CN101815539B - 气雾剂组合物 - Google Patents
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Abstract
一种气雾剂组合物,所述气雾剂组合物包含:0.01重量%~1.00重量%的硼酸钠;0.01重量%~1.50重量%的聚甘油酯表面活性剂;小于30重量%的推进剂;和67.5重量%~85.0重量%的水。还描述了气雾剂空气清新剂的制造方法,其中所述气雾剂组合物还包含香料。
Description
技术领域
本发明涉及气雾剂组合物、包含所述组合物的装置和使用所述组合物防止腐蚀的方法。
背景技术
许多被设计来用于家庭应用、硬质表面、织物护理、作为地毯清洁剂的产品在气雾剂容器中销售。一些气雾剂产品在玻璃或塑料容器中销售。大多数容器是金属罐,大多数罐由通常用锡涂布的钢制成,另外一些则由铝制成(其最为昂贵)。锡涂布的金属罐也可以在内侧进行树脂喷漆以提供额外保护。
气雾剂产品的实例有空气清新剂、汽车产品、家用产品、织物护理剂、蜡、上光剂、杀虫剂、熨烫助剂、织物清新剂和地毯清洁剂。
锡涂层保护金属罐对抗迅速腐蚀,但是自身倾向于溶解在水型制剂中。气雾剂制剂含有少于50ppm的水时,镀锡罐的腐蚀一般不会成为严重的问题。然而,如果气雾剂产品的水含量高于50ppm时(尤其是高于150ppm时),则更可能发生因腐蚀而带来的问题。
全球市场趋势正向水型气雾剂制剂发展。其原因主要在于监管问题;气雾剂产品中挥发性有机物含量(VOC)水平的降低已经涉及许多产品的溶剂水平的降低和水含量的增加。目前,理想的是具有低于30重量%的推进剂水平,这不仅可以降低成本,还可以遵守日趋严格的监管限制(例如,在美国,对于空气清新剂产品而言推进剂水平的上限为24.5重量%)。
为满足气雾剂产品、特别是镀锡罐的新市场要求,已经开发出许多腐蚀抑制剂体系。这些产品的实例有硼酸盐、苯甲酸盐、钼酸盐和阴离子表面活性剂(例如月桂酰肌氨酸钠)。
过去,常见的“湿型”(即,水型而非溶剂型)空气清洗剂气雾剂组合物通常含有作为腐蚀抑制剂的亚硝酸盐和作为乳化剂的失水山梨糖醇单油酸酯,以确保水溶性组分和油性组分(例如不溶于水的香料)的均匀乳化。用于镀锡罐的最受认可的抑制剂体系是亚硝酸钠和吗啉。吗啉是帮助将气相保存在气雾剂容器中并给予制剂碱性pH的挥发性碱。该体系可能涉及致癌性非常强的亚硝胺的形成。
另外,即使亚硝酸钠和吗啉通常也不能防止锡涂层的溶解,它们只是将锡涂层的溶解速率降低至可接受的水平。吗啉、亚硝酸钠的量和镀锡板的厚度根据所需保存期限(例如为2年)设计。已据显示,镀锡板溶解形成锡羟基氧化物络合物对于清洁性能具有负面影响。锡络合物在沉积时、特别是喷涂到白色表面上时,通常呈浅黄色至深黄色。白色织物或地毯可能会保持由老化的气雾剂产品的液体所形成的颜色。其它问题涉及诸如咖啡、茶和葡萄酒的一些含有阳离子金属的污渍。这些金属可以与锡羟基氧化物络合物形成棕色络合物,对清洁制剂及其总体清洁性能造成明显的负面影响。
即使经树脂喷漆的镀锡罐通常也需要有效的腐蚀体系。漆层的可能缺陷是会引起坑蚀:其中在有限区域内发生电偶电位(galvanic potential)放电,涉及迅速而较深的腐蚀。即使亚硝酸钠和吗啉也不能防止漆和镀锡板的溶解,因此液体变得发黄,并且内部可能会变暗。另外,由于在产品有效期内形成亚硝胺,也应该避免使用此体系。
由于存在这些健康顾虑和性能问题,理想的是替换亚硝酸盐腐蚀抑制剂。针对这一点的一种解决方案已经使用磷酸盐腐蚀抑制剂来代替亚硝酸盐腐蚀抑制剂,但是这需要经内部喷漆的罐以便获得满意的储存/腐蚀性能,从而使成本增加。
