ОЧИЩАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ УЛУЧШЕННОГО УДАЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится в основном к области очищающих композиций. В частности, настоящее изобретение относится к очищающей композиции, подходящей для удаления загрязнений. Настоящее изобретение также относится к применению очищающей композиции при очистке бытовых и/или учрежденческих и промышленных поверхностей.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Традиционные очистители, используемые для очистки поверхностей в промышленной и учрежденческой зоне, такие как установки для мойки автомобилей, автоматические посудомойки, моющие средства, очистители CIP (Cleaning In Place, безразборная очистка), основаны на применении щелочных очистителей, которые содержат хелатирующие агенты, такие как нитрилотриуксусная кислота (NTA, от англ. "nitrilotriacetic acid"), этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA, от англ. "ethylenediaminetetraacetic acid") и фосфонаты для контроля ионов жесткости воды. NTA безусловно наиболее широко используется в этих применениях. Хелатирующие агенты используются для контроля ионов жесткости воды, таких как Ca²⁺ и Mg²⁺, что приводит к ингибированию образования отложений в жесткой воде путем удерживания этих ионов в растворе. Хелатирующие агенты также обеспечивают контроль над другими двухвалентными и трехвалентными ионами, такими как ионы марганца, меди и железа. Это имеет первостепенное значение, когда очищающие композиции содержат кислородные отбеливатели. Действительно, эти ионы действуют в качестве катализаторов для разложения такого отбеливателя. Добавление эффективных агентов, хелатирующих ионы металлов, обеспечивает стабилизацию отбеливателя.

Иногда очищающие композиции также содержат поликарбоновые полимеры, которые обеспечивают диспергирование загрязнений. Это дополнительно увеличивает эффективность очистки путем удерживания загрязнений в растворе. Затем загрязнения легко вымываются. Наиболее широко используемые для этой цели полимеры представляют собой полиакрилатные гомополимеры с относительно низкими молекулярными массами и/или полиакрилатные сополимеры с более высокими молекулярными массами.

Последние изменения в нормативных актах относительно NTA (классифицирован как канцерогенный ингредиент), а также необходимость создания более безопасных и более экологичных очищающих композиций заставляют разработчиков композиций искать альтернативы традиционному хелатирующему агенту, такому как NTA и EDTA. На рынке можно найти различные альтернативы, но простая стратегия замены не дает удовлетворительных результатов с точки зрения удаления загрязнений.

В WO 2008/132133 описано не содержащее фосфатов средство для мытья посуды, содержащее 0,01-20% по массе по меньшей мере одного конкретного алкоксилката спирта, 0,01-10% по массе по меньшей мере одного конкретного этоксилата спирта, 0-15% по массе по меньшей мере одного полимера, содержащего сульфонатные группы, 0-15% по массе по меньшей мере одного гидрофильно модифицированного поликарбоксилата, 0-8% по массе по меньшей мере одного поликарбоксилата, 1-50% по массе по меньшей мере одного комплексообразующего агента и 0,1-60% по массе по меньшей мере одной другой добавки, где компоненты (А), (В), (С), (D), (Е), (F) и (G) добавлены вплоть до 100%.

В WO 2006/029806 описана не содержащая фосфата очищающая композиция для посудомоечной машины, содержащая следующие компоненты: (а) 1-20% по массе гидрофобно модифицированного поликарбоксилата, (б) 1-50% по массе комплексообразующего агента, (в) 1-15% по массе неионных детергентов с низким пенообразованием, (г) 0,1-30% по массе отбеливателя и, возможно, активатора отбеливателя, (д) 0-60% по массе дополнительных детергентов, (е) 0-8% по массе ферментов, (ж) 0-50% по массе одного или нескольких типов добавок, где от (а) до (ж) равно до 100% по массе.

В US 2008/0221006 описана щелочная очищающая композиция, содержащая источник щелочности, биоразлагаемую поверхностно-активную систему и биоразлагаемый хелатирующий агент.Влияние биоразлагаемого агента на антимикробную активность является ничтожно малым при комнатной или повышенной температуре.

В ЕР-А 1655362 описаны композиции, содержащие водорастворимые полимерные поликарбоксилаты. Указанные композиции могут включать в себя комплексообразующие агенты и подщелачивающие агенты. Указанные подщелачивающие агенты используют в количестве от 2 масс.% до 8 масс.%. В ЕР-А 2045317 описаны композиции, содержащие кальцийсвязывающий фермент и комплексообразующие агенты.

В WO 2009/020546 описана водная концентрированная нейтральная детергентная композиция для применения в очистке медицинских инструментов и металлических компонентов, имеющая свойства контроля отложений и ингибирования коррозии. Композиция содержит по меньшей мере один поверхностно-активный агент, по меньшей мере один компонент для контроля отложений, по меньшей мере один ингибитор коррозии, буферную систему и воду.

Очищающие композиции, известные из предшествующего уровня техники, имеют несколько недостатков, таких как низкая эффективность при удалении загрязнений, токсичность или низкая способность к биоразложению. Таким образом, существует потребность в эффективной очищающей композиции, подходящей для очистки бытовых и/или промышленных и учрежденческих поверхностей. Кратко, существует потребность в эффективной очищающей композиции для очистки поверхностей, которая имеют улучшенную эффективность очистки относительно продуктов, доступных в настоящее время, является биоразлагаемой, нетоксичной, неканцерогенной и эффективной с точки зрения затрат.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить очищающие композиции, которые преодолевают вышеупомянутые недостатки композиций из предшествующего уровня техники. В частности, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать очищающие композиции, которые являются экологичными и обладают улучшенной способностью удалять загрязнения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одно из преимуществ изобретения состоит в создании очищающих композиций с улучшенным удалением загрязнений, содержащих один или более биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов и гидролизующийся диспергирующий полимер. Другое преимущество настоящего изобретения состоит в создании очищающих композиций, где биоразлагаемый аминокарбоксилатный хелатирующий агент и гидролизующийся диспергирующий полимер являются безвредными для окружающей среды. Другое преимущество настоящего изобретения состоит в создании очищающей композиции, демонстрирующей синергизм между биоразлагаемым аминокарбоксилатным хелатирующим агентом и гидролизующимся диспергирующим полимером. Другое преимущество настоящего изобретения состоит в создании очищающих композиций с гидролизующимся диспергирующим полимером. Другое преимущество настоящего изобретения состоит в создании очищающих композиций с низкой токсичностью.

