CN104918929A - 羧基酯缩酮、其制造方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及式(1)化合物、其制备方法、和其在水基涂料组合物、清洁组合物、芳香剂和个人护理组合物中的用途,其中R1是C7-18烷基,R2是氢或C1-3烷基,每个R3、R4、R5、R6和R7独立地是氢或C1-6烷基,a为2-3,并且b为0-1。

Description

羧基酯缩酮、其制造方法和用途
相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C.119(e)要求2012年11月29日提交的美国临时申请序列No.61/731,194的权益,其内容通过引用整体并入本文。
背景
本公开涉及羧基酯缩酮化合物和包含所述羧基酯缩酮化合物的多种组合物(包括水基涂料组合物、清洁组合物、芳香剂和个人护理组合物)、用于制造所述化合物和组合物的方法、及所述组合物的用途。
针对前述和其它用途的溶剂选择由诸如溶解度、反应性、挥发性、毒性、环境性能、稳定性和成本的考虑因素指导。尽管许多溶剂是可用的且用于商业用途,但是本领域对提供这些特征的有利组合的新溶剂仍存在需求。尤其对提供一种或多种属性(诸如溶解度)与一种或多种组分、反应性、挥发性、毒性、环境性能和成本的有利组合的用于水基涂料组合物、清洁组合物、芳香剂或个人护理组合物的可再生源的溶剂存在需求。
概述
本文提供了式(1)化合物
其中
R1是C7-18烷基,
R2是氢或C1-3烷基,
每个R3、R4、R5、R6和R7独立地是氢或C1-6烷基,
a为2-3,并且
b为0-1。
本文也提供了制备上述的式(1)化合物的方法,所述方法包括使式(2)的酮酸酯
与式(3)的二醇
在有效形成式(4)化合物的反应条件下接触
其中R8是C1-6烷基;以及用式R1-OH的醇使式(4)的R8基团转酯化以形成式(1)化合物。
也描述了包含式(1)化合物的组合物,特别地是包含水;聚合物粘合剂;和式(1)化合物的水基涂料组合物。
在另一个实施方案中,胶乳涂料组合物包含水;胶乳聚合物粘合剂;和式(1)化合物。
在另一个实施方案中,水可稀释型涂料组合物包含水;水可稀释型聚合物粘合剂;和式(1)化合物。
在又一方面,涂覆基材的方法包括使上述的涂料组合物与基材的表面接触以形成涂层;以及干燥涂层。
在另一方面,经涂覆基材通过上述的涂覆基材的方法来制备。
在再一方面,清洁组合物包含清洁或个人护理组分;和式(1)化合物。
在又一方面,芳香剂组合物包含:至少一种芳香剂组合物;和式(1)化合物。
在另一方面,清洁组合物包含清洁组分;和式(1)化合物。
上述的和其它的实施方案在下面详述中进一步描述。
详述
本发明人已发现酮基羧基酯,特别地是乙酰丙酸酯的长链缩酮加成物。此类羧基酯缩酮加成物提供了使它们作为溶剂可用于多种用途的性质的组合。本领域对提供一种或多种属性诸如溶解度与一种或多种组分、反应性、挥发性、毒性、环境性能和成本的有利组合的可再生源的溶剂仍存在需求。如果此类溶剂可以容易地被改性而对溶剂的化学和物理性质进行调节以满足特定应用的需求,则会是更加有利的。如果生物来源的溶剂提供满足一种或多种用户需求如良好的粘性、低气味、高增溶和/或剥除活性和低毒性的剥除和除去组合物,则是有利的。如果可再生源的溶剂提供满足一种或多种如适合于特定组合物的用户需求的水基涂料组合物,例如油漆、油墨、粘合剂、密封剂、清面漆或填缝剂组合物、清洁组合物、芳香剂组合物或个人护理组合物,则是有利的。
酮基羧基酯缩酮,有时在本文被称为“缩酮加成物”,是具有通式(1)的化合物:
其中
R1是C7-18烷基,
R2是氢或C1-3烷基,
每个R3、R4、R5、R6和R7独立地是氢或C1-6烷基,
a为2-3,并且
b为0-1。
更具体地,R1是C7-18烷基,R2是甲基,每个R3、R4和R5独立地是氢或C1-3烷基,R6是氢或C1-6烷基,R7是氢,a为2-3,并且b为0-1。
还更具体地,R1是C7-18烷基,R2是甲基,每个R3、R4和R5是氢,R6是氢或C1-3烷基,R7是氢,a为2,并且b为0。
在具体实施方案中,R1是C7-18烷基,R2是甲基,R3是氢,R6是氢、甲基或乙基,R7是氢,a为2,并且b为0。
