Обезжиривающая композиция, образующая малое число полос

Обезжиривающая композиция, образующая малое число полос

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к водной композиции, содержащей три компонента. Первый компонент представляет собой основное моющее средство в виде неионного поверхностно-активного вещества с определенными критическими параметрами упаковки (КПУ). Основная функция первого компонента заключается в обеспечении хорошей эффективности очищения. Второй компонент представляет собой неорганические частицы, поверхность которых модифицирована для улучшения стабильности. Третий необходимый компонент представляет собой вспомогательное поверхностно-активное вещество с определенным значением КПУ, которое может исполнять функцию повышения общей эффективности очищения, эффективности образования полос и обеспечивать общую стабильность композиции. Предлагаются способы получения таких композиций и применение таких композиций для очищения твердых поверхностей.

Уровень техники

Композиции поверхностно-активных веществ в настоящее время используются во многих областях применения для очищения, включая очищение твердых поверхностей и мягких поверхностей, например, текстиля, и во многих других областях применения в сферах бытового и промышленного использования. Используемый в настоящем документе термин «твердая поверхность» относится, в частности, к твердым поверхностям, встречающимся в жилых помещениях, таким как поверхности камня, керамики, древесины, пластиков, металлов, стекла и любая лакированная или окрашенная такая твердая поверхность.

При очищении твердых поверхностей желательно получение композиции поверхностно-активного вещества, которая демонстрирует хорошие показатели эффективности по обезжириванию и в то же самое время оставляет поверхность визуально чистой от пятен, полос и остатка. Типичный стеклоочиститель обычно оставляет поверхность, свободную от видимых изъянов, однако эффективность очищения у большинства стеклоочистителей является исключительно неудовлетворительной в отношении тяжелых грязей и жиров. С другой стороны, доступны многие составы для эффективного очищения жиров и тяжелых грязей с поверхностей.

Использование наночастиц в очищающих составах хорошо известно. Добавление наночастиц в состав было заявлено как обеспечивающее достижение преимуществ от модифицирования поверхности, подобных свойствам гидрофилизации, отталкивания грязи и препятствования повторному загрязнению. Однако использование наносиликатов в комбинации с двумя дополнительными поверхностно-активными веществами для обеспечения превосходного обезжиривания, а также образования малого числа полос является новым и не может быть спрогнозировано исходя из предшествующего уровня техники. Полоса представляет собой видимый остаток, остающийся после процесса очищения. Считается, что образование полос может быть приписано формированию упорядоченной структуры, которая является достаточно крупной для того, чтобы быть видимой невооруженным глазом. В теории остаток может исходить от остаточного загрязнения, неполностью удаленного в процессе очищения. Часто он обусловлен неправильным составлением очищающей композиции, так что по мере высыхания очищающей композиции она образует видимый «остаток» компонентов

Не желая быть связанными какой-либо теорией, полагают, что механизм очищения имеет решающее значение для образования видимого остатка. Существуют два основных типа механизма очищения. Одним из них является растворяющая способность, когда грязь растворяется с поверхности под воздействием состава, который характеризуется высокими уровнями содержания растворителей. Например, в соответствии публикацией US 7314852, колонка 1, строка 29, «коммерчески доступные стеклоочищающие продукты, продаваемые под торговой маркой Glass Plus®, включают систему органических растворителей, содержащую смесь из монобутилового эфира этиленгликоля (EGBE) и изопропилового спирта». В случае данного типа состава невозможно получить поверхность, которая является полностью чистой. В случае очищения растворителями, особенно в условиях высокой загрузки по грязи, затруднительно получить поверхность без полос. Данные типы составов будут действовать лучше всего в случае уже чистой поверхности или очень низкого уровня содержания грязи для нее.

Другим механизмом очищения поверхностей является эмульгирование грязи с использованием поверхностно-активных веществ. По данному механизму загрязнение, образованное грязью, удаляют по способу скатывания. По сравнению с очищением растворителями, где грязь растворяется, грязь эмульгируется в фазу поверхностно-активного вещества, и по существу происходит противодействие ее обратному осаждению на поверхность. Очищение по способу скатывания приводит к получению намного более чистой поверхности при наличии меньшего остатка, некоторые люди называют это «идеальной чистотой».

