CZ9694A3

CZ9694A3 - Personal washing solid cube with solid interconnected net of neutralized carboxylic acid and process for preparing thereof

Info

Publication number: CZ9694A3
Application number: CS9496A
Authority: CZ
Inventors: James Eden Taneri; Mark Leslie Kacher; Constance Sagel Koczwara; Steven Kirk Hedges; Thomas Foster Leslie; Marcus Wayne Evans
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 1991-07-15
Filing date: 1992-06-26
Publication date: 1994-12-15
Also published as: IE922295A1; EG20175A; JPH07500851A; CN1040021C; AU2294792A; ATE144550T1; NO940132D0; FI940190A; EP0594703A1; MA22591A1; HUT67805A; TR26681A; FI940190A0; CN1070683A; DE69214820T2; SK5494A3; CA2113564A1; BR9206283A; TW271449B; PT100690A

Description

Osobni mycí tuhá kostka s pevnou, /zá jemně propij en^Bu síti neutralizované karboxylové kyseliny a zpÓsob její výroby

Ob 1 aat_.tac.hn j. ky

Vynález se týká osobní mycí tuhé kostky s pevnou, polokontinuálni, vzájemné propojenou sítí neutralizované karboxylové kyseliny.

asa.av.adnl.·. ...tg.g.hh.i ky

Výroba tvarované, pevné trojrozměrné skeletové (jádrové) struktury je popsána v US patentové přihlášce č. 07/617 827, Kacher/Taneri/Camden/Vest/Bowles, přihlášené 26. 11. 1990, zde uvádéné jako odkaz. Kacher a kol. neuvádějí výslovně tuhé kostky. Tento vynález se týká osobních mycích tuhých kostek obsahujících uvedenou strukturu. Popis výroby tuhé kostky je uveden v US patentu č. 3 835 058, White, vydaný 10. 9. 1974, zde uváděný jako odkaz. White nicméně výslovně neuvádí tuhé kostky s touto strukturou.

Výroba pevných vláken jádrového mýdla laurátu sodného je uvedena v článku L. Marton a kol., 1940 Journal oí American Chemical Society (Vol. 63, str. 1990-1993). Nicméně není zde uvedeno žádné zřejmé užití pro jádrové mýdlo.

Výrobků připravených ve íormě tvarovaných pevných částic, koláčů a kostek je řada. Např. určité osobní mycí kostky s vysokým obsahem vlhkosti jsou uvedeny v US patentu č. 4 606 839, Harding, vydaný 19. 8. 1986. Harding uvádí, že jeho kostky jsou postiženy ztrátou vlhkosti, což se omezí jejich zabalením do vodě odolných obalů.

Je také obtížné vyrobit pevné, nelepkavé kostky, které obsahují relativně vysoký rozsah (15-40 vlhkosti (zejména v přítomnosti většiny syntetických povrchově aktivních látek), hygrroskopických povrchově aktivních látek a/nebo vyšší rozsah nepevných látek, jako jsou ve vodě rozpustné polyoly a

uhlovodíkové tuky.

Japonský patent 57/030 798, z 30. 6. 1980 popisuje průhledné pevné formované nebo tvářené mýdlo, ve kterém jsou mastné kyseliny tvořící složky mýdla vybrány z kyseliny myristové, palmitové a stearové. Je popsáno průhledné mýdlo, ve kterém je alespoň 90 hmot. % mastných kyselin tvořících složku mýdla kyselina myristová, kyselina palmitová a kyselina stearová. Produkt je uváděn jako průhledné, pevné mýdlo s dobrými pěnícími a tuhnoucími vlastnostmi, dobrou stálostí při skladování a s nízkým dráždivým účinkem na lidskou kůži. Výrobní proces a složení průhledných mýdel uvedených v japonském dokumentu 57/030 798 neobsahují syntetické povrchově aktivní látky a není používán vymrazovací postup.

US patent č. 2 988 511, Mills, Korpi, vydaný 13. 6. 1961 na nemazlavou detergentní kostku s alespoň 75 % hmot. směsi skládající se (1) z 15 až 55 % tuhých detergentních solí aniontových organických sirných reakčních produktů, které nadměrně nehydrolyzují při podmínkách střídavého promočení a sušení, přičemž uvedené sole jsou vybrány ze skupiny obsahující sodné a draselné sole a uvedené aniontové organické sirné reakční produkty obsahující alespoň 50 % alkylglycerylethersulfonátů jsou z 10 až 30 % alkyldiglycerylethersulfonáty, kde alkyl obsahuje 10 až 20 atomů uhlíku, (2) z 5 až 50 % ve vodě rozpustného mýdla mastných kyselin majících 10 až 18 atomů uhlíku a (3) z 20 až 70 % pojivá vybraného ze skupiny obsahující čerstvě vysrážené vápenaté mýdlo mastných kyselin majících 10 až 18 atomů uhlíku, čerstvě vysrážené hořečnaté mýdlo mastných kyselin majících 10 až 18 atomů uhlíku, škrob, voskové láky tuhé za normálních podmínek, které se stávají plastickými při podmínkách mletí mýdla a jejich směsi. Zmražené mýdlové kostky se odlišují od kostek připravených mletím a je potřeba zlepšit jejich mazlavost.

Podstata vynálezu

Vynález se týká osobní mycí tuhé kostky obsahující základní

strukturu a mající relativné pevnou, vzájemně propojenou, polokontinuální, otevřenou, trojrozměrnou, krystalickou síť neutralizovaných mýdel karboxylových kyselin vybraných ze skupiny obsahující sodná a litná mýdla a jejich směsi, kde se uvedená tuhá kostka vyrábí následujícími kroky:

(1) smícháni roztavené směsi obsahující uvedeného mýdla a 15 až 40 % hmot.

až 35 % hmot. vody, vztaženo na hmotnost kostky, (2) chlazení uvedené směsi do polotuhého stavu v tepelném výměníku se škrábanými stěnami, (3) vytlačování uvedené polotuhé hmoty jako měkkou zátku a (4) další chlazení a krystalizace uvedené měkké zátky, dokud neztuhne a nevznikne uvedená osobni mycí tuhá kostka.

Popis obrázků

Výsledky jsou kopie mikroíotograíií některých příkladů popsaných zde. Obrázky ukazují pevné, polokontinuální, vzájemně propojené síťové struktury.

Podrobný popis vynálezu

Vynález se týká osobní mycí tuhé kostky obsahující základní strukturu a mající relativně pevnou, vzájemně propojenou, polokontinuální, otevřenou, trojrozměrnou, krystalickou síť neutralizovaných mýdel karboxylových kyselin vybraných ze skupiny obsahující sodná a litná mýdla a jejich směsi, kde se uvedená tuhá kostka vyrábí následujícími kroky:

(1) smíchání roztavené směsi obsahující 15 až 35 X hmot. uvedeného mýdla a 15 až 40 X hmot. vody, vztaženo na hmotnost kostky, (2) chlazení uvedené směsi do polotuhého stavu v tepelném výměníku se škrábanými stěnami, (3) vytlačování uvedené polotuhé hmoty jako měkkou zátku a (4) další chlazení a krystalizace uvedené měkké zátky, dokud neztuhne a nevznikne uvedená osobní mycí tuhá kostka.

- 4 Tuhé kostky podle vynálezu mohou být formulovány tak, aby neměly žádnou nebo aby měly nízkou mazlavost.. Některé mycí tuhé kostky podle vynálezu mohou obsahovat překvapivé velké množství vody, ostatní kapaliny, tuky a nepevné látky. Mohou také obsahovat větší množství hygroskopických materiálů, včetně povrchově aktivních látek, přičemž se udržuje jejich pevnost.

Termín tvarovaná, trojrozměrná struktura je zde používán pro formy jako jsou kostky, koláče a podobné tvarované pevné látky. Termín kostka zde zahrnuje, pokud neni uvedeno jinak, totéž.

Termín síť je zde použit pro vzájemně propojenou krystalickou mřížku s mezerami nebo prázdnými prostorami, když je prohlížena pod vysokým zvětšením.

Termín jádro a skeletová kostra jsou zde čaBto zaměnitelné.

Termín polokontinuální je používán ve významu, že celá tvarovaná kostra se skládá ze sítě obsahující jednu nebo více vzájemně propojených sítí spojených dohromady.

US patentová přihláška č. 07/617 827, Kacher a kol. neuvádí výslovně požadované složky směsi, tj. poměr mýdla a vody pro úspěšnou přípravu tuhé kostky obsahující pevnou, polokontinuální, vzájemně propojenou síť.

Ve výhodném postupu podle vynálezu se (1) směs mastných kyselin, triglyceridů, hydroxidu sodného, ostatních zásad (např. Mg(OH)z, KOH, Ca(0H)z, LiOH, syntetických povrchově aktivních látek, vosků, tuků, ochranných činidel a ostatních žádaných složek spojí a reaguje, (2) tato směs se napumpuje do tepelného výměníku se Škrábanou stěnou, který ochladí a částečně zkrystalizuje řečenou směs, následně se protlačí na pohyblivý pás ve formě velmi měkké pasty při zachováni tvaru budoucí kostky, (3) měkké extrudované zátky se nařežou do příslušných velikostí a umístí se do chladícího a temperačniho zařízení pokud neztuhnou, (4) poté následuje ražení a zabalení zátek. Směs může být případně před 2. stupněm sušena a/nebo provzdušněna.

