CZ20002972A3

CZ20002972A3 - Surface active system for structuring non-aqueous liquid compositions

Info

Publication number: CZ20002972A3
Application number: CZ20002972A
Authority: CZ
Inventors: Diane Parry; Walter August Maria Broeckx; Daniel Jerome White Jr.; Mark Allen Smerznak
Original assignee: The Procter & Gamble Company
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2001-03-14

Abstract

Povrchově aktivní systém obsahuje alespoň 5 % hmotn. strukturujících částic, které jsou v podstatě nerozpustné v nevodných kapalinách, dále obsahuje povrchově aktivní činidlo, které je vybráno ze skupiny sestávající z aniontových, neiontových, kationtových a amfoterních povrchově aktivních činidel ajejich směsí. Strukturující částice nejvýhodněji znamenají částice síranu a lineárního alkylbenzensulfonátu sodného s 6 až 20 atomy uhlíku.The surfactant system comprises at least 5% by weight of structuring particles which are substantially insoluble in non-aqueous liquids, further comprising a surfactant selected from the group consisting of anionic, nonionic, cationic and amphoteric surfactants and mixtures thereof. The structuring particles most preferably comprise particles of sulfate and sodium linear alkylbenzene sulfonate having 6 to 20 carbon atoms.

Description

Oblast technikyTechnical field

Předložený vynález se týká oblasti povrchově aktivního systému pro strukturování nevodných kapalných prostředků. Konkrétně se týká povrchově aktivních systémů, které obsahují dostatečnou koncentraci povrchově aktivního činidla, které může strukturovat nevodnou kapalinu.The present invention relates to the field of surfactant systems for structuring non-aqueous liquid compositions. In particular, it relates to surfactant systems that contain a sufficient concentration of surfactant that can structurize a non-aqueous liquid.

Dosavadní stav technikyState of the art

Strukturované kapaliny, například gely a některé ne-Newtonovské kapaliny, mají četná použití a získaly si velkou přízeň mezi zákazníky. Například mnohé barvy jsou dodávány jako kapaliny, které jsou strukturovány in šitu, to znamená, že struktura je dána již v nádobě, jak se nátěr míchá. Nátěry jsou typicky strukturovány proto, aby byly stejnoměrně suspendovány jemné, pevné, pigmentové částice v nosiči kapalném nátěru. Většina spotřebitelů nátěrových produktů si je dobře vědoma, častěji než aby si to neuvědomovali, že koupený nátěr má pigmentové částice, které jsou usazeny na dně nádoby. K tomu dochází tehdy, jestliže struktura nátěru se rozpadne normálním narážením během posílání a během zacházení s nátěrem obsaženým v nádobě. Jakmile se struktura nátěru zničí, nemůže být znovu obnovena a nátěrem se musí před každým použitím třepat nebo se nátěr musí rozmíchat, aby se pigmentové částice resuspendovaly. Nutnost třepání nebo míchání, což je často neuspořádaný postup, je zdrojem poničení natírání.Structured liquids, such as gels and some non-Newtonian liquids, have numerous uses and have gained great popularity among consumers. For example, many paints are supplied as liquids that are structured in situ, that is, the structure is already established in the container as the paint is mixed. Paints are typically structured to uniformly suspend fine, solid, pigment particles in a liquid paint carrier. Most consumers of paint products are well aware, more often than not, that the paint they purchase has pigment particles that have settled to the bottom of the container. This occurs when the paint structure is broken down by normal impact during shipping and handling of the paint contained in the container. Once the paint structure is destroyed, it cannot be restored and the paint must be shaken or stirred before each use to resuspend the pigment particles. The need to shake or stir, which is often a messy process, is a source of paint damage.

Hlinkové sloučeniny jsou nejobvyklejšími strukturačními činidly pro kapalné prostředky. I když hlinka poskytuje dobré in šitu strukturování pro některá kapalná prostředí, hlinkové strukturované systémy jsou přirozeně nestabilní. Kapaliny strukturované hlinkou a dalšími konvenčními strukturačními činidly se spoléhají na delikátní vyrovnání sil částic, které, jestliže se poruší, způsobuje, že se struktura rozpadne. Konkrétně - dvě částice jsou často přitahovány díky přírodním silám, jako jsou van • · • · der Waalsovy síly. Ale jakmile se dvě částice dostanou příliš blízko sebe, budou normálně jedna druhou odpuzovat díky přirozeným odpudivým silám mezi částicemi. Také entropie způsobuje rozpad slabě strukturovaných systémů. Strukturované kapaliny jsou tedy křehké a jejich strukura se snadno rozpadne.Clay compounds are the most common structuring agents for liquid media. Although clay provides good in situ structuring for some liquid media, clay structured systems are inherently unstable. Liquids structured with clay and other conventional structuring agents rely on a delicate balance of particle forces that, if disrupted, cause the structure to break down. Specifically, two particles are often attracted by natural forces such as van der Waals forces. But once two particles get too close together, they will normally repel each other by natural repulsive forces between the particles. Entropy also causes the breakdown of weakly structured systems. Structured liquids are therefore fragile and their structure breaks down easily.

Pro strukturování kapalin se také používají konvenční povrchově aktivní činidla. Povrchově aktivní struktury jsou však přirozeně slabé, protože se spoléhají na slabé seřazení povrchově aktivních molekul. Podrobněji - o povrchově aktivních molekulách je známo, že se samy uspořádají, při čemž čelní skupiny aglomerují tak, že vytvoří micely nebo inverzní micely, které mohou jednotlivě působit jako strukturující tělesa. Naneštěstí, jako je tomu v případě hlinkami strukturovaných kapalin, tyto struktury spoléhají na relativně slabé mezimolekulámí přitažlivé síly spíše než na skutečnou chemickou nebo fyzikální vazbu. Kapaliny, které jsou strukturovány konvenčními povrchově aktivními činidly, jsou obvykle nestálé.Conventional surfactants are also used to structure liquids. However, surfactant structures are inherently weak because they rely on weak alignment of surfactant molecules. In particular, surfactant molecules are known to self-assemble, with the head groups agglomerating to form micelles or inverse micelles, which can individually act as structuring bodies. Unfortunately, as is the case with clay-structured liquids, these structures rely on relatively weak intermolecular attractive forces rather than actual chemical or physical bonding. Liquids that are structured by conventional surfactants are typically unstable.

Struktura v kapalině se také může rozpadnout přidáním chemikálií, které nepříznivě ovlivňují síly působící mezi částicemi. Například kapaliny strukturované hlinkou, povrchově aktivními činidly nebo polymery, jsou citlivé na elektrolytové složení kapaliny. Naneštěstí jsou elektrolyty žádoucí pro použití v mnoha kapalných prostředcích, jako jsou vysokoúčinné kapalné prací detergenty, které způsobují, že strukturování těchto kapalin je zvláště obtížné. Problémy s nestabilitou strukturovaných vysokoúčinných kapalných detergentních prostředků souvisejí často s velmi přísnou regulací při sestavování těchto detergentů a s použitím menšího množství některých chemikálií, než jaké by bylo diktováno provedením samotným. Jinými slovy, vlastnosti provedení a ekonomika provedení se často obětují proto, aby se dosáhlo žádaného estetického vzhledu kapaliny.The structure in a liquid can also be disrupted by the addition of chemicals that adversely affect the forces acting between particles. For example, liquids structured with clay, surfactants, or polymers are sensitive to the electrolyte composition of the liquid. Unfortunately, electrolytes are desirable for use in many liquid compositions, such as heavy-duty liquid laundry detergents, which makes structuring these liquids particularly difficult. The instability problems of structured heavy-duty liquid detergent compositions are often related to the very strict control in formulating these detergents and to the use of smaller amounts of some chemicals than would be dictated by the formulation itself. In other words, formulation properties and formulation economics are often sacrificed in order to achieve the desired aesthetic appearance of the liquid.

Tyto a další problémy jsou vyřešeny strukturujícími částicemi podle předloženého vynálezu. Ty problémy, které souvisely se strukturujícími kapalinami, které byly shora diskutovány, se vyskytují v nevodných roztocích, například nátěru na olejové • · • ·These and other problems are solved by the structuring particles of the present invention. The problems associated with the structuring liquids discussed above occur in non-aqueous solutions, such as oil-based paints.

bázi, stejně jako ve vodných systémech. Předložený vynález je však primárně směrován na strukturující nevodné kapaliny.based, as well as in aqueous systems. However, the present invention is primarily directed to structuring non-aqueous liquids.

