Гранулированное вещество для контроля пенообразования для цикла полоскания с использованием силоксанового воска

Гранулированное вещество для контроля пенообразования для цикла полоскания с использованием силоксанового воска

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к веществам для контроля пенообразования, предназначенным для использования в моющих средствах и других моющих композициях (например, моющих композициях для личной гигиены), включающих вещества для контроля пенообразования. Вещества для контроля пенообразования, составляющие предмет вариантов осуществления настоящего изобретения, можно добавлять к моющим композициям для подавления нежелательного пенообразования при использовании моющего средства в процессе стирки.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Стирка вещей вручную или в полуавтоматических стиральных машинах широко распространена во многих странах, и семьдесят процентов населения мира все еще стирают вещи данным способом. При этом потребители, как правило, ожидают большого количества пены, так как они связывают пенообразование с эффективностью моющего средства. Однако для удаления пены требуется множество полосканий, по существу три полоскания или более, что приводит к высоким трудозатратам и большому расходу воды.

Большинство веществ для контроля пенообразования разработано для применения в автоматических стиральных машинах. Они активны на стадии промывки, предотвращая образование избытка пены. Из-за подавления или значительного снижения пены на стадии промывки они в меньшей степени подходят для сфер применения, включающих ручную стирку. Вещество для контроля пенообразования, которое не приводило бы к значительному количеству пены на стадии промывки, но способствовало бы быстрому удалению пены при полоскании, позволило бы экономить существенные объемы воды, сокращать время и уменьшать усилия, необходимые для полоскания.

В соответствии с обладающими признаками изобретения идеями было разработано новое противовспенивающее средство, которое активно в растворе с низкими концентрациями поверхностно-активных веществ и неактивно в концентрированном растворе поверхностно-активного вещества. Следует понимать, что основное различие между стадией промывки и стадией полоскания процесса стирки заключается в концентрации поверхностно-активного вещества.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с одним вариантом осуществления гранулированная противовспенивающая композиция содержит противовспенивающее средство, силоксановый воск в качестве связующего вещества и носитель. Противовспенивающее средство включает гидрофобную текучую среду, которая имеет поверхностное натяжение, превышающее динамическое поверхностное натяжение водной дисперсии моющего средства при концентрации мицелл в поверхностно-активном веществе, которая превышает критическую, но меньше приблизительно 62 мН/м, или приблизительно равное ему. Противовспенивающее средство дополнительно включает мелкодисперсный твердый гидрофобный наполнитель, диспергированный в гидрофобной текучей среде.

В соответствии с одним процессом способ формирования гранулированного противовспенивающего состава включает соединение гидрофобного наполнителя и гидрофобной текучей среды с образованием противовспенивающего средства, причем гидрофобная текучая среда имеет поверхностное натяжение, превышающее динамическое поверхностное натяжение водной дисперсии моющего средства при концентрации мицелл в поверхностно-активном веществе, которая превышает критическую, но меньше приблизительно 62 мН/м, или приблизительно равное ему. Способ дополнительно включает гранулирование противовспенивающего средства путем нанесения противовспенивающего средства и силоксанового воска в качестве связующего вещества на носитель.

В соответствии с другим процессом способ промывки субстрата включает нанесение моющей композиции на субстрат. Моющая композиция включает поверхностно-активное вещество и гранулированную противовспенивающую композицию. Гранулированная противовспенивающая композиция содержит (a) противовспенивающее средство, включающее гидрофобную текучую среду и мелкодисперсный твердый гидрофобный наполнитель, диспергированный в гидрофобной текучей среде, (b) силоксановый воск в качестве связующего вещества и (c) носитель. Способ дополнительно включает промывку субстрата в водной среде с моющей композицией, причем противовспенивающее средство не оказывает существенного влияния на пенообразование в процессе промывки. Способ дополнительно включает полоскание субстрата с нанесенной моющей композицией в воде, где пенообразование подавляется в ходе стадии полоскания.

Дополнительные аспекты настоящего изобретения будут очевидны обычному специалисту в данной области после ознакомления с подробным описанием различных вариантов осуществления изобретения, краткое описание которых представлено ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Описанные выше и другие преимущества настоящего изобретения будут очевидны после прочтения следующего подробного описания с отсылкой к рисункам.

Фиг. 1a представляет собой фотографию, показывающую один пример уровня пенообразования с оценкой приблизительно 1.

