CN104364360A - 自粘附高粘度清洁组合物 - Google Patents

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Abstract

一种用于清洁硬质表面的组合物，其通过在上方流过的大量水流自粘附于湿或干的硬质表面。所述组合物是具有约600,000cP至约1,500,000cP的粘度的凝胶，并且能够被手动、即在不存在施胶器的情况下施加到硬质表面。所述具有高粘度的凝胶组合物在耗尽之前提供连续清洁，或者可以在将所述组合物施用到硬质表面与所述凝胶组合物耗尽之间的任何时间点处用于一次性清洁。

Description

自粘附高粘度清洁组合物
与相关申请的交叉引用
本申请要求2009年7月31日提交的美国系列号12/461,102的权利，后者反过来要求2009年2月19日提交的美国系列号12/388,576的权利，后者反过来要求2008年2月21日提交的临时申请号61/064,182的权利；每个这些提到的申请通过参考并入本文。
发明领域
本文描述的具体发明涉及用于硬质表面的凝胶清洁组合物，该凝胶清洁组合物自粘附于施加有该凝胶清洁组合物的硬质表面，并适合于以连续清洁模式使用或用作手动清洁剂。所述组合物具有超高的粘度，这使得将所述组合物施用到湿或干的硬质表面而不需施胶器。所述组合物的物理性质还使得在水从组合物上通过后一部分组合物分散，以提供硬质表面周围施加的组合物的扩展的铺展或涂布，以提供立即和残留的清洁益处。组合物在其上有用的适合的硬质表面包括例如陶瓷表面如抽水马桶、玻璃窗、门、淋浴或浴室墙等。
发明背景
用于直接或间接附着于硬质表面的各种清洁组合物是已知的。所述组合物可以采取固体、凝胶或液体的形式。凝胶和液体清洁组合物需要施胶器或涂敷器以将组合物施用或定位在待清洁的表面上，这增加了总产品的费用，并需要在使用之间储存施胶器/涂敷器。美国专利号6,667,286描述了用于抽水马桶的自粘附组合物的实例。据称，所述组合物具有至少15,000mPas、至少60,000mPas或至少150,000mPas的粘度。固体组合物不一定要求涂敷器，但由于其固体本性，要求干的表面以获得与硬质表面的粘附，并且这样的组合物在单个水流从其上流过之后不提供相同的清洁组分的分散程度或量和速度，尽管其通常持续时间比低粘度凝胶更长。
此外，如上所述的产品旨在用于单一使用模式，即将它们施用到表面用于连续使用，直至产品被耗尽。
本发明克服了这些困难。本发明的组合物可粘附于湿或干的硬质表面，并且不需使用施胶器以将组合物粘附于硬质表面。
发明概述
本发明的清洁组合物是具有约600,000cP至约1,500,000cP(厘泊)的超高粘度的凝胶。所述清洁组合物可以不需施胶器，由使用者施用到所需硬质表面。所述凝胶可以被提供成各种形式或形状，例如条带、圆形、不同设计构造的补片等。所述清洁组合物作为抽水马桶清洁剂特别有用。在这样的用途中，所述组合物的益处是特别明显的。因此，为便于讨论，本发明的描述将主要根据抽水马桶清洁剂来提供，但本发明不限于此，因此在本文中还描述了其他使用模式。
所述清洁组合物组分提供了所需的物理性质和清洁性质，包括提供稳定性和水在所述组合物上通过之后清洁组分在施加有所述组合物的硬质表面的良好分散，以便提供即时清洁效果和残留清洁益处两者。所述组合物在清洁组合物的铺展中提供马朗格尼效应，并在所述清洁组合物的使用寿命内以及基于在附着于硬质表面的组合物上重复的分开的水流而使组合物的部分重复分散期间，以一致和重复的运输速率提供所述清洁组分的运输。因此，所述组合物在延长的时间段内提供了表面的连续清洁。此外，在最初用作连续清洁组合物之后但在耗尽之前，或者在初次使用时，组合物可以用作手动清洁组合物。
所述清洁组合物是水基的，并包含水、至少一种非离子型表面活性剂、多元醇、成膜亲水性聚合物、非极性烃类例如矿物油、除了所述至少一种非离子型表面活性剂之外的第二非离子型表面活性剂，其中所述第二非离子型表面活性剂包含非乙氧基化的直链伯醇的掺混物或乙氧基化的直链伯醇的掺混物，其中每种掺混物的醇包括9至17个碳的碳链。在优选实施方式中，所述组合物包含至少一种阴离子型表面活性剂。所述组合物还可以任选地包含适合的辅助剂例如芳香剂、着色剂、防腐剂、溶剂、酸、磨蚀剂等，只要它们对所述组合物的高粘度没有不利影响即可。
更具体来说，所述清洁组合物的一种优选实施方式具有约600,000cP至约1,500,000cP范围内的粘度，并包含(1)约7.5wt.％至约20wt.％的至少一种阴离子型表面活性剂，(2)约20至约80wt.％的至少一种非离子型表面活性剂，(3)高于0至约10wt.％的多元醇，(4)约0.5至约10wt.％的成膜聚合物，(5)约1至约5wt.％的非极性烃类例如矿物油，(6)高于0至约2wt.％的第二非离子型表面活性剂，其包含非乙氧基化的直链伯醇的掺混物或乙氧基化的直链伯醇的掺混物，其中每种掺混物的醇包括9至17个碳的碳链，以及(7)余量的水和任选的辅助剂，例如芳香剂、着色剂、防腐剂、酸、磨蚀剂和溶剂。