Согласно первому аспекту в изобретении предложена очищающая композиция, отличающаяся тем, что указанная очищающая композиция содержит:

1) гидролизующийся диспергирующий полимер, и

2) один или более биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов.

В частности, очищающая композиция представляет собой щелочную композицию.

Композиция по настоящему изобретению может дополнительно содержать компонент (III), включающий любой один или комбинацию традиционных игредиентов, хорошо известных в области очищающих композиций.

Термин "гидролизующийся", как использовано в данной работе, означает, что основная цепь полимера склонна к гидролизу, т.е. что полимер содержит поликонденсат, содержащий простые эфирные, сложные эфирные и/или амидные связи. Термин "диспергирующий", как использовано в данной работе, означает, что полимер способен диспергировать частицы загрязнений в водной очищающей среде. Термин "биоразлагаемый", как использовано в данной работе, означает, что аминокарбоксилатный хелатирующий агент может разлагаться микроорганизмами, предпочтительно, чтобы он был легко биоразлагаемым в соответствии с любым из способов A-F Руководства ОЭСР (Организация экономического сотрудничества и развития) по испытаниям химикатов (OECD Guideline for Testing of Chemicals 301). Термин "хелатирующий агент", как использовано в данной работе, означает, что соединение способно связывать один положительно заряженный центральный атом, предпочтительно катион металла, такой как Ca²⁺ или Mg²⁺.

Очищающая композиция по настоящему изобретению улучшает удаление загрязнений благодаря синергетической и конкретной комбинации диспергирующего полимера и одного или более хелатирующих агентов. Другим преимуществом очищающей композиции является то, что водная очищающая композиция может быть свободна от различных соединений фосфора, таких как фосфонаты, фосфаты, полифосфаты и тому подобное. Как упомянуто выше, очищающие композиции по настоящему изобретению неожиданно дают синергетические результаты в отношении эффективности очистки. Получены неожиданные результаты в отношении удаления загрязнений.

Согласно второму аспекту предложено применение очищающей композиции согласно настоящему изобретению для удаления загрязнений. Согласно другому аспекту изобретения предложен способ очистки поверхности, включающий стадию приведения поверхности в контакт с композицией по изобретению.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

ФИГ.1А и ФИГ.1В являются сравнительными таблицами, представляющими удаление загрязнений (ΔЕ), полученное в присутствии различных композиций, на загрязнениях крахмальной смесью и кофе соответственно. Эти графические материалы иллюстрируют синергизм, наблюдаемый между одним гидролизующимся диспергирующим полимером (карбоксиметилинулин) и одним биоразлагаемым аминокарбоксилатным хелатирующим агентом (метилглициндиуксусная кислота - MGDA, methylglycin diacetic acid).

ФИГ.2А и ФИГ.2В представляют собой сравнительные диаграммы, представляющие удаление загрязнений (ΔЕ), полученное в присутствии различных композиций, на загрязнениях крахмальной смесью и кофе соответственно. Эти графические материалы иллюстрируют синергизм, наблюдаемый между одним гидролизующимся диспергирующим полимером (карбоксиметилинулин) и одним биоразлагаемым аминокарбоксилатным хелатирующим агентом (глутаминовая диуксусная кислота - GLDA, glutamic diacetic acid).

ФИГ.3А и ФИГ.3В представляют собой сравнительные диаграммы, представляющие удаление загрязнений (ΔЕ), полученное на крахмальной смеси с помощью различных композиций в присутствии 75%-ного раствора гидроксида натрия.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно первому аспекту, в изобретении предложена очищающая композиция, характеризующаяся тем, что указанная композиция представляет собой щелочную композицию и содержит:

1) гидролизующийся диспергирующий полимер, и

2) один или более биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов.

Предпочтительно очищающая композиция представляет собой водную щелочную композицию. pH очищающей композиции может быть более 9, предпочтительно более 11. Очищающие композиции по настоящему изобретению могут быть использованы при температуре, варьирующейся от 20°C до 95°C, предпочтительно от 40°C до 90°C.

Щелочность композиции можно регулировать путем добавления щелочного компонента к композиции. Щелочной компонент может представлять собой гидроксид щелочного металла, карбонат щелочного металла, гидроксид щелочноземельного металла, карбонат щелочноземельного металла или их смеси. Неограничивающие примеры щелочного компонента представляют собой NaOH, KOH, Na₂CO₃, K₂CO₃, LiOH, Li₂CO₃, Mg(OH)₂, Ca(OH)₂, MgCO₃, CaCО₃. Количество щелочного компонента в настоящей композиции можнт варьироваться от 10 масс.% до 85 масс.%, предпочтительно от 10 масс.% до 75 масс.%.

Хотя процентные доли для компонентов водной очищающей композиции, как описано здесь, считаются оптимальными, допускается некоторое варьирование в диапазоне. Следует отметить, что эти более широкие диапазоны для индивидуальных компонентов композиции по изобретению предполагают, что композиция будет получена в виде концентрата с последующим разбавлением при необходимости согласно требованиям. Как концентрированная, так и разбавленная форма попадают в объем изобретения.

Число биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов в очищающей композиции может варьироваться от 1 до 10, предпочтительно от 1 до 5. Более предпочтительно, очищающая композиция содержит один биоразлагаемый аминокарбоксилатный хелатирующий агент.Альтернативно, очищающая композиция может содержать два биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агента.