Postup využívající vymrazování se podstatně liší od postupů

- 5 využívajících formování nebo mletí. Při formovacím postupu se zátky tvoří vlitím kapalné finální kompozice do formy. Forma se poté ochladí a temperuje pokud forma neztuhne a zátky jsou krájeny a raženy. Formovací postup není kontinuální. Postup využívající mletí je dokonce mnohem odlišnější. V tomto postupu se směs suší na obsah vlhkosti 5 až 15 %,-přičemž směs zcela krystaluje a je sxtrudována ve formě nudlí. Tyto nudle se spojí s ostatními složkami, poté následuje mletí za účelem získání jednotné směsi a lisování do zátek na peloteusu. Zátky jsou poté krájeny, raženy a baleny.

Postup využívající mletí je kontinuální, vyžaduje však řadu operací a příprava kostek s vyšším obsahem vlhkosti je obtížná. Většina kostek vyráběných v USA se připravuje postupem využívajícím mletí nebo podobně.

Podrobný popis obrázků

Všechny obrázky jsou mikrofotografiemi kostek, které ukazují na přítomnost relativně pevné, polokontinuální, navzájem propojené síťové struktury. Všechny obrázky ukazují protahovaná krystalická vlákna.

Obr. 1 a 2 ukazují mikroíotografie zlomené části tuhé kostky o složení uvedené v přikladu 1, při zvětšení 2 OOOx a 3 OOOx.

Obr. 3 ukazuje mikrofotografi i zlomené části tuhé kostky o složení uvedené v příkladu 3, při zvětšení 3 OOOx. Příklad 3 obsahuje další vhodné složky (11,7 % hmot. lauroylsarkosinátu sodného, 9,3 % hmot. kokosylbetainu, 5,8 % hmot.

propylenglykolu), které jsou přidány k nasycenému sodnému mýdlu a k vodě.

Obr. 4 a 5 ukazují mikrofotografie zlomené části tuhé kostky o složení uvedené v přikladu 4, kde bylo použito draselného mýdla, při zvětšeni 2 OOOx a 3 OOOx.

Obr. 6 a 7 ukazují mikrofotografie zlomené části tuhé kostky o složeni uvedeném v příkladu 5, kdy byl použit menší obsah sodného mýdla, při zvětšení 1 500x a 3 OOOx.

Obr. 8 ukazuje mikroíotografii zlomené části tuhé kostky o

- 6 složení uvedené v příkladu 9, při zvětšení 2 OOOx. V příkladu 9 bylo použito větší množství hořečnatého mýdla, které je činidlem zvyšujícím viskozitu. Bylo zde použito relativně menši množství sodného mýdla.

Charakteristika struktury pomocí fotografií z elektronového rastrovacího mikroskopu.

Vzorky pro mikrofotografování, obr. 1 až 8 se připraví následovně:

Vzorky se nejprve suší minimálně 2 dny v podmínkách nízké vlhkosti (např. 27« C a 15 % relativní vlhkosti). Vzorek se poté zlomí pouhým tlakem, aby se získal čerstvý povrch pro fotografování. Zlomený vzorek se zmenší pomocí žiletky na rozměr řádově 10 mm x 15 mm s tloušťkou řádově 5 mm. Vzorek se umístí na hliníkový nosič vzorků pomocí stříbrného nátěrového lepidla.

Takto umístěný vzorek se v rozprašovacím zařízeni Pelco pokryje vrstvou zlata a palládia silnou přibližně 300 x 10^-10 m. Před pokovením se vzorek umístí do vakua na dobu dostatečnou pro takovou ztrátu vlhkosti kostky, zajišťující přípustnou kvalitu pokovení. Pokovený vzorek se přemístí do elektronového mikroskopu a zkoumá se za běžných podmínek na Hitachi rastrovacím mikroskopu, model S570 a získá se obrázek kostry.

Zlepšená osobni mycí tuhá kostka podle vynálezu je tvořena zvláštní strukturou kostry, tj. pevnou, polokontinuální, vzájemně propojenou sítí neutralizované karboxylové kyseliny vybrané ze sodných a/nebo litných mýdel. Síť tvoří 5 až 75 %, výhodně 15 až 40 % obj. kostky.

Tabulky 1 až 3 ukazují některé výhodné tuhé kostky, které byly připravené se sodnými solemi mastných karboxylových kyselin.

Pokud není uvedeno jinak, jsou procenta, poměry a části uváděny na celkovou hmotnost směsi. Pokud není uvedeno jinak, jsou všechny rozsahy přibližné.

.vitt

- Ί TABULKA ΙΑ

Výhodné rozsahy složek v % hmot.a délky	řetězcO kyselin v tuhé kont
	Výhodně	Výhodně i i	Ne ivýhodně i i
Obsah vody	15-40	20-35	20-30
Poměr voda:mýdlo	0,25:1-4:	1- 0,5:1-3:1	0,7:1-1,5:1
Délka řetězce mastné kyseliny	Cl 2 - 1 4	Cl 4 - 2 Z	Cl 4 - ι 8
Obsah mýdla na bázi mastných kyselin v přípravku	15-85	20-50	30-40
Činidla zvyšující viskozitu	0-70	1-35	5-30
Mýdlo + činidla zvyšující viskozitu	30-85	35-65	40-50

TABULKA IB

Výhodná Činidla zvyšující viskozitu

Výhodné Výhodněji Ne ivýhodné i i

		% hmot,	% hmot.	% hmot
Hořečnaté nebo vápenaté	mýdlo	1-35	5-30	5-20
Vosky, tuky, vazelíny		1-40	2-35	5-25
Hlinitokřemičitany/jíly		0,5-25	1-10	3-8
V tabulce 1 nejsou	uvedeny	všechny	bezpodmí nečně	použité

rozsahy. Výhodné rozsahy mohou být závislé na jednotlivých kationtech atd.

Rozsahy složek tuhé kostky uvedené v tabulce IA jsou uváděny s uvedením rozsahu vody, přičemž však rozsah vody ve finální kostce může být snížen a mohou být získány kostky (jádrové struktury) obsahující menší množství vody nebo dokonce málo nebo žádnou vodu.

Tabulka IB ukazuje výhodné typy a rozsahy činidel zvyšujících viskozitu.

Tabulka 2 ukazuje některé výhodné rozsahy vybranných mastných kyselin a délku jejich řetězce ná hmotnost mýdla.

Tabulka 3A ukazuje některé vhodné rozsahy nenasycení v mastných kyselinách na hmotnost mýdla podle’ vynálezu. Tabulka 3B ukazuje některé výhodné rozsahy nasycených mýdel s řetězcem

C12-C24 vztažené na hmotnost mýdla.

Některé výhodné kompozice obsahuji málo nebo žádné nenasycené kyseliny a mastné kyseliny s krátkým řetězcem (s 10 atomy uhlíku nebo méně). Termíny mýdlo, sole mastných kyselin a sole monokarboxylových kyselin jsou zde-někdy vzájemně zaměnitelné. Mýdlo je zde použito pro zjednodušení představy a je výhodný příklad.

T&BULKA—£ * hmot, sodného/1 itného mýdla nasycených nerozvětvených kyselin s řetězcem délky c 12-24 vztažená na hmo-tnogt mýdla

Výhodně Výhodněj i Nejvýhodně j i

25-100

50-100

75-100

Celková % hmot, mýdel nenasycených kyselin nebo mýdel_kyselin b krátkým řetězcem tCio nebe měně) , vatažanÁ.. nau-hm<?t-n<?Bt mýdla

Výhodně Výhodněji Nej vý hodně j i

0-20

0-10

0-1

T,ň£VLfíA...2£

Celková % hmot, mýdla nasycených kyselin. Ci2-24 Yg&ažaná na hmotnost mýdla

Výhodně Výhodněj i Nejvýhodněj i

75-100

85-100

95-100

- 9 Rozsahy některých volitelných složek používaných v kompozicích používaných pro výrobu kostek mýdla podle vynálezu jsou uvedeny v tabulce 4. Žádná z těchto volitelných složek nebo činidel zvyšujících viskozitu není podstatná pro základní strukturu jádrového kostkového mýdla. Nula znamená nejnižši úroveň pro každou volitelnou složku. Některé výhodné kostky mohou obsahovat od 1 do 70 % hmot.takových složek. Idea vynálezu je, aby jádrové kostky mýdla obsahovaly vedle mýdla a vody větší množství jiných složek. Rozsahy uvedené v tabulce 4 jsou zvlášť ilustrativní pro kostky mýdla obsahující 15 až 85 % hmot.sodného mýdla a ostatních složek.