Vzhledem k problémům a nedostatkům dostupných kapalných povrchově aktivních prostředků existuje kontinuální potřeba nových prostředků, které mohou produkovat relativně stabilní strukturované kapaliny. Navíc existuje potřeba kapalného strukturujícího činidla, které je relativně necitlivé vůči chemickému složení kapaliny, která má být strukturována, a je tolerantní vůči normálnímu fyzikálnímu míchání.Due to the problems and shortcomings of available liquid surfactants, there is a continuing need for new compositions that can produce relatively stable structured liquids. In addition, there is a need for a liquid structuring agent that is relatively insensitive to the chemical composition of the liquid to be structured and is tolerant of normal physical agitation.

Podstata provedení vvnálezuThe essence of the invention

Předložený vynález poskytuje povrchově aktivní systém, který je schopen strukturovat nevodný kapalný prostředek, při čemž povrchově aktivní systém obsahuje alespoň 5 % hmotn. strukturujících částic. Povrchově aktivní systém s výhodou dále obsahuje povrchově aktivní činidlo, které je vybráno ze skupiny sestávající z aniontových, neiontových, kationtových a amfotemích povrchově aktivních činidel a jejich směsí.The present invention provides a surfactant system capable of structuring a non-aqueous liquid composition, wherein the surfactant system comprises at least 5 wt. % of structuring particles. The surfactant system preferably further comprises a surfactant selected from the group consisting of anionic, nonionic, cationic and amphoteric surfactants and mixtures thereof.

V jednom výhodném provedení podle předloženého vynálezu se získává dobře dispergovaná směs obsahující alespoň 25 % hmotn. povrchově aktivního systému a ethoxylát alkoholu s 12 až 13 atomy uhlíku s průměrným stupně ethoxylace 5, která poskytuje směs s výtěžkem alespoň 2,0 Pa, jestliže se měří při 20 s'¹ a 25 °C.In one preferred embodiment of the present invention, a well-dispersed mixture comprising at least 25% by weight of the surfactant system and an ethoxylate of an alcohol with 12 to 13 carbon atoms with an average degree of ethoxylation of 5 is obtained, which provides a mixture with a yield of at least 2.0 Pa when measured at 20 ^s'1 and 25°C.

V jiném výhodném provedení podle tohoto vynálezu povrchově aktivní systém a strukturující částice vykazují maximum, jestliže se měří SAXS rentgenovou difrakcí, kde střed maxima je mezi polohami 1,5 a 2,5 na ose 2 theta.In another preferred embodiment of the present invention, the surfactant system and the structuring particles exhibit a maximum when measured by SAXS X-ray diffraction, where the center of the maximum is between positions 1.5 and 2.5 on the 2 theta axis.

Strukturující částice jsou s výhodou nerozpustné v nevodných kapalinách, jako jsou butoxypropoxypropanol, cyklohexan, neiontová povrchově aktivní činidla a jejich směsi. Strukturující částice jsou také s výhodou rozpustné ve vodných kapalinách.The structuring particles are preferably insoluble in non-aqueous liquids, such as butoxypropoxypropanol, cyclohexane, nonionic surfactants, and mixtures thereof. The structuring particles are also preferably soluble in aqueous liquids.

• · · • · · • · · · • · ·• · · • · · • · · • · ·

V jednom výhodném provedení podle předloženého vynálezu strukturující částice znamená částici, která obsahuje síran a povrchově aktivní činidlo, které obsahuje sulfonátovou čelní skupinu, výhodněji strukturující částice obsahuje síran a lineární alkylbenzsulfonát se 6 až 20 atomy uhlíku.In one preferred embodiment of the present invention, the structuring particle means a particle that comprises a sulfate and a surfactant that comprises a sulfonate head group, more preferably the structuring particle comprises a sulfate and a linear alkylbenzene sulfonate having 6 to 20 carbon atoms.

Podle jiného aspektu předloženého vynálezu se získává způsob výroby strukturujících částic. Tento způsob sestává z následujících stupňů:According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing structuring particles. The method comprises the following steps:

a) vyrobení pasty povrchově aktivního činidla, která obsahuje povrchově aktivní činidlo alkalického kovu, s výhodou lineární alkylbenzensulfonát sodný, a vodný roztok, který s výhodou znamená vodu, v hmotnostním poměru od 2:1 do 1:4, s výhodou od 1:1 do 1:3,a) producing a surfactant paste comprising an alkali metal surfactant, preferably a linear sodium alkylbenzene sulfonate, and an aqueous solution, preferably water, in a weight ratio of from 2:1 to 1:4, preferably from 1:1 to 1:3,

b) kombinování pasty a síranu alkalického kovu, s výhodou síranu sodného, v hmotnostním poměru povrchově aktivního činidla kovu k síranu kovu od 4:1 do 1:2, s výhodou od 3:1 do 1:1,b) combining the paste and an alkali metal sulfate, preferably sodium sulfate, in a weight ratio of metal surfactant to metal sulfate of from 4:1 to 1:2, preferably from 3:1 to 1:1,

c) míchání pasty a síranu kovu tak dlouho, dokud se nezíská dobře dispergovaná směs,c) mixing the paste and metal sulfate until a well-dispersed mixture is obtained,

d) ponechání této dobře dispergované směsí stát bez míchání po dobu alespoň dvou hodin, s výhodou alespoň 6 hodin a nejvýhodněji alespoň 12 hodin, ad) allowing this well-dispersed mixture to stand without stirring for at least two hours, preferably at least 6 hours and most preferably at least 12 hours, and

e) vysušení dobře dispergované směsi, s výhodou v bubnové sušičce.e) drying the well-dispersed mixture, preferably in a drum dryer.

Překvapivě bylo zjištěno, že tyto povrchově aktivní systémy a strukturující částice podle tohoto vynálezu mohou strukturovat nevodné roztoky v přítomnosti četných chemických prostředků, které mohou způsobit rozpad konvenčních kapalných struktur. Schopnost strukturovat rozmanité různé nevodné roztoky umožňuje, aby povrchově aktivní systém a strukturující částice podle tohoto vynálezu byly užitečné v četných komerčních kapalných prostředcích, například pro suspendování částic v kapalném prostředí. Nátěrové produkty, zemědělské produkty a kapalné prací prostředky jsou několika komerčními aplikacemi strukturujících činidel podle předloženého vynálezu. V oblasti nátěrů se dosáhne pomocných příznivých účinků používáním povrchově aktivních systémů a strukturujících částic podle tohoto vynálezu.It has been surprisingly found that the surfactant systems and structuring particles of the present invention can structure non-aqueous solutions in the presence of numerous chemical agents that can cause the breakdown of conventional liquid structures. The ability to structure a variety of different non-aqueous solutions allows the surfactant system and structuring particles of the present invention to be useful in numerous commercial liquid compositions, for example for suspending particles in a liquid medium. Paint products, agricultural products and liquid detergents are some of the commercial applications of the structuring agents of the present invention. In the field of coatings, additional beneficial effects are achieved by using the surfactant systems and structuring particles of the present invention.

• · • · • 9• · • · • 9

Protože strukturami činidla mohou znamenat také povrchově aktivní činidla, nátěry se snadněji odstraňují ze štětek a válečků díky přirozeným povrchově aktivním vlastnostem kombinace nátěr/povrchově aktivní činidlo.Since the structures of the agent can also mean surfactants, the paints are more easily removed from brushes and rollers due to the natural surface-active properties of the paint/surfactant combination.

Vedle své schopnosti strukturovat nevodné kapaliny, vykazují povrchově aktivní systémy a strukturující částice podle tohoto vynálezu lepší a neočekávané rozpouštěcí vlastnosti ve vodných roztocích. Například konvenční lineární alkylbenzensulfonát se rozpouští ve vodě znatelně pomaleji a v menší míře než povrchově aktivní systém, který obsahuje konvenční lineární alkylbenzensulfonát a alespoň 5 % hmotn. strukturujících částic sulfátu a lineárního alkylbenzensulfonátu, to znamená alespoň 5 % hmotn. strukturujících částic podle předloženého vynálezu.In addition to their ability to structure non-aqueous liquids, the surfactant systems and structuring particles of the present invention exhibit improved and unexpected dissolution properties in aqueous solutions. For example, a conventional linear alkylbenzene sulfonate dissolves in water significantly more slowly and to a lesser extent than a surfactant system comprising a conventional linear alkylbenzene sulfonate and at least 5 wt. % of sulfate and linear alkylbenzene sulfonate structuring particles, i.e. at least 5 wt. % of the structuring particles of the present invention.

V následující části popisu je uveden stručný popis obrázků.The following section of the description provides a brief description of the figures.

