CN103415608A - 具有聚氧化烯氧化物封端的聚环氧烷-聚羧酸根接枝聚合物的清洁组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了包含基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的清洁组合物和衣物洗涤剂。基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物为聚氧化烯氧化物封端的聚环氧烷-聚羧酸根接枝聚合物。基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物为通过在聚合混合物中使基于聚亚烷基二醇的化合物与至少一种包含羧基的单体聚合获得的化合物,所述聚合混合物包含60质量%至95质量%的基于聚亚烷基二醇的化合物,和5质量%至40质量%的包含羧基的单体。所述清洁组合物在洗涤处理中具有高的抗污垢再沉积能力和高溶解度以及与表面活性剂的相容性。
Description
技术领域
本发明涉及清洁组合物,尤其包括织物和家庭护理清洁组合物,并且尤其包括衣物洗涤清洁组合物。更具体地,本发明涉及包含基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物(尤其是聚氧化烯氧化物封端的聚环氧烷-聚羧酸根接枝聚合物)的清洁组合物。
背景技术
基于聚亚烷基二醇的聚合物是用于各种工业领域中的可用聚合物,并且当用于例如含水环境中的分散剂、洗涤剂组合物等中时具有高性能。在基于聚亚烷基二醇的聚合物用于含水环境中的情况下,应考虑若干有影响的因素,如待用水的质量,以及与组合使用的其它物质的相互作用。具体地,国家或地区之间水的硬度不同,并且在水硬度低的含水环境中产生各种效应的一些基于聚亚烷基二醇的聚合物在水硬度高的含水环境中可能不产生充分的效应。当用于例如包含表面活性剂的洗涤剂组合物中时,一些基于聚亚烷基二醇的聚合物根椐与表面活性剂的相互作用程度,可能不具有充分的洗涤性能。
当前,随着近来消费者对环境问题的意识增强,洗涤处理方面存在节水趋势(例如将浴缸中用过的水用于洗涤处理)。浴缸中用过的水用于洗涤处理具有缺点,如水中污垢组分在洗涤处理中对纤维附着,以及将水加热若干次造成的水中硬化组分浓缩。因此,使用具有较高硬度的水的洗涤处理中防止污垢组分重新附着于纤维所需的性能水平(称为抗污垢再沉积能力)比以往高得多。
发明内容
根据本文所述实施例的清洁组合物包含一类基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物,所述接枝聚合物即使在较低表面活性剂含量下或在低温下仍提供改善的清洁有益效果。具体实施例涉及通过使单体物质聚合制得的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物,所述单体物质包括基于聚亚烷基二醇的化合物,并且具有特定的C3-4氧化烯基团与包含羧基的单体的平均加成摩尔数。衍生自特定比率的这些单体的聚合物改善了抗污垢再沉积能力,并且提高了与表面活性剂的相容性,即使在高硬度水中。根据本文所述实施例的清洁组合物适于用作洗涤剂添加剂。
根据示例性例子的清洁组合物包含一种或多种基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物。一种或多种基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物通过在聚合混合物中使基于聚亚烷基二醇的化合物与包含至少一种包含羧基的单体的单体物质聚合获得。基于聚合混合物中基于聚亚烷基二醇的化合物和单体物质的总质量计,聚合混合物包含60质量%至95质量%的基于聚亚烷基二醇的化合物,和5质量%至40质量%的至少一种包含羧基的单体。
在优选的实施例中,基于聚亚烷基二醇的化合物具有式(II):
其中每个R1独立地选自-H、C6-20芳基、直链或支化的C1-20烷基、以及直链或支化的烯基。R2选自-H、C6-20芳基、直链或支化的C1-20烷基、以及直链或支化的烯基。下标r为1至6的整数并且代表连接到单个基团R2的基团-Y-Xp-Zq-OR1的数目。每个Y为-O-R3-。R3为C2-6亚烷基。每个X为-C(=O)-,并且p为0或1。具体地,每个Z为氧化烯基团,并且q为9至150,并且q代表氧化烯基团的平均加成摩尔数。单元Zq代表具有式(IV)的结构:
其中每个Z1独立地选自C3-4氧化烯基团;每个Z2独立地选自C2-20氧化烯基团;n为3至30;m为0、1、2、或3;并且l+n+m=q。在尤其优选的实施例中,每个基团Z1为氧丙烯基团,并且至少80摩尔%的基团Z2为氧乙烯基团。
在优选的实施例中,包含羧基的单体选自丙烯酸、马来酸、任何这些的盐、任何这些的衍生物、以及任何这些的混合物。
在示例性例子中,包含基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的清洁组合物还可包含表面活性剂体系,所述表面活性剂体系包含一种或多种表面活性剂以及任选的一种或多种辅助表面活性剂。
在其它示例性例子中,可将所述清洁组合物掺入包括非织造基底的清洁工具中。
通过参照以下说明和所附权利要求,将会更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。
具体实施方式
现在将参照偶然的具体实施例来描述本发明的特征和优点。然而,本发明可按不同的形式来实施并且不应当被理解为只限于本文所示的实施例。相反,这些实施例被提供以便本公开将为彻底和完全的,因而将向本领域的技术人员充分传达本发明的范围。
根据示例性例子,清洁组合物包含一种或多种基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物,所述接枝聚合物由共同限定基于聚亚烷基二醇的聚合物的总质量的多个结构单元形成。一种或多种基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物通过在聚合混合物中使下述基于聚亚烷基二醇的化合物与下述包含至少一种包含羧基的单体的单体物质聚合获得。基于聚合混合物中基于聚亚烷基二醇的化合物和单体物质的总质量计,聚合混合物包含60质量%至95质量%的基于聚亚烷基二醇的化合物,和5质量%至40质量%的至少一种包含羧基的单体。可将还描述于下文中的附加单体加入聚合混合物中。如本文所用,术语“基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物”旨在包括具有聚亚烷基二醇链的接枝聚合物,并且术语“基于聚亚烷基二醇的单体”旨在包括具有聚亚烷基二醇链的单体。
基于聚亚烷基二醇的化合物
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物通过使基于聚亚烷基二醇的化合物在或接近分子末端处与包括包含羧基的单体在内的单体物质聚合而获得,所述基于聚亚烷基二醇的化合物的最一般形式具有至少一个由式(I)表示的结构单元:
基于聚亚烷基二醇的化合物与包含羧基的单体之间的质量比为(95:5)至(60:40)。在式(I)中,每个Z1代表C3-4氧化烯基团,并且可彼此相同或不同。下标n代表氧化烯基团(-Z1-)的平均加成摩尔数并且为3至30。在优选的实施例中,每个Z1为氧丙烯单元,从而优选实施例中基于聚亚烷基二醇的化合物包含具有3至30个氧丙烯单元的嵌段。
本文中,重要的是n总是不小于3。具有其中n不小于3的结构,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物可能在清洁组合物中产生与污垢组分的有利相互作用,并且可能具有改善的抗污垢再沉积能力。另一方面,如果n大于30,则基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的收率将低下,因此抗污垢再沉积能力也低下。更优选地,n为3至15,还更优选为3至10,并且还更优选为3至5。
获得基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物所需的物质基于聚亚烷基二醇的化合物具有一个或多个由式(I)表示的结构单元。基于聚亚烷基二醇的化合物在每个分子中优选具有一个或两个由式(I)表示的结构单元,还更优选在每个分子中精确地具有一个由式(I)表示的结构单元。
如下文定义,基于聚亚烷基二醇的化合物在或接近分子末端优选具有C3-4氧化烯结构单元,并且如下文定义,尤其优选在分子末端具有式(I)的结构单元。在或接近分子末端具有式(I)的结构单元,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物可能获得良好吸附在污垢颗粒上并且具有改善的抗污垢再沉积能力的清洁组合物。
虽然基于聚亚烷基二醇的化合物没有具体的限制,但是前提条件是它具有由式(I)表示的结构单元,在优选的实施例中,基于聚亚烷基二醇的化合物具有由式(II)表示的通式结构:
在式(II)中,R1和R2各自代表-H、C6-20芳基、直链或支化的C1-20烷基、或直链或支化的C1-20烯基。下标r为1至6并且代表分子结构中R1的基团数。每个R1基团可彼此相同或不同。基团X和Y更详细描述于下文中,并且p为0或1。基团Z代表氧化烯基团,使得q为氧化烯基团的平均加成摩尔数。下标q为9至150;并且下标r为1至6的整数。如下文更加详细描述的,Zq包括平均具有3至30个C3-4氧化烯基团的结构。由此,Zq包括上述至少一个具有式(I)的结构单元。
在式(II)中,每个R1优选为-H、C6-18芳基、C1-18烷基、或C1-18烯基;更优选-H、C6-12芳基、C1-12烷基、或C1-12烯基;还更优选-H或C6芳基、C1-12烷基、或C1-12烯基。最优选地,R1为-H。当每个基团R1选自这些优选例子时,可改善包含至少一种基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的清洁组合物的抗污垢再沉积能力。此外,基于聚亚烷基二醇的化合物自身可具有适于聚合的粘度,以有利于聚合。
在式(II)中,R2更优选为-H或C1-3烷基。当清洁组合物中使用基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物时,具有这些结构作为基团R2,由式(II)表示的结构适于吸附在污垢物质等上。基团R2尤其优选为C1-3烷基,并且更尤其优选为甲基或乙基。具有这些结构,可适当地调节基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的分子结构,并且当包含于清洁组合物中时,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物适于吸附在污垢物质等上。