在使用中，所述高粘度清洁组合物被手动地、即在不存在施胶器的情况下施用到所需硬质表面，优选为抽水马桶。所述表面可以是湿或干的。所述组合物可以留在原地，以提供周围表面的连续清洁。当使水在所述组合物上流动时，引起一部分组合物以360°的铺展方向从所述组合物分散，即随着水流并且也逆着水流，以在表面上提供用于即时清洁效果和残留清洁益处的涂层或薄膜，即使得防止随后的灰尘直接附着于表面，从而使得通过随后的漂洗容易地从其移除。或者，所述组合物在附着于表面之后，立即地或者在连续清洁的流逝时间段后，可以用作手动清洁组合物。通过使用刷子、海绵等来提供手动清洁，以将所述清洁组合物铺展在表面上，用于组合物的立即浓缩清洁和耗尽。
本发明提供的一些优点包括但不限于：用作连续和手动清洁组合物的能力，从而消除了对两种不同的产品的需要，由于不需施胶器而减小包装并需要较小的储存空间，效率提高而不牺牲安全性，由于可以用作连续清洁剂，并且随后由于组合物已经在使用位置而随时准备好用于即时手动清洁，因此更加方便，并且可以添加磨蚀剂组分以提高清洁益处和组合物与表面的粘附性两者。
发明详述
定义
当在本文中使用时，“组合物”是指具有超过一种组分的任何物质。
当在本文中使用时，“自粘附”或“自附着”是指组合物不需独立的胶粘剂或其他支持装置而粘附到硬质表面上的能力。在一种实施方式中，自粘附组合物在组合物被用尽之后不留下任何残渣或其他物质(即其他胶粘剂)。
当在本文中使用时，“凝胶”既不是常规固体也不是常规液体，而是指由液体和相互作用的粒子和聚合物的网络构成的具有非零屈服应力的无序固体。凝胶的粘度不一定在整个凝胶中是100％均匀的，而是在凝胶中的任何点处在所公开的范围之内，即约600,000cP至约1,500,000cP。
当在本文中使用时，“芳香剂”是指任何香水、气味消除剂、气味掩蔽剂等及其组合。在某些实施方式中，芳香剂是可能对消费者或使用者的嗅觉有影响的任何物质。
当在本文中使用时，“wt.％”是指成分在总配方中的重量百分率，其中总配方等于100wt.％。例如，作为10％活性物质的成分被描述为以1wt.％的量存在于组合物中，是指对于配方来说以这样的量存在，而不是基于活性物质，否则将是0.1wt.％活性成分(即的1wt.％的10％)。
当在本文中使用时，“硬质表面”是指任何有孔和/或无孔表面。在一种实施方式中，硬质表面可以选自：陶瓷，玻璃，金属，聚合物，石头及其组合。在另一种实施方式中，硬质表面不包括硅晶片和/或其他半导体材料。陶瓷表面的非限制性实例包括：抽水马桶，水槽，淋浴房，瓷砖等及其组合。玻璃表面的非限制性实例包括窗户等。金属表面的非限制性实例包括：排水管，水槽，汽车等及其组合。聚合物表面的非限制性实例包括：PVC管路，玻璃纤维，丙烯酸树脂，等及其组合。石头硬质表面的非限制性实例包括：花岗岩，大理石等。
硬质表面可以是任何形状、尺寸，或具有适合于其所需目的的任何方向。在一个非限制性实例中，硬质表面可以是以竖直构造取向的窗户。在另一个非限制性实例中，硬质表面可以是曲面表面，例如陶瓷抽水马桶。在另一个非限制性实例中，硬质表面可以是管道的内部，所述管道具有竖直和水平元件，并且也可以具有弯曲元件。由于组合物在下文中描述的条件下出人意料的强运输性质，据认为硬质表面的形状、尺寸和/或方向不影响本发明的组合物。
当在本文中使用时，“表面活性剂”是指降低液体例如水的表面张力的任何试剂。适合与本发明一起使用的示例性的表面活性剂在下文中描述。
在使用中，本发明的组合物可以直接施用到待处理例如清洁的湿或干的硬质表面，例如抽水马桶、淋浴或浴室外壳、排水管、窗户等，并自粘附于所述硬质表面，包括通过在自附着组合物和表面上通过的大量水流，例如冲刷、淋洗、漂洗等。每次水在组合物上流过时，一部分组合物被释放到流过组合物的水中。组合物的释放到水覆盖的表面上的部分为表面提供了持续湿润的薄膜，进而取决于组合物中存在的活性试剂，提供即时和长期的清洁和/或消毒和/或增香或其他表面处理。据认为，组合物以及因此组合物的活性试剂，可以从组合物的与表面直接接触的初始位置铺展开或发出，以连续涂布表面的扩展区域。湿润薄膜起到涂层的作用，并从自附着组合物在所有方向上、即从组合物360°散发，其包括与漂洗的水流相反的方向。液体表面的移动与一种或多种表面下流体的移动相偶联，使得液体的移动如常地在表面中产生应力，反之亦然。凝胶和/或活性成分的移动机制在下文中更详细讨论。
组合物