Был проведен анализ поверхности для твердой поверхности, которую очищали с использованием очищающего состава, относящегося к традиционному типу. В данном случае в значительной степени происходило образование пленки и полос, которые видны невооруженным глазом. Не желая быть связанными какой-либо теорией, представляется, что составы, которые образуют структурированные системы, такие как ламеллярная фаза, при высушивании являются более восприимчивыми к тому, чтобы оставлять видимый остаток, по сравнению с системами, которые образуют менее структурированные системы при высушивании. На фигуре 1 показана поверхность, которая имеет видимую полосу. Полоса показана в виде дорожки с «точками» на ней.

На фигуре 2 показана та же самая область, но при большем увеличении. Как видно при рассмотрении фигуры 2, полоса состоит из нескольких бугорков, вздутий и изъянов, которые возникают в результате присутствия очищающего раствора, когда он высыхает. Таким образом, возможность получать очищающий раствор, который после высыхания не образует никакого видимого остатка, является важной для контроля восприятия образования полос.

Таким образом очевидно, что на современном уровне техники все еще имеется потребность в композициях поверхностно-активных веществ, которые как обладают высокой моющей способностью, так и демонстрируют характеристики образования малого числа полос и образования малого числа пленок.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы по меньшей мере частично устранить недостатки предшествующего уровня техники и предложить композицию поверхностно-активного вещества, которая при использовании для очищения твердых поверхностей демонстрирует хорошую эффективность обезжиривания и низкие показатели образования полос. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что данная цель достигается использованием водной композиции, соответствующей прилагаемой формуле изобретения.

Краткое изложение изобретения

Настоящее изобретения относится к водной композиции, содержащей три основных компонента. Первый компонент представляет собой основное моющее средство в виде неионного поверхностно-активного вещества с критическим параметром упаковки ≥0,95. Второй компонент представляет собой неорганические частицы, поверхность которых модифицирована для улучшения стабильности. Третий компонент представляет собой вспомогательное поверхностно-активное вещество с критическим параметром упаковки ≤0,85.

Во втором аспекте настоящее изобретение относится к способу очищения твердых поверхностей с использованием вышеупомянутой композиции.

Описание фигур

Фигура 1 представляет собой вид поверхности, имеющей полосы, полученный с большим увеличением.

Фигура 2 представляет собой твердую поверхность, обработанную типичным очистителем твердых поверхностей и демонстрирующую наличие видимых «вздутий», бугорков или изъянов, связанных с образованием полос.

Фигура 3 представляет собой поверхность, обработанную композицией по настоящему изобретению; изъяны, наблюдаемые на фотографии фигуры 3, приписываются самой поверхности, а не составленному очищающему раствору.

Фигура 4 демонстрирует ту же самую область, что и на фигуре 3, но при большем увеличении.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к водной композиции, содержащей три компонента. Первый компонент представляет собой основное моющее средство в виде неионного поверхностно-активного вещества с критическими параметрами упаковки (КПУ) ≥0,95. Второй компонент представляет собой неорганические частицы, поверхность которых модифицирована для улучшения стабильности. Третий компонент представляет собой вспомогательное поверхностно-активное вещество с КПУ ≤0,85. Вспомогательное поверхностно-активное вещество может исполнять функцию повышения общей эффективности очищения, эффективности образования полос и обеспечивать общую стабильность композиции.

Композиция по изобретению может быть составлена в виде превосходной очищающей композиции, которая не оставляет на поверхности никаких полос. Не желая быть связанными какой-либо теорией, считают, что высушенная композиция не приводит к образованию видимых «вздутий», бугорков или изъянов, наблюдаемых на фигуре 2, которая соответствует проведению обработки типичным очистителем твердых поверхностей. Изображение поверхности, обработанной композицией по настоящему изобретению, представлено на фигуре 3. Изъяны, наблюдаемые на фотографии фигуры 3, приписываются самой поверхности, а не составленному очищающему раствору. Фигура 4 демонстрирует ту же самую область, что и на фигуре 3, но при большем увеличении. Преимущество изобретения можно ясно увидеть путем сравнения фигуры 4 (малое число полос) с фигурой 2 (типичный очиститель твердых поверхностей). Фигура 2 и фигура 4 представлены при аналогичном увеличении, но для фигуры 2 оно является немного меньшим. Исходя из сравнения этих двух изображений, очевидным является отсутствие более крупных «вздутий» на поверхности, обработанной очищающим составом, образующим малое число полос.