优选地,式(1)的缩酮加成物为乙酰丙酸酯的1,2-丙二醇加成物,具有式(1a):
其中R1如上文所定义,并且具体地为C7-18烷基,其可以是直链或支链的。当式(1a)中的R1为2-乙基己基时,获得2-乙基己基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(“2EH-LPK”)。当式(1a)中的R1为1-壬基时,获得1-壬基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(1N-LPK)。当式(1a)中的R1为3,5,5-三甲基己基时,获得3,5,5-三甲基己基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(355TMH-LPK)。
式(1)的缩酮加成物可通过式(2)的相应的酮酸酯与式(3)的二醇的酸催化反应而获得:
其中每个R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7,以及整数a和b如上文所定义。例如,反应条件描述于WO 09/032905中。可选地,式(1)的缩酮加成物可通过缩酮酯(4)的转酯化(例如于WO 09/032905中所述那样获得)而获得
其中每个R2、R3、R4、R5、R6和R7并且整数a和b如上文所定义,并且R8是C1-6烷基,例如甲基或乙基。在转酯化中,使缩酮(4)与包含所需R1取代基的醇R1OH接触,其中R1如于式(1)中描述。催化剂(例如,金属氧化物或金属络合物如于WO 09/032905中描述)可用于在存过量醇下加速反应。催化剂包括例如其中金属为Sn、Zn、Ge(II)、Cu(II)、Ni(II)、Fe(II)、Fe(III)、Al(III)、Pt(IV)、V(IV)或V(V)的那些催化剂,具体地为Sn、Zn、Ni、Al和Pt,呈氧化物或与其它配体诸如硫化物或乙酸酯的络合物。在实施方案中,金属络合物为二烷基金属氧化物,并且二烷基金属氧化物中的烷基为C1至C10烷基,可选地C2至C4烷基,可选地为正丁基,例如锡醇盐诸如二丁基氧化锡(DBTO)。可在升高的温度例如约160至约220℃下进行转酯化,伴随除去R1OH。
落在式(2)和(3)的范围内的许多化合物可以为可再生源的。缩酮加成物由此对各种可再生源的溶剂提供进入点。例如,通过各种碳水化合物诸如纤维素的热化学处理制造乙酰丙酸;随后利用可再生源的烷醇酯化并利用多羟基化合物如甘油或丙二醇将乙酰丙酸酯缩酮化制得生物来源的溶剂。
缩酮加成物特别可用于水基涂料组合物。水基涂料组合物包括多种涂料组合物,包括胶乳和水可稀释型涂料组合物。胶乳树脂涂料是亚微米聚合物颗粒的水基分散体。分散体通过乳液聚合而形成,然后可进一步被配制用于多种应用。胶乳涂料组合物,例如胶乳漆组合物,可与多种添加剂一起配制,在所述添加剂中有聚结溶剂或“聚结剂”。聚结溶剂促进膜形成。聚结溶剂用作增塑剂,通过降低颗粒的玻璃化转变温度(Tg)而软化树脂颗粒,且使它们能够融合到连续膜中。例如,将含有聚结溶剂的胶乳漆组合物涂覆在基材上,然后通过聚结而固化,其中水和聚结溶剂相继或同时去除。在膜形成期间,聚结溶剂软化胶乳聚合物粘合剂颗粒,使它们一起融合到缠结的聚合物膜中以使聚合物粘合剂不重新溶解于初始携带其的水/溶剂中。
水可稀释型涂料组合物是使用传统的聚合技术,而不是乳液聚合进行制备的,并且通常含有水可混溶的有机溶剂。所述聚合物粘合剂通常经改性以使其与水/有机溶剂系统相容。所述改性可以涉及可以赋予寡聚或多聚粘合剂水可稀释性的亲水性共聚单体例如有机酸。另一种改性是使用表面活性剂将所述粘合剂分散在水相中,所述表面活性剂在一些情况下可以在合成粘合剂的过程中化学地掺入聚合物粘合剂中。在各个情况下,将所得的聚合物随后机械分散到水相中。当聚合物颗粒(液体的或者固体的)在水中形成时,水可稀释型的涂料组合物是乳液(对于液体聚合物)或者分散体(对于固体聚合物)。另一形式的水可稀释型涂料组合物基于在有机溶剂/水的混合物中可溶的聚合物粘合剂,或者在有机溶剂/水混合物中部分可溶的聚合物粘合剂,由于在液体水相中分散的聚合物链形成聚集体。溶剂在聚合物聚集体与水之间进行分配。热塑性的丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯、环氧酯和醇酸树脂是水可稀释型涂料组合物中使用的粘合剂的实例。