一般来讲,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物为其中衍生自包含羧基的单体的聚合物链连接至基于聚亚烷基二醇的化合物聚氧化烯链中碳原子的接枝聚合物。基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物优选在分子结构中不含芳环。这是因为,如果基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物具有芳环,当基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物释放到自然环境中并且随后分解时,所述芳环将成为有害物质的一部分。由此,R1和R2优选为-H、烷基、或烯基。为确保相对低粘度和良好的处理性,R1和R2优选为-H或仲烷基或烯基。
适宜烷基的例子包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基和二十烷基。适宜烯基的例子包括辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一链烯基、十二链烯基、十三链烯基、十四链烯基、十五链烯基、十六链烯基、十七链烯基、十八链烯基、十九链烯基和二十链烯基。这些中,R1和R2各自优选选自2-乙基己基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十二链烯基、十三链烯基和十四链烯基;还更优选选自2-乙基己基、十二烷基、十三烷基和十四烷基。为避免聚合物胶凝,R1和R2更优选为不是烯基的基团。即使如此,如果R1或R2为烯基,则烯基最优选为C4或更高级的烯基。
适宜芳基的例子包括但不限于苯基、苯乙基、2,3-和2,4-二甲苯基、1,3,5-三甲基苯基、萘基、蒽基、菲基、联苯基、三苯甲基和芘基。在这些中,优选苯乙基、2,3-和2,4-二甲苯基和萘基,并且更优选苯乙基以及2,3-和2,4-二甲苯基。为避免低分子量芳族化合物杂质,最优选R1和R2两者不均为芳基。
在式(II)中,X为1,4-亚苯基或-C(=O)-,如下文结构中所示:
在式(II)中,下标p为0或1。如上所述,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物优选不含芳环。因此,当p为1时,X优选为羰基。然而,p更优选为0(即X不存在)。
在式(II)中,Y选自下文所示的一种结构:
其中R3、R4、R5和R6独立地代表C2-6亚烷基,优选C2-4亚烷基,更优选C2-3亚烷基,并且还更优选C2亚烷基。基团R7代表-H或具有式(III)的基团:
其中R8为C2-6亚烷基,优选C2-4亚烷基,更优选C2-3亚烷基,并且还更优选C2亚烷基;R9代表-H、C6-20芳基、C1-20烷基、或C1-20烯基;并且Z和q如上式(II)中所定义。为改善包含基于烷撑二醇的接枝聚合物的清洁组合物的抗污垢再沉积能力,Y优选为-O-R3-。
在式(II)中,Z代表氧化烯基团。式(II)中的术语Zq包括平均具有3至30个C3-4氧化烯基团的结构。不是C3-4氧化烯基团的氧化烯基团中的碳原子数为2至20,优选2至15,更优选2至10,还更优选2至5,还更优选2或3,并且尤其优选2。氧化烯基团的例子包括衍生自化合物的基团,所述化合物如环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、环氧异丁烷、氧化1-丁烯、氧化2-丁烯、三甲基环氧乙烷、四氢呋喃、四甲基环氧乙烷、环氧丁烯、环氧辛烷、氧化苯乙烯和1,1-二苯基环氧乙烷。在这些中,Z优选为衍生自EO或PO(即氧乙烯基团或氧丙烯基团)的基团,还更优选为氧乙烯基团。所有基团Z可全部为相同的结构,或者可具有两种或更多种不同的结构。
在式(II)中,下标q为氧化烯基团(Z)的平均加成摩尔数并且为9至150,优选9至99,更优选9至80,还更优选12至70,并且还更优选15至60。如果q小于9,则聚合可能不进行。在这种情况下,聚合物的水溶解度低,这继而可造成清洁组合物的抗污垢再沉积能力低。如果q大于150,则粘度可能高,并且聚合可能不进行。即使聚合进行,所得聚合物也可能不适宜作为例如清洁组合物助洗剂。具有较大的q,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的收率将更高。据信,这是因为未反应的基于聚亚烷基二醇的化合物的量将较小。
优选地,式(II)中由氧化烯基团构成的结构(Zq)主要由氧乙烯基团(-O-CH2-CH2-)构成。如本文所用,术语“主要由氧乙烯基团构成”是指氧乙烯基团构成不是C3-4氧化烯基团的所有氧化烯基团的不小于一半。据信,这种结构产生有益效果,因为生产过程中聚合顺利进行;并且清洁组合物的水溶解度和抗污垢再沉积能力得到改善。
如本文所用,术语“氧乙烯比率”是指基于基团Zq中不是C3-4氧化烯单元的氧化烯单元的总数计,基团Zq中为氧乙烯的氧化烯基团数(表示为摩尔%)。因此,当式(II)中的Zq主要由氧乙烯基团构成时,对应的氧乙烯比率为50摩尔%至100摩尔%。具有小于50摩尔%的氧乙烯比率,基团Zq可具有低亲水性,作为基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物一部分。氧乙烯比率更优选为至少60摩尔%,还更优选至少70摩尔%,并且还更优选至少75摩尔%,并且尤其优选至少80摩尔%。
在式(II)中,下标r为1至6的整数。当r不小于2时,由式(II)表示的基于聚亚烷基二醇的化合物具有其中式(II)中每个括入括号的基团与基团R2中碳原子连接的结构。这不表明基于聚亚烷基二醇的化合物包含具有式(II)中括入括号的基团作为重复单元的重复结构。式(II)中每个括入括号的基团可彼此相同或不同,并且r优选为1至4,更优选1或2,并且还更优选等于1。
如上所述,基于聚亚烷基二醇的化合物优选在或接近分子末端,并且尤其优选在分子末端包含由式(I)表示的结构。当结构组分可由式(IV)表示时,考虑例如式(II)中结构组分Zq-OR1,“在或接近分子末端”为最佳的示例术语:
在式(IV)中,R1代表-H、C6-20芳基、C1-20烷基、或C1-20烯基;Z1代表C3-4氧化烯基团;Z2代表C2-20氧化烯基团;n为氧化烯基团(-Z1-)的平均加成摩尔数并且为3至30;l+n+m之和等于式(II)中的q,其中q为9至150;并且m优选为0。
在式(IV)中,“分子末端”由基团R1限定,如上定义,其可为-H、C6-20芳基、直链或支化的C1-20烷基、或直链或支化的C1-20烯基,并且优选可为-H或C1-6基团。因此,为表示基于聚亚烷基二醇的化合物在分子末端具有由式(I)表示的结构单元时,式(IV)中的下标m为0并且R1为-H。为表示基于聚亚烷基二醇的化合物在接近分子末端具有由式(I)表示的结构单元时,式(IV)中(i)下标m为1至3或者(ii)下标m为0并且R1不为-H。
在尤其优选的清洁组合物实施例中,可依照式(IV)表示式(II)的基于聚亚烷基二醇的化合物中的基团Zq。
基于聚亚烷基二醇的化合物可为可商购获得的产品或可制得。可通过将上述环氧烷加成至化合物,制得基于聚亚烷基二醇的化合物,所述化合物包含将为基于聚亚烷基二醇的化合物烃部分的结构,诸如醇、酯、胺、酰胺、硫醇和磺酸。示例性制备工艺包括但不限于:(1)使用强碱如碱金属氢氧化物、醇盐或烷基胺作为碱性催化剂的阴离子聚合;(2)使用金属或半金属卤化物、无机酸或乙酸作为催化剂的阳离子聚合;以及(3)使用碱土金属、路易斯酸、金属如铝、铁和锌的醇盐等的组合的配位聚合。基于聚亚烷基二醇的化合物的例子包括聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、丁氧基聚乙二醇和苯氧基聚乙二醇。
包含羧基的单体
在清洁组合物的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物中,一种或多种包含羧基的单体通常接枝聚合以形成接枝聚合在基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的聚氧化烯链中碳原子上的链。用于制备基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的一种或多种包含羧基的单体可全部具有相同的结构或可具有不同的结构。包含羧基的单体为包含(1)不饱和双键;和(2)羧基和/或羧酸盐的单体。
包含羧基的单体的具体例子包括但不限于不饱和一元羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-羟基丙烯酸、α-羟基甲基丙烯酸、这些单体的衍生物、以及这些单体的盐;和不饱和二元羧酸如衣康酸、富马酸、马来酸、柠康酸和2-亚甲基戊二酸、以及它们的盐。可使用任何基于不饱和二元羧酸的单体,前提条件是它在分子结构中包含单个不饱和基团和两个羧基。基于二元羧酸的包含羧基的单体的适宜例子包括但不限于马来酸、衣康酸、柠康酸和富马酸;上述酸的一价金属盐、二价金属盐、铵盐和有机铵盐(有机胺盐);以及所述酸或盐的酸酐。
在这些例子中,包含羧基的单体优选为丙烯酸、丙烯酸盐、马来酸和马来酸盐,因为据信这些可改善所得聚合物的抗污垢再沉积能力。更优选地,包含羧基的单体基本上由丙烯酸和/或丙烯酸盐组成。
不饱和一元羧酸和不饱和二元羧酸的盐的适宜例子包括金属盐、铵盐和有机胺盐。金属盐的例子包括一价碱金属盐如钠盐、锂盐和钾盐;碱土金属盐如镁盐和钙盐;以及其它金属盐如铝盐和铁盐。有机胺盐的例子包括链烷醇胺盐如单乙醇胺盐、二乙醇胺盐和三乙醇胺盐;烷基胺盐如一乙基胺盐、二乙基胺盐和三乙基胺盐;有机胺盐如多胺,包括乙二胺盐和三乙撑二胺盐。这些中优选铵盐、钠盐和钾盐,因为据信它们改善所得聚合物的抗污垢再沉积能力。更优选钠盐。
包含羧基的单体的其它例子包括基于不饱和二元羧酸的单体与C1-22醇的半酯、基于不饱和二元羧酸的单体与C1-22胺的半酰胺、基于不饱和二元羧酸的单体与C2-4二醇的半酯、以及马来酰胺酸与C2-4二醇的半酰胺。
一种或多种附加单体
除了上述一种或多种基于聚亚烷基二醇的化合物以及一种或多种包含羧基的单体以外,还可使用一种或多种附加单体来制备基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物。一种或多种附加单体没有具体的限制,并且适当选择以提供所期望的效应。