Je třeba si uvědomit, že kostky jádrového mýdla (skelety) mohou být s litným mýdlem, ale lze očekávat, že se budou ve srovnání se sodnými mýdly lišit v rozsazích a poměrech.

TftfiULKA ,4

Rozsahy v hmotnostních procentech pro ostatní složky kostek.....složitějšího sodného mýdla

Výhodně Výhodněji Ne ivýhodně i i

Neutralizovaná dikarboxylová

kyselina	1-40	2-30	5-25
Draselné mýdlo	1-15	2-12	5-10
Hořečnaté mýdlo	1-35	5-30	5-20
Vápenaté mýdlo	1-35	5-30	5-20
Triethanolaminové mýdlo	1-15	2-12	5-10
Syntetická povrchově aktivní
látka	1-60	4-25	8-16
Ostatní sole a hydráty solí	0,5-50	1-25	2-15
Organické látky rozpustné
ve vodě	1-50	2-40	5-20
Polymerní látky zvyšující
j emnost	0,25-20	0,5-10	1-15
Vosky, tuky, vazelíny	1-40	2-35	5-25

Ostatní velmi jemné, ve vodě

- 10 nerozpustné látky 1-60 4-25 8-16

Hlinitokřemičitany/Jíly 0,5-25 1-10 3-8

Mýdla výhodná v tomto vynálezu mají stejné délky alkylového řetězce, tj. jsou vybrány s řetězcem délky 12 až 24 atomů uhlíku, jak je uvedeno v tabulce 2. Stejné řetězce se použijí i pro ostatní mýdla používaná v kostkách podle vynálezu.

Velmi výhodná mycí tuhá kostka obsahuje různé kombinace jádrové struktury vláken sodného mýdla, vodu, jemné syntetické povrchové aktivní látky, činidla zvyšující viskozitu, stabilizátory vzhledu kostky, jemné prostředky na kůži a ostatní mycí adjuvanty. Výhodné může být tuhá kostka formulována tak, že nemá v podstaté žádnou mazlavost. Činidla zvyšující viskozitu a jemné povrchové aktivní látky jsou zde rovnéž definovány.

Nékteré výhodné kompozice pro tuhé kostky podle vynálezu které obsahují menší množství sodného mýdla, např. méné než 30-35 X na hmotnost kosky, obsahují činidla pro zvýšení viskozity, následkem čeho připravovaná tuhá kostka zachovává svůj tvar nebo zůstane po vytlačení z extrudéru stát.

Vynález zahrnuje dále zlepšenou mycí kostku která obsahuje kompozice zlepšující mazlavost kostky a/nebo které jsou schopné zavést do kostek složky které nemohou být normálné použity ve znatelném množství, jako je vlhkost (zejména v přítomnosti vétšiny syntetických povrchové aktivních látek), hygroskopické materiály včetné povrchové aktivních látek a ostatní kapaliny a nepevné látky, jako jsou polyoly a uhlovodíkové tuky, které zlepší užitečné vlastnosti, jako jsou mýdlová péna, jemnost, vzhled kostky, snižování usazenin na sténách vany, přičemž tuhost a nelepívost kostek jsou zachovány.

Některá činidla pro zvýšení viskozity a nékteré další složky kostky použitá v tuhé kostce podle tohoto vynálezu mohou plnit více funkcí a/nebo· mohou přinášet více než jeden proepěch. Proto se nékterá tato činidla zde vyskytují ve více než jedné kategori i.

Nékteré výhodné kostky podle vynálezu obsahují pevnou.

- 11 karboxylové ze sodného nasycených Výhodné má řetězců vzájemné propojenou síť vláken neutralizované kyseliny, např. strukturu skládající se v podstatě mýdla mastné kyseliny složené z nejméně 75 % hmot mastných alkylových řetězců se 12 až 24 atomy uhlíku alespoň 25 % hmot. uvedených nasycených alkylových nerozvětvenou strukturu.

Některé kompozice podle tohoto vynálezu obsahují výše uvedenou tuhou síť s vodou a bez vody. Tyto kompozice musí být formovány s vodou nebo s jiným vhodným rozpouštědlem. Kompozice pro tuhou kostku mohou být připraveny s větším množstvím vody a obsah vody ve finální tuhé kostce může být snížen až na 1-10 % hmot.

Nicméně, je zvláštní výhodou tuhých kostek popsaných zde, že mohou být dehydratovány bez ztráty integrity sítě. Některé kostky mohou být dehydratovány bez patrných změn vnějších rozměrů. Ostatní struktury ztrácí na objemu, přičemž udržují trojrozměrný tvar. Tuhé kostky zde uvedené mají specifickou charakteristiku a dehydratací nedojde k jejich poškozeni.

Komplexnější tuhé kostky podle vynálezu obsahují jiné sole mastných kyselin, jako jsou draselná, hořečnatá, triethanolaminová a/nebo vápenatá mýdla, která jsou použitá v kombinaci s vybrannými rozsahy sodných a/nebo litných mýdel. Komplexnější mycí kostky mohou obsahovat překvapivě větší množství vody, jemné povrchově aktivní látky, stabilizátory vzhledu kostky, přípravky zjemňující kůži a ostatní mycí adjuvanty; jsou jemné a mohou mít velmi dobrou nízkou mazlavost.

Jako výhodná činidla zvyšující viskozitu jsou použita hořečnatá a vápenatá mýdla, hlinitokřemičitaný a jíly, vosky a tuky, jako jsou parafin a petrolatum.

Tato činidla zvýší viskozitu buď vytvořením emulze nebo krystalizací v míchačce nebo v mrazáku, převážně v mrazáku. V nepřítomnosti činidla zvyšujícího viskozitu je požadováno, aby v mrazáku krystalovalo větší množství sodného mýdla, aby byla dosažena viskozita nutná pro udržení tvaru kostky na chladícím páse po extruzi. Zbytek sodného mýdla bude krystalovat a vytvoří . -rt-- -'«4- 12 4 po opuštění mrazáku navzájem spojenou síťovou strukturu.

S použitím činidla zvyšujícího viskozitu je požadováno menší množství sodného mýdla k získání stejné úrovně navzájem spojené síťové struktury.

Přítomnost činidla zvyšujícího viskozitu snižuje celkový obsah hrubého sodného mýdla požadovaného k vytvoření navzájem spojené síťové struktury.

Zvlášť výhodné činidlo zvyšující viskozitu je petrolatum, poněvadž jeho použitím se dosáhne vyšší výstupní teploty z mrazáku. Je výhodné, aby tato teplota byla co nejvyšší, při zachování tvaru kostky na pohyblivém pásu. Je to způsobeno tím, že krystalizace po výstupu z mrazáku a tudíž i lepší propojená struktura se tvoří při vyšší teplotě. Jako typický příklad lze uvést, že přídavkem petroláta lze výstupní teplotu z mrazáku zvýšit z 10 až 30« na 60 až 80» C

Sodné mýdlo se výhodně použije v množství alespoň 50 Sí hmot. celkového množství mýdla nacházejícího se v kostce nebo v množství alespoň 15 % hmot.celkového množství kompozice pro přípravu kostky.

Obsah draselného a/nebo triethanolaminového mýdla by neměl překročit jednu třetinu, výhodně jednu čtvrtinu obsahu sodného mýdla.

Syntetická detergentní složka kompozic pro přípravu kostky podle vynálezu může být vybrána ze skupiny zahrnující aniontové, neiontové, amíoterní a obojetné syntetické detergenty. Pro kompozice podle vynálezu mohou být vybrány jak nízko či vysoko pěnící povrchově aktivní látky, tak povrchově aktivní látky s malou či velkou rozpustností ve vodě.

Příklady vhodných syntetických detergentů pro použití podle vynálezu jsou popsány v US patentu č. 3 351 558, Zimmerer, vydaný 7. 11. 1967, sloupec 6, řádek 70 až sloupec 7, řádek 74, uváděný zde jako odkaz.

Příklady zahrnují ve vodě rozpustné sole organických sulíonových kyselin a alifatické estery kyseliny sírové, jako jsou ve vodě rozpustné sole organických sirných reakčních

produktů, které mají v molekule alkylový zbytek s 10 až 22 atomy atomy uhlíku a zbytky vybrané ze skupiny obsahující esterové skupiny kyseliny sulfonové a kyseliny sírové.

Syntetické sulfátové detergenty, které jsou zvlášť zajímavé jsou normální tuhé sole alkalických kovů esterů kyseliny sírové a primárních alifatických alkoholů obsahujících 10 až 22 atomů uhlíku. Tak zde mohou být použity sodné a draselné sole alkylsírových kyselin získaných ze směsi vyšších alkoholů odvozených redukcí loje nebo redukcí kokosového oleje, palmového oleje, stearinu, palmového kernelového oleje, babasového kernelového oleje nebo ostatních olejů kokosového druhu.