尽管所有的水基涂料组合物含有聚合物粘合剂和水,粘合剂的不同性质产生了不同的配制要求。如上文提及的,水可稀释型组合物通常最初溶解在非水性溶剂中以降低粘度并帮助在水中分散。所述组合物可以进一步地与多种添加剂进行配制,所述添加剂中如促进膜形成的聚结溶剂。所述聚结溶剂通过降低颗粒的玻璃化转变温度(Tg)来使得聚合物粘合剂颗粒软化,并且使得其能够融合到连续膜中。因此,当将含有聚结溶剂的水可稀释型涂料组合物涂覆到基材上时,涂覆被聚结所固化,其中水和聚结溶剂相继或者同时蒸发。在溶剂或水蒸发期间,分散的胶乳颗粒或微乳液滴的浓度增加至颗粒或微乳液滴接触聚结溶剂的点,聚结溶剂集合到一起并且聚结剂使得聚合物粘合剂颗粒软化,从而使得颗粒一起融合到缠结的聚合物网络膜中。在一些情况下,所述聚结剂不蒸发,并且能充当最终膜的增塑剂。通过交联剂或者氧化过程进行的化学固化可以在膜通过溶剂蒸发机制大体上固化之后发生。
对可用于水基涂料组合物(例如油漆、油墨、粘合剂、密封剂、清面漆或填缝剂组合物)的溶剂、优选可再生源的溶剂仍有需求,所述水基涂料组合物满足如适用于特定涂料组合物的一种或多种用户需要,诸如涂料组合物的水解稳定性、良好粘度、平衡干燥时间或良好流动性和匀饰性(leveling);或干燥膜的良好粘附性、所得的涂料的良好的耐擦洗性、耐久性、抗冲击性、柔性、耐水性、耐化学性、耐污染性、光泽、或硬度。如果可再生源的溶剂提供具有最低成膜温度的水基涂料组合物和具有可察觉的储存稳定性的低挥发性有机化合物含量,则其将具有附加优势。
已发现,缩酮加成物(1),具体地(1a),可用于水基涂料组合物。不受理论束缚,据信缩酮加成物在形成膜期间主要作为聚结溶剂起作用。然而,应理解,缩酮加成物可具有一种以上功能,包括增溶、溶剂偶联、VOC含量减少、成膜温度降低、增塑等中的一种或多种。在有利特征中,式(1)缩酮加成物中的特定R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7基团、以及a和b的选择允许调节缩酮加成物的化学和物理性质以实现所需的性质(例如水解稳定性和VOC减少)的组合。
在具体实施方案中,选择基团R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7基团、以及整数a和b以提供所需聚结活性,即,缩酮加成物塑化聚合物粘合剂以及涂料的膜形成的能力。需要时,酯和醚官能度的存在允许缩酮加成物与不同类型的聚合物粘合剂官能团相互作用。
缩酮加成物(1),具体地(1a),是进一步有利的,因为化合物的结构可以经调整以改变化合物的挥发性。挥发性本身表现在聚结溶剂的许多关键性质中,包括沸点、蒸汽压、相对蒸发速率、可燃性、气味和挥发性有机化合物(VOC)含量。溶剂的所需挥发性性质由于应用而显著不同,且常有争论的顾虑。例如,高挥发性溶剂在使用后需要较低的能量去除,但是由于较高的可燃性在很多情况下也需要专门处理。R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7基团、以及整数a和b的适当选择可进一步提供选择的挥发性。特别地是,2EH-LPK、1N-LPK和355TMH-LPK具有合乎要求的低挥发性和低可燃性(例如,具有约99℃(210℉)或更高的闪点)且具有高聚结效率,同时使涂料制剂中的VOC浓度降低至低于约5.0至约10g VOC每升涂料组合物的水平。
水基涂料组合物包含水;聚合物粘合剂;和缩酮加成物(1)。涂料组合物可被配制(即,聚合物粘合剂、水、其它助溶剂(如果存在)和添加剂的类型和量)为油漆、粘合剂、密封剂、染色剂(stain)、清面漆、填缝、或油墨组合物。有利地,水基组合物可使pH保持在约7.5至约10、或约7.5至约9.0或者约8.5至约9.5或者约8.5至约9.5的范围内约1周以上,具体地约2周以上,更具体地约4周以上。在另一个实施方案中,水基组合物可保持稳定的起始pH在约7.5至约10、或约7.5至约9.0、或约8.5至约9.5的范围内、具体地约9.0达约1周以上,具体地约2周以上,更具体地约4周以上。例如,水基组合物例如包含缩酮(1),具体地加成物(1a)的胶乳漆组合物的起始pH在约1周内、在约2周内、或在约四周内、或甚至更长的时间内在23℃变化少于0.5pH单位,具体地在23℃pH变化少于0.2pH单位。