一种或多种附加单体的具体例子包括但不限于:包含磺酸基团的单体如乙烯基磺酸、(甲基)烯丙基磺酸、异戊二烯磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸和丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、以及这些的盐;(甲基)丙烯酸二烷氨基烷基酯,如丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和丙烯酸二甲氨基丙酯;二烷氨基烷基(甲基)丙烯酰胺,如二甲氨基乙基丙烯酰胺、二甲氨基乙基甲基丙烯酰胺和二甲氨基丙基丙烯酰胺;包含氨基的单体,如乙烯基咪唑、乙烯基吡啶、二烯丙基烷基胺和二烯丙基胺、以及这些的季胺化化合物;N-乙烯基单体如N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基甲酰胺、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺和N-乙烯基唑烷酮;包含酰胺的单体如(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺和N-异丙基丙烯酰胺;包含羟基的单体如(甲基)烯丙醇和异戊二烯醇;基于(甲基)丙烯酸烷基酯的单体如(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯和(甲基)丙烯酸十二烷酯;基于(甲基)丙烯酸羟烷基酯的单体如(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-α-羟甲基乙酯、(甲基)丙烯酸羟戊酯、(甲基)丙烯酸羟基新戊酯和(甲基)丙烯酸羟己酯;乙烯基芳基单体如苯乙烯、茚和乙烯基苯胺;以及其它单体如异丁烯和乙酸乙烯酯。
季铵化化合物可通过包含氨基的单体与常见季铵化试剂之间的反应获得。季铵化试剂的例子包括卤代烷和二烷基硫酸酯。示例性的盐包括氯化物和有机酸盐。
当使用一种或多种任选附加单体来制备基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物时,附加单体可全部具有相同的结构,或者可具有两种或更多种不同的结构。
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物中,包含羧基的单体与一种或多种附加单体可以任何方式排列诸如,例如无规或嵌段方式。作为另外一种选择,包含羧基的单体与一种或多种附加单体可分别形成不同的加成到基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物上的聚合链。下文将包含羧基的单体与一种或多种附加单体统称为“单体物质”。
基于所有单体(包含羧基的单体与一种或多种附加单体)的100摩尔%计,单体物质中包含羧基的单体的比率优选为80%摩尔%至100摩尔%,更优选90摩尔%至100摩尔%,还更优选95摩尔%至100摩尔%,并且还更优选100摩尔%。具有上述范围内的比率,可能改善基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的抗污垢再沉积能力。单体物质中一种或多种附加单体的比率为优选大于0摩尔%(即加入至少一种附加单体,但是总体百分比可忽略不计)至20摩尔%,更优选大于0摩尔%至10摩尔%,还更优选单体物质中大于0摩尔%至5摩尔%的单体为附加单体。还更优选地,单体物质中0摩尔%的单体(即无单体)为附加单体。
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物可由基于聚亚烷基二醇的化合物和单体物质制得,其中单体物质包括包含羧基的单体与一种或多种任选的附加单体。通常,包含羧基的单体按基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的质量计构成5%至40%,其中100%代表包含羧基的单体与基于聚亚烷基二醇的化合物的总量。
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物可通过基于聚亚烷基二醇的化合物与单体物质聚合而制得,其中所述单体物质基本上由包含羧基的单体组成。在此类制备中,基于聚亚烷基二醇的化合物与包含羧基的单体的质量比可为(95:5)至(60:40)。包含羧基的单体更优选占共同构成基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的包含羧基的单体和基于聚亚烷基二醇的化合物总量的6质量%至30质量%,还更优选占10质量%至25质量%,并且还更优选占15质量%至22质量%。以上述范围内的比率,可改善基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的抗污垢再沉积能力。
单体物质优选占共同构成基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的单体物质和基于聚亚烷基二醇的化合物(还被称为所有物质)总量的5质量%至40质量%,更优选占6质量%至30质量%,还更优选占10质量%至25质量%,并且还更优选占15质量%至22质量%。
通过将包含酸性基团的单体作为各自相应的酸来处理,确定包含酸性基团的单体(包括包含羧基的单体)与所有物质的质量比(质量%)。例如,在丙烯酸钠的情况下,计算对应的酸丙烯酸的质量比。类似地计算衍生自包含酸性基团的单体的结构单元与衍生自所有物质的所有结构单元的质量比(质量%)。
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物有利地包含混合聚环氧烷体系形式的聚环氧烷主链,所述体系提供限定程度的亲水性和疏水性。例如,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的优选实施例为包含主链并且还包含接枝在包含PEO的主链上的丙烯酸侧链的聚合物,所述主链包含在一端上用聚环氧丙烷或低聚环氧丙烷部分封端的聚环氧乙烷(PEO)。就此类基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物而言,不受理论的束缚,据信聚环氧丙烷(PPO)封端单元向PEG/聚羧酸根接枝聚合物提供一类疏水性封端基团,其中封端单元的疏水度小于简单烷基或芳基的疏水度。此外,据信PPO封端单元可提供可用于污垢、织物和表面活性剂相互作用的空间膨松度和氢键受体特性。在一种相互作用模式中,聚羧酸根部分可结合溶液中的钙,或作为粘土片晶之间桥连单元的钙,并且PEO-PPO主链延伸到水溶液中,并且以末端与表面活性剂单体或胶束相互作用。在另一种相互作用模式中,PPO封端基团可将聚合物锚定到污垢、织物或表面活性剂胶束表面上,并且PEG/聚羧酸根主链用于提供电荷稳定作用。电荷稳定作用可向织物提供负电荷(赋予本体溶液),使得所述负电荷可用作污垢排斥基序。电荷稳定作用可提高粘土和其它颗粒物质的可悬浮性。
如下所述的包含基于聚亚烷基二醇的组合物的组合物中的包含酸性基团的不饱和单体可在下列条件下由液相色谱量化:
测量装置:L-7000系列(Hitachi Ltd.的产品)
检测器:UV检测器,L-7400(Hitachi Ltd.的产品)
柱子:SHODEX RSpak DE-413(Showa Denko K.K.的产品)
温度:40.0°
洗脱剂:0.1%磷酸水溶液
流速:1.0mL/min
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的重均分子量(MW)没有具体的限制,并且可考虑所期望的性能如所期望的洗涤剂助剂性能而适当确定。具体地,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的重均分子量优选为300至50,000,更优选500至30,000,还更优选1000至20,000,并且还更优选1000至5000。具有过高的重均分子量,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物将具有过高的粘度,因此将难以处理。具有过低的重均分子量,可能不提供抗污垢再沉积能力。由下文例子中描述的技术测定本文所用的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的重均分子量。
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的数均分子量(MN)没有具体的限制,并且可考虑所期望的性能,如所期望的洗涤剂助剂性能而适当确定。具体地,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的数均分子量优选为300至25,000,更优选350至15,000,还更优选500至10,000,并且还更优选500至3000。具有过高的数均分子量,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物将具有高粘度,因此将难以处理。具有过低的数均分子量,可能不提供抗污垢再沉积能力。在下文例子所述条件下,使用技术和装置测定本文所用的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的数均分子量。
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物具有高的抗污垢再沉积能力。基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的抗污垢再沉积率优选不小于55%,更优选不小于60%,并且还更优选不小于65%。可由下文例子中描述的方法测量抗污垢再沉积比率。
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物组合物
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物可与一种或多种其它组分一起存在于基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物组合物中。不是基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的组分的例子包括由基于聚亚烷基二醇的化合物与包含羧基的单体和/或一种或多种其它单体的接枝聚合制得的接枝聚合物、未反应的基于聚亚烷基二醇的化合物、衍生自包含羧基的单体的副产物、包含羧基的单体、未反应的聚合引发剂、聚合引发剂的分解化合物、以及包含羧基的单体的聚合物。
下文中,将包含基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的此类组合物称为基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物组合物。