I když je tento spis ukončen nároky, které definují tento vynález podrobněji, předpokládá se, že tomuto vynálezu by bylo lépe porozuměno s odkazem na následující podrobný popis a s odkazem na obrázky.Although this specification concludes with claims that define the invention in greater detail, it is believed that the invention would be better understood by reference to the following detailed description and with reference to the drawings.

Obrázek 1 je schematické znázornění jedné možné konfigurace strukturujících částic podle předloženého vynálezu.Figure 1 is a schematic representation of one possible configuration of structuring particles according to the present invention.

Obrázek 2 je graf hodnot výtěžku některých směsí povrchově aktivních systémů, jak konvenčních tak podle předloženého vynálezu, a nevodných kapalin.Figure 2 is a graph of the yield values of some mixtures of surfactant systems, both conventional and according to the present invention, and non-aqueous liquids.

Obrázek 3 je grafickým znázorněním sestav rentgenové difrakce pro konvenční povrchově aktivní činidla a některé strukturující částice podle tohoto vynálezu.Figure 3 is a graphical representation of X-ray diffraction patterns for conventional surfactants and some structuring particles of the present invention.

A obrázek 4 je grafickým znázorněním sestav rentgenové difrakce dvou směsí; konvenčního povrchově aktivního činidla a nevodné kapaliny a strukturujících částic podle tohoto vynálezu a nevodné kapaliny.And Figure 4 is a graphical representation of X-ray diffraction patterns of two mixtures; a conventional surfactant and a non-aqueous liquid and the structuring particles of the present invention and a non-aqueous liquid.

• · • · · • · · · · · • · · · · ··· ·· ···• · • · · • · · · · · • · · · · · · · · · · · · · · ·

Předložený vynález poskytuje povrchově aktivní systém, který je schopen strukturovat nevodný kapalný prostředek, při čemž povrchově aktivní systém obsahuje alespoň 5 %, s výhodou alespoň 6 %, výhodněji alespoň 8 % hmotn. a nejvýhodněji alespoň 10 % hmotn. strukturujících částic, které jsou v podstatě nerozpustné v nevodných kapalinách. Tato strukturující částice s výhodou obsahuje povrchově aktivní činidlo, které je vybráno ze skupiny sestávající z aniontových, neiontových, kationtových a amfotemích povrchově aktivních činidel a jejich směsí. Povrchově aktivní systém s výhodou obsahuje povrchově aktivní činidlo, které je vybráno ze skupiny sestávající z aniontových, neiontových, kationtových a amfotemích povrchově aktivních činidel a jejich směsí.The present invention provides a surfactant system capable of structuring a non-aqueous liquid composition, wherein the surfactant system comprises at least 5%, preferably at least 6%, more preferably at least 8% by weight and most preferably at least 10% by weight of structuring particles that are substantially insoluble in non-aqueous liquids. The structuring particles preferably comprise a surfactant selected from the group consisting of anionic, nonionic, cationic and amphoteric surfactants and mixtures thereof. The surfactant system preferably comprises a surfactant selected from the group consisting of anionic, nonionic, cationic and amphoteric surfactants and mixtures thereof.

Pojem strukturující částice, jak je zde používán, je zamýšlen tak, že znamená jakékoliv sypké materiály, které jsou nerozpustné v nevodné kapalině a mohou ji strukturovat. To znamená, jestliže strukturující částice podle tohoto vynálezu jsou smíchány s nevodnou kapalinou, tato směs by měla mít vyšší výtěžek, jak je zde dále definován, a/nebo vykazovat některé rentgenové difrakční sestavy, jak je níže uvedeno. Pojmem v podstatě nerozpustný v nevodné kapalině se rozumí, že méně než 10 %, s výhodou méně než 5 % a nejvýhodněji méně než 2 % hmotn. strukturujících částic podle tohoto vynálezu se rozpouští v nevodných kapalinách, jako jsou butoxypropoxypropanol, cyklohexan, neiontová povrchové aktivní činidla a jejich směsi. Pojem nevodný, jak je zde používán, znamená jakoukoliv kapalinu nebo roztok, který obsahuje méně než 5 % hmotn. vody, s výhodou méně než 2 % hmotn. vody a nejvýhodněji méně než 1 % hmotn. vody. Všechna procenta jsou procenta hmotnostní. Pojem dobře dispergován, jak je zde používán, znamená, že neexistují žádné aglomeráty povrchově aktivního činidla nebo jiných materiálů ve směsi, které by byly viditelné pouhým okem. Všechny koncentrace, které jsou zde uvedeny, jsou hmotnostní, pokud není uvedeno jinak.The term structuring particles, as used herein, is intended to mean any bulk materials that are insoluble in a non-aqueous liquid and can structure it. That is, if the structuring particles of the present invention are mixed with a non-aqueous liquid, the mixture should have a higher yield, as defined hereinafter, and/or exhibit certain X-ray diffraction patterns, as set forth below. The term substantially insoluble in a non-aqueous liquid means that less than 10%, preferably less than 5%, and most preferably less than 2% by weight of the structuring particles of the present invention dissolve in non-aqueous liquids, such as butoxypropoxypropanol, cyclohexane, nonionic surfactants, and mixtures thereof. The term non-aqueous, as used herein, means any liquid or solution that contains less than 5% by weight of water, preferably less than 2% by weight of water, and most preferably less than 1% by weight of water. All percentages are by weight. The term well dispersed as used herein means that there are no agglomerates of surfactant or other materials in the mixture that are visible to the naked eye. All concentrations given herein are by weight unless otherwise stated.

Bez ohledu na teorii se předpokládá, že jestliže jsou nějaká povrchově aktivní činidla zpracována za daných podmínek v přítomnosti jiných chemikálií, například sulfátu, na vločkách nebo krystalcích síranu se vytvářejí částice obsahující seřazená • 99Without wishing to be bound by theory, it is believed that when some surfactants are processed under given conditions in the presence of other chemicals, such as sulfate, particles containing ordered • 99

9 ·9 ·

9 99 9

999 99 nebo adsorbovaná uspořádání povrchové aktivních molekul. Obrázek 1 ukazuje takové seřazené uspořádání lineárního alkylbenzensulfonátu sodného a krystalu síranu sodného. Předpokládá se, že sulfonátová čelní skupina lineárního alkylbenzensulfonátu je přitahována síranovými krystaly, jak je to uvedeno na obrázku 1. Synchrotronové studie strukturujících částic podle tohoto vynálezu jsou v souladu s modelem uvedeným na obrázku 1.999 99 or adsorbed arrangements of surfactant molecules. Figure 1 shows such an ordered arrangement of linear sodium alkylbenzene sulfonate and sodium sulfate crystal. It is believed that the sulfonate head group of the linear alkylbenzene sulfonate is attracted to the sulfate crystal, as shown in Figure 1. Synchrotron studies of the structuring particles of the present invention are consistent with the model shown in Figure 1.

Jestliže sulfátový krystal je v podstatě potažen sulfonátovými čelními skupinami, jak je uvedeno na obrázku 1, výsledné částice se stávají v podstatě nerozpustné v nevodných kapalinách. Kvůli složení částic a možná kvůli jejich tvaru částice podle tohoto vynálezu tvoří vynikající struktury v nevodných kapalinách, jak je uvedeno na modelu na obrázku 1. Struktura vytvořená v nevodné kapalině strukturujícími částicemi podle tohoto vynálezu je sférickou stabilizací nerozpuštěných částic. To znamená, že tato struktura se spoléhá spíše primárně na mechanické síly než na slabé náboje mezi částicemi nebo na síly vodíkových vazeb mezi molekulami nebo částicemi. Kapaliny strukturované strukturujícími částicemi podle tohoto vynálezu jsou tedy zvláště pružné ke změnám v chemickém složení roztoku.When a sulfate crystal is substantially coated with sulfonate head groups, as shown in Figure 1, the resulting particles become substantially insoluble in non-aqueous liquids. Due to the composition of the particles and possibly their shape, the particles of the present invention form excellent structures in non-aqueous liquids, as shown in the model in Figure 1. The structure formed in the non-aqueous liquid by the structuring particles of the present invention is a spherical stabilization of the undissolved particles. This means that this structure relies primarily on mechanical forces rather than on weak interparticle charges or on hydrogen bonding forces between molecules or particles. Thus, liquids structured by the structuring particles of the present invention are particularly flexible to changes in the chemical composition of the solution.

Další příznivou vlastností uspořádání částice strukturujících částic podle tohoto vynálezu je to, že se úplněji rozpouštějí a že se rychleji rozpouštějí ve vodných roztocích než tomu je u srovnatelných povrchově aktivních činidel. I když se předložený vynález primárně týká strukturování nevodných kapalin, další příznivé vlastnosti, které spočívají v lepších a nečekaných rozpouštěcích vlastnostech strukturujících částic podle předloženého vynálezu, mají rovněž mnohé komerční aplikace.Another advantageous property of the particle arrangement of the structuring particles of the present invention is that they dissolve more completely and more rapidly in aqueous solutions than comparable surfactants. Although the present invention is primarily concerned with the structuring of non-aqueous liquids, the additional advantageous properties of the improved and unexpected dissolution properties of the structuring particles of the present invention also have many commercial applications.