在实施方案中,水基涂料组合物为胶乳涂料组合物,其包含胶乳聚合物粘合剂、水和缩酮加成物(1),具体地(1a)。
胶乳的聚合物粘合剂可选自胶乳涂料组合物(具体地胶乳漆组合物、胶乳粘合剂组合物、胶乳密封剂组合物、胶乳填缝剂组合物、胶乳染色剂组合物和胶乳油墨组合物)领域中已知的多种聚合物。例如,胶乳聚合物粘合剂可源自包含乙酸乙烯酯或至少一种丙烯酸单体诸如丙烯酸、丙烯酸C1-10烷基酯、甲基丙烯酸、或甲基丙烯酸C1-10烷基酯的单体,所述单体任选地与以下的一种或多种共聚:苯乙烯、羟乙基丙烯酸酯、羟丙基丙烯酸酯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、脲基甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、支链叔单羧酸的乙烯基酯(例如,来自Shell Chemical Company以商标商购可得的或由ExxonMobil Chemical Company以Neo Vinyl Esters销售的叔羧酸的乙烯基酯(被称为叔羧酸乙烯基酯))、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸和乙烯。也可能包括C4-8共轭二烯诸如1,3-丁二烯、异戊二烯和氯丁二烯。在实施方案中,单体包括丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丙烯酸2-乙基己酯中的一种或多种。
可以使用纯丙烯酸树脂(acrylics)(包含丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯作为主要单体);苯乙烯-丙烯酸树脂(包含苯乙烯和丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、和/或甲基丙烯酸酯作为主要单体);乙烯基-丙烯酸树脂(包含乙酸乙烯酯和丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、和/或甲基丙烯酸酯作为主要单体);和丙烯酸化乙烯乙酸乙烯酯共聚物(包含乙烯、乙酸乙烯酯和丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、和/或甲基丙烯酸酯作为主要单体)。单体还可包括任选地和一种或多种单体诸如衣康酸和脲基甲基丙烯酸酯一起的其它主要单体诸如丙烯酰胺和丙烯腈。
胶乳聚合物粘合剂以水性分散体形式存在于水中,并且可以包括约2至约85重量百分比(重量%)固体,具体地约5至约75重量%固体(即,基于水性胶乳涂料组合物的总重量的干胶乳聚合物的重量百分比)。胶乳可以多种粒度,例如约10至约1,000纳米(nm),具体地约50至约800nm的平均胶乳粒度存在。粒度分布可以为单模态的或多模态的,例如双模态的。缩酮加成物(1),具体地(1a),以对于其目的即膜的聚结、增溶等有效的量存在于胶乳涂料组合物中。此量可由本领域普通技术人员确定,并且可为例如,基于胶乳聚合物粘合剂的干重的总重量的约0.1至约30重量%,具体地约1至约20重量%。胶乳涂料组合物的其余部分为水和本领域中已知的其它的任选的添加剂。
在具体实施方案中,缩酮加成物(1),具体地(1a),用于胶乳漆组合物中,并且可减少或替换胶乳漆组合物中的其它有机溶剂。特别地是,2EH-LPK可用作胶乳漆组合物中的绿色聚结溶剂,特别地是用于建筑和光工业应用的油漆。因此,在实施方案中,胶乳漆组合物包含胶乳聚合物粘合剂、水、缩酮加成物(1),具体地(1a)和颜料。油漆组合物可以为底漆、基底漆(base cocate)、面漆(top coat)、彩漆(colorcoat)。