聚合物组合物中衍生自基于聚亚烷基二醇的化合物的结构单元与衍生自包含羧基的单体的结构单元之间的质量比优选为(95:5)至(60:40),更优选(94:6)至(70:30),还更优选(92:8)至(75:25),并且还更优选(90:10)至(80:20)。如果衍生自包含羧基的单体的结构单元量过低,则抗污垢再沉积能力可能低下。如果衍生自包含羧基的单体的结构单元量过高,则所得组合物趋于包含大量衍生自包含羧基的单体的杂质。在这种情况下,组合物的暂时稳定性和洗涤剂性能可能低下。因此,所述比率优选在上述范围内。
“衍生自基于聚亚烷基二醇的化合物的结构单元”旨在包括衍生自基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物中基于聚亚烷基二醇的化合物和未反应的基于聚亚烷基二醇的化合物的结构单元(以及衍生自副产物(如果产生它们)中基于聚亚烷基二醇的化合物的结构单元)。即衍生自基于聚亚烷基二醇的化合物的结构单元总质量等于用于聚合中的基于聚亚烷基二醇的化合物的质量。相似地,“衍生自包含羧基的单体的结构单元”旨在包括衍生自基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物中的包含羧基的单体的结构单元、未反应的包含羧基的单体、包含羧基的单体聚合物中的结构单元、以及包含羧基的单体和其它单体的聚合物中的结构单元。衍生自包含羧基的单体的结构单元的总质量等于用于聚合中的包含羧基的单体的质量。这些结构单元可由技术如NMR分析。
可使用一种或多种特定的聚合引发剂来制备基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物,以减少未反应的基于聚亚烷基二醇的化合物。具体地,基于反应的基于聚氧化烯二醇的化合物与未反应的基于聚氧化烯二醇的化合物之和的100质量份计(100质量份的加入反应体系中的基于聚氧化烯二醇的化合物),反应的基于聚氧化烯二醇的化合物的量优选为45质量份至100质量份,更优选50质量份至100质量份,并且还更优选55质量份至100质量份。
可由未反应的基于聚氧化烯二醇的化合物的量计算反应的基于聚氧化烯二醇的化合物的量,所述未反应的基于聚氧化烯二醇的化合物的量可在下列条件下由高速液相色谱量化:
测量装置:8020系列(Tosoh Corp.的产品)
柱子:CAPCELL PAK C1UG120(Shiseido Co.,Ltd.的产品)
温度:40.0°
洗脱剂:10mmol/L Na2HPO4十二水合溶液(pH7(用磷酸调节))/乙腈=45:55(体积比)
流速:1.0mL/min
检测器:RI,UV(检测波长:215nm)。
本文所用的“聚合物组合物”没有具体的限制,并且根据生产效率,优选在没有如移除杂质的纯化步骤的步骤下制得。所述聚合物组合物具有低含量的剩余的基于聚氧化烯二醇的化合物,和高含量的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物(接枝化合物)。由于这些性能,当用于洗涤剂中时,所述聚合物组合物有效改善抗污垢再沉积能力。聚合步骤后,所述聚合物组合物可用少量水稀释(相对于组合物1质量%至400质量%的水),以改善可处理性,并且该稀释的组合物也可包括在聚合物组合物中。可经由下述接枝化合物收率计算方法计算的值,确定接枝化合物的收率。
所述聚合物组合物可包含化合物(A)、(B)和/或(C)中的至少一种,由下式表示:
这些化合物可衍生自聚合引发剂。
化合物(A)、(B)和(C)可为适用于制备基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的聚合引发剂的分解产物。例如,如果使用过氧苯甲酸叔丁酯(下文还称为PBZ)作为聚合引发剂,则所得聚合物组合物可包含化合物(A)。当使用4,4-二(叔丁基过氧)戊酸正丁酯(下文还称为PHV)作为聚合引发剂时,所得聚合物组合物可包含化合物(B)。当使用过氧化异丙基一碳酸叔丁基酯(下文还称为PBI)作为聚合引发剂时,所得聚合物组合物可包含化合物(C)。
可单独使用任何一种聚合引发剂,或可组合使用两种或更多种聚合引发剂。因此,聚合物组合物可包含化合物(A)、(B)和/或(C)中的两种或更多种。
聚合物组合物中化合物(A)、(B)和/或(C)的量优选构成所述聚合物组合物的0.01质量%至2.0质量%(基于固含量计)。存在上述范围内的量的化合物(A)、(B)和/或(C)表明,一种或多种聚合引发剂以适当量使用,并且所得组合物包含高性能的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物。
化合物(A)、(B)和/或(C)的量是指存在化合物(A)、(B)和/或(C)中的两种或更多种时,化合物(A)、(B)和/或(C)的总量。聚合物组合物中化合物(A)、(B)和/或(C)的量可在下列条件下由高速液相色谱测定:
测量装置:8020系列(Tosoh Corp.的产品)
柱子:CAPCELL PAK C1UG120(Shiseido Co.,Ltd.的产品)
温度:40.0°
洗脱剂(化合物1和3):10mmol/L Na2HPO4十二水合溶液(pH7(用磷酸调节))/乙腈=90:10(体积比)
洗脱剂(化合物2):10mmol/L Na2HPO4十二水合溶液(pH7(用磷酸调节))/乙腈=30:70(体积比)
流速:1.0mL/min
检测器:RI,UV(检测波长:215nm)
基于用作物质的包含羧基的单体的100质量份计,聚合物组合物中化合物(A)、(B)和/或(C)的量优选为0.3质量份至20质量份,更优选1质量份至10质量份,并且还更优选1质量份至5质量份。存在上述范围内的量的化合物(A)、(B)和/或(C)表明,一种或多种聚合引发剂以适当量使用,并且所述组合物包含具有高抗污垢再沉积能力的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物。
制备方法
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物由制备方法制得,所述方法包括在其中基于聚亚烷基二醇的化合物与包含羧基的单体之间质量比为(95:5)至(60:40)的条件下,使基于聚亚烷基二醇的化合物与单体物质(包括包含羧基的单体)聚合的步骤。所述制备方法可包括其它步骤,前提条件是它包括上述聚合步骤。
可适当依照本领域常规技术知识,制得所述聚合物组合物。所述聚合物优选基本上由本体聚合而聚合。具体地,所述聚合在接枝聚合反应体系中实施,其中溶剂构成整个反应体系的不超过10质量%。聚合方法中的具体工序没有具体的限制。具体地,可适当依照涉及本体聚合的常规技术知识来实施聚合,并且可任选实施改进的方法。优选基本上由本体聚合制备接枝化合物,因为与其中使用水溶液聚合的情况相比,由此制得的接枝化合物的收率更高,并且可改善抗污垢再沉积能力。
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物和聚合物组合物的用途
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物(或基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物组合物)可用作凝结剂、絮凝剂、印刷墨、粘合剂、污垢控制(改性)剂、防火剂、皮肤护理剂、毛发护理剂、用于洗发剂、发胶、皂和化妆品的添加剂、阴离子交换树脂、染料媒染剂和纤维与胶片的辅剂、用于造纸的颜料延展剂、纸材增强剂、乳化剂、防腐剂、纺织品和纸材的软化剂、润滑剂的添加剂、水处理剂、纤维处理剂、分散剂、洗涤剂的添加剂、片状沉淀控制剂(片状沉淀抑制剂)、金属离子封闭剂、粘度改进剂、任何类型的粘合剂、乳化剂等。当用作洗涤剂助剂时,可将基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物(或基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物组合物)加入洗涤剂中以用于多种用途,如用于衣物、餐具、清洁、毛发、躯体、刷牙和载体的洗涤剂。
纤维处理剂
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物(或基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物组合物)可用于纤维处理剂中。此类纤维处理剂包含基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物(或基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物组合物)和选自染色剂、过氧化物和表面活性剂的至少一种。在纤维处理剂中,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物优选构成总量的1重量%至100重量%,还更优选5重量%至100重量%。此外,可包含不影响该聚合物性能或功效的范围内的任何适宜的水溶性聚合物。此类纤维处理剂的组成例子描述于下文中。纤维处理剂可用于擦洗、染色、漂白以及在纤维处理物中浸泡的步骤中。染色剂、过氧化物和表面活性剂的例子包括常用于纤维处理剂中的那些。
基于每重量份聚合物的纯度转化的纤维处理剂的量计,确定介于基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物与选自染色剂、过氧化物和表面活性剂的至少一种物质之间的共混比率。在用作纤维处理剂以提供改善的洁白度、颜色均匀度和纺织品染色牢度的组合物的适宜例子中,优选以每重量份基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物0.1重量份至100重量份的比率使用选自染色剂、过氧化物和表面活性剂的至少一种。
纤维处理剂可用于任何适宜的纤维,包括纤维素纤维如棉和大麻、合成纤维如尼龙和聚酯、动物纤维如羊毛和丝线、半合成纤维如人造丝、以及纺织品和这些的混合产品。就用于擦洗步骤中的纤维处理剂而言,碱性试剂和表面活性剂优选与基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物一起使用。就用于漂白步骤中的纤维处理剂而言,过氧化物和为碱性漂白剂的分解抑制剂的包含硅酸的试剂如硅酸钠优选与基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物一起使用。
洗涤剂助剂
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物(或基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物组合物)还可用作洗涤剂助剂。可将洗涤剂助剂加入洗涤剂中以用于多种用途,如用于衣物、餐具、清洁、毛发、躯体、刷牙和载体的洗涤剂。