Основное моющее средство в виде неионного поверхностно-активного вещества

Основное моющее средство в виде неионного поверхностно-активного вещества выбирают из группы алкоксилатов, пропоксилатов, бутоксилатов и смешанных этоксилатов и пропоксилатов и бутоксилатов, полученных из гидрофобных спиртов. Гидрофобные спирты могут быть линейными или разветвленными и содержат от 8 до 18 атомов углерода. Гидрофобные спирты могут содержать ненасыщенные части и могут быть получены из природного, минерального и синтетического источников.

Основными моющими средствами в виде неионных поверхностно-активных веществ, предусмотренными для использования в настоящей заявке, являются те, которые имеют критический параметр упаковки (КПУ) ≥0,95.

Алкоксилаты спиртов

Неионным поверхностно-активным веществом предпочтительно является алкоксилатное поверхностно-активное вещество формулы

R₁O-(AO)_n, (1),

где R₁ представляет собой линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную гидрокарбильную группу, в одном варианте осуществления алкильную группу, содержащую от 8 до 18, в другом варианте осуществления от 8 до 14, в еще одном варианте осуществления 8-12 и в еще одном варианте осуществления от 9 до 12 атомов углерода;

АО представляет собой алкиленоксигруппу, в одном варианте осуществления этиленокси-, пропиленокси- или бутиленоксигруппу или смесь двух или более из них в любом порядке; а n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 25, в другом варианте осуществления от 1 до 20, в еще одном варианте осуществления от 2 до 12 и в еще одном варианте осуществления от 2 до 10.

Таким образом, алкоксилатное поверхностно-активное вещество, в дополнение к 1-20 этиленоксизвеньям, также может содержать вплоть до 5 пропиленоксизвеньев. Количество пропиленоксизвеньев, в случае присутствия таковых, может составлять всего лишь 0,1 моль ПО на один моль спирта. Этиленоксизвенья и пропиленоксизвенья могут быть присоединены произвольно или в блоках. Блоки могут быть присоединены к спирту в любом порядке. Алкоксилаты также могут содержать алкильную группу, содержащую 1-4 атома углерода в концевом положении. В одном варианте осуществления алкоксилаты содержат от 2 до 8 этиленоксизвеньев и от 0 до 2 пропиленоксизвеньев.

Линейные неионные поверхностно-активные вещества, предусматриваемые для использования в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются ими, С₉-С₁₁ спирт + 4, 5 или 6 молей ЭО, С_8-10 спирт + 4, 5 или 6 молей ЭО, С₁₁ спирт + 3, 4, 5, 6, 7 или 8 молей ЭО и тридециловый спирт + 4, 5, 6, 7 или 8 молей ЭО. Разветвленные неионные поверхностно-активные вещества, предусматриваемые для использования в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются ими, 2-этилгексанол + 3, 4 или 5 молей ЭО, 2-этилгексанол + 2 моля ПО + 4, 5 или 6 молей ЭО, 2-пропилгептанол + 3, 4, 5 или 6 молей ЭО и 2-пропилгептанол + 1 моль ПО + 4 моля ЭО. Еще одним примером является 2-бутилоктанол + 5, 6 или 7 молей ЭО. Каждый раз при обсуждении степени алкоксилирования, например этоксилирования и/или пропоксилирования, приведенными количествами являются средние молярные количества.

В одном варианте осуществления конечный состав, содержащий структурообразователи и необязательные ингредиенты, является прозрачным.

Наночастицы на неорганической основе

Используемый в настоящем документе термин ««наночастицы» на неорганической основе» относится к частицам, которые ни по какой размерности не имеют размер, превышающий приблизительно 500 нм и которые получают из неорганического материала, необязательно модифицированного по поверхности, при этом необязательное модифицирование поверхности возможно включает органический материал.