许多腐蚀抑制剂已经在现有技术中得到了鉴定,但是它们还不能阻止镀锡气雾剂罐中的锡层在为期两年的标准罐使用期中的溶解。
已经发现,单独采用硼酸盐(例如硼酸钠)或其与钼酸盐(例如钼酸钠)的组合特别有效。
然而,当使用硼酸钠作为腐蚀抑制剂时,已经发现在推进剂(丁烷/丙烷)水平低于30重量%时,与硼酸钠组合使用的标准乳化剂(如失水山梨糖醇单油酸酯)将导致非常粗的粒径和过度起泡,使得产品不适于作为气雾剂空气清新剂。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种气雾剂组合物,所述气雾剂组合物包含:
0.01重量%~1.00重量%的硼酸钠;
0.01重量%~1.50重量%的聚甘油酯表面活性剂;
小于30重量%的推进剂;和
67.5重量%~85.0重量%的水。
为明确起见,此处所用的术语“聚甘油酯”是指二甘油酯、三甘油酯和聚甘油酯和/或它们的组合。
优选的是,所述气雾剂组合物还包含0.01重量%~0.5重量%的钼酸钠,更优选包含0.01重量%~0.1重量%的钼酸钠。
在本发明的一个优选方面中,如上文所述的气雾剂组合物包含聚甘油酯表面活性剂,所述聚甘油酯表面活性剂选自包含C12~C24脂肪酸的聚甘油酯的组。在一个特别优选的实施方式中,聚甘油酯表面活性剂包含油酸聚甘油酯或硬脂酸聚甘油酯或者它们的混合物。
已经惊讶地发现,二甘油酯表面活性剂与硼酸盐腐蚀抑制剂体系的组合能够提供可接受的细小粒径并且不会起泡,同时还满足如低毒性和对气雾剂罐的低腐蚀性等要求。这一意外发现避免了现存腐蚀抑制剂的几乎所有负面缺陷。
在本发明的另一个优选方面中,如上文所述的气雾剂组合物包含下述推进剂:所述推进剂为烃,优选丁烷或丙烷或其混合物,特别是包括但不限于31、40、46和70级别的丁烷(其中数字是指在70°F的温度以psig计的压力)。
在本发明的又一个方面中,提供了一种如上文所述的气雾剂组合物,所述气雾剂组合物还包含有机溶剂,优选如乙醇等醇或类似溶剂。
优选的是,如上文所述的气雾剂组合物还包含0.1重量%~5重量%的香料。
优选的是,本发明的气雾剂组合物包含0.2重量%~0.7重量%、最优选0.25重量%~0.50重量%的硼酸钠。
优选的是,本发明的气雾剂组合物包含0.1重量%~1.0重量%、更优选0.25重量%~0.75重量%、最优选0.4重量%~0.6重量%的聚甘油酯表面活性剂。
优选的是,本发明的气雾剂组合物包含10重量%~30重量%的推进剂、更优选14重量%~28重量%的推进剂、最优选17重量%~27.5重量%的推进剂。
在本发明的一个特别优选的实施方式中,提供了如上文所述的气雾剂组合物,所述气雾剂组合物包含:
0.25重量%~0.50重量%的硼酸钠;
0.05重量%~0.10重量%的钼酸钠;
0.1重量%~1.0重量%的聚甘油酯表面活性剂;
17重量%~27.5重量%的推进剂;和
70.5重量%~82.6重量%的水。
本发明的第二实施方式中提供了一种气雾剂喷雾装置,所述喷雾装置装有如本发明的第一方面所述的组合物。
本发明的第三方面提供了一种气雾剂空气清新剂,所述气雾剂空气清新剂含有下述组合物:所述组合物包含与如本发明的第一方面所述的组合物组合的0.1重量%~5重量%的香料。优选的是,所述气雾剂空气清新剂组合物包含与如本发明的第一方面所述的组合物组合的0.1重量%~1重量%的香料,最优选包含0.15重量%~0.35重量%的所述香料。
本发明的第四实施方式中提供了一种如本发明的第三方面所述的含有组合物的气雾剂空气清新剂的制造方法,所述方法包括以下步骤:
制备水和硼酸钠的水相预混料;
制备香料和聚甘油酯表面活性剂的油相预混料;
将上述两种预混料加入气雾剂容器;然后执行以下步骤之一:
卷曲加工所述气雾剂容器,然后以推进剂填充所述容器;或
以推进剂填充所述容器,然后卷曲加工所述气雾剂容器。
优选的是,水相预混料也包含钼酸钠。
本发明的第五实施方式中提供了一种防止气雾剂容器腐蚀的方法,其中,所述方法涉及将如本发明的第一方面或本发明的第三方面所述的组合物引入所述气雾剂容器中的步骤。
具体实施方式
以下描述和实施例仅用于说明本发明而不具有限制性。由于本领域技术人员可以结合本发明的精神和实质对所公开的实施方式进行修改,因此,应该认为本发明包括所附权利要求及其等同物的范围内的一切。
实施例1
气雾剂空气清新剂配方如下:
说明 重量%
去离子水 74.21
硼酸钠 0.37
钼酸钠 0.08
香料 0.25
Emulsogen OGTM 0.50
丙二醇 0.09
丁烷46 24.50
总计 100.00
实施例2
气雾剂空气清新剂配方如下:
说明 重量%
去离子水 74.29
硼酸钠 0.37
香料 0.25
Emulsogen OGTM 0.50
丙二醇 0.09
丁烷46 24.50
总计 100.00
实施例3
气雾剂空气清新剂配方如下:
说明 重量%
去离子水 71.21
硼酸钠 0.37
钼酸钠 0.08
香料 0.25
Emulsogen OGPTM 0.50
丁烷40 27.50
总计 100.00
实施例4
气雾剂空气清新剂配方如下:
说明 重量%
去离子水 71.29
硼酸钠 0.37
香料 0.25
Emulsogen OGPTM 0.59
丁烷40 27.50
总计 100.00
实施例5
气雾剂空气清新剂配方如下:
说明 重量%
去离子水 81.66
硼酸钠 0.41
钼酸钠 0.09
香料 0.25
Emulsogen OGPTM 0.59
丁烷40 17.00
总计 100.00
实施例6
气雾剂空气清新剂配方如下:
说明 重量%
去离子水 81.75
硼酸钠 0.41
香料 0.25
Emulsogen OGPTM 0.59
丁烷40 17.00
总计 100.00
Emulsogen OGTM是可获自Clariant的油酸聚甘油酯乳化剂。Emulsogen OGPTM是可获自Clariant的预混有丙二醇的油酸聚甘油酯乳化剂。
将上述组分填充入代表性的三个带有优化的阀和致动器组合的镀锡板气雾剂罐中。
所有实施例都在罐中产生了两层(两相)油/水组合物。摇动罐时获得两层的临时混合物,这将改善气雾剂的喷雾性能。
将实施例1~4制备并在5℃、25℃和40℃储存24周,以及在50℃储存6周。在所有情况中,罐在储存后都能正常喷雾,并且表现出很少的脱锡或表面生锈而没有出现会在正常储存条件下危及罐的完整性的严重腐蚀。
对相同的配方测试了喷雾性质,结果如下:
粒径
DV(50)(μm) 喷雾速率(g/s)
100%全部 40~65 1.2~2.4
50%残留 50~75 高于0.9
25%残留 60~100 高于0.9
耗竭后残留<5重量%
所有值均为用作气雾剂空气清新剂的可接受值。
将实施例5和6制备并在25℃和40℃储存6周。在所有情况中,罐在储存后都能正常喷雾,并且表现出很少的脱锡或表面生锈而没有出现会在正常储存条件下危及罐的完整性的严重腐蚀。
对相同的配方测试了喷雾性质,结果如下:
粒径
DV(50)(μm) 喷雾速率(g/s)
100%全部 40~65 1.2~2.4
50%残留 50~75 高于0.9