洗涤剂组合物
上述基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物(或基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物组合物)可用于洗涤剂组合物中。基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的重要优点在于,聚环氧烷主链为混合的聚环氧烷体系,其提供限定程度的多种亲水性和疏水性。例如,聚合物的重要例子为包含主链并且还包含接枝到PEO主链上的丙烯酸接枝侧链的聚合物,所述主链涉及在一端上用聚环氧丙烷或低聚环氧丙烷部分封端的聚环氧乙烷(PEO)。
不旨在受理论的束缚,据信就此类聚合物而言,聚环氧丙烷(PPO)封端单元向PEG/聚羧酸根接枝聚合物提供疏水性封端基团,其中封端单元的疏水度小于简单烷基或芳基的疏水度。此外,PPO封端单元可提供可用于污垢、织物和表面活性剂相互作用的空间膨松度和氢键受体特性。
在一种相互作用模式中,聚羧酸根部分可结合溶液中的钙,或作为粘土片晶之间桥连单元的钙,并且PEO-PPO主链延伸到水溶液中,并且以末端与表面活性剂单体或胶束相互作用。在另一种相互作用模式中,PPO封端基团将聚合物锚定到污垢、织物或表面活性剂胶束表面上,并且PEG/聚羧酸根主链用于提供电荷稳定作用,以向织物提供负电荷(赋予本体溶液),所述负电荷用作污垢排斥基序,或经由电荷稳定机制提高粘土和其它颗粒物质的可悬浮性。
在洗涤剂组合物中,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的量没有具体限制,并且基于总量的100质量%计,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物优选以0.1质量%至15质量%的含量使用,更优选0.3质量%至10质量%,并且还更优选0.5质量%至5质量%。含量在该范围内,基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物提供优异的洗涤剂助剂性能。
应当理解,“洗涤剂组合物”的概念除了家用洗涤剂、工业用途洗涤剂如用于纺织品工业的洗涤剂和硬质表面洗涤剂类合成洗涤剂以外,还包括仅用于特定用途的洗涤剂如漂白洗涤剂,其中由一种组分递送的性能得到改善。
当洗涤剂组合物为液体形式时,液体洗涤剂组合物的含水量优选为0.1质量%至75质量%,更优选0.2质量%至70质量%,还更优选0.5质量%至65质量%,还更优选0.7质量%至60质量%,尤其优选1质量%至55质量%,并且更尤其优选1.5质量%至50质量%。
当洗涤剂组合物为液体形式时,洗涤剂组合物的高岭土浊度优选不超过200mg/L,更优选不超过150mg/L,还更优选不超过120mg/L,还更优选不超过100mg/L,并且尤其优选不超过50mg/L。
高岭土浊度可根据下列方法测量。将均匀搅拌的样品(液体洗涤剂)加入具有10mm厚度的50mm正方形池中,并且从其中移除泡沫。然后用浊度计(商品名:NDH2000,Nihon Denshoku Industries Co.,Ltd.的产品)测量25℃下样品的浊度(高岭土浊度:mg/L)。
根据上述实施例的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物显然适于用作例如用于清洁组合物如衣物洗涤剂的促进污垢分离的添加剂。即使在较低的洗涤温度下,它们仍可显示具有污垢分离能力,这是尤其有利的。
可将根据上述实施例的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物加入衣物洗涤剂和清洁组合物中,其量基于所述清洁组合物的重量计一般为0.05重量%至10重量%,0.1重量%至15重量%,优选0.1重量%至5重量%,0.3重量%至10重量%,0.5重量%至5重量%,还更优选0.25重量%至2.5重量%。
此外,所述衣物洗涤剂和清洁组合物一般包含表面活性剂和(如果适合的话)作为洗涤物质的其它聚合物、助洗剂及其它常规成分,例如共助洗剂、络合剂、漂白剂、标准化剂、泛灰抑制剂、染料转移抑制剂、酶和香料。
本文所述的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物可用于包含表面活性剂体系的衣物洗涤剂或清洁组合物中,所述表面活性剂体系包含C10-C16烷基苯磺酸盐(LAS)和一种或多种辅助表面活性剂,所述辅助表面活性剂选自非离子、阳离子、阴离子辅助表面活性剂或它们的混合物。作为另外一种选择,多聚合物体系可用于包含表面活性剂体系的衣物洗涤剂或清洁组合物中,所述表面活性剂体系包含任何阴离子表面活性剂或者它们与非离子表面活性剂和/或脂肪酸的混合物,任选由两性离子或俗称的半极性表面活性剂补充,如还可使用C12-C16烷基二甲基胺N-氧化物。在其它实施例中,所使用的表面活性剂可专门是阴离子的或者专门是非离子的。适宜的表面活性剂含量为按所述洗涤剂组合物的重量计约0.5%至约80%,更典型按重量计约5%至约60%。
一类优选的阴离子表面活性剂是C10-C16烷基苯磺酸的钠盐、钾盐和链烷醇铵盐,其可通过烷基苯的磺化(使用SO2或SO3)随后中和而制得。适宜的烷基苯原料可使用任何适宜的烷基化方案(包括基于硫酸和HF的方法)由烯烃、石蜡或它们的混合物制备。可将任何适宜的催化剂用于烷化反应,包括固体酸催化剂如商购自UOP(一家Honeywell的公司)的DETALTM固体酸催化剂。此类固体酸催化剂包括DETALTMDA-114催化剂和授予UOP、Petresa、Huntsman等的专利申请中所述的其它固体酸催化剂。应当理解和体会的是通过改变适宜的烷基化催化剂,可能很大程度地改变苯共价连接至脂族烃链的位置。因此,可用于本文的烷基苯磺酸盐可很大程度地以2-苯基异构体和/或内部异构体成分而变化。
辅助表面活性剂的选择可以由所需的有益效果决定。在一个实施例中,选择辅助表面活性剂作为非离子表面活性剂,优选C12-C18烷基乙氧基化物。在另一个实施例中,选择辅助表面活性剂作为阴离子表面活性剂,优选C10-C18烷基烷氧基硫酸盐(AExS),其中x为1至30。在另一个实施例中,选择所述辅助表面活性剂作为阳离子表面活性剂,优选二甲基羟乙基月桂基氯化铵。如果表面活性剂体系包含C10-C15烷基苯磺酸盐(LAS),则LAS按所述组合物的重量计以约9%至约25%,或约13%至约25%,或约15%至约23%范围内的含量使用。
在一个实施例中,所述表面活性剂体系可包含按所述组合物的重量计0%至约7%,或约0.1%至约5%,或约1%至约4%的辅助表面活性剂,所述辅助表面活性剂选自非离子辅助表面活性剂、阳离子辅助表面活性剂、阴离子辅助表面活性剂以及任何它们的混合物。
非离子辅助表面活性剂的非限制性例子包括:C12-C18烷基乙氧基化物,如购自Shell的非离子表面活性剂;C6-C12烷基酚烷氧基化物,其中烷氧基化物单元是乙烯氧基和丙烯氧基单元的混合物;C12-C18醇和C6-C12烷基酚与环氧乙烷/环氧丙烷嵌段烷基多胺乙氧基化物的缩合物,例如得自BASF的如US6,150,322中所述的C14-C22中链支化的醇BA;如US6,153,577、US6,020,303和US6,093,856中所述的C14-C22中链支化的烷基烷氧基化物BAEx,其中x为1至30;如1986年1月26日公布的Llenado的U.S.4,565,647中所述的烷基多糖;具体地,如US4,483,780和US4,483,779中所述的烷基多苷;如US5,332,528中所述的多羟基脂肪酸酰胺;以及如US6,482,994和WO01/42408中所述的醚封端的聚(烷氧基化)醇表面活性剂。还可用作本文的非离子表面活性剂或辅助表面活性剂的是烷氧基化酯表面活性剂,如具有式R1C(O)O(R2O)nR3的那些,其中R1选自直链和支化的C6-C22烷基或亚烷基部分;R2选自C2H4和C3H6部分,并且R3选自H、CH3、C2H5和C3H7部分;并且n具有介于1和20之间的值。此类烷氧基化酯表面活性剂包括脂肪甲基酯乙氧基化物(MEE),并且是本领域熟知的;参见例如US6,071,873;US6,319,887;US6,384,009;US5,753,606;WO01/10391、WO96/23049。
半极性非离子辅助表面活性剂的非限制性例子包括:水溶性氧化胺,其包含一个具有约10至约18个碳原子的烷基部分和2个选自由下列组成的组的部分:包含约1至约3个碳原子的烷基部分和羟烷基部分;水溶性氧化膦,其包含1个具有约10至约18个碳原子的烷基部分和2个选自由下列组成的组的部分:包含约1至约3个碳原子的烷基部分和羟烷基部分;和水溶性亚砜,所述水溶性亚砜包含一个具有约10至约18个碳原子的烷基部分和一个选自由下列组成的组的部分:具有约1至约3个碳原子的烷基部分和羟烷基部分。参见WO01/32816、US4,681,704和US4,133,779。
阳离子辅助表面活性剂的非限制性例子包括:可具有最多26个碳原子的季铵表面活性剂,其包括:如US6,136,769中所述的烷氧基化季铵(AQA)表面活性剂;如6,004,922中所述的二甲基羟乙基季铵;二甲基羟乙基月桂基氯化铵;如WO98/35002、WO98/35003、WO98/35004、WO98/35005和WO98/35006中所述的多胺阳离子表面活性剂;如美国专利No.4,228,042、4,239,660、4,260,529和US6,022,844中所述的阳离子酯表面活性剂;和如US6,221,825和WO00/47708中所述的氨基表面活性剂,具体地为酰氨基丙基二甲基胺(APA)。
可用于本文的阴离子辅助表面活性剂的非限制性例子包括:C10-C20伯烷基、支链烷基和无规烷基硫酸盐(AS);C10-C18仲(2,3)烷基硫酸盐;C10-C18烷基烷氧基硫酸盐(AExS),其中x为1至30;包含1至5个乙氧基单元的C10-C18烷基烷氧基羧酸盐;如US6,020,303和US6,060,443中所述的中链支化的烷基硫酸盐;如US6,008,181和US6,020,303中所述的中链支化的烷基烷氧基硫酸盐;如WO99/05243、WO99/05242和WO99/05244中所述的改性烷基苯磺酸盐(MLAS);甲酯磺酸盐(MES);和α-烯烃磺酸盐(AOS)。本文的阴离子表面活性剂可以它们的钠盐、钾盐或链烷醇胺盐的形式使用。