Наночастицами на неорганической основе, подходящими для использования в настоящем изобретении, предпочтительно являются те, которые способны образовывать стабильную дисперсию в композиции по настоящему изобретению. Термин «стабильный», в частности, в контексте «стабильной дисперсии» означает стабильное соединение, смесь или дисперсию, которые по существу не образуют гель или осадок в течение периода, предпочтительно составляющего по меньшей мере приблизительно 2 месяца, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 4 месяца и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 5 месяцев при обычном хранении при комнатной температуре, т.е. при температуре в диапазоне от приблизительно 15 до приблизительно 35°С.

В одном варианте осуществления наночастицы на неорганической основе представляют собой частицы коллоидного диоксида кремния. Частицы коллоидного диоксида кремния, также называемые в настоящем документе золями диоксида кремния, могут быть получены, например, из осажденного диоксида кремния, микроразмерного диоксида кремния (кварцевой пыли), пирогенного диоксида кремния (высокодисперсного диоксида кремния) или гелей диоксида кремния при достаточной степени чистоты и их смесей.

Частицы коллоидного диоксида кремния и золи диоксида кремния в соответствии с изобретением могут быть модифицированы и могут содержать другие элементы, такие как амины, алюминий и/или бор, которые могут присутствовать в частицах и/или непрерывной фазе. Модифицированные бором золи диоксида кремния описаны, например, в патенте США № 2630410. Модифицированные алюминием частицы диоксида кремния в подходящем для использования случае характеризуются содержанием Al₂O₃ от приблизительно 0,05 до приблизительно 3 мас.%, в другом варианте осуществления от приблизительно 0,1 до приблизительно 2 мас.%. Методика получения модифицированного алюминием золя диоксида кремния дополнительно описана, например, в публикациях «The Chemistry of Silica», by Iler, K. Ralph, pages 407-409, John Wiley & Sons (1979) и US 5368833.

Частицы коллоидного диоксида кремния в подходящем для использования случае имеют средний диаметр частиц в диапазоне от приблизительно 2 до приблизительно 150 нм, в другом варианте осуществления от приблизительно 3 до приблизительно 50 нм, а в еще одном варианте осуществления от приблизительно 5 до приблизительно 40 нм. В подходящем для использования случае частицы коллоидного диоксида кремния характеризуются удельной площадью поверхности от приблизительно 20 до приблизительно 1500, в другом варианте осуществления от приблизительно 50 до приблизительно 900 и в еще одном варианте осуществления от приблизительно 70 до приблизительно 600 м²/г.

Частицы коллоидного диоксида кремния предпочтительно характеризуются узким распределением частиц по размерам, т.е. малым относительным среднеквадратическим отклонением для размера частиц. Относительное среднеквадратическое отклонение для распределения частиц по размерам представляет собой соотношение между среднеквадратическим отклонением для распределения частиц по размерам и средним размером частиц при расчете по количеству. Относительное среднеквадратическое отклонение для распределения частиц по размерам предпочтительно составляет менее чем приблизительно 60% при расчете по количеству, более предпочтительно менее чем приблизительно 30% при расчете по количеству и наиболее предпочтительно менее чем приблизительно 15% при расчете по количеству.

Частицы коллоидного диоксида кремния подходящим образом диспергируют в водном растворителе в подходящем для использования случае в присутствии стабилизирующих катионов, таких как K⁺, Na⁺, Li⁺, NH₄ ⁺, органических катионов, первичных, вторичных, третичных и четвертичных аминов или их смесей в целях получения водного золя диоксида кремния. Однако также могут быть использованы и дисперсии, содержащие органические растворители, например низшие спирты, ацетон или их смеси, в подходящем для использования случае в количестве, составляющем от приблизительно 1 до приблизительно 20, в другом варианте осуществления от приблизительно 1 до приблизительно 10 и в еще одном варианте осуществления от приблизительно 1 до приблизительно 5 объемных процентов от общего объема растворителя. Однако водные золи диоксида кремния в отсутствие каких-либо дополнительных растворителей преимущественно используют в качестве частиц коллоидного диоксида кремния, которые являются отрицательно заряженными.