在替代实施方案中,缩酮加成物(1),具体地(1a),用于胶乳染色剂组合物、胶乳粘合剂组合物、胶乳密封剂组合物、胶乳填缝剂组合物、胶乳胶黏剂组合物、或胶乳油墨组合物。因此,在另一个实施方案中,胶乳涂料组合物包含至少一种胶乳聚合物粘合剂、水、缩酮加成物(1),具体地(1a),和任选地颜料,其中所述胶乳涂料组合物为胶乳粘合剂组合物、胶乳密封剂组合物、胶乳填缝剂组合物、胶乳染色剂组合物、胶乳胶黏剂组合物、或胶乳油墨组合物,并且关于胶乳涂料组合物的特定功能选择胶乳聚合物粘合剂。
多种胶乳聚合物粘合剂可用于前述胶乳涂料组合物,包括对于胶乳漆组合物所述的那些。丙烯酸树脂可以具体地被提及,由丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸C1-10烷基酯、甲基丙烯酸C1-10烷基酯、或叔羧酸乙烯酯单体中的一种或多种形成。可以使用由苯乙烯和丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸C1-10烷基酯、或甲基丙烯酸C1-10烷基酯单体中的至少一种形成的苯乙烯-丙烯酸树脂。其它胶乳包括由乙酸乙烯酯和丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸C1-10烷基酯、或甲基丙烯酸C1-10烷基酯单体中的至少一种形成的乙烯基-丙烯酸树脂。可以使用丙烯酸化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物并且例如由乙烯、乙酸乙烯酯及丙烯酸、丙烯酸C1-10烷基酯、或甲基丙烯酸C1-10烷基酯单体中的至少一种形成。前述聚合物还可包括其它单体诸如丙烯酰胺、丙烯腈、衣康酸和脲基甲基丙烯酸酯。
颜料可存在于胶乳涂料组合物中。如本文所使用的术语“颜料”包括非成膜固体诸如增量剂和填充剂,例如无机颜料TiO2(呈锐钛矿和金红石形式)、粘土(硅酸铝)、CaCO3(呈磨制和沉淀形式)、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、滑石(硅酸镁)、重晶石(硫酸钡)、氧化锌、亚硫酸锌、氧化钠、氧化钾、被添加以改性硬度或表面粗糙度或(如在中空胶乳颗粒的情况下)以替换TiO2的固体(高Tg)有机胶乳颗粒、以及包含前述中的至少一种的组合。代表性组合包括金属氧化物诸如以商标(从Unimin Specialty Minerals商购得到的硅、铝、钠和钾的氧化物)销售的那些、(从Celite Company商购得到的氧化铝和二氧化硅)、(从Imerys商购得到)和(从BASF商购得到)的掺混物。具体地,颜料包括TiO2、CaCO3、或粘土。
一般而言,颜料的平均粒度为约0.01至约50微米。例如,用于水性涂料组合物中的TiO2颗粒通常具有约0.15至约0.40微米的平均粒度。可将颜料作为粉末或以浆料形式加入到水性涂料组合物中。
胶乳涂料组合物可含有本领域中已知的另外添加剂,以改性胶乳涂料组合物的特征并且提供所需官能度,前提条件是添加剂不会显著地不利地影响组合物的所需性质。这些添加剂可包括增塑剂、干燥延迟剂、分散剂、表面活性剂或润湿剂、流变改性剂、消泡剂、增稠剂、杀生物剂、杀霉菌剂、着色剂、蜡、香料、pH调节剂、或助溶剂。添加剂以通常于胶乳涂料组合物中、特别是于胶乳漆组合物、胶乳粘合剂组合物、胶乳密封剂组合物、胶乳填缝剂组合物、胶乳胶黏剂组合物和胶乳油墨组合物中使用的量存在。在实施方案中,胶乳涂料组合物基本上由胶乳聚合物粘合剂、水、任选的颜料、和缩酮加成物(1),具体地(1a)组成。如本文所使用,短语“基本上由…组成”包括胶乳聚合物粘合剂、水、任选的颜料、和缩酮加成物、以及任选地一种或多种本文定义的添加剂,但不包括显著不利地影响胶乳涂料组合物的所需性质或由其得到的干燥涂料的任何添加剂。
胶乳聚合物粘合剂可以基于胶乳涂料组合物的总重量的约5至约80重量%,且更具体地约8至约60重量%的胶乳涂料组合物的干重存在于胶乳组合物中。
当存在时,颜料可以胶乳组合物中的总固体的约5至约75重量%,具体地约10至约55重量%的量用于胶乳涂料组合物中。
缩酮加成物(1),具体地1(a),可以基于聚合物粘合剂的干重约0.1至约30重量%、约0.5至约20重量%、约1至约15重量%、约1至约10重量%、约1至约8重量%、且更具体地约1至约7重量%的量存在于胶乳涂料组合物中。