Mnohá povrchově aktivní činidla budou tvořit strukturující částice podle tohoto vynálezu, ale zvláště výhodná povrchově aktivní činidla pro použití podle vynálezu jsou ta, která mají sulfonátové čelní skupiny. Jak je shora diskutováno a jak je schematicky uvedeno na obrázku 1, strukturující částice podle tohoto vynálezu mohou být tvořeny navázáním čelní skupiny povrchově aktivního činidla na krystal. Sulfonátové • · ·· • · • · · ♦ · · • · · · · · • · · · * · · • · · ♦ ♦ · • · · · · · · skupiny mají afinitu na sulfátové krystaly, která vede k neočekávaně stabilní strukturující částici podle předloženého vynálezu.Many surfactants will form the structuring particles of the present invention, but particularly preferred surfactants for use in the present invention are those having sulfonate head groups. As discussed above and as schematically shown in Figure 1, the structuring particles of the present invention can be formed by attaching a surfactant head group to a crystal. The sulfonate groups have an affinity for sulfate crystals which results in an unexpectedly stable structuring particle of the present invention.

Je výhodné, aby nestrukturující povrchově aktivní činidlo povrchově aktivních systémů podle tohoto vynálezu bylo rozpustné v nevodné kapalině, která má být strukturována. Bylo zjištěno, že v případě, jestliže se povrchově aktivní systém podle předloženého vynálezu, který obsahuje povrchově aktivní činidlo a strukturující částice podle tohoto vynálezu, přidá k nevodné kapalině a toto povrchově aktivní činidlo není rozpustné v této nevodné kapalině, obvykle se nevyskytují výhodné vysoce smyková ředící strukturování. Předpokládá se, že nerozpuštěné povrchově aktivní činidlo inhibuje strukturující vlastnosti strukturujících částic nebo že povrchově aktivní činidlo jednoduše inhibuje strukturující částice před dispergováním v nevodné kapalině. Bez ohledu na mechanismus se obecně předpokládá, že povrchově aktivní činidlo v povrchově aktivních systémech podle tohoto vynálezu je rozpustné v nevodných kapalinách, které mají být strukturovány. A opět - strukturující částice podle předloženého vynálezu by měly být nerozpustné v matricích nevodných kapalin, které mají být strukturovány.It is preferred that the non-structuring surfactant of the surfactant systems of the present invention be soluble in the non-aqueous liquid to be structured. It has been found that when a surfactant system of the present invention, which comprises a surfactant and structuring particles of the present invention, is added to a non-aqueous liquid and the surfactant is not soluble in the non-aqueous liquid, the advantageous high shear thinning structuring generally does not occur. It is believed that the undissolved surfactant inhibits the structuring properties of the structuring particles or that the surfactant simply inhibits the structuring particles from dispersing in the non-aqueous liquid. Regardless of the mechanism, it is generally believed that the surfactant in the surfactant systems of the present invention is soluble in the non-aqueous liquids to be structured. Again, the structuring particles of the present invention should be insoluble in the matrices of the non-aqueous liquids to be structured.

I když je předložený vynález popsán v pojmech specifických příkladů a prostředků, předložený vynález není míněn tak, že je jimi omezen. Lineární alkylbenzensulfonát sodný se v tomto popisu používá jako příklad povrchově aktivního činidla a strukturující částice síranu a lineárního alkylbenzensulfonátu se 6 až 20 atomy uhlíku je výhodnou strukturující částicí, jak je zde definována. Rozsah předloženého vynálezu je ale zamýšlen tak, že zahrnuje všechny strukturující částice, které spadají do výtěžku měření a rentgenových difrakčních sestav, jak je níže uvedeno. Podobně všechny strukturující částice vyrobené podle způsobů definovaných zde jsou zamýšleny jako způsoby, které jsou v rozsahu podle tohoto vynálezu.Although the present invention is described in terms of specific examples and compositions, the present invention is not intended to be limited thereto. Sodium linear alkylbenzene sulfonate is used herein as an example of a surfactant, and sulfate structuring particles and linear alkylbenzene sulfonate having 6 to 20 carbon atoms are preferred structuring particles as defined herein. However, the scope of the present invention is intended to include all structuring particles that fall within the yield measurement and X-ray diffraction assemblies as set forth below. Similarly, all structuring particles produced according to the methods defined herein are intended to be methods that are within the scope of the present invention.

Kapaliny strukturované strukturujícími částicemi podle předloženého vynálezu jsou typicky střihově ředěné, ne-Newtonovské kapaliny. Střihově zředěné ne-Newtonovské kapaliny se vyznačují tím, že mají vyšší hodnoty výtěžku než nestrukturované • 0 ne-Newtonovské kapaliny, jako je voda. Například taková kapalina, která je v klidu struturovaným gelem, ale teče jako vodě podobná kapalina, je typickou ne-Newtonovskou kapalinou. Síla, která je požadována pro tečení strukturovnaého gelu, může být často aplikována jednoduše nakloněním nádoby, která obsahuje materiál strukturovaného gelu, při čemž gravitace působí na kapalinu v nádobě, čímž poskytne postačující sílu pro překonání výtěžku kapaliny. Jak bude níže uvedeno, hodnota výtěžku je mírou síly požadované pro pohyb kapaliny z polohy klidu nebo síly požadované pro zastavení pohybu kapaliny.The fluids structured by the structuring particles of the present invention are typically shear-thinning, non-Newtonian fluids. Shear-thinning non-Newtonian fluids are characterized by having higher yield values than unstructured • 0 non-Newtonian fluids, such as water. For example, a fluid that is a structured gel at rest but flows as a water-like liquid is a typical non-Newtonian fluid. The force required to flow a structured gel can often be applied simply by tilting a container containing the structured gel material, with gravity acting on the fluid in the container, thereby providing sufficient force to overcome the yield of the fluid. As will be discussed below, the yield value is a measure of the force required to move the fluid from rest or the force required to stop the fluid from moving.

Jedním způsobem charakterizování schopnosti strukturujících částic podle tohoto vynálezu strukturovat kapaliny je použití měření výtěžků. Výtěžek je definován jako hodnota smykového napětí (Pa), při kterém se geometrie zastaví v pohybu, to znamená nejmenší smyk potřebný pro pohyb vzorku. Měření výtěžků kapalných směsí obsahujících strukturující částice podle tohoto vynálezu byly vzaty a srovnány se stejnými měřeními kapalných směsí s malým množstvím strukturujících částic nebo bez nich. Obrázek 2 představuje výsledky jednoho takového srovnávacího měření. Testované prostředky a podmínky testu, které vedou k datům vyneseným na obrázku 2, jsou uvedeny níže v příkladu 1.One way to characterize the ability of the structuring particles of the present invention to structure liquids is to use yield measurements. Yield is defined as the value of shear stress (Pa) at which the geometry stops moving, i.e. the minimum shear required to move the sample. Yield measurements of liquid mixtures containing the structuring particles of the present invention were taken and compared with the same measurements of liquid mixtures with little or no structuring particles. Figure 2 presents the results of one such comparative measurement. The test media and test conditions that resulted in the data plotted in Figure 2 are set forth in Example 1 below.

Souhrnně obrázek 2 ukazuje křivku ve tvaru zvonu s hodnotou maximálního výtěžku kolem 5 až 6 Pa. Všechny prostředky testované na obrázku 2 znamenají lineární alkylbenzensulfonát rozpuštěný v butoxypropoxypropanolu a neiontové povrchově aktivní činidlo, jak je definováno v příkladu 1. Množství strukturujícího lineárního alkylbenzensulfonátu v každém vzorku se mění podle poměru lineráního alkylbenzensulfonátu k síranu sodnému během zpracování povrchově aktivního činidla. Je důležité poznamenat, že komerční dodavatelé lineárního alkylbenzensulfonátu pracují při vyšším poměru lineárního alkylbenzensulfonátu k síranu sodnému, což vede k lineárnímu alkylbenzensulfonátu s nižší hodnotou výtěžku, to znamená pod 1 Pa na obrázku 2.In summary, Figure 2 shows a bell-shaped curve with a maximum yield value around 5 to 6 Pa. All compositions tested in Figure 2 involve linear alkylbenzene sulfonate dissolved in butoxypropoxypropanol and a nonionic surfactant as defined in Example 1. The amount of structuring linear alkylbenzene sulfonate in each sample varies according to the ratio of linear alkylbenzene sulfonate to sodium sulfate during surfactant processing. It is important to note that commercial suppliers of linear alkylbenzene sulfonate operate at a higher ratio of linear alkylbenzene sulfonate to sodium sulfate, resulting in linear alkylbenzene sulfonate with a lower yield value, i.e. below 1 Pa in Figure 2.