Фиг. 1b представляет собой фотографию, показывающую один пример уровня пенообразования с оценкой приблизительно 3.

Фиг. 1c представляет собой фотографию, показывающую один пример уровня пенообразования с оценкой приблизительно 7.

Фиг. 2a–2b представляют собой фотографии состава (1A), представленного в таблице 1, после первого полоскания и после второго полоскания соответственно.

Фиг. 3a–3b представляют собой фотографии состава (1B), представленного в таблице 1, после первого полоскания и после второго полоскания соответственно.

Фиг. 4a–4b представляют собой фотографии состава (1C), представленного в таблице 1, после первого полоскания и после второго полоскания соответственно.

Фиг. 5a–5b представляют собой фотографии состава (1D), представленного в таблице 1, после первого полоскания и после второго полоскания соответственно.

Фиг. 6a–6b представляют собой фотографии состава (1E), представленного в таблице 1, после первого полоскания и после второго полоскания соответственно.

Фиг. 7a–7b представляют собой фотографии состава (1F), представленного в таблице 1, после первого полоскания и после второго полоскания соответственно.

Фиг. 8a–8b представляют собой фотографии состава (1G), представленного в таблице 1, после первого полоскания и после второго полоскания соответственно.

Фиг. 9a–9b представляют собой фотографии состава (1H), представленного в таблице 1, после первого полоскания и после второго полоскания соответственно.

Фиг. 10a–d представляют собой фотографии составов (2A)–(2D), представленных в таблице 2, после второго полоскания соответственно.

Фиг. 11a–g представляют собой фотографии составов (3A)–(3G), представленных в таблице 3, после второго полоскания соответственно.

Фиг. 12a–e представляют собой фотографии составов (4A)–(4E), представленных в таблице 4, после второго полоскания соответственно.

Фиг. 13a–c представляют собой фотографии составов (5A)–(5C), представленных в таблице 5, после второго полоскания соответственно.

Фиг. 14a–b представляют собой фотографии составов (6A)–(6B), представленных в таблице 6, после второго полоскания соответственно.

Хотя настоящее изобретение предполагает возможность внесения различных изменений и использования альтернативных форм, в качестве примеров на рисунках продемонстрированы конкретные варианты осуществления, подробно описанные в настоящем документе. Однако следует понимать, что это не предполагает ограничения настоящего изобретения конкретными описанными формами. Напротив, настоящее изобретение охватывает все его модификации, эквиваленты и альтернативные варианты осуществления, соответствующие сущности и объему настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Гранулированная противовспенивающая композиция в соответствии с обладающими признаками изобретения идеями содержит (I) противовспенивающее средство, содержащее (a) гидрофобную текучую среду и (b) мелкодисперсный твердый гидрофобный наполнитель, диспергированный в гидрофобной текучей среде, (II) силоксановый воск в качестве связующего вещества для процесса агломерации и (III) носитель.

ГИДРОФОБНАЯ ТЕКУЧАЯ СРЕДА

Гидрофобная текучая среда (a) имеет поверхностное натяжение, превышающее динамическое поверхностное натяжение водной дисперсии моющего средства в концентрации, которая превышает критическую концентрацию мицелл в поверхностно-активном веществе, но меньше 62, или приблизительно равное ему. Выражение «превышающее динамическое поверхностное натяжение водной дисперсии моющего средства в концентрации, которая выше критической концентрации мицелл, или приблизительно равное ему» означает, что статическое поверхностное натяжение гидрофобной текучей среды составляет по меньшей мере 95% динамического поверхностного натяжения водной дисперсии моющего средства в концентрации, превышающей критическую концентрацию мицелл. В некоторых вариантах осуществления гидрофобная текучая среда имеет поверхностное натяжение по меньшей мере 27 мН/м и менее 40 мН/м. Гидрофобная текучая среда, имеющая поверхностное натяжение от 27 до 40 мН/м, не содержит какие-либо полярные группы с активным водородом, которые могут быть ионизированы в водной среде с моющей композицией. Такие группы представляют собой, например, карбоксильные, сульфонатные, сульфатные, амидные или фосфатные группы.