尽管很多水存在于胶乳分散体中以及于胶乳组合物的其它组分中,但是可以向胶乳组合物分别添加水。通常,胶乳组合物包括约10至约85重量%且更具体地约20至约80重量%水,即,胶乳组合物的总固体含量为总组合物的约15至约90重量%、更具体地约20至约80重量%。组合物通常被配制以使硬化(干燥)涂料包含至少约5体积%(体积%)干燥聚合物固体,以及,当存在时,约5至约90体积%的呈颜料形式的非聚合固体。除干燥聚合物固体和呈颜料形式的非聚合固体植物,硬化(干燥)涂料可以包含缩酮加成物(1),具体地(1a)的量(干燥后为约35体积%的量),并且该量随着时间推移减至基本上为零。
在另一个实施方案中,胶乳填缝组合物包含胶乳聚合物粘合剂、水、缩酮加成物(1),具体地(1a)和填缝添加剂(例如填充剂,诸如滑石和碳酸钙、杀霉菌剂、杀菌剂、颜料和增塑剂)。填缝组合物的聚合物粘合剂可选自胶乳涂料组合物(例如上文对于胶乳漆组合物所述的那些)领域中已知的多种聚合物。添加剂包括填充剂,诸如滑石和碳酸钙、杀霉菌剂、杀菌剂、止泡剂、防冻剂、颜料和增塑剂。有效形成胶乳填缝组合物的胶乳聚合物粘合剂和缩酮加成物(1),具体地1(a)的量可由本领域普通技术人员确定,并且可以例如为基于胶乳填缝组合物的总重量的约5至约80重量%的聚合物粘合剂固体,和基于胶乳填缝组合物的总重量的约0.1至约30%、更具体地为约0.1与约10%(1)之间的缩酮加成物,具体地1(a)。
在另一个实施方案中,胶乳密封剂、胶黏剂、或粘合剂组合物包含胶乳聚合物粘合剂、水、缩酮加成物(1),具体地(1a),和密封剂或粘合剂添加剂、例如颜料。密封剂或粘合剂的聚合物粘合剂可选自胶乳涂料组合物(例如上文对于胶乳漆组合物所述的那些)领域中已知的多种聚合物。添加剂包括填充剂,诸如滑石和碳酸钙、杀霉菌剂、杀生物剂、颜料、止泡剂、防冻剂、增粘剂和增塑剂。有效形成胶乳密封或粘合剂组合物的胶乳聚合物粘合剂和缩酮加成物(1),具体地1(a)的量可由本领域普通技术人员确定,并且可以例如为基于填缝组合物的干重的约5至约80重量%的聚合物粘合剂固体,和基于密封剂、胶黏剂、或粘合剂组合物的总重量的约0.1至约30%,具体地约0.1至约10%且更具体地约0.1至约5%的缩酮加成物(1),具体地1(a)。
在另一个实施方案中,胶乳油墨组合物包含胶乳聚合物粘合剂、水、缩酮加成物(1),具体地(1a),颜料和任选地油墨添加剂、例如蜡。胶乳的聚合物粘合剂可选自胶乳涂料组合物(例如上文对于胶乳漆组合物所述的那些)领域中已知的多种聚合物。添加剂包括蜡、染料、止泡剂、防冻剂、表面活性剂和增塑剂。有效形成胶乳油墨组合物的胶乳聚合物粘合剂和缩酮加成物(1),具体地1(a)的量可由本领域普通技术人员确定,并且可以例如为基于油墨组合物的干重的约5至约80重量%的聚合物粘合剂固体,和基于胶乳油墨组合物的总重量的约0.1至约30%的缩酮加成物(1),具体地1(a)。
在另一个实施方案中,水可稀释型涂料组合物包含水可稀释型聚合物粘合剂、水和由式(1),具体地(1a)表示的缩酮加成物。水可稀释型聚合物粘合剂可选自水可稀释型涂料组合物(具体地水可稀释型油漆组合物)领域中已知的多种聚合物,并且可包括例如使用传统聚合技术在水-可混溶的有机溶剂、聚酯、聚氨酯、醇酸树脂、硅酮改性的醇酸树脂、环氧树脂、环氧酯和醇酸树脂中产生的丙烯酸树脂。在特定实施方案中,粘合剂为聚氨酯,例如脂族聚氨酯、醇酸树脂、丙烯酸树脂、或其组合或混杂物。水可稀释型聚合物粘合剂可作为真实溶液(即溶液的体积等于水可稀释型聚合物粘合剂和水的总体积)、乳液、双重乳液(例如,水包油包水乳液(W/O/W))、分散体、或混悬液(即粗分散体)存在于水组合物中。各种类型的聚合物粘合剂可通过用碱例如有机胺、氢氧化铵或其它碱中和附接至聚合物骨架的残余游离酸基团被制备成水可稀释型。示例性丙烯酸粘合剂或醇酸树脂可具有约20至约100的酸数量。
聚合物粘合剂可以是热固性的,在该情况下对于每种聚合物粘合剂所利用的任何固化剂将取决于特定聚合物的性质及其固化机制。因此,对于具有羟基、羧基或酰胺官能度或此类官能度的任何组合的聚酯和醇酸树脂聚合物,交联或固化可借助于脲甲醛、三聚氰胺甲醛和其甲氧基化、乙氧基化或丁氧基化形式实现。封闭型异氰酸酯交联剂在本领域中也是已知的。催化剂也可用于促进固化反应,诸如过氧化物。除催化剂之外,可以使用用于促进固化反应的促进剂和活化剂。