Термин "замещенный", как использовано в настоящем изобретении, означает, что один или более атомов водорода соответствующего атома заменены рядом заместителей при условии, что валентность указанного соответствующего атома не превышает его нормальной валентности, и что в результате замещения образуется химически стабильное соединение, т.е. устойчивое соединение, способное выдержать его идентификацию при приемлемой степени чистоты из реакционной смеси.

При обозначении числа заместителей термин "один или более" означает от одного заместителя до наибольшего возможного числа заместителей, т.е. замену одного атома водорода вплоть до замены всех атомов водорода заместителями.

Термин "C₁-C₁₀ линейный, разветвленный, циклический углеводородный радикал", как использовано в данной работе, относится к гидрокарбильному радикалу, имеющему от 1 до 10 атомов углерода. Например, углеводородный радикал относится, но не ограничивается этим, к таким радикалам, как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, 1-пентил, 2-пентил, 3-пентил, изопентил, неопентил, трет-пентил, 1-гексил, 2-гексил, 3-гексил, 1-метил-1-этил-н-пентил, 1,1,2-триметил-н-пропил, 1,2,2-триметил-н-пропил, 3,3-диметил-н-бутил, 1-гептил, 2-гептил, 1-этил-1,2-диметил-н-пропил, 1-этил-2,2-диметил-н-пропил, 1-октил, 3-октил, 4-метил-3-н-гептил, 6-метил-2-н-гептил, 2-пропил-1-н-гептил, 2,4,4-триметил-1-н-пентил, 1-нонил, 2-нонил, 2,6-диметил-4-н-гептил, 3-этил-2,2-диметил-3-н-пентил, 3,5,5-триметил-1-н-гексил, 1-децил, 2-децил, 4-децил, 3,7-диметил-1-н-октил, 3,7-диметил-3-н-октил. Углеводородный радикал может быть замещенным. Например, термин "С_1-6 углеводородный радикал" относится к углеводородному радикалу, имеющему от 1 до 6 атомов углерода, и включает в себя, но не ограничивается этим, метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, 1-пентил, 2-пентил, 3-пентил, изопентил, неопентил, трет-пентил, 1-гексил, 2-гексил, 3-гексил. Например, термин "C_1-3 углеводородный радикал" означает углеводородный радикал, имеющий от 1 до 3 атомов углерода, и относится, но не ограничивается этим, к метилу, этилу, н-пропилу, изопропилу.

Термин "гетероциклический" относится к гетероциклоалкильному или гетероарильному радикалу. Термин "гетероциклоалкил" относится к моновалентной насыщенной или частично ненасыщенной моноциклической кольцевой системе. Предпочтительно, гетероциклоалкил может представлять собой 5- или 6-членный гетероциклоалкил, т.е. моновалентное моноциклическое кольцо, содержащее один или два кольцевых гетероатома, выбранных из N, О и S. Примеры 5- или 6-членных гетероциклоалкильных группировок представляют собой тетрагидропиранил, тетрагидротиопиранил, тетрагидрофуранил, тетрагидротиофенил, пирролидинил, имидазолидинил, морфолинил, тиоморфолинил, пиперидинил и пиперазинил. Предпочтительные примеры представляют собой морфолинил, пиперидинил или пиперазинил. Термин "гетероарил", как определено здесь, означает моновалентную моноциклическую или бициклическую, предпочтительно моноциклическую, ароматическую кольцевую систему из 5 или 6 кольцевых атомов, содержащих один, два или три кольцевых гетероатома, выбранных из N, О и S, где оставшиеся кольцевые атомы представляют собой атомы углерода. Примеры гетероарильных группировок включают в себя, но не ограничиваются этим, тиофенил, фуранил, пирролил, имидазолил, пиразолил, оксазолил, изоксазолил, тиазолил, изотиазолил, [1,2,4]оксадиазолил, [1,3,4]оксадиазолил, [1,2,4]триазолил, [1,2,3]триазолил, тетразолил, пиридинил, пиримидинил, пиразинил или пиридазинил.

Термин "ароматические группы", как использовано в данной работе, относится к полиненасыщенным группам, имеющим одно или более конденсированных колец или ковалентно связанным, содержащим от 6 до 10 атомов углерода, где кольцо является ароматическим. Ароматическая группа может быть замещенной. Например, ароматическая группа может представлять собой фенил или нафтил.

В предпочтительном варианте осуществления в очищающей композиции согласно настоящему изобретению один или более биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов (II) представляют собой соединение, имеющее общую формулу (А), или его соль:

где

R¹ и R² независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₁₀ линейных, разветвленных или циклических углеводородных радикалов, несущих одну или более групп карбоновой кислоты и ее солей,

R³ и R⁴ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, СООН и C₁-C₁₀ линейных, разветвленных, циклических или ароматических углеводородных радикалов, которые незамещены или замещены одним или более заместителями, где указанные заместители выбраны из группы, состоящей из ОН, СООН, COOR', F, Br, CI, I, OR", SO₃H, SO₃R", SH, SR', NH₂, NR'₂, CONH₂, CONR'₂, C₅-C₆ гетероциклических групп, C₁-C₁₀ линейных, разветвленных, циклических или ароматических групп, незамещенных или замещенных одной или более группировками ОН, СООН, COOR', F, Br, CI, I, OR', SO₃H, SO₃R', SH и/или SR', где R' представляет собой C₁-C₁₀ линейную, разветвленную, циклическую или ароматическую углеводородную группу,

n представляет собой целое число от 0 до 10, и

X представляет собой замещенную или незамещенную метиленовую группу.

Предпочтительно, аминокарбоксилатные хелатирующие агенты (II) общей формулы (А) могут и не быть соединением, где заместители R¹ и R² одновременно представляют собой водород.