Поверхностное натяжение гидрофобной текучей среды (a) измеряют методом висячей капли. Во время данного испытания в воздухе при помощи шприца создают каплю чистого противовспенивающего соединения и рассчитывают поверхностное натяжение на основе измерений кривизны висячей капли. Способ испытания методом висячей капли описан в работе Surface tension measurements using the drop shape method, R.P. Woodward, опубликованной First Ten Angstroms, 465 Dinwiddie Street, г. Портсмут, штат Вирджиния. Поверхностное натяжение противовспенивающего средства, измеренное методом висячей капли, можно считать статическим поверхностным натяжением. Данная процедура хуже представляет применение противовспенивающего средства в процессе промывки и полоскания, но любые попытки измерить динамическое поверхностное натяжение отдельно взятого противовспенивающего средства также не дадут точного представления о применении противовспенивающего средства в процессе промывки и полоскания. Все измерения поверхностного натяжения, указанные в настоящем документе (как измерения динамического поверхностного натяжения, так и измерения статического поверхностного натяжения), проводили при 25°C.

Считается, что противовспенивающее соединение, имеющее гораздо более низкое поверхностное натяжение, чем динамическое поверхностное натяжение моющего раствора, будет быстро мигрировать на границу контакта с пузырьком и гасить пену, что и демонстрируют в процессе стирки традиционные противовспенивающие средства, применяемые в моющих средствах для стирки. В соответствии с обладающими признаками изобретения идеями, описанными в настоящем документе, ингибитор пенообразования, изготовленный на основе гидрофобной текучей среды с поверхностным натяжением, превышающим поверхностное натяжение традиционных противовспенивающих средств, применяемых в моющих средствах для стирки, не распределяется по поверхности концентрированного раствора поверхностно-активного вещества и неэффективен для сокращения количества пены на стадии промывки, когда концентрация поверхностно-активного вещества является высокой. Считается, что противовспенивающее соединение, имеющее поверхностное натяжение, превышающее динамическое поверхностное натяжение водной дисперсии моющего средства в растворе для стирки, когда концентрация раствора поверхностно-активного вещества выше критической концентрации мицелл, или приблизительно равное ему, будет мигрировать на границу контакта с пузырьком слишком медленно и едва ли будет гасить пену.

При разведении моющего раствора до концентрации ниже критической концентрации мицелл в поверхностно-активном веществе поверхностное натяжение раствора повышается и становится выше поверхностного натяжения противовспенивающего средства. При концентрации ниже критической концентрации мицелл миграция поверхностно-активного вещества на границу контакта с пузырьком становится менее эффективной. Это происходит в цикле полоскания. Неожиданно было обнаружено, что, несмотря на разведение противовспенивающего средства путем сливания раствора для промывки и замещения его свежей водой на каждой стадии полоскания, противовспенивающее средство в соответствии с обладающими признаками изобретения идеями сохраняет свою эффективность на стадии полоскания. Миграция противовспенивающего средства на границу контакта с пузырьком эффективно конкурирует с миграцией поверхностно-активного вещества, и противовспенивающее средство начинает действовать.

Настоящее изобретение включает способ стирки ткани, содержащий стадии промывки ткани в водной дисперсии моющей композиции в соответствии с настоящим изобретением, как описано выше, при концентрации поверхностно-активного вещества в водной дисперсии выше критической концентрации мицелл и последующего полоскания ткани в воде, где концентрация поверхностно-активного вещества находится ниже критической концентрации мицелл.

Гидрофобная текучая среда (a), используемая в противовспенивающем средстве, может представлять собой, например, жидкий полиорганосилоксан. Жидкие полиорганосилоксаны широко известны как противовспенивающие средства, но жидкие полиорганосилоксаны, обычно применяемые в качестве противовспенивающих средств, по существу имеют поверхностное натяжение ниже 27 мН/м. Например, поверхностное натяжение полидиметилсилоксана равно 21 мН/м.

Настоящее изобретение включает применение композиции, содержащей (a) гидрофобный жидкий полиорганосилоксан с поверхностным натяжением по меньшей мере 27 мН/м и менее 40 мН/м и (b) мелкодисперсный твердый гидрофобный наполнитель, диспергированный в гидрофобной текучей среде, для подавления пенообразования на стадии полоскания в процессе стирки. В частности, такую композицию применяют для подавления пенообразования на стадии полоскания путем включения композиции в процесс стирки, например, путем добавления ее к моющей композиции, применяемой для стирки.