Ostatní alifatické estery kyseliny sírové, které zde mohou být použity zahrnují ve vodě rozpustné sole esterů kyseliny sírové s vícemocnými alkoholy, které jsou neúplně esterifikované s karboxylovými kyselinami o vysoké molekulární hmotnosti tvořícími mýdla. Takové syntetické detergenty zahrnují ve vodě rozpustné sole alkalických kovů esterů kyseliny sírové odvozené od monoglyceridů mastných kyselin s vyšší molekulární hmotností, jako jsou sodné a draselné sole esteru mastných kyselin kokosového oleje a monoesteru l,2-hydroxypropan-3-sírové kyseliny, monomyristoylethylenglykolsulfát sodný a draselný a monolauryldiglycerolsulfát sodný a draselný.

Syntetické povrchově aktivní látky a ostatní, v obvyklých mycích produktech volitelně používané materiály jsou také užitečné v tomto vynálezu. Některé složky, jako jsou určité hygroskopické syntetické povrchově aktivní látky, které jsou normálně používané v kapalinách a které se velmi obtížně zavádí do normálních mycích kostek, jsou velmi kompatibilní v kostkách podle vynálezu. Navíc je obtížné zavést do normálních mycích kostek nehygroskopické povrchově aktivní látky s vysokým obsahem vody (více než 20 % vody), zatímco toto je snadno proveditelné podle vynálezu. Všechny známé syntetické povrchově aktivní látky, které jsou používané v mycích produktech jsou užitečné v kompozici podle vynálezu. Mycí produkty popisované v patentové literatuře obsahují velké množství syntetických povrchově aktivních látek. Některé vhodné povrchově aktivní látky a jiné složky mycích produktů jsou popsány v následujících odkazech:

Patent č._Datum vydání_Vynálezce

4	061	602	12/1977	Oberstar a kol.
4	234	464	11/1980	Morshauser
4	472	297	9/1984	Bolich a kol.
4	491	539	1/1985	Hoskins a kol.
4	540	507	9/1985	Grollier
4	565	647	1/1986	Llenado
4	673	525	6/1987	Smáli a kol.
4	704	224	11/1985	Saud
4	788	006	11/1988	Bolich Jr. a kol
4	812	253	3/1989	Smáli a kol.
4	820	447	4/1989	Medcalf a kol.
4	906	459	3/1990	Cobb a kol.
4	923	625	5/1990	Simion a kol.
4	954	282	9/1990	Rys a kol.

Všechny tyto patenty jsou zde uvedeny jako odkaz. Některé výhodné syntetické povrchově aktivní látky jsou uvedeny v příkladech vynálezu. Výhodné syntetické povrchově aktivní systémy jsou navrženy s ohledem na stabilitu vzhledu kostky, pěnivost, mycí schopnost a jemnost.

Je třeba poznamenat, že mírnost povrchově aktivních látek může být měřena testem destrukce bariéry pokožky, který je používán k ocenění potenciální dráždivosti povrchové aktivní látky. V tomto testu čím mírnější je účinek povrchové aktivní látky, tím méně je narušena bariéra pokožky. Destrukce této bariéry je měřena relativním množstvím radioaktivně značené vody (tritiová voda), která prochází z testovacího roztoku povrchovou vrstvou kůže do fyziologického roztoku obsaženého v komůrce přístroje. Tento pokus je popsán T.J. Franzem v J. Invest. Derroatol.. 1975, 64, str. 190-195 a v US patentu č. 4 673 525, Smáli a kol., vydaný 16.6.1987, uváděné zde jako odkaz a které uvádějí jemné alkylglycerylethersulfonátové povrchově aktivní látky obsahující standartní směs alkylglycerylethersulfonátů.

Testování porušením bariéry se používá pro výběr mírných povrchově aktivních látek. Některé výhodné mírné syntetické povrchově aktivní látky jsou popsány ve výše uvedených patentech autorů Smáli a kol. a Rys a kol. Některé specifické příklady výhodných povrchově aktivních látek jsou použity v příkladech popsaných v této přihlášce vynálezu.

Jako příklady mírných syntetických detergentních povrchově aktivních látek zvyšujících pěnivost jsou uvedeny lauroylsarkosinát sodný, alkylglycerylethersulfonát, dodecylbenzensulfonát sodný, sulfonované estery mastných kyselin, kokosylisethionát sodný a sulfonované mastné kyseliny.

Řada příkladů jiných povrchově aktivních látek je popsána v patentech uváděných zde jako odkaz. Zahrnují ostatní alkylsulfáty, aniontové acylsarkosináty, methylacyltauráty, N-acylglutamáty, acylisethionáty, lineární alkylbenzensulfonáty, alkylsulfojantaráty, alkylfosfátové estery, ethoxylované alkylfosfátové estery, tridecylsulfáty, proteinové kondenzáty, směsi ethoxylováných alkylsulfátů a alkylaminoxidů, betainy, sultainy a jejich směsi. Mezi povrchově aktivní látky jsou také zahrnuty alkylethersulfáty s 1 až 12 ethoxyskupinami, zejména laurylethersulfáty sodné a amonné.

Alkylové řetězce v těchto jiných povrchově aktivních látkách jsou C_g_22' výhodně ^ιο-18’ Alkylglykosidy a methylglukosové estery jsou jemné neiontové povrchově aktivní látky, které mohou být smíchány s ostatními jemnými aniontovými nebo amfoterními povrchově aktivními látkami v kompozicích podle vynálezu. Alkylpolyglykosidové detergenty jsou výhodná činidla zvyšující pěnivost. Alkylové skupiny se mohou měnit od 8 do 22 a glykosidové jednotky v molekule se mohou měnit od 1,1 do 5 tak, aby bylo dosaženo rovnováhy mezi hydrofilní a hydrofobní částí molekuly. Výhodné jsou kombinace C₈_₁₈, zejména C₁₂-i6 alkylpolyglykosidů s průměrným stupněm glykosidace od 1,1 do 2,7, výhodně od 1,2 do 2,5.

Sulfonované estery esterů mastných kyselin jsou výhodné, jestliže délka řetězce karboxylové kyseliny je C₈_₂₂, výhodně ^c12-18' ^d®lka řetězce esteralkoholu je C-^g. Jsou zahrnuty α-sulfomethyllaurát sodný, α-sulfomethylkokoát sodný a α-sulfomethyltalowát sodný.

Aminoxidové detergenty dobře zvyšují pěnivost. Některé výhodné aminoxidy jsou C₈_₁₈, výhodně ^ciq-16 alkyldimethylaminoxidy a Cg-jgi výhodné C₁₂_₁₆ acylamidopropyldimethylaminoxidy, kde acyl je zbytek odvozený od mastné kyseliny, a jejich směsi.

Alkanolamidy mastných kyselin dobře zvyšují pěnivost. Některé z výhodných alkanolamidů jsou c_g_₁₈, výhodně C12-I6 monoethanolamidy, diethanolamidy a monoisopropanolamidy a jejich směsi.

Ostatní detergentní povrchově aktivní látky jsou alkylethoxykarboxyláty obecného vzorce

RO(CH₂CH₂O)_kCH₂COOM⁺ ve kterém R znamená C₈_₂₂ alkylskupinu, k znamená číslo od 0 do 10 a M znamená kation a amidy polyhydroxylových mastných kyselin obecného vzorce

R²C(=O)N(R¹)Z ve kterém znamená R¹ Η, C1-4 uhlovodíkový zbytek, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl nebo jejich směsi, R² znamená C5_₃₁ uhlovodíkový zbytek a Z znamená polyhydroxyuhlovodíkový zbytek s lineárním řetězcem který obsahuje alespoň 3 hydroxylové skupiny přímo vázané k řetězci nebo jejich alkoxylované deriváty.

Betainy jsou činidla, která dobře zvyšují pěnivost. Betainy, jako C_g_₁₈, výhodně C₁₂_₁₆ alkylbetainy, např. kokosylbetainy nebo C₈.₁₈, výhodně C₁₂-16 acylamidobetainy, např.

kokosylamidopropylbetain a jejich směsi jsou výhodné.

Některé z výhodných povrchově aktivních látek jsou hygroskopické syntetické povrchově aktivní látky které absorbují během tří dnů při 26°C a při 80% reativní vlhkosti alespoň 20 % své váhy. Hygroskopické povrchově aktivní látky zlepšují pěnivost kostky. Některé výhodné hygroskopické syntetické povrchově aktivní látky jsou uvedeny níže. Všimněte si, že všechny nejsou hygroskopické.

Hygroskopičnost některých povrchově aktivních látek

Hygroskopické povrchově aktivní látky mají schopnost vázat minimálně 20 % své hmotnosti vlhkosti.