在示例性例子中,清洁组合物可包含根据上述实施例所述的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物,以及表面活性剂体系,所述表面活性剂体系包含C8-C18直链烷基磺酸盐表面活性剂和辅助表面活性剂。所述组合物可以是任何形式,即液体的形式、固体(如粉末、颗粒、附聚物、糊剂、片剂、小袋、条状物、凝胶)、乳液、以双隔室容器递送的类型、喷雾或泡沫洗涤剂、预润湿的擦拭物(即,与非织造材料相结合的清洁组合物,例如Mackey等人的US6,121,165中所述的那种)、由消费者用水活化的干擦拭物(即,与非织造材料相结合的清洁组合物,例如Fowler等人的US5,980,931中所述的那种)、以及其它均相或多相的消费者清洁产品形式。作为另外一种选择,所述组合物可以是片剂或小袋的形式,包括多隔室小袋。
在一个实施例中,清洁组合物可为液体或固体衣物洗涤剂组合物。在另一个实施例中,清洁组合物可为硬质表面清洁组合物,优选地,其中所述硬质表面清洁组合物浸透非织造基质。本文所用的“浸透”是指所述硬质表面清洁组合物被放置成与非织造材料基质接触,使得所述硬质表面清洁组合物渗入所述非织造材料基质的至少一部分中,优选所述硬质表面清洁组合物使所述非织造材料基质饱和。所述清洁组合物也可用于汽车护理组合物中,用于清洁各种表面如硬木、瓷砖、陶瓷、塑料、皮革、金属、玻璃。该清洁组合物也可设计用于个人护理和宠物护理组合物如洗发剂组合物、沐浴剂、液体或固体皂以及其它清洁组合物(其中,表面活性剂可与游离的硬度离子接触)中,并且在所有的组合物中需要耐硬度的表面活性剂体系,如石油钻探组合物。
在另一个实施例中,所述清洁组合物为盘碟清洁组合物,如液体手洗盘碟洗涤组合物、固体自动盘碟洗涤组合物、液体自动盘碟洗涤组合物、以及片剂/单位剂型的自动盘碟洗涤组合物。
非常典型地,本文清洁组合物如衣物洗涤剂、衣物洗涤剂添加剂、硬质表面清洁剂、合成的和皂基洗涤条皂、织物软化剂和织物处理液体、织物处理固体以及各种多种处理制品将需要若干助剂,虽然某些简单配制的产品如漂白添加剂可能只需要例如氧漂白剂和本文所述的表面活性剂。适宜的洗涤或清洁辅助物质的一览表可参见WO99/05242。
常见的清洁助剂包括助洗剂、酶、上文没有讨论的聚合物、漂白剂、漂白活化剂、催化材料等(不包括任何上文已经定义的物质)。本文其它的清洁助剂可包括促泡剂、抑泡剂(消泡剂)等、除上述那些以外的各种活性成分或专用物质如分散剂聚合物(例如得自BASF Corp.或Rohm&Haas)、有色斑块、银器护理剂、防锈和/或防蚀剂、染料、填料、杀菌剂、碱度来源、水溶助长剂、抗氧化剂、酶稳定剂、前香料、香料、增溶剂、载体、加工助剂、颜料,而对于液体制剂而言,可包括溶剂、螯合剂、染料转移抑制剂、分散剂、增白剂、抑泡剂、染料、结构增弹剂、织物软化剂、抗磨蚀剂、水溶助长剂、加工助剂、以及其它织物护理剂、表面和皮肤护理剂。上述其它清洁助剂适宜的例子和用量可见于美国专利5,576,282、6,306,812B1和6,326,348B1中。
使用方法
其它实施例可包括清洁目标表面的方法。本文所用的“目标表面”可包括这样的表面,例如织物、盘碟、玻璃制品,以及其它烹饪表面、硬质表面、毛发或皮肤。本文所用的“硬质表面”包括可见于典型家庭中的硬质表面,例如硬木、瓷砖、陶瓷、塑料、皮革、金属、玻璃。上述方法包括步骤:将包含改性的多羟基化合物的组合物(以纯物质形式或稀释在洗涤液体中)与至少一部分目标表面接触,然后任选地漂洗该目标表面。优选地,使所述目标表面在上述任选的漂洗步骤之前进行洗涤步骤。如本文所用,“洗涤”包括但不限于擦洗、擦拭和机械搅拌。
如本领域的技术人员将意识到的,上述清洁组合物理想地适用于家用护理(硬质表面清洁组合物)和/或衣物洗涤应用中。
在跨越约5至约11的大范围的pH中,选择所述组合物溶液的pH,以使其最适合待清洁的目标表面。对于个人护理如皮肤和毛发清洁,上述组合物的pH优选为约5至约8,对于衣物清洁组合物,pH为约8至约10。所述组合物优选以约200ppm至约10,000ppm的浓度在溶液中使用。水温优选在约5℃至约100℃的范围内。
对在洗涤清洁组合物中的使用,所述组合物优选以约200ppm至约10,000ppm的浓度在溶液(或洗涤液体)中使用。水温优选在约5℃至约60℃范围内。水与织物的比率优选为约1:1至约20:1。
所述方法可包括与浸有本文所述聚合物或聚合物组合物实施例的非织造基底接触的步骤。本文所用的“非织造材料基质”可包括任何具有适宜定量、厚度(厚)、吸收性和强度特性的常规样式的非织造材料片或纤维网。适宜的可商购获得的非织造基底的例子包括DuPont以商品名以及James River Corp.以商品名出售的那些。
如本领域的技术人员将意识到的、所述清洁组合物理想地适用于液体盘碟清洁组合物。使用液体盘碟组合物的方法包括使脏污盘碟与有效量的通常约0.5mL至约20mL(每处理25个盘碟)的稀释于水中的液体盘碟清洁组合物接触的步骤。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,但对于本领域的技术人员显而易见的是,在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此,随附权利要求书旨在涵盖本发明范围内的所有这些改变和变型。
实例
下文中,基于实例更详细地描述本发明。应当理解,这些实例仅旨在例证,并且不限制权利要求的范畴。除非另外指明,所有份数均按重量计,并且除非另外指明,所有百分比均按质量计。
本发明基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的重均分子量、聚合物组合物和聚合水溶液的固含量、以及基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的收率由下文所示方法测定。
在下列测量条件下,由技术如凝胶渗透色谱法(GPC)测定重均分子量(MW):
测量装置:L-7000系列(Hitachi Ltd.的产品)
检测器:HITACHI RI检测器,L-7490
柱子:SHODEX Asahipak GF-310-HQ、GF-710-HQ、GF-1G7B(Showa Denko K.K.的产品)
柱温:40℃
流速:0.5mL/min
校准曲线:聚乙二醇标准物(GL Sciences,Inc.的产品)
洗脱剂:0.1N乙酸钠/乙腈=3:1(质量比)。
在下列条件下,由液相色谱量化包含羧基的单体和其它化合物:
测量装置:L-7000系列(Hitachi Ltd.的产品)
检测器:UV检测器,L-7400(Hitachi Ltd.的产品)
柱子:SHODEX RSpak DE-413(Showa Denko K.K.的产品)
温度:40.0°
洗脱剂:0.1%磷酸水溶液
流速:1.0mL/min。
在氮气氛下,通过将聚合物组合物(聚合物组合物(1.0g)+水(3.0g))在加热至130℃的烘箱中干燥一小时,测定聚合物组合物的固含量。由干燥步骤之前和之后的重量变化,计算固含量(%)和挥发性组分含量(%)。
基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的收率定义为聚合物组合物中基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的含量(质量%)(按固含量计)。因此,所述收率为包含于聚合物组合物中的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物质量与聚合物组合物中固体内容物质量的比率。由下式计算聚合物组合物中基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物含量,其中所有值表示为基于聚合物组合物总质量计的质量百分比,来源于聚合物组合物中的固含量:
G=100-(U+AM+C+AP),
其中G为基于所测定固含量计的聚合物组合物中基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物含量;U为聚合物组合物中未反应的基于聚氧化烯二醇的化合物的质量百分比;AM为基于固含量计的聚合物组合物中包含酸性基团的不饱和单体的质量百分比;C为基于固含量计的聚合物组合物固体物质中化合物(1)、(2)和(3)的总质量百分比;并且AP为基于固含量计的聚合物组合物中仅由包含酸性基团的不饱和单体制得的聚合物的质量百分比。
在下列条件下由毛细管电泳法量化仅由包含酸性基团的不饱和单体制得的聚合物:
测量装置:毛细管电泳体系CAPI-3300(Photal OTSUKAELECTRONICS的产品)
电压:15kV
展开溶剂:50mmol/L4-硼酸钠水溶液
电泳运行时间:30分钟
检测器:UV210nm。
实例1
在配备有搅拌器(桨板)的500mL可拆式玻璃烧瓶中,在进入烧瓶的氮气流下加入环氧乙烷(20摩尔环氧丙烷加合物—5摩尔甲醇加合物)(86.0g)并且搅拌,同时加热至120℃。在氮气流下使烧瓶保持在120℃并且搅拌一小时,以使反应体系脱水。接着,将回流冷凝器附接到烧瓶上,并且将反应体系加热至135℃。向所述反应体系中,通过不同喷嘴分别滴加100%丙烯酸(下文还称为“AA”)(9.6g)和作为聚合引发剂的过氧异丙基一碳酸叔丁酯(下文还称为PBI)(525μL;0.48g;相对于AA5.0质量%)。PBI和AA两者的滴加时间均为260分钟。PBI加料开始后10分钟,开始AA加料。每种溶液以恒定的速率持续滴加。
AA滴加完成后,将反应液在135℃下再保持(熟化)60分钟,然后聚合结束(基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物(1))。聚合结束后,在搅拌下使聚合反应液体冷却,同时加入纯水(24.0g)以稀释聚合反应液体。
由此提供80%水溶液(固体浓度(质量))(聚合物组合物(1))。
实例2
在配备有搅拌器(桨板)的500mL可拆式玻璃烧瓶中,在进入烧瓶的氮气流下加入环氧乙烷(20摩尔环氧丙烷加合物—5摩尔甲醇加合物)(75.6g)并且搅拌,同时加热至120℃。在氮气流下使烧瓶保持在120℃并且搅拌一小时,以使反应体系脱水。接着,将回流冷凝器附接到烧瓶上,并且将反应体系加热至135℃。向所述反应体系中,通过不同喷嘴分别滴加AA(8.4g)和作为聚合引发剂的PBI(525μL;0.42g;相对于AA5.0质量%)。PBI和AA两者的滴加时间均为210分钟。PBI加料开始后20分钟,开始AA加料。每种溶液以恒定的速率持续滴加。
AA滴加完成后,将反应液在135℃下再保持(熟化)60分钟,然后聚合结束(基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物(2))。聚合结束后,在搅拌下使聚合反应液体冷却,同时加入纯水(21.1g)以稀释聚合反应液体。
由此提供80%水溶液(固体浓度(质量))(聚合物组合物(2))。
实例3