Композиция в соответствии с другим аспектом идей настоящего изобретения для подавления пенообразования на стадии полоскания в процессе стирки, по существу не снижающая количество пены на стадии промывки в процессе стирки, содержит (I) противовспенивающее средство, включающее (a) жидкий полиорганосилоксан и (b) мелкодисперсный твердый гидрофобный наполнитель, диспергированный в жидком полиорганосилоксане, (II) силоксановый воск в качестве связующего вещества и (III) носитель. Полиорганосилоксановая текучая среда (a) может включать карбоксиалкильную текучую среду, например, включающую боковые этерифицированные карбоксиалкильные группы.

Одним типом подходящей для использования гидрофобной текучей среды является жидкий полиорганосилоксан. Жидкий полиорганосилоксан может иметь поверхностное натяжение по меньшей мере 27 мН/м и может включать боковые этерифицированные карбоксиалкильные группы. Жидкий полиорганосилоксан, содержащий боковые этерифицированные карбоксиалкильные группы, может представлять собой, например, по существу линейный полидиорганосилоксан или может представлять собой разветвленный полиорганосилоксан, содержащий, например, до 10% моль. разветвленных звеньев. Карбоксиалкильные группы могут содержать, например, от 2 до 12 атомов углерода, в частности, от 2 до 5 атомов углерода, и могут представлять собой, например, карбоксиметильные, 2-карбоксиэтильные, 2-метил-2-карбоксиэтильные или 2-этил-2-карбоксиэтильные группы. Карбоксиалкильные группы могут быть этерифицированы алкильными, арильными, аралкильными или циклоалкильными группами. Например, каждая карбоксиалкильная группа может быть этерифицирована алкильной группой, имеющей от 1 до 20 атомов углерода. В одном варианте осуществления все или большинство карбоксиалкильных групп этерифицированы алкильной группой, имеющей от приблизительно 8 до приблизительно 18 атомов углерода, например, n-октильной, 2-этилгексильной, лаурильной, тетрадецильной, гексадецильной или стеарильной группой. Можно использовать смесь различных алкильных групп, например, алкильных групп с различной длиной цепи, такую как смесь C₁₂ и C₁₄ алкильных групп.

В одном варианте осуществления по меньшей мере 10% силоксановых звеньев в жидком полиорганосилоксане имеют боковую этерифицированную карбоксиалкильную группу, например, от 25 до 100% силоксановых звеньев могут иметь боковую этерифицированную карбоксиалкильную группу. Другие заместители в полиорганосилоксане могут быть выбраны, например, из алкильных групп, имеющих от 1 до 20 атомов углерода, и фенильных групп. Полиорганосилоксан можно получить в результате взаимодействия полиорганосилоксана, содержащего группы Si-H, со сложным эфиром этиленненасыщенной карбоновой кислоты, например, акрилата или метакрилата, в присутствии катализатора гидросилилирования. Полиорганосилоксан, содержащий группы Si-H, может представлять собой, например, полиметилгидрогенсилоксан или сополимер диметилсилоксана и метилгидрогенсилоксана, так что во многих случаях большинство или все силоксановые группы в полиорганосилоксане содержат метильный заместитель.

В одном варианте осуществления жидкий полиорганосилоксан, содержащий боковые этерифицированные карбоксиалкильные группы, также имеет боковые алкильные заместители, имеющие от приблизительно 2 до приблизительно 20 атомов углерода, в дополнение к этерифицированным карбоксиалкильным группам и метильным группам. Такие алкильные заместители могут представлять собой, например, этильные, гексильные, октильные, лаурильные, тетрадецильные, гексадецильные или стеарильные заместители. В одном варианте осуществления жидкий полиорганосилоксан содержит алкильные заместители, имеющие от приблизительно 8 до приблизительно 18 атомов углерода, связанные с атомами Si полиорганосилоксана, а также метильные группы и карбоксиалкильные группы, этерифицированные алкильной группой, имеющей от приблизительно 8 до приблизительно 18 атомов углерода. Жидкий полиорганосилоксан можно получить, например, в результате взаимодействия полиметилгидрогенсилоксана или сополимера диметилсилоксана и метилгидрогенсилоксана со смесью одного или более альфа-алкенов, имеющих от 8 до 18 атомов углерода, и одного или более 8–18C алкилметакрилатных или акрилатных сложных эфиров, таких как смесь C₁₂–C₁₄ алкенов и C₁₂–C₁₄ алкилметакрилатов. Молярное соотношение боковых этерифицированнных карбоксиалкильных групп к боковым алкильным заместителям, имеющим от 2 до 20 атомов углерода, может находиться в диапазоне, например, от 10:1 до 1:2, причем каждое силоксановое звено по существу содержит метильную группу. По существу линейный полидиорганосилоксан, содержащий метильные C_12–14 алкилсилоксановые звенья и метильные 2-метил-2-карбоксиэтилсилоксановые звенья по существу в эквимолярных количествах, в котором карбоксиэтильные группы этерифицированы C_12–14 алкильными группами, имеет поверхностное натяжение 27,2 мН/м.