• 9 ► «• 9 ► «

9« » · · 49« » · · 4

I 9 9 4 » 9 9 4 » 9 9 4I 9 9 4 » 9 9 4 » 9 9 4

9999

Pro účely podle tohoto vynálezu, kdy se alespoň 25 %, s výhodou 27 %, nejvýhodněji 30 % hmotn. povrchově aktivních systémů podle tohoto vynálezu smíchá s nevodnou kapalinou, například butoxypropoxypropanolem, cyklohexanem, neiontovými povrchově aktivními činidly a jejich směsmi, má výsledná směs výtěžek alespoň 2,0 Pa, s výhodou alespoň 3,0 Pa, a nejvýhodněji alespoň 4,0 Pa, jestliže se měří při 20 s’¹ a při 25 °C. Nejvýhodněji shora definované směsi obsahují povrchově aktivní systémy podle tohoto vynálezu a alkoholethoxylát s 12 až 13 atomy uhlíku s průměrným stupněm ethoxylace 5.For the purposes of the present invention, when at least 25%, preferably 27%, most preferably 30% by weight of the surfactant systems of the present invention are mixed with a non-aqueous liquid, for example butoxypropoxypropanol, cyclohexane, nonionic surfactants and mixtures thereof, the resulting mixture has a yield of at least 2.0 Pa, preferably at least 3.0 Pa, and most preferably at least 4.0 Pa, when measured at 20 s- ¹ and at 25°C. Most preferably, the mixtures defined above comprise the surfactant systems of the present invention and a C12-13 alcohol ethoxylate with an average degree of ethoxylation of 5.

Jestliže alespoň 1 %, s výhodou alespoň 3,0 %, a nejvýhodněji alespoň 5 % hmotn. strukturujících částic podle tohoto vynálezu se smíchá s nevodnou kapalinou, například butoxypropoxypropanolem, cyklohexanem, neiontovými povrchově aktivními činidly a jejich směsmi, má výsledná směs výtěžek alespoň 2,0 Pa, s výhodou alespoň 3,0 Pa, a nejvýhodněji alespoň 4,0 Pa, jestliže se měří při 20 s'¹ a při 25 °C. Nejvýhodněji shora definované směsi obsahují strukturující částice podle tohoto vynálezu a alkoholethoxylát s 12 až 13 atomy uhlíku s průměrným stupněm ethoxylace 5.When at least 1%, preferably at least 3.0%, and most preferably at least 5% by weight of the structuring particles of the present invention are mixed with a non-aqueous liquid, for example butoxypropoxypropanol, cyclohexane, nonionic surfactants and mixtures thereof, the resulting mixture has a yield of at least 2.0 Pa, preferably at least 3.0 Pa, and most preferably at least 4.0 Pa, when measured at 20 s- ¹ and at 25° C. Most preferably, the above-defined mixtures comprise the structuring particles of the present invention and a C12-13 alcohol ethoxylate with an average degree of ethoxylation of 5.

Směsi nevodné kapaliny a bud povrchově aktivních systémů nebo strukturujících částic definových shora by měly být schopny suspendovat sypký materiál, který má rozmezí velikosti od 0,1 do 1500 mikrometrů. I když se pro použití ve strukturovaných kapalinách podle tohoto vynálezu používají rozmanité částice, výhodné částice jsou vybrány ze skupiny, která sestává z pigmentů, peroxidových bělících činidel, bělících aktivátorů, barevných částeček, organických detergentních stavebních složek, zdrojů anorganické alkality a jejich směsí.The mixtures of the non-aqueous liquid and either the surfactant systems or structuring particles defined above should be capable of suspending bulk material having a size range of from 0.1 to 1500 microns. While a variety of particles are used for use in the structured liquids of the present invention, preferred particles are selected from the group consisting of pigments, peroxide bleaching agents, bleach activators, color particles, organic detergent builders, inorganic alkalinity sources, and mixtures thereof.

Rentgenová difrakce: Jiným způsob identifikování strukturujících částic podle tohoto vynálezu je použití rentgenové difrakce. Způsoby rentgenové difrakce jsou dobře známy odborníkům z oblasti techniky. Tyto způsoby jsou konvenčními způsoby charakterizování struktury kapalin a pevných látek. Podrobný popis příkladů SAXS rentgenového měření je uveden níže v příkladu 2.X-ray diffraction: Another method for identifying the structuring particles of the present invention is the use of X-ray diffraction. X-ray diffraction methods are well known to those skilled in the art. These methods are conventional methods for characterizing the structure of liquids and solids. A detailed description of examples of SAXS X-ray measurements is given below in Example 2.

9 9 • 99 99 9 • 99 9

9*9*

9 ·9 ·

9 99 9

999 99999 99

9 99 • 9 9 99 99 • 9 9 9

9 9 99 9 9

9 9 9 9 ·9 99 9 9 9 ·9 9

9 999 99

Povrchově aktivní systémy a strukturující částice podle tohoto vynálezu by měly vykazovat maximum, jestliže jsou měřeny SAXS rentgenovou difrakcí, při čemž střed maxima je mezi polohami 1,5 a 2,5 osy 2 theta. Maximum by mělo být přítomno bez ohledu na to, jestli jsou povrchově aktivní systém nebo strukturující částice analyzovány suché nebo jestli jsou smíchány s nevodnou kapalinou, s výhodou butoxypropoxypropanolem, před tím, než se analyzují SAXS rentgenovou difrakcí. Směs povrchově aktivního systému nebo strukturujících částic s nevodnou kapalinou by měla obsahovat alespoň 50 % hmotn. povrchově aktivního systému nebo strukturujících částic.The surfactant systems and structuring particles of the present invention should exhibit a maximum when measured by SAXS X-ray diffraction, with the center of the maximum being between positions 1.5 and 2.5 of the 2 theta axis. The maximum should be present regardless of whether the surfactant system or structuring particles are analyzed dry or whether they are mixed with a non-aqueous liquid, preferably butoxypropoxypropanol, before being analyzed by SAXS X-ray diffraction. The mixture of the surfactant system or structuring particles with the non-aqueous liquid should contain at least 50 wt. % of the surfactant system or structuring particles.

SAXS měření byla prováděna na suchých vločkách povrchově aktivních systémů a strukturujících částic podle tohoto vynálezu, na suchých vločkách konvenčních povrchově aktivních systémů, na směsích nevodných kapalin s konvenčním lineárním alkylbenzensulfonátem a na směsích nevodných kapalin se strukturujícími částicemi podle tohoto vynálezu. Obrázky 3 a 4 jsou grafy dat, které uvádějí příklady těchto měření, při čemž obrázek 3 představuje rentgenové sestavy pro suché vločky a obrázek 4 ukazuje sestavy pro měření kapalné směsi. Strukturující částice podle tohoto vynálezu jsou zřejmé z maxim, při čemž střed maxima je mezi polohami 1,5 a 2,5 na ose 2 theta, viz dolní tři křivky nakreslené na obrázku 3 a viz také horní křivku nakreslenou na obrázku 4. Nejhomější křivka na obrázku 3 a spodní křivka na obrázku 4 představují konvenční lineární alkylbenzensulfonát, který obsahuje málo strukturujících částic nebo neobsahuje žádné strukturující částice. Je zajímavé poznamenat, že maximum kolem polohy 2,75 na ose 2 theta na obrázku 3, které je zřetelně vidět na horní křivce, z větší části není přítomno na dolních třech křivkách. Nepřítomnost maxima kolem 2,75 je další indikací toho, že prostředky podle předloženého vynálezu mají podstatně odlišnou fyzikální strukturu než konvenční povrchově aktivní systémy.SAXS measurements were performed on dry flakes of surfactant systems and structuring particles according to the invention, on dry flakes of conventional surfactant systems, on mixtures of non-aqueous liquids with conventional linear alkylbenzene sulfonate and on mixtures of non-aqueous liquids with structuring particles according to the invention. Figures 3 and 4 are graphs of data showing examples of these measurements, with Figure 3 showing the X-ray setups for the dry flakes and Figure 4 showing the setups for measuring the liquid mixture. The structuring particles according to the invention are evident from the maxima, with the center of the maxima being between positions 1.5 and 2.5 on the 2 theta axis, see the lower three curves drawn in Figure 3 and also see the upper curve drawn in Figure 4. The highest curve in Figure 3 and the lower curve in Figure 4 represent the conventional linear alkylbenzene sulfonate which contains little or no structuring particles. It is interesting to note that the maximum around position 2.75 on the 2 theta axis in Figure 3, which is clearly visible in the upper curve, is largely absent from the lower three curves. The absence of a maximum around 2.75 is a further indication that the compositions of the present invention have a substantially different physical structure than conventional surfactant systems.