Термин "метиленовая группа" относится к гидрокарбильному радикалу, имеющему один атом углерода. Метиленовая группа может быть незамещенной и может представлять собой -CH₂-группировку. Альтернативно, метиленовая группа может быть замещена одним или двумя заместителями, выбранными из группы, состоящей из OH, COOH, COOR', F, Br, CI, I, OR', SO₃H, SO₃R', SH, SR', NH₂, NR'₂, CONH₂, CONR'₂, C₅-C₆ гетероциклических групп и C₁-C₁₀ линейных, разветвленных, циклических или ароматических групп, незамещенных или замещенных одной или более группировками OH, COOH, COOR', F, Br, CI, I, OR', SO₃H, SO₃R', SH и/или SR', где R' представляет собой C₁-C₁₀ линейную, разветвленную, циклическую или ароматическую углеводородную группу.

В предпочтительном варианте осуществления указанные один или более биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов (II) представляют собой соединение, имеющее общую формулу (А), или его соль:

где R¹ и R² независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₃ линейных, разветвленных или циклических углеводородных радикалов, несущих одну или более групп карбоновой кислоты и ее солей,

R³ и R⁴ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, COOH и C₁-C₁₀ линейных, разветвленных, циклических или ароматических углеводородных радикалов, которые незамещены или замещены одним или более заместителями, где указанные заместители выбраны из группы, состоящей из OH, COOH, COOR', F, Br, CI, I, OR', SO₃H, SO₃R', SH, SR', NH₂, NR'₂, CONH₂, CONR'₂, C₅-C₆ гетероциклических групп и C₁-C₁₀ линейных, разветвленных, циклических или ароматических групп, незамещенных или замещенных одной или более группировками OH, COOH, COOR', F, Br, CI, I, OR', SO₃H, SO₃R', SH и/или SR', где R' представляет собой C₁-C₁₀ линейную, разветвленную, циклическую или ароматическую углеводородную группу,

n представляет собой целое число от 0 до 10, и

X представляет собой замещенную или незамещенную метиленовую группу.

В более предпочтительном варианте осуществления указанные один или более биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов (II) представляют собой соединение, имеющее общую формулу (А), или его соль:

где R¹ и R² независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₃ линейных, разветвленных или циклических углеводородных радикалов, несущих одну или более групп карбоновой кислоты и ее солей,

R³ и R⁴ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, СООН и С₁-С₆ линейных, разветвленных, циклических или ароматических углеводородных радикалов, которые незамещены или замещены одним или более заместителями, где указанные заместители выбраны из группы, состоящей из OH, COOH, COOR', F, Br, CI, I, OR', SO₃H, SO₃R', SH, SR', NH₂, NR'₂, CONH₂, CONR'₂, C₅-C₆ гетероциклических групп и C₅-C₆ линейных, разветвленных, циклических или ароматических групп, незамещенных или замещенных одной или более группировками OH, COOH, COOR', F, Br, CI, I, OR', SO₃H, SO₃R', SH и/или SR", где R' представляет собой C₁-C₆ линейную, разветвленную, циклическую или ароматическую углеводородную группу,

n представляет собой целое число от 0 до 4, и

X представляет собой замещенную или незамещенную метиленовую группу.

В особенно предпочтительном варианте осуществления указанные один или более биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов (II) представляют собой соединение, имеющее общую формулу (А), или его соль:

где

R¹ и R² независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C₁-C₃ линейных, разветвленных или циклических углеводородных радикалов, несущих одну или более групп карбоновой кислоты и ее солей,

R³ и R⁴ независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, COOH и C₁-C₃ линейных, разветвленных, циклических или ароматических углеводородных радикалов, которые незамещены или замещены одним или более заместителями, где указанные заместители выбраны из группы, состоящей из OH, COOH, COOR', F, Br, CI, I, OR', SO₃H, SO₃R', SH, SR', NH₂, NR'₂, CONH₂, CONR'₂, C₅-C₆ гетероциклических групп и C₁-C₆ линейных, разветвленных, циклических или ароматических групп, незамещенных или замещенных одной или более группировками OH, COOH, COOR', F, Br, CI, I, OR', SO₃H, SO₃R', SH и/или SR', где R' представляет собой C₁-C₃ линейную, разветвленную, циклическую или ароматическую углеводородную группу,

n представляет собой целое число от 0 до 2, и

X представляет собой замещенную или незамещенную метиленовую группу.

В предпочтительном варианте осуществления указанные один или более биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов имеют по меньшей мере два карбоновокислотных заместителя на атоме (атомах) углерода в альфа-положении или в бета-положении относительно атома азота. Предпочтительно, указанные один или более биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов имеют по меньшей мере два карбоновокислотных заместителя на атоме (атомах) углерода в альфа-положении относительно атома азота.

В предпочтительном варианте осуществления указанные один или более биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов (II) выбраны из группы, состоящей из метилглициндиуксусной кислоты (MGDA), глутаминовой диуксусной кислоты (GLDA), иминодиянтарной кислоты (IDS, iminodisuccinic acid), их солей и их смесей.

Биоразлагаемый аминокарбоксилатный хелатирующий агент (II) может находиться в форме соли. Предпочтительно, соль представляет собой щелочную, аммониевую и аминную соль, особенно натриевую или калиевую соль. Когда хелатирующий агент имеет более чем одну карбоновокислотную группировку, тогда одна или более карбоновокислотных группировок могут находиться в форме соли.

Очищающая композиция по настоящему изобретению содержит гидролизующийся диспергирующий полимер (I), который предпочтительно выбран из группы, состоящей из карбоксилированных фруктановых компонентов, полиаспарагиновой кислоты, ее солей, хитозана, блок-сополимеров, имеющих группировку полиакриловой кислоты и хитозан и/или полисахаридную группировку (группировки). В частности, очищающая композиция по настоящему изобретению содержит гидролизующийся диспергирующий полимер (I), который представляет собой карбоксилированный фруктановый компонент.