Композиция в соответствии с другим аспектом идей настоящего изобретения для подавления пенообразования на стадии полоскания в процессе стирки, по существу не снижающая количество пены на стадии промывки в процессе стирки, содержит (I) противовспенивающее средство, включающее (a) жидкий полиорганосилоксан и (b) мелкодисперсный твердый гидрофобный наполнитель, диспергированный в жидком полиорганосилоксане, (II) силоксановый воск в качестве связующего вещества и (III) носитель. Жидкий полиорганосилоксан (a) может представлять собой жидкий фенилполиорганосилоксан, такой как, например, полифенилметилсилоксан с концевыми триметилсилоксигруппами.

Альтернативный тип жидкого полиорганосилоксана, имеющий поверхностное натяжение по меньшей мере приблизительно 27 мН/м и подходящий для применения в вариантах осуществления настоящего изобретения, представляет собой жидкий полиорганосилоксан, содержащий арильные группы, например, фенильные группы, связанные с кремнием. Арильный полиорганосилоксан может представлять собой, например, по существу линейный полидиорганосилоксан или может представлять собой разветвленный полиорганосилоксан, содержащий, например, до 10% моль. разветвленных звеньев. Особенно эффективными являются полиорганосилоксаны, имеющие фенильную группу, связанную с по существу всеми атомами кремния полиорганосилоксана. Одним примером такого полиорганосилоксана является полиметилфенилсилоксан. Один полиметилфенилсилоксан с концевыми триметилсилоксигруппами, известный как теплообменная текучая среда, имеет поверхностное натяжение 27,1 мН/м. Полиметилфенилсилоксан с концевыми силанольными группами с аналогичной молекулярной массой имеет поверхностное натяжение 33,9 мН/м. Другой полиметилфенилсилоксан, описанный в примере 1 международной заявки № WO-2008/152042, имеет поверхностное натяжение 32,8 мН/м. Все данные жидкие полиорганосилоксаны, содержащие фенильные группы, подходят для применения в вариантах осуществления настоящего изобретения в качестве гидрофобной текучей среды противовспенивающего средства.

Гидрофобная текучая среда, входящая в противовспенивающие композиции, составляющие предмет вариантов осуществления настоящего изобретения, альтернативно может представлять собой органическую текучую среду, не содержащую кремний. Например, это может быть органическая текучая среда. Например, гидрофобная текучая среда может представлять собой углеводородную текучую среду, такую как жидкий полиизобутилен или полибутен. Жидкий полиизобутилен, предлагаемый компанией Univar® (Нидерланды) под торговым наименованием DYNAPAK POLY™ 55, имеет поверхностное натяжение 30,4 мН/м и является не имеющим ограничительного характера примером подходящей органической гидрофобной текучей среды. Другим не имеющим ограничительного характера примером подходящего органического полибутена является INDOPOL® H25 (полибутеновое гидрофобное масло), предлагаемое компанией INEOS® (г. Линдхерст, Великобритания).

Альтернативные органические гидрофобные текучие среды, подходящие для применения в качестве гидрофобной текучей среды (a) в составе противовспенивающего средства в вариантах осуществления настоящего изобретения, представляют собой полиэфиры, в которых повторяющееся звено эфира имеет по меньшей мере 3 атома углерода, например, полипропиленоксид, полибутиленоксид или политетраметиленоксид. Полипропиленоксид имеет поверхностное натяжение 29,0 мН/м.

Органическая текучая среда, представляющая предмет вариантов осуществления настоящего изобретения, может включать любые текучие среды, описанные в настоящем документе, любые другие подходящие гидрофобные текучие среды или любые их комбинации.

