффекты ощущений кожи, такие как ощущение более мягкой и гладкой кожи. Приемлемые свободные жирные кислоты включают, без ограничения, таловый жир, кокосовую, пальмовую и пальмоядровую жирные кислоты. Предпочтительной свободной жирной кислотой в первичном пенообразующем агенте является пальмоядровые жирные кислоты. Могут быть использованы другие жирные кислоты, хотя жирные кислоты с низкой температурой плавления, такие как лауриновая кислота, могут быть предпочтительными для простоты обработки. Когда присутствуют, предпочтительные количества свободной жирной кислоты, добавленной в качестве первичного пенообразующего агента, составляют от приблизительно 0,5 мас. % до приблизительно 2 мас. %, наиболее предпочтительно от приблизительно 0,75 мас. % до приблизительно 1,5 мас. %, исходя из общей массы чистящей композиции.

В предпочтительных воплощениях, в частности, в тех, где чистящая композиция является кусковым мылом для личного использования, первичный пенообразующий агент содержит, по меньшей мере, одну свободную жирную кислоту. Предпочтительно, по меньшей мере, одну свободную жирную кислоту выбирают из группы, состоящей из жирных кислот с фиксированной длиной цепи, моноглицеридов, диглицеридов, триглицеридов и масел, содержащих жирные кислоты. В других предпочтительных воплощениях, особенно в тех, где чистящая композиция является кусковым мылом для личного использования, первичный пенообразующий агент выбирают из группы, состоящей из ацилизетионатов, ацилсаркозинатов, алкилглицерилэфирсульфонатов, метилацилтауратов, парафинсульфонатов, линейных алкилбензолсульфонатов, N-ацилглутаматов, алкилсульфосукцинатов, сложных эфиров альфа-сульфо(жирных кислот), алкильных эфиров карбоновых кислот, алкилфосфатных сложных эфиров, этоксилированных алкилфосфатных сложных эфиров, альфа-олефинсульфоната, алкилэфирсульфатов и их смесей.

pH-зависимое вспомогательное поверхностно-активное вещество

Как описано выше, чистящие композиции дополнительно содержат pH-зависимое вспомогательное поверхностно-активное вещество или смесь pH-зависимых вспомогательных поверхностно-активных веществ в качестве компонента в пенообразующей системе. В общем, каждое pH-зависимое аминное вспомогательное поверхностно-активное вещество в чистящей композиции выбрано из соединений, имеющих формулу (I):

где: R¹ представляет собой линейный или разветвленный C₈-С₁₆гидрокарбил; R² представляет собой линейный или разветвленный C₁-С₃гидрокарбил; R³ представляет собой линейный или разветвленный C₃-С₆гидрокарбилен; и X представляет собой противоион.

Как используют в данной заявке, термин "гидрокарбил" относится к моновалентному радикалу, образованному путем удаления любого одного водорода из углеводородной молекулы, где "углеводородная молекула" представляет собой любую молекулу, состоящую из атомов водорода и атомов углерода. Как используют в данной заявке, термин "C_x-C_yгидрокарбил", где x и y представляют собой целые числа, относится к гидрокарбилу, имеющему от x до y всех атомов углерода и достаточное количество атомов водорода для сохранения моновалентности гидрокарбила.

Как используют в данной заявке, термин "гидрокарбилен" относится к двухвалентному радикалу, образованному путем удаления двух атомов водорода из углеводорода. Два атома водорода могут быть удалены из того же самого атома углерода или из двух различных атомов углерода. Как используют в данной заявке, термин "C_x-C_yгидрокарбилен", где x и y представляют собой целые числа, относится к гидрокарбилену, имеющему от x до y всех атомов углерода и достаточное количество атомов водорода для сохранения двухвалентности гидрокарбилена.

В соединениях формулы (I), группа R¹ может быть линейным или разветвленным C₈-С₁₆гидрокарбилом, как определено выше. В некоторых воплощениях, группа R¹ может быть линейным или разветвленным C₁₀-С₁₆гидрокарбилом или линейным или разветвленным C₁₀-С₁₄гидрокарбилом. Типично, группа R¹ является насыщенным гидрокарбилом без двойных связей. В предпочтительных воплощениях, группа R¹ может быть линейным C₈-С₁₆гидрокарбилом, линейным С₁₀-С₁₆гидрокарбилом или линейным C₁₀-С₁₄гидрокарбилом. В неограничивающих иллюстративных воплощениях, группа R¹ может быть выбрана из группы, состоящей из 1-октила, 1-нонила, 1-децила, 1-ундецила, 1-додецила, 1-тридецила, 1-тетрадецила, 1-пентадецила и 1-гексадецила. Предпочтительно, группа R¹ выбрана из 1-октила, 1-децила, 1-додецила и 1-тетрадецила. Более предпочтительно, группа R¹ представляет собой 1-додецил.