组合物具有凝胶或凝胶状稠度。因此，在所描述的实施方式中，组合物是坚固的，但是不像固体那样刚性。凝胶组合物具有约600,000cP至约1,500,000cP的粘度，这为凝胶组合物提供了物理稳定性，这使得将组合物提供成预定大小的部分，并使得使用者在不存在施胶器的情况下将所需量的凝胶组合物手动放置在待清洁的硬质表面上。提供用于手动放置的一定大小的部分的实例是(1)将所述部分提供在热成形的水溶性托盘中，以及(2)在所述部分上提供材料的剥离条带。在托盘实施方式中，开放的顶部一开始用可以剥离的密封物密封。每种实施方式被构造成提供至少一个可以在施用到硬质表面之前被暴露的组合物侧面。然后由使用者通过简单的手动加压，通过将凝胶组合物的暴露的侧面压紧硬质表面，将凝胶组合物放置成自粘附于硬质表面，使得即使大量分开的水流在粘附的凝胶组合物上流过，凝胶组合物也保留在所述位置中。在水溶性托盘实施方式中，托盘在漂洗的水流中溶解以放出清洁组合物。在使用剥离条带的实施方式中，条带可以通过剥离来手动移除，或者它们也可以被提供成水溶性形式。
通过本发明的组合物获得的提高的粘附，使得在竖直表面上施用而不会通过大量漂洗水流而脱落，并且随着时间一部分组合物被逐渐洗掉，以提供所需的清洁和/或消毒和/或增香或其他处理行为。在组合物被完全洗掉后，不剩任何需要移除的物质，并且简单地施用更多组合物。
在优选实施方式中，本发明的即使在漂洗水的作用下也具有维度稳定性的高粘度清洁组合物包含：至少一种非离子型表面活性剂，优选为乙氧基化的醇；至少一种阴离子型表面活性剂，优选为烷基醚硫酸或磺酸的碱金属盐；非极性烃类，优选为矿物油；第二非离子型表面活性剂，其包含非乙氧基化的直链伯醇的掺混物或乙氧基化的直链伯醇的掺混物，其中掺混物的每种醇包括含有9至17个碳的碳链(为方便起见，在本文中分别被称为“非乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物”和“乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物”)；多元醇；成膜亲水性聚合物；水；以及任选地芳香剂、着色剂、防腐剂、溶剂、酸和磨蚀剂。所述第二非离子型表面活性剂不同于所述至少一种非离子型表面活性剂。
成膜亲水性聚合物有助于提供粘附并扩展活性试剂的铺展以及因此运送，用于处理表面和/或周围环境。在某些实施方式中，组合物还可以包括超级润湿剂化合物以增强湿润薄膜的铺展。组合物在使用中表现出稳定性，不需外部悬挂装置或支架，因此在长的流逝时间后仅仅需要向表面新施用组合物，并且不需移除任何装置。非乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物和乙氧基化的直链C9-17伯醇掺混物各自起到在加工期间降低组合物的凝胶温度的作用，这使得将组合物在较低温度下加工，减少了组合物化合物的降解或降解的机会。这在使用热加工时是特别适用的，在所述热加工的情形中，矿物油升高凝胶温度。直链伯醇掺混物起到降低温度的作用。因此，包含非乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物或乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物，提供了更稳定的组分以及因此更稳定的产品。本发明的组合物的关键的配制参数是粘附性。一般来说，为了提高产品性能，提高组合物的粘附性质。然而，在粘附性提高后，组合物的凝胶点也提高。希望获得最佳产品性能以保持凝胶点均衡，在使加工温度降至最低的同时在运输、储存和使用条件下和期间维持组合物的凝胶结构。这通过包含直链C9-C17伯醇掺混物或乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物来获得，所述掺混物起到将凝胶点降低或抑制到所需值的作用，并对粘附、驱动力和最大凝胶粘度具有极小影响。
至少一种、即第一非离子型表面活性剂以约20wt.％至约80wt.％的量、优选地约20wt.％至约60wt.％、最优选地约20wt.％至约30wt.％的量存在。可以使用一种或多种非离子型表面活性剂，以便优选地具有19-20个碳的平均结构式链长分布。因此，可以使用大量的一种非离子型表面活性剂，或者可以使用例如两种非离子型表面活性剂，其中一种具有较高数目的碳链，一种具有较低数目的碳链，例如C22非离子型表面活性剂和C16-18非离子型表面活性剂。
适合使用的示例性非离子型表面活性剂包括具有18至50个氧化乙烯基团(EO)的C20-C22烷基乙氧化物。在另一种实施方式中，包含25至35个氧化乙烯基团的C20-C22烷基乙氧化物，优选地作为粘附促进剂和非离子型表面活性剂。