Obrázek 4 ukazuje, že strukturující částice podle tohoto vynálezu jsou v podstatě nerozpustné v nevodných roztocích. Nižší křivka na obrázku 4 představuje spektrum směsi konvenčního lineárního alkylbenzensulfonátu, butoxypropoxypropanolu a neiontového povrchově aktivního činidla. Horní křivka na obrázku 4 předsta44 • * • · «· »» ·»Figure 4 shows that the structuring particles of the present invention are substantially insoluble in non-aqueous solutions. The lower curve in Figure 4 represents the spectrum of a mixture of a conventional linear alkylbenzene sulfonate, butoxypropoxypropanol and a nonionic surfactant. The upper curve in Figure 4 represents the spectrum of a mixture of a conventional linear alkylbenzene sulfonate, butoxypropoxypropanol and a nonionic surfactant.

4 4 4 4 4 · · 4 4 4 4 • 4 «44 4· ·4 4 4 4 4 · · 4 4 4 4 • 4 «44 4· ·

4 · 4 4 4 4 «44 44 44 44 vuje spektrum směsi lineárního alkylbenzensulfonátu zpracovaného pole předložených nároků, to znamená, že obsahuje strukturující částice, butoxypropoxypropanol a neiontové povrchově aktivní činidlo. Horní křivka na obrázku 4 má významné maximum v poloze 2 osy 2 theta, což ukazuje na přítomnost nerozpuštěných strukturujících částic podle předloženého vynálezu. Dolní křivka nakreslená na obrázku 4 nemá žádná maxima, což ukazuje, že ve směsi neexistují žádné strukturující částice a že všechen lineární alkylbenzensulfonát je rozpuštěn v nevodné kapalné směsi.4 · 4 4 4 4 «44 44 44 44 vues the spectrum of a mixture of linear alkylbenzene sulfonate treated field of the present claims, that is, it contains structuring particles, butoxypropoxypropanol and a nonionic surfactant. The upper curve in Figure 4 has a significant maximum at position 2 of the 2 theta axis, indicating the presence of undissolved structuring particles according to the present invention. The lower curve drawn in Figure 4 has no maxima, indicating that there are no structuring particles in the mixture and that all of the linear alkylbenzene sulfonate is dissolved in the non-aqueous liquid mixture.

Při použití SASX rentgenové difrakce vykazují strukturující částice podle tohoto vynálezu maximum, pň čemž střed maxima je mezi polohami 1,5 a 2,5 osy 2 theta, s výhodou mezi polohami 1,6 a 2,2 osy 2 theta a nejvýhodněji mezi polohami 1,7 a 2,0 osy 2 theta. Zruční odborníci z oblasti techniky budou vědět, že maximum má standardní definici, která závisí na hladině pozadí rentgenového zařízení. Intenzita maxima není indikací koncentrace strukturujících částic. Avšak pň koncentracích menších než 5 % hmotn. strukturujících částic v povrchově aktivním systému je maximum mezi polohami 1,5 a 2,5 na ose 2 theta hůře rozpoznatelné díky omezení citlivostí zařízení.When using SASX X-ray diffraction, the structuring particles of the present invention exhibit a maximum, with the center of the maximum being between positions 1.5 and 2.5 on the 2 theta axis, preferably between positions 1.6 and 2.2 on the 2 theta axis, and most preferably between positions 1.7 and 2.0 on the 2 theta axis. Those skilled in the art will recognize that the maximum has a standard definition that depends on the background level of the X-ray equipment. The intensity of the maximum is not an indication of the concentration of the structuring particles. However, at concentrations of less than 5 wt. % of the structuring particles in the surfactant system, the maximum between positions 1.5 and 2.5 on the 2 theta axis is less discernible due to the sensitivity limitations of the equipment.

Je důležité poznamenat, že zatímco maximum mezi polohami 1,5 a 2,5 na ose 2 theta ukazuje na přítomnost strukturujících částic podle předloženého vynálezu, množství strukturujících částic musí být stanoveno jinými způsoby, jako je odstředování. Jeden takový způsob stanovení množství strukturujících částic v povrchově aktivním systému nebo ve směsi strukturujících částic a nevodné kapaliny je definován níže v příkladu 3, další způsoby budou známy odborníkům z oblasti techniky.It is important to note that while a maximum between positions 1.5 and 2.5 on the 2 theta axis indicates the presence of structuring particles according to the present invention, the amount of structuring particles must be determined by other methods, such as centrifugation. One such method for determining the amount of structuring particles in a surfactant system or in a mixture of structuring particles and a non-aqueous liquid is defined below in Example 3, other methods will be known to those skilled in the art.

Příklady provedení vynálezuExamples of embodiments of the invention

Následující příklady jsou zamýšleny jako ilustrace některých aspektů předloženého vynálezu, ale v žádném případě nejsou míněny jako omezení rozsahu tohoto vynálezu. V následujících příkladech jsou používány následující zkratky:The following examples are intended to illustrate certain aspects of the present invention, but are in no way intended to limit the scope of the invention. The following abbreviations are used in the following examples:

• ** · « · • »· t · · • · · ··· ·» • »· ·· * · • · · • · · • · » ·9· *« • · · · * · · * • · · · • · · ·• ** · « · • »· t · · • · · ··· ·» • »· ·· * · • · · • · · • · » ·9· *« • · · · * · · * • · · · • · · ·

4»· 4·4»· 4·

CLASS znamená strukturující částice síranu a lineárního alkylbenzensulfonátu, strukturující částice,CLASS stands for sulfate and linear alkylbenzene sulfonate structuring particles, structuring particles,

LAS znamená lineární alkylbenzensulfonát, nestrukturující, aLAS means linear alkylbenzene sulfonate, non-structuring, and

BPP znamená butoxypropoxypropanol.BPP stands for butoxypropoxypropanol.

Příklad 1Example 1

Stanovení hodnot výtěžkuDetermination of yield values

Následující postup se používá pro stanovení hodnot výtěžku pro směsi nevodných kapalin a povrchově aktivních systémů obsahujících strukturující částice. Tabulka 1 níže ukazuje výtěžek a měření viskozity pro povrchově aktivní systémy vyrobené podle předložených nároků a konvenčních povrchově aktivních činidel. Poměr NaLAS:Na₂SO₄ v prvním sloupci tabulky 1 odpovídá poměru v předložených nárocích týkajících se způsobu.The following procedure is used to determine yield values for mixtures of non-aqueous liquids and surfactant systems containing structuring particles. Table 1 below shows the yield and viscosity measurements for surfactant systems made according to the present claims and conventional surfactants. The ratio of NaLAS:Na ₂ SO ₄ in the first column of Table 1 corresponds to the ratio in the present process claims.

1. Sušené vločky povrchově aktivního systému obsahující LAS a CLASS se dispergují v neiontovém povrchově aktivním činidle (Neodol 1-5 nebo Neodol 23-5) v množství 26,7 % hmotn. LAS/CLASS a 73,3 % hmotn. neiontového povrchově aktivního činidla. Tato směs se míchá IKA mixerem, dokud se všechen LAS/CLASS nezvlhčí (Doba míchání závisí na velikosti dávky atd.).1. The dried flakes of the surfactant system containing LAS and CLASS are dispersed in a non-ionic surfactant (Neodol 1-5 or Neodol 23-5) in an amount of 26.7 wt. % LAS/CLASS and 73.3 wt. % non-ionic surfactant. This mixture is mixed with an IKA mixer until all the LAS/CLASS is wetted (The mixing time depends on the batch size etc.).

2. LAS/CLASS/neiontová směs se gravitačně napájí rotorem/statorem koloidního mlýnu nastaveným na 40 pm.2. The LAS/CLASS/nonionic mixture is gravity fed through the rotor/stator of a colloid mill set at 40 pm.

3. BPP se přidává k rozemleté LAS/CLASS/neiontové směsi tak, aby se dosáhlo složení: 9 % hmotn. LAS/CLASS, 48,8 % hmotn. Neodolu 1-5 a 42,2 % hmotn. BPP.3. BPP is added to the ground LAS/CLASS/nonionic mixture to achieve a composition of: 9 wt% LAS/CLASS, 48.8 wt% Neodol 1-5 and 42.2 wt% BPP.