В соединениях формулы (I), группа R² может быть линейным или разветвленным C₁-С₃гидрокарбилом. В иллюстративных воплощениях, группа R² может быть выбрана из группы, состоящей из метила, этила, 1-бутила и 2-бутила. В предпочтительных воплощениях, группа R² представляет собой метил. Не имея намерения быть связанными теорией, полагают, что выбор группы R² как гидрокарбила, в отличие от атома водорода, может уменьшить образование межмолекулярных водородных связей между молекулами pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества, таким образом, уменьшая самоагрегацию pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества в гидрофобные частицы, даже при высоких pH, что типично встречается в водном моющем растворе. Дополнительно, хотя и описано, что группа R² может также быть линейным или разветвленным С₄гидрокарбилом, таким как 1-бутил или 2-бутил (т.е. изобутил), в предпочтительных воплощениях группа R² представляет собой линейный или разветвленный C₁-С₃гидрокарбил, как описано выше.

В соединениях формулы (I), группа R³ может быть линейным или разветвленным C₃-С₆гидрокарбиленом, в некоторых воплощениях, группа R³ является линейным C₃-С₆гидрокарбиленом, таким как 1,3-пропандиил, 1,4-бутандиил, 1,5-пентандиил или 1,6-гександиил, например. В предпочтительных воплощениях, группу R³ выбраны из группы, состоящей из 1,3-пропандиила, 1,4-бутандиила и 1,5-пентандиила. Наиболее предпочтительно, группа R³ представляет собой 1,3-пропандиил. Таким образом, среди pH-зависимых вспомогательных поверхностно-активных веществ, выбранных из соединений или смесей соединений, каждое, имеющее формулу (I), в иллюстративных воплощениях особо предпочтительное соединение, является соединением, содержащее а 3-(додецил(метил)амино)-N,N,N-триметилпропан-1-аминий(1+) катион (в котором R¹ представляет собой додецил, R² представляет собой метил, R³ представляет собой 1,3-пропандиил, уравновешенный зарядом противоиона X, описанного ниже).

Неограничивающие, иллюстративные воплощения катионных частей pH-зависимых вспомогательных поверхностно-активных веществ, пригодных для использования в pH-зависимой системе пенообразования чистящей композиции в данной заявке (уравновешенной зарядом противоиона X) приведены ниже в ТАБЛИЦЕ 1. Хотя соединения в ТАБЛИЦЕ 1, имеющие в качестве R² атом водорода (-H) или изобутил (-CH₂CH(CH₃)₂), не являются предпочтительными примерами pH-зависимых вспомогательных поверхностно-активных веществ, описанных в данной заявке, и могут иметь меньше преимуществ для чистящей композиции, описано, что каждое соединение, в котором R² представляет собой водород или изобутил, может быть использовано вместо соединений, в которых R² представляет собой линейный или разветвленный C₁-С₃гидрокарбил, как описано выше.

В соединениях формулы (I), включая, но не ограничиваясь перечисленными выше в ТАБЛИЦЕ 1, противоион X может быть любым противоионом, который типично присутствует в водном моющем растворе, в котором может быть использована чистящая композиция. В иллюстративных воплощениях таких противоионов, X может быть выбран из группы, состоящей из хлорида, бромида, йодида, гидроксида, нитрата, сульфата и сульфита.

Соединения формулы (I) каждое содержит третичную аминогруппу, состоящую из атома азота, соединенного с каждой из групп R¹, R² и R³. Третичная аминогруппа имеет pK_a, которая определяет, когда третичная аминогруппа наиболее возможно будет протонирована или депротонирована, когда pH-зависимое вспомогательное поверхностно-активное вещество присутствует в водном растворе, таком как моющий раствор, например. По определению, pK_a pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества получают из значения pH водного раствора, имеющего pK_a pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества, при данном значении pH точно 50% молекул pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества протонировано и точно 50% молекул pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества депротонировано. Следовательно, третичный амин более вероятно протонирован, если водный раствор имеет pH менее, чем pK_a pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества и более вероятно депротонирован, если водный раствор имеет pH более, чем pK_a pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества. Типично, моющие растворы могут иметь pH мытья более, чем 9,0 или более, чем 10,0, в то время как вода для полоскания может иметь pH менее, чем 9,0 для первого полоскания, которое постепенно достигает нормального значения 6,5 или 7,0 воды, которая подается для полоскания, например, из крана или из резервуара, например.

Изобретатели обнаружили, что pH-зависимое вспомогательное поверхностно-активное вещество, описанное в данной заявке, функционирует как хорошие поверхностно-активные вещества в водных растворах выше pK_a pH-зависимого вспомогательного поверхностно-активного вещества. При таких обстоятельствах, pH-зависимые всп