Třída: neiontové

Sulfonáty

Celková % absorbované vlhkosti*

Cg glycerylethersulfonát sodný ^c12-14 gly^ceryl^ethersulfonát sodný C₁₆ glycerylethersulfonát sodný Kokosylmonoglyceridsulfonát sodný

39.8

22.9 71,4

3,5

Sodné sole ^c8-16 alkylglycerylethersulfonátů g-sulfoesterv a kyseliny Celková % absorbované vlhkosti* g-sulfomethyllaurát/myristát sodný α-sulfomethylmyristát sodný g-sulfohexyllaurát sodný

39,3

44,5

23,2 α-sulfomethyl/hexyllaurát a myristát sodný 26,3 g-sulfomethylpalmitát sodný a-sulfomethylstearát sodný 2-sulfonát sodný kyseliny laurové 2-sulfonát sodný kyseliny palmitové 2-sulfonát sodný kyseliny stearové

3.7 4,2 0,2

3.8 0,0

R-j^C (SO₃-Na⁺) -C00R₂ ^R1 ~ ^C8-14' ^R2 ” ^Cl-8

Celková % absorbované vlhkosti

Alkylisethionátv sodné

Laurylisethionát sodný

Kokosylisethionát sodný

31,7

11,0

Sarkosinátv

Laurylsarkosinát sodný Stearylsarkosinát sodný Kokosylsarkosinát sodný

Celková % absorbované vlhkosti*

8,8

13,3

18,7

Alkylsulfátv

Laurylsulfát sodný Laureth-l-sulfát sodný Oleylsulfát sodný Cetarylsulfát sodný Cetylsulfát sodný

Celková % absorbované vlhkosti*

28,2

37,6

20,3

4,7

2,25

R₁(OCH₂CH₂)_nOSO₃-X Rj» C_Q_₁₄, C₁₆_₂₀ s alespoň jednou dvojnou vazbou, x = 0 až 18

Acvlqlutamátv

Kokosylglutamát sodný Laurylglutamát sodný Myristylglutamát sodný Stearylglutamát sodný

Celková % absorbované vlhkosti

26.7

17.8 18,1 12,0

Alkvletherkarboxvlátv_Celková % absorbované vlhkosti*

Laureth-5-karboxylát sodný 3 2,2

Palmityl-20-karboxylát sodný 50,2

R₁-(O-CH₂CH₂)_nCO₂- R_x = Cg_₁₈, η = 1 až 30

Sulfosukcinátv_Celková % absorbované vlhkosti*

Laurethsulfosukcinát dvoj sodný 33,5 w

Fosforečnany_Celková % absorbované vlhkosti

Monoalkyl (70 % Ci₂/³° % c₁₄) fosforečnan sodný

21,1

Třída: amfoterní

Betainv	Celková % absorbované vlhkosti
Kokosylbetain	70,0
Kokosylamidopropylbetain	48,2
Palmitylamidopropylbetain	46,5
Isostearylamidopropylbetain	44,3
Sultainv	Celková % absorbované vlhkosti
Kokosylamidopropylhydroxysultain 59,5
Aminoxidv	Celková % absorbované vlhkosti
Palmityldimethylaminoxid	34,0
Myristyldimethylaminoxid	46,0
Kokosylamidopropylaminoxid	43,3
Odvozené oroteinv	Celková % absorbované vlhkosti¹
Na/TEA C₁₂ hydrolyzovaný keratin 34,7

* 3 dny, 26°C/80 % relativní vlhkosti

Celková absorbovaná vlhkost se počítá jako součet procentuelního obsahu vlhkosti po vysušení materiálu a získaného obsahu procentuální vlhkosti.

Polymerní přípravky s jemnými účinky na kůži jsou popsány v patentech autorů Smáli a kol. a Medcalf a kol. Kationtové syntetické polymery užitečné v tomto vynálezu jsou kationtové polyalkyleniminy, ethoxypolyalkyleniminy a dichlorid póly [ N- [-3-( dimethy lamonio) propyl ]-N'-[ 3-ethylenoxyethylendimethylamonio)propyl]močoviny, z nichž posledně jmenovaný je dostupný od fy Miranol Chemical Co. Inc. pod obchodní značkou Miranol A-15, registrační číslo CAS 68555-36-2.

Výhodné kationtové polymerní prostředky s příznivými účinky na kůži podle vynálezu jsou kationtové polysacharidy ze třidy kationtových guarových gum s molekulární hmotností 1 000 až 3 000 000. Zvlášú výhodné jsou gumy s molekulární hmotností

I

- 20 500 až 350 000. Tyto polymery mají polysacharidové hlavni řetězce obsahující galaktomannanové jednotky a stupeří kationtové substituce je v rozmezí od 0,04 na anhydroglúkosovou jednotku do 0,80 na anhydroglúkosovou jednotku, kde substituovaná kationtová skupina je adukt 2,3-epoxypropy1trimethylamoniumchloridu na přírodní polysacharidový řetězec. Jako- příklady jsou uvedeny JAGUAR” C-14-S, C-15, C-17 a C-376FA, prodávané fy Celanese

Corporation. Aby bylo dosaženo příznivých výsledků popsaných ve vynálezu je nezbytné, aby polymer se vyznačoval takovými strukturálními a fyzikálními vlasnostmi, které by mu umožňovaly dosáhnout plné hydratace a současně aby se nechal dobře zavádět do mýdla.

Jemná mycí kostka na kůži podle vynálezu může obsahovat od 0,5 do 20 X hmot. směsi silikonové gumy a silikonové tekutiny, kde poměr guma:silikonová tekutina je od 10:1 do 1:10, výhodně od .4:1 do 1:4, ne jvýhodně ji od 3:2 do 2:3.

Silikonové gumy a fluidní směsi používané v šamponech a/nebo kondicionérech jsou popsány v US patentech č. 4 906 459, Cobb a kol., vydaný 6. 3. 1990, 4 788 006, Bolich Jr. a kol., vydaný 29. 11. 1988, 4 741 855, Grote a kol., vydaný 3. 5. 1988, 4 728 457, Fieler a kol., vydaný 1. 3. 1988, 4 704 272, Oh a kol., vydaný 3. 11. 1987 a 2 826 551, Geen, vydaný 11. 3. 1958, všechny zde uváděné jako odkaz.

Silikonová komponenta může být přítomna v kostce v množství které je účinné k příznivým vlivům na kůži, např. 0,5 až 20 X X hmot., nejvýhodněji 3 až 12 X tekutina zde znamená silikon s viskozitou při 25® C 5 až 600 000 cSt, výhodněji 350 až 100 00 cSt. Silikonová guma zde znamená silikon s molekulární hmotností 200 000 až 1 000 000 a s viskozitou větší než 600 000 cSt.

Molekulární hmotnost a viskozita vybraných siloxanů určí, zda se jedná o gumu nebo · o tekutinu. Silikonové gumy a silikonové tekutiny jsou smíchány a zavedou se do směsi podle vynálezu.

Ostatní složky podle vynálezu se používají pro různé použití. Např. parfémy se mohou použít při přípravě přípravků na

1,5 až 16 Silikonová hmot., výhodně hmot.kompozice.

- 21 mytí kůže, obvykl© v množství od 0,1 až 2 X hmot. kompozice. Alkoholy, hydrotropy, barviva a plniva, jako jsou talek, jíl, ve vodě nerozpustný, velmi jemným uhličitan vápenatý a dextrin mohou být rovněž použity. Cetarylalkohol je směs cetyl a stearyl alkoholů. Stabilizátory, např. ethylendiamintetraacetát sodný (EDTA), obvykl© používaný v množství méně než 1 X hmot. kompozice se může použit v mycích prostředcích za účelem ochrany barvy a degradace zápachu. Antibakteriální činidla se obvykle použijí v množství do 1,5 % hmot.. Výše uvedené patenty popisují takové složky a přípravky které mohou být použity v kostkách podle vynálezu a které jsou zde uváděny jako odkaz.

Některé kostky podle vynálezu obsahují 15 až 85 X hmot. vláken mýdel uvedených sodných solí mastných kyselin, 15 až 60 % hmot. vody a alespoň 1 X hmot. dalších složek vybraných z ostatních mýdel, činidel zvyšujících viskozitu, zvlhčovadel, barviv, rozpouštědel, ve vodě rozpustných organických látek, solí a hydrátů solí, ostatních jemných, ve vodě nerozpustných látek, plniv, syntetických povrchově aktivních látek, jemných prostředků na kůži, paríémů, stabilizátorů a jejich směsi.

Některé tuhé kostky podle vynálezu obsahují 20 až 50 X hmot. vláknitých mýdel sodných solí mastných kyselin obsahující alespoň 75 X hmot. nasycených mastných alkylových řetězců s 12 až 24 atomy uhlíku, z nichž alespoň 25 X hmot.je s rovným řetězcem. Viz tabulku IA pro sloupec vyjadřující výhodnější rozsahy.

Některé kompozice pro osobní mycí mýdlovou tuhou kostku obsahuji pevnou, vzájemně propojenou síť vláken sodného mýdla, kde sodná sůl mastné kyseliny mýdla obsahuje alespoň 75 X hmot. alkylových řetězců s 12 až 24 atomy uhlíku odvozené od nasycených mastných kyselin, přičemž alespoň 25 X hmot. alkylových řetězců odvozených od nasycených mastných kyselin je s rovným řetězcem a 2 až 40 X hmot. hygroskopické syntetické povrchově aktivní látky, kde uvedená hygroskopické syntetická povrchově aktivní látka je vybrána z povrchově aktivních látek které absorbují při 26® C a 809S relativní vlhkosti během tří dnů alespoň 20 X hmot. vody vztažené na hmotnost původní sušiny.