其他适合使用的非离子型表面活性剂的其他非限制性实例包括烷基聚糖苷，例如可以在商品名GLUCOPON下从Henkel,Cincinnati,Ohio,USA购买的。烷基聚糖苷具有下列结构式：RO-(R'O)x-Zn，其中R是含有8至20个碳原子的单价烷基原子团(烷基可以是直链或支链的，饱和或不饱和的)，O是氧原子，R’是含有2至4个碳原子的二价烷基原子团，优选为乙烯或丙烯，x是具有0至12个平均值的数，Z是含有5或6个碳原子的还原糖组成部分，优选为葡萄糖、半乳糖、葡萄糖基或半乳糖基残基，并且n是具有约1至10的平均值的数。对于各种烷基糖苷的详细讨论，参见美国法定发明注册登记H468和美国专利号4,565,647，其通过参考并入本文。一些示例性的GLUCOPONS如下面的表A中所示(其中Z是葡萄糖组成部分并且x＝0)。
表A：示例性的Glucopons
适合使用的非离子型表面活性剂的其他非限制性实例包括醇的乙氧化物，例如可以在商品名LUTENSOL下从BASF,Ludwigshafen,Germany购买的。这些表面活性剂具有通式C13H25/C15H27-(OC2H4)n-OH(烷基是C13/C15的混合物)。特别优选的是LUTENSOL AO3(n＝3)、AO8(n＝8)和AO10(n＝10)。其他的醇的乙氧化物包括与(OC2H4)缩合的链烷仲醇，例如TERGITOL15-S-12，一种可以从Dow Surfactants获得的与12个(OC2H4)缩合的C11-C15链烷仲醇。适合使用的非离子型表面活性剂的另一个实例是聚氧化乙烯(4)月桂基醚。胺的氧化物也是适合的。
至少一种阴离子型表面活性剂优选地存在于组合物中，并以约7.5wt.％至约20wt.％的量存在。阴离子型表面活性剂提供了具有消费者极为喜爱的特别强的“发泡”特征的产品。
适合使用的示例性阴离子型表面活性剂包括C6-C18烷基醚硫酸的碱金属盐，例如月桂基醚硫酸钠；α-烯烃磺酸盐或甲基牛磺酸盐。其他适合的阴离子型表面活性剂包括烷基、烯基和烷芳基硫酸和磺酸的碱金属盐。一些这样的阴离子型表面活性剂具有通式RSO4M或RSO3M，其中R可以是约8至约20个碳原子的烷基或烯基，或者是烷芳基，其烷基部分可以是约9至约15个碳原子的直链或支链烷基，其芳基部分可以是苯基或其衍生物，并且M可以是碱金属(例如铵、钠、钾或锂)。
非极性烃类例如矿物油(优选为高度精炼的白矿物油)对获得本发明的高粘度的能力有贡献。此外，包含非极性烃类例如矿物油有助于组合物的稳定性增加和向硬质表面、尤其是陶瓷表面的自粘附。以组合物的总重量计，矿物油以约1重量％至约5重量％的量存在。在一种实施方式中，矿物油以约1.5％wt.％至约3.5wt.％的量存在。在另一种实施方式中，矿物油以约1.75wt.％至约2.5wt.％的量存在。被包含的矿物油的量取决于所需粘度以及配方的其余物质的粘附性能。当矿物油的量增加时，组合物的粘度和粘附性也增加。
尽管在使用于组合物中时矿物油提供了益处，但还认为，包含较高的量的矿物油而不降低表面活性剂和/或增稠剂和/或粘附促进组分的量，将导致组合物被增稠到使组合物在制造和使用期间的加工困难的程度，这是因为组合物的坚固度增加使它难以加工。在制造中，加工可以在升高的温度下进行，但是这将增加制造成本，并且由于温度水平提高而产生其他困难。
非乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物或乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物以高于0wt.％至约2.0wt.％的量，优选地以约0.2wt.％至约1.75wt.％的量，更优选地以约1.0wt.％至约1.5wt.％的量存在。在本发明的组合物中包含非乙氧基化的直链伯醇的掺混物或乙氧基化的直链伯醇的掺混物，其中所述掺混物的每种醇包含含有9至17个碳的碳链，其益处在于已发现这组合物中存在的每0.1wt.％的掺混物将降低凝胶温度约2℃。非乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物或乙氧基化的直链C9-C17醇掺混物的包含，使得在较低温度下生产清洁产品，这减少了组合物的至少某些组分的降解或降解的机会，提高了组分以及因此组合物的稳定性。由此获得了由于产品的稳定性提高而具有改进的清洁性能的产品。
通过包含非乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物或乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物来降低凝胶温度是有益的，因为形成清洁组合物的组分的一些原材料不应该在高于45℃的温度下加工。因此，在加工期间降低凝胶温度，减少了在加工期间在完整的组分量及其性能存在于产生的组合物中发生的这样的材料的任何降解。这还必定提供成本效益更高的产品，因为不必考虑将会发生的任何降解而采用更大量的这些组分。非乙氧基化的醇掺混物或乙氧基化的醇掺混物的包含，在运输、储存和使用条件下维持所需凝胶结构的同时，通过保持抑制组合物的凝胶点以将组合物加工温度降至最低，使得粘附性提高以改进产品性能。本文中描述的掺混物起到将凝胶点降低至所需值的作用，并且对粘附性、驱动力和最高凝胶粘度的性质具有极小影响。