Соответственно, содержание диоксида кремния в золе составляет от приблизительно 20 до приблизительно 80, в другом варианте осуществления от приблизительно 25 до приблизительно 70 и в еще одном варианте осуществления от приблизительно 30 до приблизительно 60 мас.%. Чем выше содержание диоксида кремния, тем более концентрированной будет полученная в результате дисперсия силанизированного коллоидного диоксида кремния. Значение рН золя диоксида кремния в подходящем для использования случае составляет от приблизительно 1 до приблизительно 13, в другом варианте осуществления от приблизительно 6 до приблизительно 12 и в еще одном варианте осуществления от приблизительно 7,5 до приблизительно 11. Однако для модифицированных алюминием золей диоксида кремния значение рН в подходящем для использования случае составляет от приблизительно 1 до приблизительно 12, в другом варианте осуществления от приблизительно 3,5 до приблизительно 11.

В одном варианте осуществления изобретения золь диоксида кремния имеет константу седиментации в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 100, в другом варианте осуществления от приблизительно 30 до приблизительно 90, в еще одном варианте осуществления от приблизительно 60 до приблизительно 90. Было установлено, что дисперсии с константой седиментации в пределах данных диапазонов могут улучшить стабильность полученной дисперсии. Константа седиментации характеризует степень агрегации частиц коллоидного диоксида кремния, т.е. степень образования агрегата или микрогеля. Константу седиментации измеряли и рассчитывали в соответствии с формулами, представленными в публикации J. Phys. Chem. 60(1956), 955-957, by Iler, R. K. & Dalton, R. L.

Константа седиментации зависит от содержания диоксида кремния, вязкости и плотности частиц коллоидного диоксида кремния. Высокое значение константы седиментации указывает на низкое содержание микрогеля. Константа седиментации представляет собой количество SiO₂ в массовых процентах, присутствующее в дисперсной фазе, например золе диоксида кремния. Содержание микрогеля можно регулировать в ходе способа получения, дополнительно описанного, например, в патенте США № 5368833.

В одном варианте осуществления по меньшей мере часть неорганических наночастиц является частицами силанизированного коллоидного диоксида кремния. В таком варианте осуществления композиция может содержать, помимо частиц силанизированного коллоидного диоксида кремния, также, по меньшей мере в некоторой степени, и частицы несиланизированного коллоидного диоксида кремния в зависимости от размера частиц диоксида кремния, массового соотношения между силаном и диоксидом кремния, типа силанового соединения, условий проведения реакции и т.д. Соответственно, силанизированными (модифицированными силаном) являются по меньшей мере приблизительно 40 мас.% частиц коллоидного диоксида кремния, в другом варианте осуществления по меньшей мере приблизительно 65, в еще одном варианте осуществления по меньшей мере приблизительно 90 и в еще одном варианте осуществления по меньшей мере приблизительно 99 мас.%. Композиция может содержать, помимо силана в форме силановых групп или силановых производных, связанных или соединенных с поверхностью частиц диоксида кремния, также, по меньшей мере в некоторой степени, и свободно диспергированные несвязанные силановые соединения. Соответственно, по меньшей мере приблизительно 40, в другом варианте осуществления по меньшей мере приблизительно 60, в еще одном варианте осуществления по меньшей мере приблизительно 75, в еще одном варианте осуществления по меньшей мере приблизительно 90 и в еще одном варианте осуществления по меньшей мере приблизительно 95 мас.% силановых соединений являются связанными или соединенными с поверхностью частиц диоксида кремния.

В подходящем для использования случае по меньшей мере приблизительно 1% по количеству силанольных поверхностных групп на частицах коллоидного диоксида кремния способны связываться или соединяться с силановыми группами на силановых соединениях, в другом варианте осуществления по меньшей мере приблизительно 5%, во втором варианте осуществления по меньшей мере приблизительно 10%, в третьем варианте осуществления по меньшей мере приблизительно 30% и в четвертом варианте осуществления по меньшей мере приблизительно 50% связываются или соединяются с силановой группой.

Массовое соотношение между общим содержанием силана и общим содержанием диоксида кремния в композиции составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 1,5, во втором варианте осуществления от приблизительно 0,05 до приблизительно 1, в третьем варианте осуществления от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5. Общее содержание диоксида кремния включает диоксид кремния в частицах модифицированного силанизированного диоксида кремния и частицах немодифицированного диоксида кремния, которые также могут присутствовать. Общее содержание силана учитывает весь свободно диспергированный силан и все соединенные или связанные силановые группы или производные.

Частицы коллоидного силанизированного диоксида кремния, предлагаемые как Bindzil CC30 и СС301, доступны от Eka Chemicals, Sweden.