Предпочтительно, очищающая композиция по настоящему изобретению содержит гидролизующийся диспергирующий полимер (I), который представляет собой карбоксилированный фруктановый компонент, выбранный из группы, состоящей из:

a) карбоксиалкилфруктана, имеющего от 1 до 4 атомов углерода в алкильной группировке,

b) дикарбоксифруктана, имеющего степень окисления (DO, degree of oxidation) от 10 до 100%, выраженную в виде молярного процентного содержания моносахаридных звеньев, превращенных в соответствующие дикарбокси аналоги,

c) 6-карбоксифруктана,

d) фруктан-поликарбоновой кислоты, имеющей степень карбоксиалкилирования или карбоксиацилирования от 0,2 до 3,0, и

e) их смесей.

Альтернативно, указанный гидролизующийся диспергирующий полимер (I) может представлять собой полиаспарагиновую кислоту.

Фруктаны, используемые в качестве исходного вещества для получения карбоксилированных фруктанов, используемых в качестве компонента (I), представляют собой олиго- и полисахариды, которые имеют большинство ангидрофруктозных звеньев, и могут иметь полидисперсное распределение длин цепей, и могут быть прямоцепочечными или разветвленными. Предпочтительно, фруктан содержит в основном бета-2,1 связи, как в инулине. Фруктаны и предпочтительный инулин, используемые в качестве исходного вещества для получения компонента (I), могут быть продуктами, полученными непосредственно из растительного источника или других источников, а также продуктами, в которых средняя длина цепи была модифицирована, увеличена или уменьшена путем фракционирования, ферментативного синтеза или гидролиза.

Карбоксилированные фруктаны с модифицированной средней длиной цепи и подходящие для применения в качестве компонента (I) в соответствии с технологией по изобретению могут быть получены из фруктанов с ферментативно увеличенной длиной цепи, продуктов гидролиза фруктанов, имеющих укороченные цепи, и фракционированных продуктов, имеющих модифицированную длину цепи. Фракционирование фруктанов, таких как инулин, может быть осуществлено, например, с помощью известных методов, включая низкотемпературную кристаллизацию (см. WO 94/01849), колоночную хроматографию (см. WO 94/12541), мембранную фильтрацию (см. ЕР-А-0440074, ЕР-А-0627490) или селективное осаждение спиртом. Гидролиз с получением укороченных фруктанов может быть осуществлен, например, ферментативно (эндо-инсулаза), химически (вода и кислота) или посредством гетерогенного катализа (кислотная колонна). Восстановленные, окисленные, гидроксиалкилированные и/или сшитые фруктаны также могут представлять собой подходящие исходные вещества для получения карбоксилированных фруктанов, используемых в качестве компонента (I). Фруктаны имеют среднюю длину цепи (степень полимеризации, DP, от англ. «degree of polymerization») от меньшей мере 3 до примерно 1000. Предпочтительно, средняя длина цепи составляет от 3 до 60, в частности от 5 до 30 моносахаридных звеньев. Предпочтительный фруктан представляет собой инулин (бета-2,1-фруктан) или модифицированный инулин, и эти предпочтительные карбоксилированные инулины и модифицированные инулины получают соответствующим образом.

Дикарбоксифруктаны могут быть получены посредством окисления исходного вещества фруктана, и, соответственно, предпочтительные дикарбоксиинулины могут быть получены посредством окисления исходного вещества инулина. Ангидрофруктозные звенья превращаются с раскрытием цикла в дикарбокси(гидроксиэтокси)этиленокси звенья. Окисление может протекать в одну стадию с гипогалогенитом, как описано в WO 91/17189, или в две стадии с периодатом и хлоритом, как описано в WO 95/12619. Предпочтительные степени окисления (DO) находятся в диапазоне от 20 до 90%, где DO представляет собой (молярное) процентное содержание моносахаридных звеньев, превращенных в соответствующие дикарбокси аналоги.

Фруктанполикарбоновая кислота предпочтительно представляет собой инулинполикарбоновую кислоту, которая может быть получена посредством последовательного окисления и карбоксиалкилирования выбранного исходного вещества. Вещество имеет DO (степень окисления) от 0,2 до 2,0 и степень карбоксиалкил/-ацил-замещения от 0,2 до 3, предпочтительно от 1,5 до 2,7.

6-Карбоксифруктан предпочтительно представляет собой 6-карбоксиинулин, который является хорошо известным веществом. Он может быть получен посредством окисления в соответствии со способом из WO 95/07303.

Термин "полиаспарагиновая кислота" относится к гомо- или сополимеру, имеющему по меньшей мере один блок, содержащий повторяющееся звено аспарагиновой кислоты. Полиаспарагиновая кислота может существовать в форме соли. Данный термин охватывает полимер из мономера как L-, так и D-аспарагиновой кислоты.

Термин "хитозан" относится к линейному полисахариду, состоящему из случайным образом распределенного В-(1-4)-связанного D-глюкозамина. Термин "хитозан" охватывает хитозан, где часть или все аминные группировки являются замещенными.

В предпочтительном варианте осуществления карбоксилированный фруктановый компонент выбран из карбоксиалкилинулина, имеющего 1 или 2 атома углерода в алкильной группировке (например, карбоксиметилинулин и/или карбоксиэтилинулин) и имеющего степень замещения от 1,5 до 2,7. Карбоксиметилинулин может быть получен путем взаимодействия фруктана с хлоруксусной кислотой, как описано в WO 95/15984 или в ЕР 1713831. Карбоксилэтилинулин может быть получен в соответствии со способом из WO 96/34017.

Поэтому в предпочтительном варианте осуществления диспергирующий полимер (I) выбран из группы, состоящей из карбоксиалкилинулина, имеющего 1 или 2 атома углерода в алкильной группировке и имеющего степень замещения от 1,5 до 2,7.