适合用于本发明的非乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物的非限制性实例，是包含C12和C13醇、C9至C11醇、C12至C15醇、C14和C15醇、C11-C13-C15醇、C16和C17醇和C10至C12醇的掺混物，以及这些掺混物的乙氧化物。这样的醇可以从Shell Company商购，并且以商品名NEODOL销售。非乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物的实例包括NEODOL23、NEODOL91、NEODOL25、NEODOL45、NEODOL135、NEODOL67和NEODOL1。所述掺混物的醇的通式是CnH(2n+1)OH，其中n＝9-17。
适合使用的NEODOL乙氧化物保留了与母体醇相同的描述，后面跟有表明添加的氧化乙烯的平均摩尔的数目，并包括例如NEODOL23-1、NEODOL23-3、NEODOL23-6.5、NEODOL23-2、NEODOL91-8、NEODOL91-2.5、NEODOL91-5、NEODOL91-6、NEODOL25-2.5、NEODOL25-3、NEODOL25-7、NEODOL25-9、NEODOL25-5、NEODOL25-1.3、NEODOL45-4、NEODOL45-7、NEODOL45-6.8和NEODOL1-9。
适合用于本发明的直链C9-C17伯醇掺混物的优选实例是C12和C13伯醇的掺混物，例如在名称NEODOL23下销售的。NEODOL23的典型性质如下：
C12-C13伯醇掺混物优选地以约1.0wt.％至约1.5wt.％的量使用。
正如从适合用作非乙氧基化的直链C9-C17伯醇掺混物及其乙氧基化的掺混物的掺混物的实例明显看出的，可以存在少量的其他直链伯醇，例如由提供所述掺混物的方式产生的副产物。可用于本发明的组合物的非乙氧基化的直链醇掺混物和乙氧基化的直链醇掺混物，包括具有C9-C17链长的醇作为掺混物的主要成分，其合在一起提供了存在的大部分醇。掺混物中不存在非直链醇。
组合物的多元醇组分以高于0wt.％至约10wt.％、优选地高于0wt.％至约5wt.％的量存在。优选的多元醇是甘油。适合使用的其他多元醇包括例如聚氧化乙烯。
适合用于清洁组合物的成膜亲水性聚合物包括天然和合成的聚合物，例如聚丙烯酸酯、多糖、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。这些聚合物可以起到增加组合物的粘附性的作用。出于获得本发明的组合物的高粘度的目的，聚丙烯酸酯是优选的。本文中可用的成膜聚合物的非限制性实例包括基于丙烯酸和丙烯酸酯的成膜聚合物，例如在美国专利号6,593,288、6,767,410、6,703,358、6,569,261和7,923,428中所描述的。适合的聚合物由Rhodia在商品名MIRAPOLSURF S下销售。优选的聚合物是MIRAPOL SURF S-500。聚合物以约0.5wt.％至约10wt.％、优选地约1wt.％至约5wt.％的量存在。更优选地为约1wt.％至约2wt.％。
组合物可以用水和任选地诸如芳香剂、着色剂、防腐剂、酸、磨蚀剂、溶剂等及其组合至100wt.％。包含在凝胶组合物中的磨蚀剂起到改进组合物的粘附性质以及提供清洁益处的作用。
芳香剂和芳香物质可以包含在组合物中以改善环境气氛。凝胶组合物优选地包含少于6wt.％的芳香剂，更优选地高于0wt.％至6wt.％的芳香剂。在另一种实施方式中，凝胶组合物包含高于0wt.％至约5wt.％的芳香剂，最优选地凝胶组合物包含约2wt.％至约5wt.％的芳香剂。
至少一种溶剂可以任选地存在于组合物中以协助表面活性剂和其他液体的掺混。溶剂以0wt.％至约15wt.％的量、优选地约1wt.％至约12wt.％、更优选地约5wt.％至约10wt.％的量存在。适合使用的溶剂的实例是至多8个碳原子的脂族醇；至多6个碳原子的亚烷基二醇；每个亚烷基具有至多6个碳原子的聚亚烷基二醇；每个二醇基团具有至多6个碳原子并且在每个烷基中具有至多6个碳原子的亚烷基二醇或聚亚烷基二醇的单或二烷基醚；以及每个二醇基团具有至多6个碳原子并且在每个酯基中具有至多6个碳原子的亚烷基二醇或聚亚烷基二醇的单酯或二酯。溶剂的具体实例包括叔丁醇、叔戊醇、2,3-二甲基-2-丁醇、苯甲醇或2-苯基乙醇、乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丙二醇单正丁基醚、二丙二醇单正丁基醚、丙二醇单正丙基醚、二丙二醇单正丙基醚、二乙二醇单正丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、三乙二醇、丙二醇单乙酸酯、甘油、乙醇、异丙醇和二丙二醇单乙酸酯。一种优选的溶剂是聚乙二醇。