Силанизирование частиц коллоидного диоксида кремния подробно описывается в публикации WO 2005/097961 A1, включенной в настоящий документ посредством ссылки. В соответствии с одним вариантом осуществления частицы силанизированного коллоидного диоксида кремния не имеют никакого силиконового покрытия. Силановые соединения, подходящие для силанизирования частиц коллоидного диоксида кремния, включают трис(триметокси)силан, октилтриэтоксисилан, метилтриэтоксисилан, метилтриметоксисилан; изоцианатсилан, такой как трис[3-(триметоксисилил)пропил]изоцианурат; гамма-меркаптопропилтриметоксисилан, бис(3-[триэтоксисилил]пропил)полисульфид, бета(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан; силаны, содержащие эпоксигруппу (эпоксисилан), глицидокси- и/или глицидоксипропильную группу, такую как гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан, гамма-глицидоксипропилметилдиэтоксисилан, (3-глицидоксипропил)триметоксисилан, (3-глицидоксипропил)гексилтриметоксисилан, бета(3,4-эпоксициклогексил)этилтриэтоксисилан; силаны, содержащие винильную группу, такие как винилтриэтоксисилан, винилтриметоксисилан, винилтрис(2-метоксиэтокси)силан, винилметилдиметоксисилан, винилтриизопропоксисилан; гамма-метакрилоксипропилтриметоксисилан, гамма-метакрилоксипропилтриизопропоксисилан, гамма-метакрилоксипропилтриэтоксисилан, октилтриметилоксисилан, этилтриметоксисилан, пропилтриэтоксисилан, фенилтриметоксисилан, 3-меркаптопропилтриэтоксисилан, циклогексилтриметоксисилан, циклогексилтриэтоксисилан, диметилдиметилоксисилан, 3-хлорпропилтриэтоксисилан, 3-метакрилоксипропилтриметоксисилан, изобутилтриэтоксисилан, триметилэтоксисилан, фенилдиметилэтоксисилан, гексаметилдисилоксан, триметилсилилхлорид, винилтриэтоксисилан, гексаметилдисилазан и их смеси. В патенте США № 4927749 описываются дополнительные подходящие силаны, которые могут быть использованы в настоящем изобретении.

В одном варианте осуществления силанами являются эпоксисиланы и силановые соединения, содержащие глицидокси- или глицидоксипропильную группу, в частности гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан и/или гамма-глицидоксипропилметилдиэтоксисилан.

Наночастицы диоксида кремния, предпочтительно использованные в изобретении, продаются под торговыми наименованиями Bindzil® СС30 и Bindzil® СС301.

Таблица 1Перечень свойств золей диоксида кремния, включенных в исследование
Золь диоксида кремния	Размер частиц (нм)	Удельная площадь поверхности (м2/г)	рН	Модифицирование	Содержание твердого вещества (%)	Стабильность для CaCl2 (30%)
Bindzil Cat80	42	85	-	Катионное		Отсутствует
Bindzil 159/500	6,1	525	-	Анионное		Отсутствует
Bindzil 15/500	6,1	525	-	Без модифицирования	15	Отсутствует
Bindzil 30/360	9	356	10,4	Без модифицирования	30	Отсутствует
Bindzil 30/220	14,5	220	10,0	Без модифицирования	30	Отсутствует
Bindzil 820DI	8	400	2,6	Без модифицирования	20	Отсутствует
Bindzil 2034DI	16	200	-	Без модифицирования	34	Отсутствует
Bindzil СС30	7,2	445	7,9	Глицидоксипропильное	30	Стабильность
Bindzil СС301	7,2	445	7,9	Глицидоксипропильное	29	Стабильность