在配备有搅拌器(桨板)的500mL可拆式玻璃烧瓶中,在进入烧瓶的氮气流下加入环氧乙烷(20摩尔环氧丙烷加合物—5摩尔甲醇加合物)(114.7g)并且搅拌,同时加热至120℃。在氮气流下使烧瓶保持在120℃并且搅拌一小时,以使反应体系脱水。接着,将回流冷凝器附接到烧瓶上,并且将反应体系加热至135℃。向所述反应体系中,通过不同喷嘴分别滴加AA(28.7g)和作为聚合引发剂的PBI(1575μL;0.42g;相对于AA5.0质量%)。PBI和AA两者的滴加时间均为210分钟。PBI加料开始后20分钟,开始AA加料。每种溶液以恒定的速率持续滴加。
AA滴加完成后,将反应液在135℃下再保持(熟化)60分钟,然后聚合结束(基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物(3))。聚合结束后,在搅拌下使聚合反应液体冷却,同时加入纯水(36.2g)以稀释聚合反应液体。
由此提供80%水溶液(固体浓度(质量))(聚合物组合物(3))。
实例4
在配备有搅拌器(桨板)的500mL可拆式玻璃烧瓶中,在进入烧瓶的氮气流下加入环氧乙烷(30摩尔环氧丙烷加合物—5摩尔甲醇加合物)(75.6g)并且搅拌,同时加热至120℃。在氮气流下使烧瓶保持在120℃并且搅拌一小时,以使反应体系脱水。接着,将回流冷凝器附接到烧瓶上,并且将反应体系加热至135℃。向所述反应体系中,通过不同喷嘴分别滴加AA(8.4g)和作为聚合引发剂的过氧苯甲酸叔丁酯(下文还称为PBZ)(525μL;0.42g;相对于AA 5.0质量%)。PBZ和AA两者的滴加时间均为210分钟。PBZ加料开始后20分钟,开始AA加料。每种溶液以恒定的速率持续滴加。
AA滴加完成后,将反应液在135℃下再保持(熟化)60分钟,并且聚合结束(基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物(4))。聚合结束后,在搅拌下使聚合反应液体冷却,同时加入纯水(21.1g)以稀释聚合反应液体。
由此提供80%水溶液(固体浓度(质量))(聚合物组合物(4))。
实例5
在配备有搅拌器(桨板)的500mL可拆式玻璃烧瓶中,在进入烧瓶的氮气流下加入环氧乙烷(30摩尔环氧丙烷加合物—10摩尔甲醇加合物)(75.6g)并且搅拌,同时加热至120℃。在氮气流下使烧瓶保持在120℃并且搅拌一小时,以使反应体系脱水。接着,将回流冷凝器附接到烧瓶上,并且将反应体系加热至135℃。向所述反应体系中,通过不同喷嘴分别滴加AA(8.4g)和作为聚合引发剂的PBI(525μL;0.42g;相对于AA5.0质量%)。PBI和AA两者的滴加时间均为210分钟。PBI加料开始后20分钟,开始AA加料。每种溶液以恒定的速率持续滴加。
AA滴加完成后,将反应液在135℃下再保持(熟化)60分钟,并且聚合结束(基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物(5))。聚合结束后,在搅拌下使聚合反应液体冷却,同时加入纯水(21.1g)以稀释聚合反应液体。
由此提供80%水溶液(固体浓度(质量))(聚合物组合物(5))。
比较例1
在配备有搅拌器(桨板)的500mL可拆式玻璃烧瓶中,在进入烧瓶的氮气流下搅拌环氧乙烷25摩尔甲醇加合物(105.6g),同时加热至120℃。在氮气流下使烧瓶保持在120℃并且搅拌一小时,以使反应体系脱水。接着,将回流冷凝器附接到烧瓶上,并且将反应体系加热至128℃。向反应体系中,通过不同喷嘴分别滴加AA(11.7g)和作为聚合引发剂的PBI(1125μL;1.17g;相对于AA10.0质量%)。PBI和AA的滴加时间分别为150分钟和240分钟。PBI加料开始后20分钟,开始AA加料。每种溶液以恒定的速率持续滴加。
AA滴加完成后,将反应液在128℃下再保持(熟化)60分钟,并且聚合结束形成基于聚亚烷基二醇的对比性聚合物(1)。聚合结束后,在搅拌下使聚合反应液体冷却,同时加入纯水(13.2g)以稀释聚合反应液体。由此提供90%水溶液(固体浓度(质量))(对比性聚合物组合物(1))。
共聚物表征
由液相色谱分析共聚物组合物(1)至(5),以确定残余单体的量,并且结果显示,每种组合物中残余单体的总量小于100ppm。
与表面活性剂的相容性
如下评定实例1至5中制得的聚合物组合物(1)至(5)以及比较例(1)中制得的对比性聚合物组合物(1)。表1表示所述结果。
使用下列物质制备各自包含试验样本(聚合物或聚合物组合物)的洗涤剂组合物:
SFT-70H(聚氧乙烯烷基醚,NIPPON SHOKUBAI Co.,Ltd.的产品):40g
NEOPELEX F-65(十二烷基苯磺酸钠,Kao Corp.的产品):7.7g(活性成分:5g)
Kohtamin86W(硬脂基三甲基氯化铵,Kao Corp.的产品):17.9g(活性成分:5g)
二乙醇胺:5g
乙醇:5g
丙二醇:5g
试验样本:1.5g(基于固含量计)
离子交换水:余量至提供100g洗涤剂组合物。
将混合物充分搅拌,以便所有组分均匀分散。在25℃下使用浊度计(“NDH2000”,Nippon Denshoku Co.,Ltd.的产品),由所测浊度评定混合物的浊度(高岭土浊度,mg/L)。
总结于表1中的评定基于下列标准:
好:高岭土浊度不小于0并且小于50mg/L;没有目视观察到相分离、沉淀和浑浊。
中:高岭土浊度不小于50mg/L并且小于200mg/L;目视观察到轻度浑浊。
差:高岭土浊度不小于200mg/L;目视观察到浑浊。
表1—实例共聚物的表面活性剂相容性
抗污垢再沉积能力测试
采用JIS Z8901测试粉末I类11(典型分析,34.0-40.0重量%SiO2,26.0-32.0重量%Al2O3,3.0-7.0重量%MgO,17.0-23.0%Fe2O3,0.0-3.0重量%CaO,0.0-4.0重量%TiO2,粒度小于1μm至约8μm),由下列方法测试抗污垢再沉积能力:
(1) 将新的白色棉布(按照ISO Doc 509系列6部分1的漂过的丝光Cotton Twill,购自Testfabrics,Inc(415 Delaware Avenue,POBox # 26,West Pittiston,PA 18643,USA))切成5cm × 5cm的白布。通过用比色色差计(SE2000,Nippon Denshoku IndustriesCo.,Ltd.的产品)测量反射率,测定白布的白度。
(2)将去离子水(20L)加入二水合氯化钙(5.88g)中,使得制得硬水。
(3)将去离子水(100mL)加入直链烷基苯磺酸钠(8.0g)、碳酸氢钠(9.5g)和硫酸钠(8.0g)中,使得制得表面活性剂水溶液。将pH调节至10。
(4)将涤垢仪(购自S.R.Lab Instruments,G-16,M.K.IndustrialPremises Co-Op.Soc.,Sonawala“X”Road No.2,Goregaon(East),Mumbai-400063Maharashtra,India)设定在25℃下。将硬水(2L)、表面活性剂水溶液(5mL)、0.8%(基于固含量计)测试聚合物水溶液(5g)、沸石(0.30g)和JIS测试粉末I类11(1.0g)(Japanese Industrial Standard powders,购自The Association of Powder Process Industry and Engineering,KyotoJAPAN)混合,并且加入每个涤垢仪钵体中,并且以100rpm速率在涤垢仪钵体中搅拌一分钟。随后,将七块白布放入每个钵体中,并且以100rpm速率将混合物与布搅拌十分钟。
(5)漂洗步骤:弃去上述原洗涤水,并且用手绞拧白布,将布放回至每个涤垢仪钵体中,然后将25℃下的新鲜硬水(2L)倒入每个涤垢仪钵体中,并且以100rpm速率搅拌两分钟。
(6)熨烫(约200℃下)其上具有垫布的白布,以使其干燥,同时熨平皱纹。用比色色差计再次通过反射率测量布的白度。
(7)基于测量结果,由下式确定抗污垢再沉积率。抗污垢再沉积率(%)=(洗涤后白布的白度)/(原白布的白度)×100。所选共聚物的数据提供于表2中。
表2—所选实例共聚物的抗污垢再沉积率
表1和2中的结果表明基于聚亚烷基二醇的聚合物与表面活性剂的高相容性和高的抗污垢再沉积能力,从而提出,基于聚亚烷基二醇的聚合物可适于用作洗涤剂添加剂等的原材料。
组合物制剂
实例6
颗粒状衣物洗涤剂
包含示例性两性聚合物的颗粒状衣物洗涤剂的实例提供于表3中。
表3—颗粒状衣物洗涤剂组合物
1根据实例1-5中任一项的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物,或包含根据实例1-5中的两种或更多种两性聚合物的混合物。
实例7
液体衣物洗涤剂
包含两性聚合物的液体衣物洗涤剂制剂的实例提供于表4、5和6中。
表4—液体衣物洗涤剂制剂A-E
成分 | A | B | C | D | E |
重量% | 重量% | 重量% | 重量% | 重量% | |
烷基醚硫酸钠 | 14.4% | — | 9.2% | 5.4% | — |
直链烷基苯磺酸 | 4.4% | 12.2% | 5.7% | 1.3% | — |
烷基乙氧基化物 | 2.2% | 8.8% | 8.1% | 3.4% | — |
氧化胺 | 0.7% | 1.5% | — | — | — |
柠檬酸 | 2.0% | 3.4% | 1.9% | 1.0% | 1.6% |
脂肪酸 | 3.0% | 8.3% | — | — | 16.0% |
蛋白酶 | 1.0% | 0.7% | 1.0% | — | 2.5% |
淀粉酶 | 0.2% | 0.2% | — | — | 0.3% |
脂肪酶 | — | — | 0.2% | — | — |
硼砂 | 1.5% | 2.4% | 2.9% | — | — |
甲酸钙和甲酸钠 | 0.2% | — | — | — | — |
甲酸 | — | — | — | — | 1.1% |
聚合物1 | 1.8% | 2.1% | — | — | 3.2% |
聚丙烯酸钠 | — | — | — | 0.2% | — |
聚丙烯酸钠共聚物 | — | — | 0.6% | — | — |
DTPA2 | 0.1% | — | — | — | 0.9% |
DTPMP3 | — | 0.3% | — | — | — |
乙二胺四乙酸4 | — | — | — | 0.1% | — |
荧光增白剂 | 0.15% | 0.2% | 0.12% | 0.12% | 0.2% |
乙醇 | 2.5% | 1.4% | 1.5% | — | — |
丙二醇 | 6.6% | 4.9% | 4.0% | 15.7% | |
山梨醇 | — | — | 4.0% | — | — |
乙醇胺 | 1.5% | 0.8% | 0.1% | — | 11.0% |