本发明的具有约600,000cP至1,500,000cP的粘度的凝胶组合物，在施用后通过自粘附粘着于湿或干的硬质表面。组合物的尺寸稳定，使得它不通过大量水流在其上流过而“移动”或“滴下”。据认为，消费者偏好这样的组合物，这是因为在放置期间以及在使用中，即使用大量水漂洗，组合物的粘附和形状保持完整。然而，如上所述，当需要集中清洁时，可以使用刷子、海绵等将施用的组合物手动分散，以提供表面的即时清洁。
示例性的组合物描述在下面的表B中：
表B：示例性的组合物
活性成分的运输
如上所述，本发明的组合物可以直接施用到待清洁的卫生用品例如抽水马桶、淋浴或浴室外壳等的表面上，并通过在自附着组合物上流过的大量水流例如冲洗或淋洗而自粘附于所述表面。每次水流过组合物时，一部分组合物被释放到组合物所粘附的表面上并进入水中，以提供长期清洁、消毒、增香、防污、表面修饰、UV保护、增白、漂白等。据认为，通过包含上述提供的将组合物沿着硬质表面铺展和/或运输到最初没有沉积组合物的区域的成分，可以获得任何残留的益处。更具体来说，组合物以及因此组合物的活性试剂从与表面直接接触的最初的组合物位置铺展开或运送，以包覆表面上扩展的相邻区域。液体表面的移动与一种或多种表面下流体的移动相偶联，使得液体的移动如常地在表面中产生应力，反之亦然。由表面张力梯度引起的表面和夹带的流体的移动，被称为马朗格尼效应(《IUPAC化学术语纲要》(IUPAC Compendium ofChemical Terminology)，第二版1994)。因此，本发明的组合物提供了液体沿着液体-空气界面从具有低表面张力的区域向具有较高表面张力的区域流动。马朗格尼流动是宏观对流，即通过不对称性向系统施加界面张力的梯度，这与微观对流相反，在后者中流动由及时放大的扰动(不稳定性)引起。因此，在水在本发明的组合物上流过后，组合物向外铺展，以覆盖扩展的相邻表面区域，而不是仅仅被组合物覆盖或紧邻组合物的局部区域。
更具体来说，据认为，观察到这种效应是由液体层上的表面张力差异造成的液体层上或其中的质量传递引起的。不希望受到理论限制，据认为，由于具有相对高表面张力的液体与具有相对低表面张力的液体相比在周围液体上的推力更强，因此表面张力梯度将引起液体从相对低表面张力的区域流向相对高表面张力的区域。这样的性质、即马朗格尼效应，被用于高技术半导体晶片加工。非限制性实例包括美国专利号7,343,922、7,383,843和7,417,016。
本领域技术人员将会认识到，可以使用通常被称为马朗格尼数的无量纲单位来估算材料的马朗格尼效应和其他运输性质。可用于估算材料的马朗格尼效应的因子之一、即马朗格尼数，可以用方程1描述。本领域技术人员将会认识到，马朗格尼数提供了无量纲参数，其代表了由表面张力梯度造成的力相对于粘性力的度量。
马朗格尼数，Ma＝-Γ(dσ/dc)/Dμ
其中Ma是马朗格尼数
Γ是表面活性剂的表面过量浓度(mol/m2)
σ是表面张力(N/m)
c是主体表面活性剂浓度(mol/m3)
μ是主体动态粘度(帕斯卡·秒)
D是本体表面活性剂扩散系数(m2/s)
如上所述，存在大量被用于在表面周围运输活性成分的组合物。然而，大多数上述组合物依赖于液体的重力或粘附力/内聚力作为在表面周围运输组合物的唯一机制。同样地，例如，传统的液体浴室清洁剂或浴室清洁领域中的类似组合物通常要求使用者使用刷子、其他工具将组合物手动铺展在表面周围。
本领域技术人员将会认识到，上面描述的运输机制可以与被提供有液体层的任何硬质表面一起使用，并且不必定限于使用在抽水马桶中。例如，假设使用者可能能够向水槽、窗户、排水管或可以在其上能提供水或其他液体的任何其他硬质表面提供组合物。其他示例性表面描述在整个本文中。
产品能够从产品的初始施用区域360°向外地覆盖扩展的区域。此外，组合物可以提供表面的初始和/或进一步的残留处理。铺展的速度是重要的，因为必须在水在表面上干燥之前完成所需铺展程度，这是由于在提供连续薄膜中水是必需组分。
使用方法
如上所述，本发明的组合物可用于在施用到硬质表面之后向所述表面提供即时和/或残留益处，其中表面将经受提供用于表面能量梯度的层的水或一些其他液体。
在一种实施方式中，本发明的组合物可以包含下列步骤：(1)将一剂或多剂组合物施用到硬质表面上；以及(2)将硬质表面、并且随后将所述一剂或多剂组合物暴露于液体层，以提供铺展和分散的组合物层。使用产品的方法还可以包括任选的步骤：(3)将硬质表面、并且随后将铺展和分散的组合物层暴露于液体层，以提供进一步铺展和分散的组合物层。本领域技术人员将会认识到，(3)可以被重复无数次，直至组合物完全消散。在某些实施方式中，液体层是水。