Было проведено краткое исследование воздействия диоксида кремния в очищающих составах. Стабильность раствора, как полагают, важна при уменьшении образования полос. Образование малого числа полос требует стабильности золя диоксида кремния в составе в диапазоне от умеренной до высокой для того, чтобы предотвратить фактическое содействие золя образованию полос. Не желая быть связанными какой-либо теорией, полагают, что допустимые уровни содержания соли приводят к уменьшению интенсивности полос в конечном составе. Продукты Bindzil® СС30 и Bindzil® СС301 являются лучшими по устойчивости к солености при высоких значениях рН. Поскольку большинство подходящих очистителей составляют в условиях щелочного рН, широкий спектр коммерчески продаваемых золей диоксида кремния подвергали испытанию на переносимость соли при рН 10,5±0,5. Раствор, содержащий 2% золя диоксида кремния, доводили до рН 10,5 используя 10% раствор NaOH. Добавляли 30%-ный раствор CaCl₂. К получению стабильного состава приводили только два золя диоксида кремния, подвергнутые испытаниям в данных условиях. Они представляют собой продукты Bindzil® СС30 и Bindzil® СС301. Другие золи диоксида кремния дестабилизировали относительно небольшими количествами раствора хлорида кальция. В противоположность этому золи диоксида кремния, предпочтительно использованные в изобретении, были стабильными при всех уровнях содержания соли, доходящих вплоть до 30%.

Вспомогательное поверхностно-активное вещество

Вспомогательным поверхностно-активным веществом может быть неионное, катионное, амфотерное, цвиттерионное или анионное поверхностно-активное вещество или смесь двух или более из них, предпочтительно неионное, катионное или амфотерное поверхностно-активное вещество. Важным аспектом для выбора вспомогательного поверхностно-активного вещества является КПУ. Предпочтительными являются поверхностно-активные вещества и комбинации поверхностно-активных веществ, которые имеют значение КПУ ≤0,85.

В одном варианте осуществления вспомогательное поверхностно-активное вещество представляет собой алкил(поли)глюкозид формулы

R²OG_p,

где R² представляет собой прямую или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную гидрокарбильную группу, в одном варианте осуществления алкильную группу, содержащую от 6 до 12, во втором варианте осуществления содержащую от 6 до 10 атомов углерода, а в третьем варианте осуществления 6 атомов углерода;

G представляет собой моносахаридный остаток, в одном варианте осуществления глюкозид;

р представляет собой целое число от 1 до 5, во втором варианте осуществления от 1 до 3, в третьем варианте осуществления от 1 до 2 и в четвертом варианте осуществления составляющее 1,5. Предпочтительно используемое неионное поверхностно-активное вещество продается под торговым наименованием AG® 6206 компанией AkzoNobel Surface Chemistry, Chicago, Illinois.

Вспомогательное поверхностно-активное вещество также может представлять собой аминоксид структуры

R-N⁺(R1)(R2)-O^-,

R представляет собой алкильную группу, содержащую 10-18 атомов углерода и необязательно может представлять собой R-L-R, где L представляет собой амидную или сложноэфирную связь; R1 и R2 могут быть одинаковыми или различными и выбираются из группы, состоящей из метила, этила, гидроксиэтила, 2-гидроксипропила. В одном варианте осуществления аминоксидное вспомогательное поверхностно-активное вещество представляет собой вариант, где R=C12-C14, а R1 и R2 являются одинаковыми и представляют собой метил. В другом варианте осуществления R=C12-C14, а R1 и R2 являются одинаковыми и представляют собой гидроксиэтил. Предпочтительно используемый аминоксид продается под торговым наименованием Aromox® C/12 компанией AkzoNobel Surface Chemistry, Chicago, Illinois.

Вспомогательными поверхностно-активными веществами также могут быть катионные поверхностно-активные вещества. Один класс катионных поверхностно-активных веществ представлен формулой

где R=C₆-С₂₂ гидрокарбил, во втором варианте осуществления С₆-С₂₂ алкил или алкенил, в третьем варианте осуществления С₈-С₂₀ алкил или алкенил, а в четвертом варианте осуществления С₁₀-С₁₄ алкил или алкенил; R¹ и R² независимо представляют собой С₁-С₄ алкил, в одном варианте осуществления метил или этил, во втором варианте осуществления как R¹, так и R² представляют собой метил; n равно по меньшей мере 12 и самое большее 25, в еще одном варианте осуществления самое большее 20 и в еще одном варианте осуществления самое большее 17; Х^- представляет собой анион, например галогенид или метилсульфат.