4. BPP/LAS/CLASS/neiontová směs se míchá minimální rychlostí, které je potřeba pro dosažení přiměřeného míchání, po dobu 15 minut.4. The BPP/LAS/CLASS/nonionic mixture is stirred at the minimum speed necessary to achieve adequate mixing for 15 minutes.

5. Reologie směsi, konkrétně výtěžek (Pa) a viskozita (Pa.s) se měří @ 20 l/s, tyto hodnoty se použijí pro stanovení úrovně struktury.5. The rheology of the mixture, specifically yield (Pa) and viscosity (Pa.s) are measured @ 20 l/s, these values are used to determine the level of structure.

6. Zařízení a způsob použitý pro reologická měření jsou následující:6. The equipment and method used for rheological measurements are as follows:

• ·• ·

Zařízení: reometr CameMed CSL2 geometrie: 4cm ocelová rovnoběžná deska nastavení otvoru: 500 až 200 μηη teplota: 25 °CEquipment: CameMed CSL2 rheometer geometry: 4cm steel parallel plate aperture setting: 500 to 200 μηη temperature: 25 °C

Způsob: předsmyk: 125 l/s konstatní rychlostí smyku po dobu 2 minut dolní křivka: kontinuální nakloněná rovina, kontrolované napětí @ 50 Pascalů dolů na 0,1 Pascalu s trváním náklonu 3 minuty.Method: pre-shear: 125 l/s constant shear rate for 2 minutes lower curve: continuous inclined plane, controlled stress @ 50 Pascal down to 0.1 Pascal with an inclination duration of 3 minutes.

Tabulka 1Table 1

NaLAS*: Na₂SO₄ NaLAS*: Na ₂ SO ₄ výtěžek (Pa) yield (Pa) viskozita (10'³ Pa.s) viscosity (10' ³ Pa.s) 75:25 75:25 5,0 5.0 775 775 50:50 50:50 2,5 2.5 385 385 85:15 85:15 0,7 0.7 306 306 90:10 90:10 0,1 0.1 96 96 100:0 100:0 0,1 0.1 26 26

NaLAS znamená LAS před zpracovánímNaLAS means LAS before processing

Příklad 2Example 2

Měření SAXSSAXS measurements

Měření SAXS se provádějí kamerou Rigaku-typ Krátký použitím nekonenčné štěrbinové geometrie. Ni-filtrované CuKa záření se produkuje Rigaku rotujícím anodovým zařízením (12 kW) pracujícím pň 40 kV a 100 mA. Lineárním polohovým citlivým proporcionálním detektorem (Braun OED-SOM) se získají vzorky rozptylu. Kalibrace se provádí použitím šestého řádu orientovaného vzorku kolagenu pro stanovení polohy primárního svazku vzhledem k počtu kanálů. Jakmile se toho dosáhne, všechny ostatní polohy maxim, jak jsou pozorovány četnými kanálky, se mohou srovnat s rozptylovými úhly nebo s-hodnotami. Například poloha maxima šestého řádu maxima kolagenu je 276,2 (x₂), zatímco poloha primárního svazku je 138,6 (xi). Odpovídající s-hodnota pro maximum píku kolagenu šestého řádu je 0,0009375 nm^-1 (y₂) a odpovídající s-hodnota pro primární svazek je 0 nm'¹ (yi). Pro výpočet s-hodnot se používají následující rovnice:SAXS measurements are performed with a Rigaku-type Short camera using an infinite slit geometry. Ni-filtered CuKα radiation is produced by a Rigaku rotating anode device (12 kW) operating at 40 kV and 100 mA. Scattering patterns are acquired with a linear position sensitive proportional detector (Braun OED-SOM). Calibration is performed using a sixth-order oriented collagen sample to determine the position of the primary beam relative to the number of channels. Once this is achieved, all other peak positions as observed by the multiple channels can be compared to scattering angles or s-values. For example, the position of the sixth-order peak of collagen is 276.2 (x ₂ ), while the position of the primary beam is 138.6 (xi ). The corresponding s-value for the sixth-order peak maximum of collagen is 0.0009375 nm ^-1 (y ₂ ) and the corresponding s-value for the primary bundle is 0 nm' ¹ (yi ). The following equations are used to calculate the s-values:

(yz-yi)(x-xi) = (x2-xi)(y-yi) y = ((y2-yi)(x-xi)/(x2-xi)) + yi(yz-yi)(x-xi) = (x2-xi)(y-yi) y = ((y2-yi)(x-xi)/(x2-xi)) + yi

Příklad 3Example 3

Stanovení množství strukturujících částicDetermination of the amount of structuring particles

Následující je způsob stanovení množství strukturujících částic v povrchově aktivním systému nebo způsob stanovení množství strukturujících částic ve směsi obsahující strukturující částice a nevodnou kapalinu.The following is a method for determining the amount of structuring particles in a surfactant system or a method for determining the amount of structuring particles in a mixture containing structuring particles and a non-aqueous liquid.

Připraví se následující BPP/LAS/CLASS/neiontová směs:The following BPP/LAS/CLASS/nonionic mixture is prepared:

% hmotn. LAS obsahující nespecifikované množství částic CLASS, 42,2 % hmotn. BPP a% wt. LAS containing unspecified amount of CLASS particles, 42.2 % wt. BPP and

48,8 % hmotn. neiontového povrchově aktivního činidla (Neodol 105 nebo Neodol 23-5).48.8% by weight of nonionic surfactant (Neodol 105 or Neodol 23-5).

To je třeba chápat odborníky z oblasti techniky tak, že 9 % hmotn. LAS obsahuje materiály, které nejsou povrchově aktivní a mezi které patří zbývající vedlejší produkty výrobního postupu a nezreagované počáteční složky. Tyto povrchově neaktivní materiály jsou uvedeny v níže popsaných analytických metodách. Navíc pro zajištění toho, že se všechen rozpustný materiál rozpustí v kapalině, nevodné směsi, je výhodné, aby množství testovaného LAS bylo pod 10 % hmotn. Při koncentracích podstatně větších než 10 % hmotn. se kapalná směs může nasytit a některý rozpustný materiál by mohl být odstředován, což by poskytlo větší množství neraz16 « ·· · ·· ·· ··· · ··· · · ·· ··· ··· ···It should be understood by those skilled in the art that the 9% by weight of the LAS contains materials that are not surface active and which include residual by-products of the manufacturing process and unreacted starting components. These non-surface active materials are listed in the analytical methods described below. In addition, to ensure that all soluble material is dissolved in the liquid, non-aqueous mixture, it is preferred that the amount of LAS tested be below 10% by weight. At concentrations significantly greater than 10% by weight, the liquid mixture may become saturated and some of the soluble material may be centrifuged off, yielding a larger amount of non-16 « ·· ·

pustného materiálu. Tomuto potenciálnímu problému se vyhneme tím, že se testovací vzorek udržuje v množství pod 10 % hmotn. z hmotnosti směsi.This potential problem is avoided by keeping the test sample below 10% by weight of the mixture.

Po dispergování LAS v nevodné směsi se část směsi odstředuje při 12 000 otáčkách za minutu po dobu 3 hodin na odstředivce Beckman model J2-21. Supernatant se odebere z odtředivkové zkumavky a použitím konvenčních způsobů způsobů titrace povrchově aktivního činidla se stanoví množství LAS přítomného v supematantu. Neodstředovaný vzorek, jinak identický s odstředovaným vzorkem, se také analyzuje konvenčními způsoby titrace povrchově aktivního činidla pro stanovení množství LAS. Rozdíl mezi množstvím LAS v neodstředovaném vzorku a množstvím LAS v supematantu odstředěného vzorku se rovná množství nerozpustného materiálu nebo CLASS částicím (v hmotnosti), které bylo v původním odstředovaném vzorku. Množství CLASS podělené celkovou hmotností LAS v odstředovaném vzorku, stanoveném titrací neodstředovaného vzorku, poskytne hmotnostní procento CLASS v povrchově aktivním systému.After LAS is dispersed in the non-aqueous mixture, a portion of the mixture is centrifuged at 12,000 rpm for 3 hours in a Beckman Model J2-21 centrifuge. The supernatant is removed from the centrifuge tube and the amount of LAS present in the supernatant is determined using conventional surfactant titration methods. An uncentrifuged sample, otherwise identical to the centrifuged sample, is also analyzed using conventional surfactant titration methods to determine the amount of LAS. The difference between the amount of LAS in the uncentrifuged sample and the amount of LAS in the supernatant of the centrifuged sample is equal to the amount of insoluble material or CLASS particles (by weight) that was in the original centrifuged sample. The amount of CLASS divided by the total weight of LAS in the centrifuged sample, as determined by titration of the uncentrifuged sample, will give the weight percent of CLASS in the surfactant system.