В предпочтительном варианте осуществления карбоксилированный фруктановый компонент представляет собой карбоксиметилинулин, имеющий степень замещения от 1,5 до 2,7. Более предпочтительно, гидролизующийся диспергирующий полимер (I) представляет собой карбоксиметилинулин, имеющий степень замещения от 1,5 до 2,7. Альтернативно, более предпочтительно, гидролизующийся диспергирующий полимер (I) представляет собой полиаспарагиновую кислоту или ее соль.

Массовое отношение между компонентами (I) и (II) может находиться в диапазоне от 30:1 до 1:100. Предпочтительно, массовое отношение между компонентами (I) и (II) находится в диапазоне от 1: 1 до 1: 100.

В предпочтительном варианте осуществления процентная доля в активном ингредиенте биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов (II) в очищающей композиции находится в диапазоне от 0,5 до 50%. Предпочтительно, процентная доля биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов в активном ингредиенте находится в диапазоне от 2% до 30%.

В предпочтительном варианте осуществления процентная доля в активном ингредиенте диспергирующего полимера в очищающей композиции находится в диапазоне от 0,15% до примерно 5%. Предпочтительно, процентная доля в активном ингредиенте диспергирующего полимера (I) находится в диапазоне от 0,3% до 2%.

Согласно второму аспекту очищающую композицию по настоящему изобретению используют для удаления загрязнений. Очищающая композиция согласно изобретению может быть использована при очистке учрежденческих и промышленных поверхностей. Очищающая композиция согласно изобретению может быть использована при очистке бытовых поверхностей. Термин "промышленные применения" включает любое применение по очистке, осуществляемое в промышленности, включая, без ограничения, очистку и мытье транспортных средств, стен, полов, керамической плитки и тому подобного, поверхностей из нержавеющей стали, туалетов, машин, включая, например, баки для хранения, трубы и трубопроводы, как используется в промышленности, установок на объектах переработки и производства, таких как используемые в пищевой промышленности, кухонь столовых или скотобоен. Термин "учрежденческие применения" включает любое применение по очистке, осуществляемое вне промышленности, включая, без ограничения, очистку и мытье объектов в домашнем хозяйстве, отелях, больницах, аэропортах и тому подобном, такую как очистка и мытье стен, полов, керамической плитки и тому подобного, поверхностей из нержавеющей стали, туалетов, тарелок и посуды, столового серебра, кастрюль и сковород, изделий из фарфора и хрусталя. Термин "очистка бытовых твердых поверхностей" включает любое применение по очистке вне промышленности, которая осуществляется непрофессиональным работником (таким, как домашняя хозяйка и т.д.). Способ очистки по изобретению может быть использован во всех таких применениях.

Кроме того, очищающие композиции по настоящему изобретению возможно содержат ингредиенты и вспомогательные вещества компонента (III), содержащие любой один, или комбинацию детергентных ингредиентов, выбранных из наполнителей, растворителей, отдушек, оптических отбеливателей, других диспергирующих агентов, pH-корректирующих агентов, волокнистых умягчителей, регуляторов мыльной пены, красителей, ингибиторов переноса красителей, ферментов и агентов против повторных отложений и дополнительных детергентных компонентов, хорошо известных в данной области. Любой из таких компонентов используют для его известной функциональной активности в известных количествах. Выбор любого такого компонента будет варьироваться, конечно, в зависимости от физического состояния, рН и свойств применения заданной композиции. Предпочтительно, компонент (III), и, таким образом, композиция по изобретению, не содержит NTA и/или EDTA, более предпочтительно ни NTA, ни EDTA.

В дополнительно предпочтительном варианте осуществления композиция по изобретению не содержит фосфорных соединений, таких как фосфонаты, фосфаты, полифосфаты и тому подобное. В особенно предпочтительном варианте осуществления композиция по изобретению не содержит фосфорных соединений, NTA и EDTA.

ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Тест на удаление загрязнений

Принцип теста состоит в следующем: стандартизированнные окрашенные загрязненные меламиновые пластины замачивают при постоянном и определенном перемешивании в стакане, содержащем оцениваемую очищающую композицию в концентрации 2 г/л. Стакан (содержащий загрязненную пластину и очищающую композицию) помещают в термошкаф, снабженный плитой для встряхивания. Температуру поддерживают постоянной. Процентная доля активного ингредиента, упомянутая в следующих примерах, представляет собой процентную долю, вычисленную в очищающей композиции перед разбавлением до концентрации 2 г/л.

Все результаты, подробно изложенные ниже, получали в следующих условиях: жесткость воды (40°fH (французские градусы)), первоначальная температура (95°С), температура термошкафа (60°C), время контакта (20 минут), и при перемешивании при 100 об/мин. Удаление загрязнений (ΔЕ) определяли с помощью оптического измерительного устройства (spectro-guide 45/0 gloss от BYK Additives & Instruments). Удаление загрязнений (ΔЕ) представляет собой известный способ расчета, основанный на показаниях дифференциального колориметра (color difference meter, измеритель цветовых различий), который используют для окрашенных пятен и окрашенных тканей. Формула является следующей:

ΔЕ=[(L промытый - L загрязненный)²+(a_L промытый - a_L загрязненный)²+(b_L промытый - b_L загрязненный)²]^1/2

где L означает яркость,

а означает + красный (положительное значение) / - зеленый (отрицательное значение),

b означает + желтый (положительное значение) / - синий (отрицательное значение).

В следующих примерах стандартное отклонение для удаления загрязнений (ΔЕ) составляло 1,2.

В примерах, подробно изложенных ниже, метилглицин-диуксусная кислота (MGDA) была приобретена у BASF (Trilon® М series), глутаминовая диуксусная кислота (GLDA) - у Akzo Nobel (серия Dissolvine® GL), карбоксиметилинулин был получен от Dequest AG (серия Dequest® РВ) и полимер полиакриловой кислоты от Rohm&Haas (Acusol® 445N). Примеры 1-4 осуществляли в учрежденческих и промышленных условиях.