Дополнительные вспомогательные поверхностно-активные вещества могут иметь формулу

где R=C₆-С₂₂ гидрокарбил, в другом варианте осуществления С₆-С₂₂ алкил или алкенил, в еще одном варианте осуществления С₈-С₂₀ алкил или алкенил и в еще одном варианте осуществления С₁₀-С₁₄ алкил или алкенил; R¹ независимо представляет собой С₁-С₄ алкил, например метил или этил, и в еще одном варианте осуществления метил; n равно по меньшей мере 12 и самое большее 25, в другом варианте осуществления самое большее 20 и в еще одном варианте осуществления самое большее 17; и Х^- представляет собой анион, например галогенид или метилсульфат. В одном аспекте R=C12-14, R1=метил, n=15 и Х^- представляет собой приемлемый анион, такой как хлорид.

В еще одном варианте осуществления вспомогательным поверхностно-активным веществом является амфотерное вспомогательное поверхностно-активное вещество. Один класс таких поверхностно-активных веществ представлен формулой

где R=C₆-C₂₂ гидрокарбил, предпочтительно С₆-С₂₂ алкил или алкенил, линейный или разветвленный, более предпочтительно С₈-С₂₀ алкил или алкенил, линейный или разветвленный, и в другом варианте осуществления С₈ или С₉, разветвленный; n представляет собой целое число от 1 до 4, в другом варианте осуществления от 2 до 3 и в еще одном варианте осуществления составляет 2. Предпочтительно используемые амфотерные поверхностно-активные вещества продаются под торговым наименованием Ampholak® YJH-40.

В еще одном варианте осуществления вспомогательное поверхностно-активное вещество представляет собой неионный С_10-14 спирт с О-2 ПО и 6-10 ЭО.

В еще одном варианте осуществления композиция по изобретению может содержать два или более вспомогательных поверхностно-активных веществ, выбранных из описанных выше вспомогательных поверхностно-активных веществ.

В еще одном варианте осуществления композиция по изобретению содержит по меньшей мере два вспомогательных поверхностно-активных вещества, где первое вспомогательное поверхностно-активное вещество представляет собой алкил(поли)глюкозид формулы

R²OG_p,

где R² и G определены выше, а второе вспомогательное поверхностно-активное вещество представляет собой неионный С_10-14 спирт с О-2 ПО и 6-10 ЭО.

Дополнительные поверхностно-активные вещества

Если вспомогательное поверхностно-активное вещество является катионным, то композиция предпочтительно содержит анионное поверхностно-активное вещество. Подходящие анионные поверхностно-активные вещества включают растворимые в воде соли, в частности соли щелочных металлов, аммония и алкиламмония (например, моноэтаноламмония или триэтаноламмония), органических серосодержащих продуктов реакции, имеющих в своей молекулярной структуре алкильную группу, содержащую от приблизительно 10 до приблизительно 20 атомов углерода, и группу сложного эфира сульфоновой кислоты или серной кислоты. (В термин «алкил» входит алкильная часть арильных групп). Примерами данной группы синтетических поверхностно-активных веществ являются алкилсульфаты, особенно те, которые получают сульфатированием высших спиртов (С8-С18 атомов углерода), таких как те, которые получают восстановлением глицеридов твердого животного жира или кокосового масла.

Другим классом подходящих анионных поверхностно-активных веществ являются растворимые в воде соли: парафинсульфонаты, содержащие от приблизительно 8 до приблизительно 24, в другом варианте осуществления от 12 до 18 атомов углерода; сульфонаты алкилглицериловых простых эфиров, включая, но не ограничиваясь ими, простые эфиры С8-18 спиртов (например, тех, которые получают из твердого животного жира и коксового масла); сульфаты алкилфенолэтиленоксидных простых эфиров, содержащие от приблизительно 1 до приблизительно 4 звеньев этиленоксида на одну молекулу и от приблизительно 8 до приблизительно 12 атомов углерода в алкильной группе; и сульфаты алкилэтиленоксидных простых эфиров, содержащие от приблизительно 1 до приблизительно 4 звеньев этиленоксида на одну молекулу и от приблизительно 10 до приблизительно 20 атомов углерода в алкильной группе.

Еще один класс подходящих анионных поверхностно-активных веществ включает растворимые в воде соли сложных эфиров α-сульфонированных жирных кислот, содержащих от приблизительно 6 до 20 атомов углерода в жирнокислотной группе и от приблизительно 1 до 10 атом