ГИДРОФОБНЫЙ НАПОЛНИТЕЛЬ

Композиция для контроля пенообразования содержит гидрофобный наполнитель (b), диспергированный в жидком полидиорганосилоксане. Гидрофобные наполнители для веществ для контроля пенообразования хорошо известны и представляют собой порошковые материалы, находящиеся в твердом состоянии при 100°C, такие как кремнезем, который в соответствии с одним вариантом осуществления и данными измерения удельной поверхности предпочтительно имеет площадь поверхности по меньшей мере приблизительно 50 м²/г, оксид титана, кварцевая мука, окись алюминия, алюмосиликат, оксид цинка, оксид магния, соль алифатических карбоновых кислот, продукт реакции изоцианата с амином, например, циклогексиламином, или алкиламидом, таким как этиленбисстеарамид или метилeнбисстеарамид. Можно использовать смесь двух или более данных веществ.

Некоторые из указанных выше наполнителей не являются гидрофобными по своей природе, но могут использоваться после придания им гидрофобных свойств. Это можно сделать либо in situ (т.е. после диспергирования в жидком полисилоксане), либо путем предварительной обработки наполнителя до смешивания с жидким полисилоксаном. Примером подходящего наполнителя является кремнезем, которому придали гидрофобные свойства. Подходящие материалы на основе кремнезема включают материалы, полученные путем нагревания, например, пирогенного диоксида кремния, или путем осаждения. Например, наполнитель на основе кремнезема может иметь средний размер частиц от приблизительно 0,5 до приблизительно 50 мкм, альтернативно от приблизительно 2 до приблизительно 30, альтернативно - от приблизительно 5 до приблизительно 25 мкм. Придание гидрофобных свойств может выполняться путем обработки жирной кислотой или путем применения метилзамещенных кремнийорганических материалов, таких как диметилсилоксановые полимеры с блокированием концевых групп силанолом или связанными с кремнием алкоксигруппами, гексаметилдисилазан, гексаметилдисилоксан или кремнийорганические смолы, содержащие группы (CH₃)₃SiO_1/2 и силанольные группы. Придание гидрофобных свойств по существу выполняется при температуре по меньшей мере 100°C. Можно использовать смеси наполнителей, например, высокогидрофобный наполнитель на основе кремнезема, такой как выпускаемый под торговой маркой SIPERNAT® D10S компанией Evonik Industries (Германия), можно использовать вместе с частично гидрофобным кремнеземом, таким как выпускаемый под торговой маркой AEROSIL® R972 компанией Evonik Industries.

Количество гидрофобного наполнителя (b) в композиции для контроля пенообразования, составляющей предмет вариантов осуществления настоящего изобретения, может составлять 0,5–50% вес. от веса гидрофобной текучей среды (a), альтернативно приблизительно 1–15% вес., альтернативно приблизительно 2–8% вес.

НЕОБЯЗАТЕЛЬНАЯ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКАЯ СМОЛА

Противовспенивающие композиции, составляющие предмет вариантов осуществления настоящего изобретения, могут необязательно включать одну или более кремнийорганических смол. Кремнийорганическая смола может представлять собой нелинейную силоксановую смолу. В одном варианте осуществления кремнийорганическая смола включает силоксановые звенья формулы Rʹ_aSiO_(4-a)/2, где Rʹ обозначает гидроксильную, углеводородную или углеводородоксигруппу и где a имеет среднее значение от приблизительно 0,5 до приблизительно 2,4. В одном варианте осуществления кремнийорганическая смола включает одновалентные триуглеводородсилоксигруппы (M) формулы Rʹʹ₃SiO_1/2 и тетрафункциональные группы (Q) SiO4/2, где Rʹʹ обозначает одновалентную углеводородную группу. В одном варианте осуществления соотношение M/Q находится в диапазоне от приблизительно 0,4:1 до приблизительно 2,5:1 (эквивалентно значению a в формуле Rʹ_aSiO_(4-a)/2 от приблизительно 0,86 до приблизительно 2,15) при использовании в областях, связанных с моющими средствами. В другом варианте осуществления соотношение M/Q составляет от приблизительно 0,4:1 до приблизительно 1,1:1 при использовании в областях, связанных с моющими средствами. В другом варианте осуществления соотношение M/Q составляет от приблизительно 0,5:1 до приблизительно 0,8:1 (эквивалентно значению a в формуле Rʹ_aSiO_(4-a)/2 от приблизительно 1,0 до приблизительно 1,33) при использовании в областях, связанных с моющими средствами.