Пример 1

Различные композиции тестировали на пятнах крахмальной смеси и кофе. Удаление загрязнений (ΔЕ) описано в Таблице 1. Результаты представлены на ФИГ. 1А для тестов на крахмальной смеси и на ФИГ. 1В для пятен кофе. Композиция 1 содержала 10%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH). Композиция 2 содержала 10%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH) и 3,3% карбоксиметилинулина, имеющего степень замещения (DS, «degree of substitution) 2,5. Композиция 3 содержала 10%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH) и 75% метилглицин-диуксусной кислоты (MGDA). Композиция 4 представляла собой композицию по настоящему изобретению и содержала 10%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH), 3,3% карбоксиметилинулина (DS=2,5) и 75% метилглицин-диуксусной кислоты (MGDA). Все композиции дополняли водой до достижения 100%. Что касается раствора гидроксида натрия (NaOH), то процентная доля в активном ингредиенте составляла 5%. Что касается биоразлагаемого аминокарбоксилатного хелатирующего агента (MGDA), то процентная доля в активном ингредиенте составляла 30%. Что касается гидролизующегося диспергирующего полимера (карбоксиметилинулина), то процентная доля в активном ингредиенте составляла 0,5%.

Удаление загрязнений (ΔЕ), ожидаемое для композиции 4 (показана как 4а на ФИГ.1А и ФИГ.1В), вычисляли путем добавления к значению удаления загрязнений для композиции 3 разности между значением удаления загрязнений для композиции 2 и значением удаления загрязнений для композиции 1. Удаление загрязнений (ДЕ), экспериментально полученное с композицией 4 согласно настоящему изобретению, показано как 4b на ФИГ. 1А и 1В.

Что касается пятен крахмальной смеси, то удаление загрязнений (ΔЕ), полученное с композицией 4 по настоящему изобретению, составляло 37,8, что было далеко от ожидаемого значения (27,6). Следовательно, наблюдался синергический эффект при объединении гидролизующегося диспергирующего полимера, такого как карбоксиметилинулин, и биоразлагаемого аминокарбоксилатного хелатирующего агента, такого как метилглицин-диуксусная кислота. Синергизм также наблюдался на пятнах кофе. Полученное удаление загрязнений (ДЕ) (60,3) неожиданно было больше ожидаемого значения (51,9).

Пример 2

Другие композиции тестировали на пятнах крахмальной смеси и кофе. Удаление загрязнений (ДЕ) описано в Таблице 2. Результаты представлены на ФИГ.2А для тестов на крахмальной смеси и ФИГ.2В для тестов на кофе. Композиция 1 содержала 10%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH). Композиция 2 содержала 10%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH) и 3,3% карбоксиметилинулина, имеющего степень замещения (DS) 2,5. Композиция 5 содержала 10%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH) и 75% глутаминовой диуксусной кислоты (GLDA). Композиция 6 представляла собой композицию по настоящему изобретению и содержала 10%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH), 3,3% карбоксиметилинулина (DS 2,5) и 75% глутаминовой диуксусной кислоты (GLDA). Все композиции дополняли водой до достижения 100%. Что касается раствора гидроксида натрия (NaOH), то процентная доля в активном ингредиенте составляла 5%. Что касается биоразлагаемого аминокарбоксилатного хелатирующего агента (GLDA), то процентная доля в активном ингредиенте составляла 30%. Что касается гидролизующегося диспергирующего полимера (карбоксиметилинулина), то процентная доля в активном ингредиенте составляла 0,5%.

Удаление загрязнений (ΔЕ), ожидаемое для композиции 6 (показана как 6а на ФИГ.2А и ФИГ.2В), вычисляли путем добавления к удалению загрязнений для композиции 5 разности между значением удаления загрязнений для композиции 2 и значением удаления загрязнений для композиции 1. Удаление загрязнений (ΔЕ), экспериментально полученное с композицией 6 согласно настоящему изобретению, показано как 6b на ФИГ.2А и 2В.

Синергизм также наблюдали при использовании композиции 6 согласно изобретению на пятнах крахмальной смеси или кофе. На крахмальной смеси ожидаемое удаление загрязнений (ΔЕ) для композиции 6 составляло 27,7, а получили удаление загрязнений (ΔЕ) 38,7. На пятнах кофе ожидаемое удаление загрязнений (ΔЕ) составляло 51,2, а получили удаление загрязнений (ΔЕ) 59,8.

Пример 3

Тесты проводили на крахмальной смеси с двумя различными аминокарбоксилатными хелатирующими агентами (II) в присутствии 75%-ного раствора гидроксида натрия (NaOH). Удаление загрязнений (ΔЕ) описано в Таблице 3. Композиция 7 содержала 75%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH). Композиция 8 содержала 75%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH) и 3,3% карбоксиметилинулина, имеющего степень замещения (DS) 2,5. Композиция 9 содержала 75%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH) и 10% биоразлагаемого аминокарбоксилатного хелатирующего агента (II). Композиция 10 представляла собой композицию по настоящему изобретению и содержала 75%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH), 3,3% карбоксиметилинулина (DS 2,5) и 10% биоразлагаемого аминокарбоксилатного хелатирующего агента (II). Все композиции дополняли водой до достижения 100%. Удаление загрязнений (ΔЕ), ожидаемое для композиции 10 (показана как 10а на ФИГ. 3А и ФИГ. 3В), вычисляли путем добавления к значению удаления загрязнений (ΔЕ) для композиции 9 разности между значением удаления загрязнений для композиции 8 и для композиции 7. Удаление загрязнений (ΔЕ), наблюдаемое с композицией 10 согласно настоящему изобретению, показано как 10b на ФИГ.3А и 3В. Что касается раствора гидроксида натрия (NaOH), то процентная доля в активном ингредиенте составляла 37,5%. Что касается биоразлагаемого аминокарбоксилатного хелатирующего агента (II), то процентная доля в активном ингредиенте составляла 4%. Что касается гидролизующегося диспергирующего полимера (карбоксиметилинулина), то процентная доля в активном ингредиенте составляла 0,5%.