Příklad 4Example 4

Příprava LAS práškuPreparation of LAS powder

Jedním výhodným použitím strukturujících částic a povrchově aktivních systémů podle předloženého vynálezu je použití v nevodných, vysokoúčinných, kapalných pracích detergentních prostředcích. Příklad jednoho takového povrchově aktivního systému, který obsahuje strukturující částice pro použití v nevodných kapalných detergentních prostředcích, je uveden níže. Konkrétně - lineární alkylbenzensulfonát sodný s 12 atomy uhlíku (NaLAS) se zpracuje na prášek, který obsahuje dvě fáze. Jedna z těchto fází je rozpustná v nevodných kapalných detergentních prostředcích podle vynálezu a druhá je nerozpustná. Nerozpustná část je ta, která znamená strukturující částici, která přidává strukturu a schopnost suspendovat částici na nevodnou fázi prostředků podle vynálezu.One preferred use of the structuring particles and surfactant systems of the present invention is in non-aqueous, high-performance, liquid laundry detergent compositions. An example of one such surfactant system comprising structuring particles for use in non-aqueous liquid laundry detergent compositions is given below. Specifically, sodium C12 linear alkylbenzene sulfonate (NaLAS) is processed into a powder which comprises two phases. One of these phases is soluble in the non-aqueous liquid detergent compositions of the invention and the other is insoluble. The insoluble portion is that which constitutes the structuring particle which adds structure and suspendability to the non-aqueous phase of the compositions of the invention.

• · · · • · · · • · · · ·· ··• · · · • · · · • · · · · · · ·

Povrchově aktivní systém podle tohoto vynálezu se vyrábí tak, že se připraví suspenze NaLAS (Pilot Chemicals Co., Calsoft L-50) ve vodě (přibližně 40 až 50% aktivní) spolu s rozpuštěným síranem sodným (přibližně 3 až 15% aktivní) a hydrotropním činidlem, sulfosukcinátem sodným (přibližně 1 až 3%). Hydrotropní činidlo a síran se používají pro zlepšení vlastností suchého prášku. Bubnová sušička se použije pro vysušení suspenze na vločky. Jestliže se NaLAS suší síranem sodným, vytvoří se ve vločkách dvě rozdílné fáze. Nerozpustná fáze vytvoří síťovitou strukturu agregátu malých částic (0,4 až 2 pm), která umožňuje převést nevodný detergentní prostředek na suspendované pevné částice.The surfactant system of the present invention is prepared by preparing a suspension of NaLAS (Pilot Chemicals Co., Calsoft L-50) in water (approximately 40 to 50% active) together with dissolved sodium sulfate (approximately 3 to 15% active) and a hydrotrope, sodium sulfosuccinate (approximately 1 to 3%). The hydrotrope and sulfate are used to improve the properties of the dry powder. A tumble dryer is used to dry the suspension into flakes. When NaLAS is dried with sodium sulfate, two distinct phases are formed in the flakes. The insoluble phase forms a network-like aggregate structure of small particles (0.4 to 2 pm) which allows the non-aqueous detergent composition to be converted into suspended solids.

Povrchově aktivní systém vyrobený podle tohoto příkladu má následující složení, které je uvedeno v tabulce IVA.The surfactant system produced according to this example has the following composition, which is shown in Table IVA.

Tabulka IVATable IVA

Povrchově aktivní systémSurface active system

složka folder % hmotn. % wt. NaLAS* NaLAS* 75% 75% Síran Sulphate 25% 25% % nerozpustného LAS % insoluble LAS 20% 20% počet fází (podle rentgenové difrakce) number of phases (according to X-ray diffraction) 2 2

Může obsahovat residuální množství vody, síranu a dalších znečištěnin.It may contain residual amounts of water, sulfate and other contaminants.

Nevodný, kapalný detergentní prostředk používající povrchově aktivní systém podle předloženého vynálezu je uveden níže.A non-aqueous, liquid detergent composition using the surfactant system of the present invention is shown below.

Tabulka IVBTable IVB

Nevodný kapalný detergentní prostředek s bělidlemNon-aqueous liquid detergent with bleach

složka folder % hmotn. % wt. konvenční LAS conventional LAS 12 až 15 12 to 15 povrchově aktivní systém z tabulky IVA Surfactant system from table IVA 1 až 4 1 to 4 alkoholethoxylát s 12 až 13 atomy alcohol ethoxylate with 12 to 13 atoms uhlíku se stupněm ethoxylace 5 carbon with a degree of ethoxylation of 5 22 22 BPP BPP 19 19 dihydrát citranu sodného sodium citrate dihydrate 3 3 bělící aktivátor whitening activator 5,9 5.9 uhličitan sodný sodium carbonate 9 9 kopolymer kyselina maleinová/akrylová maleic acid/acrylic acid copolymer 3 3 barevné částice (suspendované částice) colored particles (suspended particles) 0,4 0.4 ethylendiamin-dijantarová kyselina ethylenediamine-disuccinic acid 1 1 celulasové kousky cellulose pieces 0,1 0.1 amylasové kousky amylase pieces 0,4 0.4 ethoxylované diaminové kvartérní činidlo ethoxylated diamine quaternary reagent 1,3 1.3 perboritan sodný sodium perborate 15 15 případné složky: zjasňující činidla, possible ingredients: brightening agents, barviva, parfém, tužidla, potlačovatelé dyes, perfume, hardeners, suppressants pěnění, barevné částice atd. foaming, colored particles, etc. doplnit add 100% 100%

Výsledný prostředek z tabulky IVB je stabilní, nevodný, vysokoúčinný, kapalný prací prostředek, který poskytuje vynikající provedení při odstraňování skvrn a ušpinění.The resulting composition of Table IVB is a stable, non-aqueous, high-performance, liquid detergent that provides excellent stain and soil removal performance.

Claims

PATENT CLAIMS

A surfactant system for structuring non-aqueous liquid compositions, characterized in that it comprises at least 5%, preferably at least 6%, more preferably at least 10% by weight. structuring particles that are substantially insoluble in non-aqueous liquids.

The surfactant system for structuring non-aqueous liquid compositions according to claim 1, wherein the surfactant is selected from the group consisting of anionic, nonionic, cationic and amphoteric surfactants and mixtures thereof.

The surfactant system for structuring non-aqueous liquid compositions according to claim 1, wherein the well dispersed mixture is at least 25%, preferably at least 30% by weight. of a C12-C13 alcohol ethoxylate having an average degree of ethoxylation of 5 provides a mixture with a yield of at least 2.0 Pa, preferably at least 3.0 Pa, more preferably at least 4.0 Pa when measured at 20 sec ^-1 and 25 ° C.

The surfactant system for structuring non-aqueous liquid compositions according to claim 3, wherein the composition is capable of suspending bulk material in the range of 0.1 to 1500 µm and is selected from the group consisting of pigments, peroxygen bleaching agents. , bleach activators, colored particles, organic detergent builders, inorganic alkalinity sources, and mixtures thereof.

The surfactant system for structuring non-aqueous liquid compositions according to claim 1, wherein the structuring particles comprise sulfate and a linear alkylbenzene sulfonate of 6 to 20 carbon atoms.

· • «« «« «« · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

The surfactant system for structuring non-aqueous liquid compositions according to claim 1, wherein the surfactant system exhibits a maximum when measured by SAXS by X-ray diffraction, the center of the maximum being between 1.5 and 2.5, preferably between 1.6 and 2.2, more preferably between

1.7 and 2.0 on the 2 theta axis.

7. Structuring particles produced by a process comprising the following steps:

a) producing a surfactant paste comprising an alkali metal surfactant and an aqueous solution in a weight ratio of 2: 1 to 1: 4;

b) combining the alkali metal sulfate paste and sulfate in a weight ratio of metal surfactant to metal sulfate of from 4: 1 to 1: 2,

c) mixing the paste and metal sulfate until a well dispersed mixture is obtained,

(d) allowing the well dispersed mixture to stand without stirring for at least two hours; and

e) drying the well dispersed mixture.

8. The structuring particle of claim 7, wherein the alkali metal surfactant comprises a linear alkylbenzene sulfonate of 6 to 20 carbon atoms and the alkali metal sulfate comprises sodium sulfate.

The structuring particle of claim 7, wherein the ratio of the alkali metal surfactant to the aqueous solution in the surfactant paste is from 1: 1 to 1: 3.

10. The structuring particle of claim 7 wherein the ratio of alkali metal surfactant to alkali metal sulfate is from 3: 1 to 1: 1.