一些聚合物粘合剂,例如可固化的聚氨酯粘合剂,包括两种组分:水性组分,其包括含有活性氢的组分(即,多元醇或氨基-官能化合物)的一个部分,和水性聚异氰酸酯的另一个部分。多元醇可以为任选地具有羧基、或羟基-和/或氨基-官能氨基甲酸酯低聚物的可溶的或水可分散的多元醇,并且聚异氰酸酯可用聚氧化亚烷基醚醇改性为水溶性或水可分散的。
环氧粘合剂包括二缩水甘油基醚/双酚化合物诸如双酚A(DGEBA)的衍生物,即,获自双酚与该双酚的二缩水甘油基醚的聚合加成的聚醚二环氧化物的衍生物。环氧树脂可以通过使其与磷酸反应并然后使用碱将所得到的酸性的酯和含有二醇的反应产物进行中和而成为水溶性。如果碱是不稳定的(fugitive)碱,例如氨水或者挥发性的胺,可以通过将水蒸发,加热破坏铵盐基团并且将氨(或者胺)去除,并且固化,来将水稀释的中和聚合物转化成对水不敏感的热固性能好的聚合物粘合剂。能够与酸性和/或醇式羟基进行反应的常规固化剂可以掺入到未经固化的聚合物中。还可以将环氧粘合剂与表面活性剂一起制备,以帮助其分散。在一些情况下,表面活性剂可具有反应性基团,从而该表面活性剂被化学掺入到聚合物系统中。
如上文所示,水可稀释型聚合物粘合剂可以水完全溶解的形式,即呈溶液形式、呈聚集体形式或呈水性分散体形式存在,并且可包括约5至约85重量%固体,具体地约10至约75重量%固体(即,基于水可稀释型涂料组合物的总重量的聚合物粘合剂的重量百分比)。应当注意,分散相的浓度越高,粘度将越高。如本文所使用,“固体”是指呈任何形式的100%粘合剂,诸如固体或液体。聚合物粘合剂可以多种粒度,例如约10至约1,000纳米(nm)、具体地约50至约800nm的平均聚合物粘合剂粒度存在。粒度分布可以为单模态的或多模态的,例如双模态的。
缩酮加成物(1),具体地(1a),以对于其目的即膜的聚结、增溶等有效的量存在于水可稀释型涂料组合物中。此量可由本领域普通技术人员确定,并且可为例如,约0.1至约30重量%,或约0.5至约30重量%,具体地约1至约20重量%或约1至约10重量%,各自基于水可稀释型涂料组合物的总重量。水可稀释型涂料组合物的其余部分为水、聚合物粘合剂和其它的任选的添加剂,包括本领域中已知的助溶剂。
在具体实施方案中,缩酮加成物(1),具体地(1a),可用于水可稀释型油漆组合物、染色剂组合物、或清面漆组合物中,并且可以减少或替换水可稀释型组合物中的其它有机溶剂。EtLPK特别地可用作水可稀释型油漆、染色剂或清面漆组合物中的绿色/无毒聚结溶剂,以及特别地此类组合物用于建筑和光工业应用。因为EtLPK比水蒸发得更慢,所以干燥时间更缓慢。然而,EtLPK的挥发性使得在完全干燥的膜中没有或者很少有残留,从而避免了粘性的膜。
因此,在实施方案中,水可稀释型油漆、染色剂、或清面漆组合物包含水可稀释型聚合物粘合剂组合物、水、任选的颜料、和缩酮加成物(1),具体地(1a)。可以使用多种水可稀释型聚合物粘合剂,包括上文所述的那些。当聚合物粘合剂为热固性时,粘合剂组合物包含未经固化的聚合物和固化剂、催化剂、引发剂、或促进剂(如果使用的话)中的一种或多种。
颜料可存在于水可稀释型油漆或染色剂组合物中。如本文所使用的术语“颜料”包括非成膜固体诸如增量剂和填充剂,例如无机颜料氧化铝、重晶石(硫酸钡)、CaCO3(呈磨制和沉淀形式)、粘土(硅酸铝)、氧化铬、氧化锆、氧化铁、氧化镁、氧化钾、二氧化硅、滑石(硅酸镁)、TiO2(呈锐钛矿和金红石形式)、氧化锌、亚硫酸锌、有机颜料诸如被添加以改性硬度或表面粗糙度或(如在中空胶乳颗粒的情况下)以替换TiO2的固体(高Tg)有机胶乳颗粒、碳黑和包含前述中的至少一种的组合。代表性组合包括金属氧化物诸如以商标(从Unimin Specialty Minerals商购得到的硅、铝、钠和钾的氧化物)销售的那些、(从Celite Company商购得到的氧化铝和二氧化硅)、(从English China Clay International商购得到)和(从Engelhard商购得到)的掺混物。具体地,颜料包括TiO2、CaCO3、或粘土。
一般,颜料的平均粒度为约0.01至约50微米。例如,用于水性涂料组合物中的TiO2颗粒通常具有约0.15至约0.40微米的平均粒度。可以将颜料作为粉末或以浆料形式加入到水性涂料组合物。