Кремнийорганическая смола, описанная в настоящем документе, по существу представлена в твердой форме при комнатной температуре. Однако также предусмотрено использование жидких кремнийорганических смол (например, имеющих соотношение M/Q более приблизительно 1,2).

Кремнийорганическая смола, как правило, включает только описанные выше группы M и Q. Однако предусмотрено дополнительное или альтернативное использование смолы, содержащей группы M, трехвалентные группы RʹʹSiO_3/2 (T) и группы Q. Кремнийорганическая смола также может включать двухвалентные звенья Rʹʹ₂SiO_2/2, например, в количестве приблизительно 20% или менее от всех силоксановых звеньев. Группа Rʹʹ может представлять собой алкильную группу (например, метил, этил или фенил), имеющую число атомов углерода от приблизительно 1 до приблизительно 6. Может быть желательно, чтобы от приблизительно 80% до по существу всех групп Rʹʹ представляли собой метильные группы. Также могут присутствовать другие углеводородные группы, включая, без ограничений, алкенильные группы, такие как диметилвинилсилильные звенья (например, в количестве не более приблизительно 5% от общего числа групп Rʹʹ). Также могут присутствовать связанные с кремнием гидроксильные и/или алкоксигруппы (например, метоксигруппы). Такие кремнийорганические смолы по существу хорошо известны и могут быть получены в растворителе или in situ, например, путем гидролиза определенных силановых материалов. В одном варианте осуществления кремнийорганическую смолу получают путем гидролиза и конденсации в присутствии растворителя (например, ксилола) исходного вещества четырехвалентного силоксильного звена (например, тетраортосиликата, тетраэтилортосиликата, полиэтилсиликата или силиката натрия) и исходного вещества одновалентных триалкилсилоксильных звеньев (например, триметилхлорсилана, триметилэтоксисилана, гексаметилдисилоксана или гексаметилдисилазана). Полученную смолу MQ при необходимости можно дополнительно подвергнуть введению триметилсилильных групп, чтобы вывести ее из реакции. Оставшиеся группы Si-OH можно нагреть в присутствии основания для самоконденсации смолы с устранением групп Si-OH.

СИЛОКСАНОВЫЙ ВОСК В КАЧЕСТВЕ СВЯЗУЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА

Подавляющая пенообразование композиция, составляющая предмет вариантов осуществления настоящего изобретения, имеет форму гранул. Подавляющую пенообразование композицию по существу наносят на носитель в виде частиц, которые склеиваются в гранулы при помощи связующего вещества. Связующее вещество может включать материал, который можно наносить на носитель в виде жидкой связующей среды, а затем отверждать путем склеивания частицы носителя друг с другом. Связующее вещество может включать материал, который при комнатной температуре (например, от приблизительно 20°C до приблизительно 25°C) имеет твердую консистенцию, например, воскообразный материал с температурой плавления от приблизительно 35°C до приблизительно 100°C.

Гранулированные противовспенивающие композиции в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, включают связующее или герметизирующее вещество, т.е. силоксановый воск, имеющий температуру плавления от приблизительно 30°C до приблизительно 100°C. Силоксановые воски, составляющие предмет вариантов осуществления настоящего изобретения, могут представлять собой, например, силиконовый воск с алкильными функциональными группами, силаны с алкильными функциональными группами, силиконовый воск с аминными функциональными группами, силиконовый воск с амидными функциональными группами и любую их композицию. Данные силоксановые воски содержат по меньшей мере одну алкильную группу от C12 до C80. В одном варианте осуществления силоксановый воск включает по меньшей мере одну алкильную группу от C16 до C54. В другом варианте осуществления силоксановый воск включает по меньшей мере одну алкильную группу от C18 до C30. Силоксановый воск в настоящем изобретении может быть циклическим, линейным, разветвленным и/или может включать силоксановые звенья Q. Алкильная группа может находиться в концевом положении или в боковом положении цепи силиконового полимера. Примеры силоксановых восков включают, без ограничений, диметил, метилоктадецилсилоксан, триметилконцевой полисилоксан и триметилстеарилоксисилан или модифицированный алкильным эфиром силиконовый воск. Силоксановый воск, который можно получить в реакции гидросилилирования между SiH-содержащим силоксаном и 1-алкеном, обеспечивает соответствующие физические свойства гранулированного противовспенивающего средства и улучшает его противовспенивающие свойства при ополаскивании. Было обнаружено, что при использовании в композициях, составляющих предмет вариантов осуществления настоящего изобретения, силоксановый воск дополнительно увеличивает противовспенивающие свойства.