25%残留 60~100 高于0.9
耗竭后残留<5重量%
所有值均为用作气雾剂空气清新剂的可接受值。
Claims (24)
1.一种气雾剂组合物,所述气雾剂组合物包含:
0.01重量%~1.00重量%的硼酸钠;
0.01重量%~1.50重量%的聚甘油酯表面活性剂;
小于30重量%的推进剂;和
67.5重量%~85.0重量%的水。
2.如权利要求1所述的气雾剂组合物,其中,所述气雾剂组合物还包含0.01重量%~0.5重量%的钼酸钠。
3.如权利要求2所述的气雾剂组合物,其中,所述气雾剂组合物包含0.01重量%~0.1重量%的钼酸钠。
4.如权利要求1或2所述的气雾剂组合物,其中,所述聚甘油酯表面活性剂选自包含C12~C24脂肪酸的聚甘油酯的组。
5.如权利要求4所述的气雾剂组合物,其中,所述聚甘油酯表面活性剂为油酸聚甘油酯或硬脂酸聚甘油酯或其混合物。
6.如权利要求1所述的气雾剂组合物,其中,所述组合物包含0.1重量%~1.0重量%的聚甘油酯表面活性剂。
7.如权利要求6所述的气雾剂组合物,其中,所述组合物包含0.25重量%~0.75重量%的聚甘油酯表面活性剂。
8.如权利要求6所述的气雾剂组合物,其中,所述组合物包含0.4重量%~0.6重量%的聚甘油酯表面活性剂。
9.如权利要求1所述的气雾剂组合物,其中,所述推进剂是烃。
10.如权利要求9所述的气雾剂组合物,其中,所述推进剂是丁烷或丙烷或其混合物。
11.如权利要求1所述的气雾剂组合物,其中,所述组合物还包含有机溶剂。
12.如权利要求11所述的气雾剂组合物,其中,所述组合物包含乙醇。
13.如权利要求1所述的气雾剂组合物,其中,所述组合物还包含0.1重量%~5重量%的香料。
14.如权利要求1所述的气雾剂组合物,其中,所述组合物包含0.2重量%~0.7重量%的硼酸钠。
15.如权利要求14所述的气雾剂组合物,其中,所述组合物包含0.25重量%~0.50重量%的硼酸钠。
16.如权利要求1所述的气雾剂组合物,其中,所述组合物包含10重量%~30重量%的推进剂。
17.如权利要求16所述的气雾剂组合物,其中,所述组合物包含14重量%~28重量%的推进剂。
18.如权利要求16所述的气雾剂组合物,其中,所述组合物包含17重量%~27.5重量%的推进剂。
19.一种气雾剂喷雾装置,所述装置装有如前述权利要求中的任一项所述的气雾剂组合物。
20.一种气雾剂空气清新剂,所述气雾剂空气清新剂所含的组合物包含与如权利要求1~12或14~18中的任一项所述的组合物组合的0.1重量%~5重量%的香料。
21.如权利要求20所述的气雾剂空气清新剂,其中,所述组合物包含0.1重量%~1重量%的香料。
22.如权利要求21所述的气雾剂空气清新剂,其中,所述组合物包含0.15重量%~0.35重量%的所述香料。
23.一种气雾剂空气清新剂的制造方法,所述气雾剂空气清新剂含有如权利要求20或21所述的气雾剂空气清新剂,所述方法包括以下步骤:
制备水和硼酸钠的水相预混料;
制备香料和聚甘油酯表面活性剂的油相预混料;
将上述两种预混料加入气雾剂容器;然后执行以下步骤之一:
卷曲加工所述气雾剂容器,然后以推进剂填充所述容器;或
以推进剂填充所述容器,然后卷曲加工所述气雾剂容器。
24.一种防止气雾剂容器腐蚀的方法,其中,所述方法涉及将如权利要求1~18中的任一项所述的组合物或权利要求20或21所述的气雾剂空气清新剂引入所述气雾剂容器中的步骤。
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