如上所述，硬质表面可以选自陶瓷、玻璃、金属、聚合物、玻璃纤维、丙烯酸树脂、石头等及其组合。
可以通过适合于目标功能的任何手段来提供液体层。例如，在抽水马桶中，可以向抽水马桶的内表面(陶瓷硬质表面)施用一剂组合物，并且可以冲洗抽水马桶以提供促进组合物在抽水马桶周围运输所必需的液体层。在另一个实例中，可以向窗户的外表面施用一剂组合物。可以由使用者使用水龙带或高压清洗机，用水喷射窗户的外表面，或者下雨可以向窗户沉积一层水。在另一个实例中，可以向水槽或排水管的内部施用一剂组合物。使用者可以简单地激活水龙头，以向水槽或排水管提供一层水。在另一个实例中，可以向淋浴房的壁施用一剂组合物。使用者可以激活淋浴器以向表面提供液体层。在又一个实例中，设想了还可以使用水蒸汽或相对高的湿度来提供液体层。
本发明的具有约600,000cP至约1,500,000cP的高粘度的凝胶组合物，在使用中提供了附加的变化。最显著的是，可以将凝胶组合物以预定的量、形状等提供，并手动施用到硬质表面而不需施胶器。组合物可以以预定的剂量提供在水溶性托盘中，提供有剥离条带等，使得使用者不接触组合物即可提供放置，但是可以暴露其一个表面，以提供组合物向硬质表面的粘附。由于施胶器装置不是必需的，导致需要更少的包装，因此这节省了制造成本并由此节省了消费者成本。此外，在销售地点和消费者在不使用期间的储存地点两处，需要更少的储存空间。高粘度凝胶组合物也使它本身可用于在施用到硬质表面之后的连续清洁、在漂洗水在组合物和表面上通过之后随时间部分释放、以及在施用到表面之后或在连续使用一段时间之后但在耗尽之前的即时使用。在后一种情况下，使用刷子、海绵等将凝胶组合物在硬质表面上移动，用于表面的一次性集中清洁。
本领域技术人员将会认识到，本发明组合物的不同应用和实施方式可以提供有不同的活性成分或有益试剂，其可以随着所需应用而变。
表面铺展
本发明的具有约600,000cP至约1,500,000cP的高粘度的组合物提供了益处，尤其是增加的移动性和运输。使用下面描述的“表面铺展方法”，试验了如上在表B中所述的实施例1和2的组合物的表面铺展。
实施例1和2的组合物具有短于50秒、尤其是短于46秒的运输速率因子。
产品的表面铺展(运输速率因子)的结果报告在下面的表C中。运输速率因子以秒为单位(时间)提供。
通过下面描述的表面铺展方法来测量产品的表面铺展。
表C
表面铺展试验
如下所述来测量“运输速率因子”。
将12”×12”的磨砂或毛玻璃片固定在大得足以支撑所述玻璃片的平底盆中。盆设置有用于排水的手段，使得当在环境条件下，在约22℃的室温下进行实验时，水不积累在玻璃片的表面上。使用4”×4”的瓷砖——在玻璃片的底部边缘的每一侧一块瓷砖将玻璃片支撑在盆底水的顶上。玻璃片的中间4英寸不接触底部，使得水可以流到玻璃片下方并离开玻璃片。将玻璃片并置，使得玻璃片与盆的底部成约39o的角。
玻璃片从第一边缘到相对的边沿缘设置有0.5英寸的测量标志物。
在玻璃片的9”标志的上方约3.5”，设置有玻璃漏斗(40mm长×15mm直径的出口，容积>100ml)。
将玻璃片用室温的水清洁，以除去痕量表面活性试剂。将清洁的玻璃片漂洗，直至在玻璃片上没有可观察到的铺展波。
将约7g(约1.5”直径的圆的凝胶)组合物样品施用到玻璃片的0标志处。将四烧杯(各约200mL)水在9”高度的点处缓慢倾倒在玻璃片顶上，并使得在玻璃片下流动以调制组合物。
在约1分钟后，将漏斗塞住，并提供约100mL水。将另外100mL水在9”标志附近缓慢倾倒在玻璃片上。约10秒之后，移除塞子，并在漏斗中的水排到玻璃片上时启动计时器。
观察组合物上排出的水薄膜的表面上的波逐渐爬上玻璃，并记录组合物达到5”标志的时间。
将试验重复10次平行试验，并将以秒为单位的时间平均并记录为“运输速率因子”(以秒为单位的时间)。
本发明的组合物的其他实例作为实施例3至6显示在下面的表D中。
表D
*羟乙基纤维素
本文中公开的示例性实施方式不打算是穷举性的或不必要地限制本发明的范围。选择和描述示例性实施方式是为了解释本发明的原理，以便本领域其他技术人员可以实践本发明。正如对于本领域技术人员来说显而易见的，在上述描述的范围之内可以做出各种修改。这样的在本领域技术人员的能力之内的修改形成了本发明的一部分，并被随附的权利要求书所涵盖。

Claims (20)

1.一种清洁组合物，其包含：
(a)至少一种非离子型表面活性剂；
(b)至少一种多元醇；
(c)至少一种亲水性聚合物；
(d)矿物油；
(e)直链伯醇的非乙氧基化的掺混物，其中所述非乙氧基化的掺混物的每种醇包括含有9至17个碳的碳链，或者直链伯醇的乙氧基化的掺混物，其中每种醇包括含有9至17个碳的碳链；以及
(f)水，
其中所述组合物是具有600,000cP至1,500,000cP的粘度的凝胶，