КОМБИНАЦИЯ СИЛОКСАНОВОГО ВОСКА С ОРГАНИЧЕСКИМИ СВЯЗУЮЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ

Традиционные органические воски, используемые в качестве связующих или пленкообразующих средств (например, жирные спирты, этоксилат жирных спиртов, жирные кислоты, эфиры жирных кислот, полиэтиленгликоли, сложные эфиры полиолов, частично или полностью этерифицированные карбоксильными группами, сложные эфиры глицеридов) не позволяют обеспечить уровень эффективности, который обеспечивает алкилсилоксановый воск. Было обнаружено, что противовспенивающие гранулы, имеющие комбинацию силоксанового воска с органическими связующими веществами, эффективно контролируют пенообразование в цикле полоскания процесса стирки. Таким образом, также было показано, что гранулированные противовспенивающие композиции, включающие комбинацию силоксанового воска с органическим связующим веществом, представляют собой улучшенные противовспенивающие средства.

Данные органические связующие вещества можно нанести на носитель, описанный ниже, в расплавленном состоянии и можно подвергнуть отверждению путем охлаждения для агломерации частиц носителя. Связующее вещество может присутствовать в подавляющих пенообразование гранулах, например, в концентрации от приблизительно 10 до приблизительно 200% вес. от веса гидрофобной подавляющей пенообразование текучей среды, альтернативно - от приблизительно 20 до приблизительно 120% вес. от веса подавляющей пенообразование текучей среды. Весовое соотношение силоксанового воска и органического связующего вещества может составлять от приблизительно 5:1 до приблизительно 1:5 или в другом варианте осуществления - от приблизительно 3:1 до приблизительно 1:3.

НОСИТЕЛИ

Носители, которые можно использовать в вариантах осуществления настоящего изобретения, включают водорастворимые носители. В альтернативном варианте осуществления носители могут быть водонерастворимыми и/или диспергируемыми в воде. Подходящие примеры состоящих из частиц носителя включают кремнезем, силикаты, алюмосиликаты, карбонаты, сульфаты, фосфаты (например, трифосфат натрия), перборат натрия и оксиды. Примеры предпочтительных частиц кремнезема включают диатомит, кальцинированный диатомит, кварц, песок и кремнеземную пыль. Примеры предпочтительных силикатов и алюмосиликатов включают силикат магния, цеолит, метакаолин, полевой шпат, тальк, сепиолит, волластонит, листовые силикаты, такие как слюда, и глинистые материалы, такие как бентонит. Примеры предпочтительных карбонатов включают карбонаты кальция, карбонат натрия, бикарбонат натрия, карбонат магния и доломит. Примеры предпочтительных сульфатов включают сульфат кальция, гипс, сульфат натрия, сульфат магния и сульфат железа. Примеры предпочтительных оксидов и оксидных материалов включают окись алюминия, диоксид титана, оксид магния, известняк, цемент и гидроксид кальция. Другие примеры подходящих частиц носителя включают органические материалы, такие как крахмал, гранулированный крахмал, рисовый крахмал, натуральный крахмал, кальцинированные остатки риса и крахмала (например, зола рисовой шелухи), цитрат натрия, сесквикарбонат натрия, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, производные целлюлозы (например, натрийкарбоксиметилцеллюлоза), полистирольные шарики, полиакрилатные шарики, ацетат натрия, торф, древесная мука, сахар и производные сахара, початки кукурузы и промышленные продукты или побочные продукты, такие как зола или шлак. Средний размер частиц носителя может находиться в диапазоне от приблизительно 0,2 мкм до приблизительно 1000 мкм, альтернативно от приблизительно 0,2 мкм до приблизительно 50 мкм, альтернативно - от приблизительно 1 мкм до приблизительно 10 мкм. Частицы носителя по существу составляют от приблизительно 40% вес. до приблизительно 90% вес. от гранулированного продукта, альтернативно - от приблизительно 60% вес. до приб