氢氧化钠 | 3.0% | 4.9% | 1.9% | 1.0% | — |
异丙基苯磺酸钠 | — | 2.0% | — | — | — |
硅氧烷抑泡剂 | — | 0.01% | — | — | — |
香料 | 0.3% | 0.7% | 0.3% | 0.4% | 0.6% |
遮光剂5 | — | 0.30% | 0.20% | — | 0.50% |
水 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 |
100.0% | 100.0% | 100.0% | 100.0% | 100.0% |
1根据实例1-5中任一项的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物,或包含根据实例1-5的两种或更多种两性聚合物的混合物。
2二亚乙基三胺五乙酸,钠盐
3二亚乙基三胺五甲叉膦酸,钠盐
4乙二胺四乙酸,钠盐
5Acusol OP301
表5—液体衣物洗涤剂制剂F-K
1根据实例1-5中任一项的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物,或包含根据实例1-5的两种或更多种两性聚合物的混合物。
表6—液体衣物洗涤剂制剂L-Q
1根据实例1-5中任一项的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物,或包含根据实例1-5的两种或更多种两性聚合物的混合物。
2PEG-PVA接枝共聚物为聚乙酸乙烯酯接枝的聚环氧乙烷共聚物,其具有聚环氧乙烷主链和多个聚乙酸乙烯酯侧链。所述聚环氧乙烷主链的分子量为约6000,并且聚环氧乙烷与聚乙酸乙烯酯的重量比为约40至60,并且每50个环氧乙烷单元具有不超过1个接枝点。
3Alco725(苯乙烯/丙烯酸酯)
实例8
液体手洗盘碟洗涤剂
液体手洗盘碟洗涤剂制剂的实例提供于表7中。
表7—液体手洗盘碟洗涤剂制剂
1根据实例1-5中任一项的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物,或包含根据实例1-5的两种或更多种两性聚合物的混合物。
2非离子的可以是任一个包含9个乙氧基的C11烷基乙氧基化的表面活性剂。
31,3BAC为1,3-二(甲胺)-环己烷。
4甲基丙烯酸(N,N-二甲基氨基)乙酯均聚物
实例9
自动盘碟洗涤剂
自动盘碟洗涤剂制剂的实例提供于表8中。
表8—自动盘碟洗涤剂制剂
1根据实例1-5中任一项的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物,或包含根据实例1-5的两种或更多种两性聚合物的混合物。
2如购自Rohm&Haas的445N,或购自Alco.的
3如购自Olin Corporation的SLF-18POLY TERGENT。
实例10
小袋形式的液体衣物洗涤剂组合物,其由聚乙烯醇的膜包封。
小袋形式的液体衣物洗涤剂组合物的实例提供于表9中。
表9—包封的液体衣物洗涤剂制剂
1PAP=邻苯二甲酰基-氨基-过氧己酸,作为70%活性物质的湿饼
1根据实例1-5中任一项的基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物,或包含根据实例1-5的两种或更多种两性聚合物的混合物。
3PEG-PVA接枝共聚物为聚乙酸乙烯酯接枝的聚环氧乙烷共聚物,其具有聚环氧乙烷主链和多个聚乙酸乙烯酯侧链。所述聚环氧乙烷主链的分子量为约6000,并且聚环氧乙烷与聚乙酸乙烯酯的重量比为约40至60,并且每50个环氧乙烷单元具有不超过1个接枝点。
除非另外指明,所有组分或组合物含量均是关于该组分或组合物的活性物质含量,并且不包括可能存在于可商购获得的来源中的杂质,例如残余溶剂或副产品。
除非另外指明,所有百分比和比率均按重量计算。除非另外指明,所有百分比和比率均基于总组合物计算。
应当理解,在整个说明书中给出的每一最大数值限度包括每一较低的数值限度,就像这样的较低数值限度在本文中是明确地写出一样。在本说明书全文中给出的每一最小数值限度将包括每一较高数值限度,如同该较高数值限度在本文中被明确表示。在本说明书全文中给出的每一数值范围将包括包含于该较宽数值范围内的每一较窄数值范围,如同该较窄数值范围在本文中被明确表示。
本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反,除非另外指明,每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,所公开的量纲“40mm”旨在表示“约40mm”。
本发明的具体实施方式中引用的所有文献均引入本文以供参考。任何文献的引用不可解释为对其作为本发明的现有技术的认可。
除非另外限定,本文所用的所有科技术语均与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的术语具有相同的含义。本说明书中所用的一套术语仅用于描述特定实施例,并且不旨在成为限制性的。
如说明书和所附权利要求中所用,除非上下文另外清楚地指明,单数形式“一个”、“一种”和“所述”旨在也包括复数形式。
除非上下文另外清楚地指明,如说明书和所附权利要求中所用,术语“独立地选自”旨在表示所指基团可为相同的、不同的、或为它们的混合物。因此,在该定义下,短语“X1、X2和X3独立地选自A、B和C”将包括其中X1、X2和X3是全部相同的,其中X1、X2和X3是全部不同的,以及其中X1和X2是相同的但X3不同的情形。
尽管已说明和描述了具体实施例,但对于本领域的技术人员来讲显而易见的是,在不脱离本发明的实质和保护范围的情况下,可作出各种其他的变化和修改。因此,随附权利要求书旨在涵盖本发明范围内的所有这些改变和变型。
Claims (20)
1.一种包含基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物的清洁组合物,所述基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物通过在聚合混合物中使下列物质聚合获得:具有式(II)的基于聚亚烷基二醇的化合物:
其中:
每个R1独立地选自-H、C6-20芳基、直链或支化的C1-20烷基、以及直链或支化的C1-20烯基;
R2选自-H、C6-20芳基、直链或支化的C1-20烷基、以及C1-20直链或支化的烯基;
r为1至6的整数并且代表连接到单个基团R2的基团-Y-Xp-Zq-OR1的数目;
其中:
R3至R6独立地选自C2-6亚烷基,
R7为-H或具有式(III)的基团:
其中R8为C2-6亚烷基
R9为-H、C6-20芳基、C1-20烷基、或C1-20烯基;并且
Z和q如式(II)中所定义;
每个X为-C(=O)-或1,4-亚苯基;
p为0或1;
每个Z为氧化烯基团;
q为9至150并且代表氧化烯基团的平均加成摩尔数;
Zq代表具有式(IV)的结构:
其中:
每个Z1独立地选自C3-4氧化烯基团;
每个Z2独立地选自C2-20氧化烯基团;
n为3至30并且代表C3-4氧化烯基团(-Z1-)的平均加成摩尔数;
m为0、1、2或3;并且
l+n+m=q;和
单体物质,所述单体物质包含至少一种包含羧基的单体,基于所述聚合混合物中的所述基于聚亚烷基二醇的化合物和所述单体物质的总质量计,所述聚合混合物包含60质量%至95质量%的所述基于聚亚烷基二醇的化合物和5质量%至40质量%的所述至少一种包含羧基的单体。
2.根据权利要求1所述的清洁组合物,其中R2为甲基或乙基。
3.根据权利要求1所述的清洁组合物,其中R1和R2两者均为-H,并且r为1。
4.根据权利要求1所述的清洁组合物,其中R1和R2两者均为-H,并且m为0。
5.根据权利要求1所述的清洁组合物,其中每个基团Z1为氧丙烯基团。
6.根据权利要求1所述的清洁组合物,其中:
所述基于聚亚烷基二醇的化合物中的每个基团Z1为氧丙烯基团;并且每个基团Z具有至少50摩尔%的氧乙烯比率。
7.根据权利要求1所述的清洁组合物,其中:
p为0;
r为1;
Y为-O-R3-;
R3为氧乙烯;
所述基于聚亚烷基二醇的化合物中的每个基团Z1为氧丙烯基团;并且每个基团Z具有至少80摩尔%的氧乙烯比率。
8.根据权利要求1所述的清洁组合物,其中每个包含羧基的单体选自丙烯酸、马来酸、任何这些的盐、任何这些的衍生物、以及任何这些的混合物。
9.根据权利要求1所述的清洁组合物,其中所述单体物质还包含至少一种附加单体,所述附加单体未被归为包含羧基的单体。
10.根据权利要求9所述的清洁组合物,其中所述至少一种附加单体选自包含磺酸基团的单体、包含氨基的单体、烯丙胺单体、季铵化烯丙胺单体、N-乙烯基单体、包含羟基的单体、乙烯基芳基单体、异丁烯单体、乙酸乙烯酯单体、任何这些的盐、任何这些的衍生物、以及它们的混合物。
11.根据权利要求1所述的清洁组合物,其中所述基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物具有300至50,000的重均分子量。
12.根据权利要求1所述的清洁组合物,其中所述清洁组合物选自液体衣物洗涤剂组合物、固体衣物洗涤剂组合物、硬质表面清洁组合物、液体手洗盘碟洗涤组合物、固体自动盘碟洗涤组合物、液体自动盘碟洗涤组合物、包含在水溶性小袋内的片剂或单位剂型的自动盘碟洗涤组合物、以及包含在水溶性小袋内的衣物洗涤剂组合物。
13.根据权利要求1所述的清洁组合物,其中基于所述清洁组合物的总重量计,所述清洁组合物包含约0.05重量%至约10重量%的所述基于聚亚烷基二醇的接枝聚合物。
14.根据权利要求1所述的清洁组合物,还包含表面活性剂体系。
15.根据权利要求14所述的清洁组合物,其中所述表面活性剂体系包含至少一种C10-C16烷基苯磺酸盐表面活性剂。
16.根据权利要求15所述的清洁组合物,其中所述表面活性剂体系还包含一种或多种辅助表面活性剂,所述辅助表面活性剂选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、以及它们的混合物。
17.根据权利要求14所述的清洁组合物,其中所述表面活性剂体系包含至少一种C8-C18直链烷基磺酸盐表面活性剂。
18.根据权利要求15所述的清洁组合物,其中所述表面活性剂体系还包含一种或多种辅助表面活性剂,所述辅助表面活性剂选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、以及它们的混合物。
19.根据权利要求18所述的清洁组合物,还包含一种或多种清洁助剂添加剂。
20.一种清洁工具,包含非织造基底和根据权利要求1所述的清洁组合物。
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