На ФИГ.3А представлены результаты, когда биоразлагаемый аминокарбоксилатный хелатирующий агент представлял собой метилглицин-диуксусную кислоту (MGDA). На ФИГ. 3В представлены результаты, когда биоразлагаемый аминокарбоксилат хелатирующий агент представлял собой глутаминовую диуксусную кислоту (GLDA).

Удаление загрязнений (ΔЕ), полученное с композицией 10, было больше ожидаемого значения для обоих биоразлагаемых аминокарбоксилатных хелатирующих агентов. Согласно настоящему изобретению, объединение биоразлагаемого аминокарбоксилатного хелатирующего агента и гидролизующегося диспергирующего полимера обеспечивает улучшение при удалении загрязнений. Синергизм между обоими компонентами наблюдали в очищающих композициях по настоящему изобретению, даже если процентная доля биоразлагаемого аминокарбоксилатного хелатирующего агента в активном ингредиенте была низкой.

Сравнительный пример 4

Сравнительный пример 4 направлен на сравнение эффективности очищающих композиций по настоящему изобретению с композицией, где карбоксиметилинулин был заменен полиакриловой кислотой. Тесты проводили с GLDA или MGDA в качестве биоразлагаемого аминокарбоксилатного хелатирующего агента. Удаление загрязнений (ΔЕ) описано в Таблице 4 и Таблице 5. Композиция 11 содержала 1,1 масс.% полиакриловой кислоты (Mw=4500) и 10%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH). Композиция 12 содержала 10%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH), 1,1% полиакриловой кислоты и 75% MGDA. Композиция 13 содержала 10%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH), 1,1% полиакриловой кислоты и 75% GLDA. Что касается раствора гидроксида натрия (NaOH), то процентная доля в активном ингредиенте составляла 5%. Что касается полиакриловой кислоты, то процентная доля активного ингредиента составляет 0,5% и затем поддерживается постоянной по сравнению с примерами с карбоксиметилинулином.

Вообще никакого синергизма не наблюдали с композициями 12 и 13, содержащими полиакриловую кислоту вместо гидролизующегося диспергирующего полимера, такого как карбоксиметилинулин. Такие же результаты наблюдали, когда количество NaOH составляло 75% и количество биоразлагаемого аминокарбоксилатного хелатирующего агента составляло 10%.

Пример 5

Тесты на стойкость к пятнообразованию и пленкообразование проводили в бытовых условиях. Очищающая композиция, добавленная в автоматическую посудомойку, содержала 45 масс.% биоразлагаемого аминокарбоксилатного хелатирующего агента (MGDA, GLDA или IDS), 22,5 масс.% кальцинированной соды, 3 масс.% неионного 7ЕО, 7,5 масс.% дисиликата натрия, 7,5 масс.% пербората натрия, 3 масс.% трета-ацетилэтилендиамина, 3 масс.% ферментов (1,5 масс.%) амилазы и 1,5 масс.% протеазы. Композиция дополнительно содержала либо карбоксиметилинулин (2 масс.%), либо полиакрилат (3 масс.%). В очищающей композиции процентное содержание активного ингредиента составляло 0,3% для карбоксиметилинулина и 1,2% для полиакрилата. Стекла загрязняли 50 г балластной земли и помещали в автоматическую посудомойку. Тесты проводили при 50°C в течение 78 минут. Жесткость воды составляла 300 м.д. CaCO₃. После завершения мытья группа из пяти специалистов давала независимую оценку от 0 (грязное стекло) до 10 (чистое стекло). Затем вычисляли среднюю оценку. Результаты приведены в Таблице 6 для тестов на стойкость к пятнообразованию. Контроль был основан на композиции, содержащей один биоразлагаемый аминокарбоксилатный хелатирующий агент (II) (либо MGDA, либо GLDA) и без гидролизующегося диспергирующего полимера. Такое же значение получали, когда использовали MGDA или GLDA.

Тесты на стойкость к пятнообразованию показали, что композиция, объединяющая биоразлагаемый аминокарбоксилатный хелатирующий агент, такой как MGDA или GLDA, с карбоксиметилинулином является более эффективной, чем композиция, содержащая полиакрилат и биоразлагаемый аминокарбоксилатный хелатирующий агент. Такие же результаты наблюдали, когда вместо MGDA или GLDA в композиции использовали иминодиянтарную кислоту (IDS).

В тестах на пленкообразование оценивали присутствие или отсутствие пленки на поверхности стекла. Использовали такую же систему оценки (0, когда пленка присутствует в значительном количестве, до 10, когда никакой пленки не наблюдали). Результаты приведены в Таблице 7.

Тесты на пленкообразование показали, что очищающая композиция, содержащая биоразлагаемый аминокарбоксилатный хелатирующий агент, такой как MGDA или GLDA, в комбинации с гидролизующимся диспергирующим полимером, таким как карбоксиметилинулин, является более эффективной, чем очищающая композиция, где карбоксиметилинулин заменен полиакрилатом.

Термины и описания, используемые здесь, приведены лишь в качестве иллюстрации и не предназначены для ограничений. Специалистам в данной области техники будет понятно, что в пределах сущности и объема изобретения возможны многочисленные вариации, определенные в следующей формуле изобретения, и их эквиваленты, в которых все термины следует понимать в их наиболее широком возможном смысле, если не указано иное. Вследствие этого в объем изобретения включены также все модификации и изменения, возникающие при прочтении и понимании первоначального описания изобретения. В частности, размеры, вещества и другие параметры, заданные в описании выше, могут варьироваться, в зависимости от потребностей применения.