其中(e)的所述非乙氧基化的掺混物和所述乙氧基化的掺混物不同于所述至少一种非离子型表面活性剂，并且
其中所述组合物自粘附于硬质表面，并且被构造成通过在上方流过的大量水流保持自粘附于所述硬质表面。
2.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中，还包含：
-20wt.％至80wt.％的所述至少第一非离子型表面活性剂和所述第二非离子型表面活性剂；
-大于0wt.％至10wt.％的多元醇；
-0.5wt.％至10wt.％的所述亲水性聚合物；
-1.0wt.％至5wt.％的所述矿物油；
-大于0wt.％至2wt.％的(e)的所述直链伯醇的掺混物；以及
-余量的所述水。
3.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中(a)的所述至少一种非离子型表面活性剂包含第一非离子型表面活性剂和第二非离子型表面活性剂，所述第一非离子型表面活性剂是具有20至22个碳的碳链和18至50个氧化乙烯基团的乙氧基化的醇，所述第二非离子型表面活性剂是具有11至18个碳的碳链和1至50个氧化乙烯基团的乙氧基化的醇。
4.根据权利要求2所述的清洁组合物，其中(a)的所述至少一种非离子型表面活性剂包含第一非离子型表面活性剂和第二非离子型表面活性剂，所述第一非离子型表面活性剂是具有20至22个碳的碳链和18至50个氧化乙烯基团的乙氧基化的醇，所述第二非离子型表面活性剂是具有11至18个碳的碳链和1至50个氧化乙烯基团的乙氧基化的醇。
5.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中，所述聚合物是聚丙烯酸酯。
6.根据权利要求2所述的清洁组合物，其中，所述聚合物是聚丙烯酸酯。
7.根据权利要求2所述的清洁组合物，其中，所述矿物油以1wt.％至2.5wt.％的量存在。
8.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物适合于在不存在施胶器的情况下直接手动施用到所述硬质表面。
9.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述组合物适合于在不存在施胶器的情况下直接手动施用到所述硬质表面。
10.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中，在将所述清洁组合物施用到所述硬质表面之后，立即或在预定的流逝时间段后，可以将所述组合物在所述硬质表面上手动移动，以获得所述硬质表面的清洁。
11.根据权利要求2所述的清洁组合物，其中，在将所述清洁组合物施用到所述硬质表面之后，立即或在预定的流逝时间段后，可以将所述组合物在所述硬质表面上手动移动，以获得所述硬质表面的清洁。
12.一种清洁组合物，其包含：
(a)具有20至22个碳的碳链长度和18至50个氧化乙烯基团的非离子型乙氧基化的醇，
(b)具有等于11至18个碳的碳链长度和1至50个氧化乙烯基团的非离子型乙氧基化的脂肪醇，
(c)烷基醚硫酸碱金属盐，
(d)多元醇，
(e)成膜亲水性聚丙烯酸酯，
(f)矿物油，
(g)具有9至17个碳的碳链长度的直链伯醇的掺混物，以及
(h)水；
其中所述组合物是具有600,000cP至1,500,000cP的粘度的凝胶，并且
其中所述组合物自粘附于硬质表面，并且被构造成通过在其上方流过的大量水流保持自粘附于所述硬质表面。
13.根据权利要求12所述的组合物，其中，所述组合物适合于在不存在施胶器的情况下直接手动施用到所述硬质表面。
14.根据权利要求12所述的清洁组合物，其中，在将所述清洁组合物施用到所述硬质表面之后，立即或在预定的流逝时间段后，可以将所述组合物在所述硬质表面上手动移动，以获得所述硬质表面的清洁。
15.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中，还包含至少一种阴离子型表面活性剂。
16.根据权利要求15所述的清洁组合物，其中，所述至少一种阴离子型表面活性剂是烷基醚硫酸或磺酸的碱金属盐。
17.根据权利要求2所述的清洁组合物，其中，还包含7.5wt.％至20wt.％的所述至少一种阴离子型表面活性剂。
18.根据权利要求17所述的清洁组合物，其中，所述至少一种阴离子型表面活性剂是烷基醚硫酸或磺酸的碱金属盐。
19.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中，所述聚合物是羟乙基纤维素。
20.根据权利要求2所述的清洁组合物，其中，所述聚合物是羟乙基纤维素。
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