- 22 Některé výhodné tuhé kostky mohou obsahovat kombinaci 20 až 35 as hmot. vody a do 40 % hmot. zde popsaných detergentd. Jiné kostky mají velký rozsah (15 až 60 as hmot.) velmi jemných složek, které nahrazují štiplavější sodné mýdlo, následkem čehož se získají velmi jemné kostky. Některé tuhé kostky mohou obsahovat do 40 as hmot. petrolata, které může zlepšit jemnost a zpracování kostek. Jemné složky dále zahrnují ve vodě rozpustné organické látky, vosky a tuky s výhodnými rozsahy uvedenými v tabulce 4.

Některé ze složek zlepšují vzhled kostky. Prostředky ovlivňující vzhled kostky (ochrana proti zadržování vody a proti vysychání) jsou výhodně vybrány ze skupiny obsahující;

kompatibilní soli a hydráty solí, ve vodě rozpustné organické látky, jako polyoly, močovina, hlinitokřemičitany a jíly a jejich směsi, jak je uvedeno v tabulce 4.

Ve vodě rozpustné organické látky se rovněž používají ke stabilizaci vzhledu mýdlových kostek podle tohoto vynálezu. Některé výhodné ve vodě rozpustné organické látky jsou propylenglykol, glycerin, ethylenglykol, sacharosa, močovina a jiné kompatibilní polyoly.

Zvlášť výhodnou ve vodě rozpustnou organickou látkou je propylenglykol. Ostatní kompatibilní organické látky zahrnují polyoly, jako jsou ethylenglykol nebo 1,7-heptandiol, monoa polyethylen a propylenglykoly do molekulární hmotnosti 8 000, jakékoliv jejich mono-Ci-4 alkylethery, sorbitol, glycerol, glykosa, diglycerol, sacharosa, laktosa, dextrosa, 2-pentanol, 1-butanol, mono-, di- a triethanolamin, 2-amino-l-butanol apod., zejména vícemocné alkoholy.

Termín polyol je zde užit ve významu pro neredukující cukr,, např. sacharosu. Pokud není uvedeno jinak, termín sacharosa zde zahrnuje sacharosu, její deriváty a podobné neredukující cukry a podobné polyoly které se vyznačují značnou stabilitou při teplotě zpracování mýdla tj. okolo 98· C. Jsou uváděny např. trialosa, rafinoea, stachyosa, sorbitol, laktitol a maltitol.

Sacharosa neredukuje Fehlingův roztok a následkem toho je

klasifikována jako neredukující disacharid. Vyrábí se od roku 2 000 př. Kr. ze šťávy cukrové třtiny a od začátku 19. století z cukrové třtiny. Sacharosa je krystalická (jednoklonná) pevná látka tající při teplotě 160 až 186° C, v závislosti na krystalizačním rozpouštědle.

Kompatibilní sole a hydráty solí se používají ke stabilizaci vzhledu kostky retencí vody. Jako výhodné sole se používají chlorid sodný, síran sodný, hydrogenfosforečnan sodný, pyrofosforečnan sodný a tetraboritan sodný.

Obvyklé kompatibilní sole a hydráty solí, které se používají zahrnují sodné, draselné, hořečnaté, vápenaté, hlinité, litné a amonné sole anorganických kyselin a karboxylových kyselin nebo jiných organických kyselin obsahujících do 6 atomů uhlíku, odpovídající hydráty a jejich směsi. Anorganické sole zahrnují chlorid, bromid, síran, metakřemičitan, ortofosforečnan, pyrofosforečnan, polyfosforečnan, metaboritan, tetraboritan a uhličitan. Organické sole zahrnují acetát, mravenčan, methylsulfát a citrát.

Dále mohou být použity sole ve vodě rozpustných aminů, výhodné jsou chloridy monoethanolaminu, diethanolaminu a triethanolaminu.

Činidla zvyšující viskozitu

Jako činidla zvyšující viskositu se v tomto vynálezu používají hlinitokřemičitany a jiné jíly. Některé výhodné jíly jsou uvedeny v US patentu č. 4 605 509 a 4 274 975, uváděné zde jako odkaz.

Ostatní typy jílů zahrnují zeolit, kaolinit, montmorillonit, attapulgit, illit, bentonit a halloysit. Další výhodné jíly jsou kaolin a kalcinované jíly.

Vosky, vazelíny a tuky mohou být účinná činidla zvyšující viskozitu. Navíc mohou být prostředky zvyšující jemnost mýdla. Vosky, vazelíny a tuky mohou být založeny na ropných voscích (parafin mikrokristalický a petrolatum), rostlinných voscích (karnauba, palmový vosk, kandelilový vosk, vosk z cukrové třtiny a rostlinné triglyceridy), živočišné vosky (včelí vosk, vorvaninový vosk, vlněný vosk, šelakový vosk, lanolin a živočišné triglyceridy), minerální vosky (montar, ozokerit, a ceresin) a syntetické vosky (Fischer-Tropsch). Vosky jsou zcela tuhé při teplotě místnosti (tj. 15 až 30° C), zatímco vazelíny a tuky jsou při teplotě místnosti polotuhé.

Výhodným uhlovodíkovým voskem je petrolatum, jako je Snow White Petrolatum USP” od fy Penreco Co, s teplotou tání v rozmezí od 50 do 57° c.

výhodný vosk je použit ve zde popsaných příkladech. Výhodný vosk má teplotu tání 4a až 85° C, výhodně 52 až 79° C. Výhodný parafinový vosk je zcela rafinovaný ropný vosk s teplotou tání 49 až 60° C. Tento vosk je bez zápachu a bez chuti a splňuje FDA požadavky pro použití jako povlaky na potraviny a pro jejich obaly. Tyto parafiny jsou komerčně dostupné. Parafin může být vhodně získán např. od The Standard Oil Co., Ohio pod obchodním názvem Factowax R-133.

Další vhodné vosky jsou prodávány fy National Wax Co. pod obchodními názvy 9182 a 6971 a mají teplotu tání 55° C.

Parafin je v kostce výhodně přítomen v množství 3 až 20 % hmot. Parafinová složka dodává produktu jemnost působení na kůži, plastičnost, pevnost a schopnost zpracování. Dodává kostce rovněž lesklý vzhled a hladkost.

Parafinová složka se volitelně doplňuje raikrokrystalickým voskem. Vhodný mikrokrystalický vosk má teplotu tání např. od 60 do 85’ C, výhodně od 62 do 79° C. Vosk splňuje požadavky FDA kladené na mikrokrystalické vosky pro potraviny. Velmi vhodný mikrokrystalický vosk se získá od fy Witco Chemical Co., pod obchodní značkou Multiwax X-145A. Mikrokrystalický vosk je v kostce výhodně přítomen v množství od 0,5 do 5 % hmot.

Mikrokrystalický vosk jako složka dodává kostce vláčnost při teplotě místnosti.

Jako činidla zvyšující viskozitu mohou být dále použity hořečnaté a vápenaté sole nasycených mastných kyselin s řetězcem délky C₁₂-24° ^Jsou mírnější než odpovídající sodná sůl karboxylových kyselin a mohou snižovat nepříjemný pocit při oplachování.

Výhodná příprava kostky

Pro přípravu tuhé kostky podle vynálezu se používá postup obsahující následující kroky:

1. Smíchání

Příslušné mýdlo se připraví in sítu smícháním příslušných mastných kyselin obsahujících v podstatě řetězce délky C₁₂-24 ^svhodnou bází nebo směsí bází, obsahujících hydroxid sodný, litný, hořečnatý, vápenatý a draselný a triethanolamin. Mastná kyselina, báze a voda se smíchají při teplotě 76 až 93’ C za vzniku mýdla. Použije se dostatečné množství vody, takže směs se může míchat. Přidají se další složky, přičemž se teplota směsi udržuje v rozsahu 82 až 93° C. Optimální teplota míchání je závislá na jednotlivých přípravcích.

2. Volitelné operace - provzdušňování, adice vedlejších složek a rychlé sušení

Provzdušňování (volitelně) uvedené směsi a přidání parfému (pouze při sušení) a ostatních vedlejších složek čerpadlem nebo jiným inline pracujícím mixérem. Směs z kroku (1) se případně suší za účelem snížení množství vody, výhodně na 20 až 40 %. Poté následuje rychlé sušení při teplotě 135 až 157° C a při tlaku 15,3 až 68,9 kPa.

3. Mrazák

Chlazení směsi se provádí v tepelném výměníku se škrábanými stěnami (mrazák) k částečné krystalizaci složek z počáteční teploty 82 až 93’ C nebo z teploty 93 až 104’ C (bylo-li prováděno sušení) na konečnou teplotu výhodně 57 až 82’ C, výhodněji na teplotu 63 až 82’ C, nej výhodněji na teplotu 68 až 79’ C. Tato finální teplota, také zde nazývaná výstupní teplota z mrazáku, je typicky maximální teplota, při které je zátka hladká a drží svůj tvar na pohyblivém pásu (krok 4).

4. Protlačování

Ochlazená směs z kroku 3 se protlačuje na pohyblivý pás jako měkká zátka, která se poté ochlazuje a zcela krystalizuje a pak se provádí vyrážení a balení. Zátky se výhodně formují operacemi využívajícími protlačování, jak je uvedeno v US patentovém dokumentu č. 3 835 059. Některé kompozice krystalizují v mrazáku (krok 3), čímž se získají polotuhé kompozice s dostatečnou viskozitou k udržení tvaru na pásu, zatímco k další krystalizací dochází po protlačování, což má za následek ztvrdnutí kostky. Finální krystalizací sodného mýdla podle vynálezu se získá vzájemně propojená, polokontinuální, otevřená síťová struktura v tuhé kostce.

Příklady provedení vynálezu

Následující příklady jsou ilustrativní a v žádném případě neomezují rozsah vynálezu. Všechny směsi pro kostku jsou připraveny za použití mrazícího, zde popsaného postupu. Všechny rozsahy a poměry, teploty, výsledky atd. zde použité jsou, pokud není uvedeno jinak, přibližné.

Popis testování u příkladů

1. Tvrdost kostky je určována měřením hloubky penetrace (v mm) kónického závaží do kostky. Pokud je naměřená hodnota 5 mm nebo menší, jedná se o tvrdou kostku, při hodnotách 5 až 10 mm se jedná o mírně tvrdou kostku a při hodnotách větších než 10 mm hovoříme o měkké kostce.

2. Stupeň mazlavosti se určí následovně: (1) kostka mýdla se umístí na vyvýšené místo v kulaté vaničce o průměru 1 400 mm, (2) dó vaničky se přidá 200 ml vody pokojové teploty tak, že 3 mm kostky jsou ponořeny ve vodě, (3) kostka se nechá namočit přes noc (15 hodin), (4) kostka se otočí (překlopí) a hodnotí se kvalitativně co se týče množství mazlavosti a její charakteristiky. Hodnotí se na stupnici l až 10, kde 10 znamená žádnou mazlavost, 9,0 až 9,5 znamená extrémně nízkou mazlavost, 7,0 až 8,5 znamená dobrou mazlavost, lepší než u běžných mýdel na trhu, 4,5 až 6,5 znamená mazlavost rovnou nej lepším mýdlům na trhu a 4,0 a méně znamená špatnou mazlavost.

Příklady 1-4

Distribuce délky řetězce u mastné kyseliny (% celku mastné kyseliny)

Složka	Příklad 1	Příklad 2	Příklad 3	Příklad
	hmot. %	hmot. %	hmot. %	hmot. %
^c12	12,5	12,5
^c14	12,5	12,5
^C16	37,5	37,5	50,0	50,0
^C18	37,5	37,5	50,0	50,0

Kompozice (% z celé kostky)

Sodné mýdlo	77,18	44,4	44,4	34,1
Draselné mýdlo				8,5
Volná mastná kyselina -	0,13	1,17	1,12
Horečnaté mýdlo	-	-	-	-
Parafin (t. tání 55	⁰ o-	3,5	-	-
Lauroylsarkosinát
sodný	-	5,84	11,67	11,21
Kokosylbetain	-	11,65	9,34	8,97
Propylenglykol	-	5,84	5,84	5,61
Chlorid sodný	0,57	•3,6	3,11	2,99
Voda	22,2	24,7	24,0	27,0
Výstupní teplota
z mrazáku	66° C	59° C	59’ C	63° C
Tvrdost (mm
penetrace)	2,9	5,5	7,3	6,3
Mazlavost	10	7,5	7,0	7,5
Příklad 1 zahrnuje sodné	mýdlo a vodu.	Vzájemně propojená
síéová struktura je	ukázána na	. obrázcích 1	a 2. Mýdlo v	příkladu
1 nevykazuje žádnou	mazlavost,	pěnivost je	však nízká.

Příklady 2 až 4 demonstrují schopnost zavedení dalších složek do tuhé kostky s vzájemně propojenou sítí. Obrázky 3 až 5 ukazují vzájemně propojenou sítovou strukturu. Příklady 2 až 4 zahrnují syntetické povrchově aktivní látky, draselná mýdla a/nebo propylenglykol. Příklady 2 až 4 představují tuhé kostky s dobrou mazlavostí a dobrou pěnivostí.

Příklady 5-8

Kompozice	Příklad 5	Příklad 6	Příklad 7	Příklad
(% z celé kostkv)	hmot. %	hmot. %	hmot. %	hmot. %
Mýdlo myristátu
sodného (100 %)	28,52	29,94	33,1	24,86
Volná mastná kyselina	0,95	1,00	1,10	0,99
Petrolatum, bílé USP	-	19,96	22,07	9,95
Parafin (t. tání 55* C)	6,18	-	-	5,97
Kalcinovaný jíl	3,80	2,99	3,31	3,98
Lauroylsarkosinát
sodný	6,65	6,99	7,72	6,96
Kokosylbetain	4,75	4,99	5,52	4,97
Propylenglykol	10,46	-	-	9,95
Chlorid sodný	3,84	1,04	1,15	2,03
Parfém	-	0,20	0,22	-
Voda	34,53	32,6	25,5	30,01
Výstupní teplota
z mrazáku	49° C	61° C	62’ C	48’ C
Tvrdost (mm
penetrace)	7,6	4,90	5,0	6,5
Mazlavost	8,5	9,5	9,0	9,0

Porovnání příkladů 5 a 6 demonstruje účinek petroláta na zpracování tuhé kostky a na mazlavost kostky. Kostka v příkladu 5 má dobrou mazlavost, 8,5, kostka v příkladu 6 má lepší mazlavost, 9,5. Struktura kostky v příkladu 5 je ukázána v obrázcích 6 a 7.

U příkladu 6 byla lepší (vyšší) teplota výstupu z mrazáku než u příkladu 5. Příklady 6 a 7 jsou podobné s výjimkou toho. Se produkt- v přikladu 7 byl částečně sušen před vstupem do mrazáku. Žádná ztráta klíčových parametrů nebyla zjištěna.

Tuhá kostka příkladu 8 zahrnuje kombinaci parafinu, petrolata, jílu a nižšího obsahu sodného mýdla. Všechny kostky podle příkladů i až 8 mají velmi nízkou mazlavost a dobrou pěnivost.

Příklady 9-11

KamESaig.g_Přiklad 9_Přiklad 10_Přiklad 11 (¾ z celé kostky)_hmot ¾_hmot. %_hmot. %

Mýdlo myristátu

sodného (100 &)	18,12	36,09	28, 0
Volná mastná kyselina	0,10	0,57	0,50
Hořečnaté mýdlo	27,16	11,29	5,0
Petrolátum, bílé USP	-	-	22,50
Lauroylsarkosinát
sodný	9,56	10,18	3,0
Kokosylbetain	7,51	5,66	10,0
Propy leng-ly kol	10,87	9,05	3,5
Chlorid sodný	2,65	1,64	2,58
Parfém	-	0, 50	0,50
Voda	23,70	25,0	24,08
Poměr voda/mýdlo	1,3:1	0,7:1	0,9:1
Výstupní teplota
z mrazáku	48° C	56° C	79» C
Tvrdost (mm
penetrace)	7,3	5,9	3,8
Mazlavost	5,3	7,25	9,5

- 30 demonstruj© schopnost připravit tuhou kostku 34 % hmot. kapalin (voda + syntetických povrchově aktivních zvyšujícího viskozitu na bázi

Příklad 9 s průměrnou mazlavosti s propy lencrly kol) , 17 % hmot.

látek, 27 % hmot. činidla hořečnatého mýdla a s nižším obsahem, 19 % Struktura kostky příkladu 9 je ukázána hmot. sodného mýdla, na obr. 8. Tvrdost a mazlavost kostky z příkladu 9 jsou srovnatelné s hodnotami kostek běžně dostupnými na trhu.

Příklad 10 demonstruje schopnost připravit tuhou kostku s dobrou mazlavosti, která má 2x větší obsah sodného mýdla než v případě kostky u příkladu 9 a asi polovinu obsahu hořečnatého mýdla než u kosky přikladu 9. Kostka z příkladu 10 má nej lepší pěnivost ze všech příklad©.

Příklad 11 demonstruje tuhou kostku obsahující 5 % hmot. hořečnatého mýdla a 22,5 X hmot. petrolata. Příklad 11 popisuje tuhou kostku s vynikající mazlavosti a s dobrou pěnivostí.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Osobní mycí tuhá kostka vyznačující se tím, že obsahuje základní strukturu s relativně pevnou, vzájemně propojenou, poiokontinuální, otevřenou, trojrozměrnou, krystalickou sítí neutralizovaných mýdel karboxylových kyselin vybraných ze skupiny obsahující sodná a litná mýdla a jejich směsi, kde se uvedená tuhá kostka vyrábí následujícími kroky:

(1) smíchání roztavené směsi obsahující 15 až 85 % hmot. uvedeného mýdla a 15 až 40 % hmot. vody, vztaženo na hmotnost kostky, (2) chlazení uvedené směsi do polotuhého stavu v tepelném výměníku se škrábanými stěnami, (3) vytlačování uvedené polotuhé hmoty jako měkkou zátku a (4) další chlazení a krystalizací uvedené měkké zátky, dokud neztuhne a nevznikne uvedená osobní mycí tuhá kostka.
2. Osobní mycí tuhá kostka podle nároku 1, vy znač uj íc ís elt í m , že uvedená síť obsahuje vláknité krystaly sodných solí karboxylových kyselin (mýdel) a kde uvedená mýdla jsou sole karboxylových mastných kyselin, které mají nasycené mastné alkylové řetězce s 12 až 24 atomy uhlíku a jejich směsi, v rozsahu od 75 do 100 % hmot. mýdla mastné kyseliny, přičemž 0 až 20 % hmot. mastné kyseliny je vybráno ze skupiny obsahující (a) mýdla nenasycených mastných karboxylových kyselin a (b) nasycená mýdla s řetězcem mastné kyseliny obsahujícím 10 a méně atomů uhlíku.
3. Osobni mycí tuhá kostka podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že uvedené sodné mýdlo mastné * kyseliny obsahuje alespoň 85 % hmot. mýdla nasycené mastné kyseliny s 12 až 24 atomy uhlíku, přičemž 25 až 100 hmot. této kyseliny je mastná kyselina s přímým řetězcem a kde uvedená kostka dále obsahuje 1 až 70 % hmot., na hmotnost kostky, činidla ''..Λ;

zvyšujícího viskozitu, kd© celkový rozsah uvedené sodné sole karboxylové kyseliny a činidla zvyšujícího viskozitu je 30 až 85

X na hmotnost kostky a kde uvedené činidlo zvyšující viskozitu je vybráno ze skupiny která obsahuje:

(A) 1 až 40 X hmot. vosku, vazelíny nebo tuku a jejich směsi, (B) 1 až 35 X hmot. uvedeného hořečnatého nebo vápenatého mýdla nasycených mastných kyselin s 12 až 24 atomy uhlíku a jejich směsi, (C) 0,5 až 25 X hmot. uvedeného hlinitokřemičitanu nebo jílu a směsi (A), (B) a (C).
4. Osobní mycí tuhá kostka podle nároků 1, 2 nebo 3, vyzná čujícís etím, že kostka obsahuje 1 až 35 3í hmot. uvedeného činidla zvyšujícího viskozitu, 0 až 70 X hmot. dalších složek vybraných ze skupiny obsahující 1 až 15 X hmot. uvedeného draselného mýdla, 1 až 15 * hmot. triethanolaminového mýdla, 1 až 40 X hmot. kompatibilní sole dikarboxylové kyseliny,

1 až 60 X hmot. syntetické povrchově aktivní látky, 1 až 60 X hmot. ostatních velmi jemných, ve vodě nerozpustných látek, 1 až 50 * hmot. ve vodě rozpustných organických látek, 0,5 až 50 X hmot. ostatních kompatibilních solí nebo hydrátů solí, 0,25 až 20 X hmot. polymerních prostředků působících na kůži a jejich směsí.
5. Osobní mycí tuhá kostka podle nároků 1, 2, 3 nebo 4, vyznačuj Icísetím, že uvedená kostka obsahuje 1 až 25 X hmot. uvedené ostatní kompatibilní Bole vybrané ze skupiny obsahující chlorid sodný, síran sodný, hydrogenfosforečnan sodný, pyroíosíorečnan sodný, tetraboritan sodný a ostatní kompatibilní sodné a draselné sole anorganických kyselin a organických kyselin s krátkým řetězcem zahrnující octan sodný a citrát sodný a jejich směsi, přičemž uvedená kostka obsahuje 2 až 40 X hmot. ve vodě rozpustné organické látky vybrané ze skupiny obsahující polyoly a močovinu a kde uvedená kostka obsahuje Ξ až 25 X hmot.vosku t

a kde uvedený vosk má teplotu tání 49 až 85° C.
6. Osobní mycí tuhá kostka podle nároků 1,2, 3, 4 nebo 5, vyznačujícísetim, že uvedená voda a uvedené sodné mýdlo má poměr 0,25:1 až 4:1 a rozsah uvedené vody je 20 až 35 % hmot., kde uvedené mastné alkylové řetězce obsahují 14 až 22 atomů uhlíku a rozsah uvedeného sodného mýdla v uvedené kostce je 20 až 50 X hmot. a kde alespoň 50 X hmot. uvedeného mýdla je s přímým řetězcem a kde rozsah syntetické povrchově aktivní látky je 4 až 25 % hmot. a rozsah uvedeného činidla zvyšujícího viskozitu je 1 až 35 X hmot. a uvedený celkový rozsah sodného mýdla a činidla zvyšujícího viskozitu je 35 až 65 X hmot. a kde rozsah uvedené ve vodě rozpustné organické látky je 2 až 40 X hmot..
7. Způsob výroby osobní mycí tuhé kostky, obsahující základní strukturu s relativně pevnou, vzájemně propojenou, polokontinuální, otevřenou, trojrozměrnou, krystalickou sítí sodných mýdel, vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:

(1) smíchání roztavené směsi obsahující 15 až 85 X hmot. uvedeného mýdla a 15 až 40 X hmot. vody, vztaženo na hmotnost kostky, (2) chlazení uvedené směsi do polotuhého stavu v tepelném výměníku se škrábanými stěnami, (3) vytlačování uvedené polotuhé hmoty jako měkkou zátku a (4) další chlazení a krystalizací uvedené měkké zátky, dokud neztuhne a nevznikne uvedená osobní mycí tuhá kostka a t kde mýdlo z kroku (1) se připraví smícháním mateřské mastné kyseliny, hydroxidu sodného a uvedené vody při teplotě 76 až * 93» C a kde mastná kyselina je vybrána ze skupiny která obsahuje mastné alkylové řetězce s 12 až 24 atomy uhlíku v

- 34 rozsahu 75 až 100 % hmot. na celkovou hmotnost mastné kyseliny a nenasycených mastných kyselin a kde rozsah mastných kyselin s řetězcem o 10 atomech uhlíku a kratěím je 0 až 20 % hmot. celkové mastně kyseliny a kde směs z kroku (i)-se ochladí v tepelném výměníku se Škrábanými stěnami z teploty 82 až 93° C na finální výstupní teplotu 57 až 82® C a kde uvedená ochlazená směs z kroku (2) se protlačí na pohyblivý pás jako měkká zátka, která se poté ochladí k úplné krystalizací a získá se uvedená tuhá kostka.
8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že směs z kroku (1) se rychle suSÍ při teplotě 135 až 157® C a při tlaku 1 550 až 5 170 mm Hg a získá se kostka obsahující 15 až 40 & vlhkosti a kde teplota na vstupu do mrazáku je 93 až 104® C.
9. Způsob podle nároků 7 nebo 8, vyznačující se tím, že výstupní teplota z mrazáku je 63 až 82® C, výhodně 68 až 79® C.
10. Postup podle nároků 7, 8 nebo 9, vyznačuj ícíse tím, že se ke kroku (1) přidají při teplotě 82 až 93® C ostatní složky a činidla zvyěující viskozitu, kde uvedené ostatní složky jsou vybrány ze skupiny obsahující 1 až 15 * hmot. uvedeného draselného mýdla, 1 až 15 % hmot. triethanolaminového mýdla, 1 až 40 * hmot. kompatibilní sole dikarboxylové kyseliny, 1 až 60 * hmot. syntetická povrchová aktivní látky, 1 až 60 % hmot. velmi jemných, ve vodá nerozpustných látek, 1 až 50 * hmot. ve vodě rozpustných organických látek, 0,5 až 50 * hmot.

ostatních kompatibilních solí a hydrátů solí, 0,25 až 20 % hmot.

polymerních přípravků na kůži

- ' í && ·- · i jejich směsi a kde uvedené činidlo zvySujict viskozitu;jo vybí zeskupiny obsahující:

(A) 1 až 40 * hmot^?\/osku>''vazelín^ nebo tuků a jejích směsi, (Β) 1 až 35 % hmot. uvedeného hořečnatého nebo vápenatého mýdla

-35nasycených mastných kyselin s 12 až 24 atomy uhlíku a jejich směsi, (C) 0,5 až 25 % hmot. uvedeného hlinitokřemičitanu nebo jílu a směsi (A), (B) a (C) a kde uvedená kostka obsahuje 20 až 30 % hmot.vody na hmotnost kostky