除了颜料之外或代替颜料,染料可存在于水可稀释型油漆或染色剂组合物中。如本文所使用的术语“染料”包括通常可溶于组合物、且赋予组合物颜色的有机化合物。
水可稀释型油漆、染色剂、或清面漆组合物可含有本领域中已知的另外的添加剂、以改变水可稀释型组合物的特征,前提条件是添加剂不会显著地不利地影响油漆、染色剂或清面漆的所需性质,例如,粘度、干燥时间或其它特征。这些添加剂可包括增塑剂、干燥延迟剂、分散剂、表面活性剂或润湿剂、流变改性剂、消泡剂、增稠剂、杀生物剂、杀霉菌剂、着色剂、蜡、香料、pH调节剂、或助溶剂。添加剂以常用于水可稀释型油漆、染色剂、或清面漆组合物中的量存在。在实施方案中,水可稀释型油漆、染色剂、或清面漆组合物基本上由水可稀释型聚合物粘合剂、水、任选的颜料、任选的染料、和缩酮加成物(1),具体地(1a)组成。如本文所使用,短语“基本上由…组成”包括水可稀释型聚合物粘合剂、水、任选的颜料、和缩酮加成物、和任选地本文定义的添加剂中的一种或多种,但是排除显著地不利地影响水可稀释型组合物或由此得到的干燥涂料的所需性质的任何任何添加剂。
水可稀释型聚合物粘合剂可以基于聚合物水可稀释型粘合剂的干重的约2至约60重量%、且更具体地约4至约40重量%的水可稀释型油漆组合物的量存在于水可稀释型油漆组合物中。
当存在时,颜料可以水可稀释型油漆组合物中的总固体的约2至约50重量%,具体地约5至约40重量%的量用于水可稀释型油漆组合物中。
水可稀释型聚合物粘合剂可以基于聚合物水可稀释型粘合剂的干重的约0.1至约50重量%、且更具体地约0.5至约30重量%的水可稀释型染色剂组合物的量存在于水可稀释型染色剂组合物中。
当存在时,颜料或染料可以水可稀释型染色剂组合物中的总固体的约0.1至约40重量%,具体地约0.5至约30重量%的量用于水可稀释型染色剂组合物中。
当存在时,染料可以水可稀释型油漆或染色剂组合物中的总固体的0.001至约10重量%,具体地0.005至约5重量%的量用于水可稀释型油漆或染色剂组合物中。
缩酮加成物(1),具体地1(a),更具体地1(b),可以基于聚合物粘合剂的干重的约0.1至约30重量%,具体地约1至约10重量%、更具体地约1至约8重量%、且进一步更具体地约1至约7重量%的量存在。
水可稀释型油漆组合物可包括约5至约85重量%且更具体地约35至约80重量%水,即水可稀释型油漆组合物的总固体含量可以为约15至约95重量%、更具体地,约20至约65重量%的总组合物。组合物可以被配制成使得硬化(干燥)涂料包含至少约2至约98体积%(体积%)聚合物固体和(如果存在的话)缩酮加成物(1),具体地(1a),和约2至约98体积%的呈颜料或颜料和染料的组合的形式的非聚合固体,连同其它添加剂(如果存在的话)。
水可稀释型染色剂组合物可包括约10至约95重量%且更具体地约25至约90重量%水,即,水可稀释型染色剂组合物的总固体含量可以为约5至约75重量%,更具体地,约10至约75重量%的总组合物。染色剂组合物通常被配制成使得硬化(干燥)涂料包含至少约1体积%,例如约5至约98体积%的聚合物固体(如果存在的话)、缩酮加成物(1)(具体地(1a)),和约0.1至约99体积%的呈颜料和/或染料形式的非聚合固体、和其它的添加剂(如果存在的话)。木材染色剂涂料可以在某种程度上渗透木材基材。
水可稀释型清面漆组合物可包括约10至约95重量%且更具体地约25至约90重量%水,即,水可稀释型清面漆组合物的总固体含量可以为约5至约75重量%、更具体地,约10至约75重量%的总组合物。组合物通常被配制成使得硬化(干燥)清面漆包含至少约1体积%的聚合物固体,例如约1至约100体积%的聚合物固体(如果存在的话)、缩酮加成物(1)(具体地(1a)),和0至约10体积%的非聚合固体。例如,在清面漆组合物中,可以使用不赋予颜色、而是主要用来减少配制成本、改变光泽水平等的某些添加剂(例如,碳酸钙、滑石、或二氧化硅)。
制备任一种前述水基涂料组合物的方法包括将水、聚合物粘合剂、缩酮加成物(1),具体地(1a),和任何任选的添加剂例如颜料合并以形成水基涂料组合物。可以将组分以任何适合次序合并。
例如,制备胶乳涂料组合物的方法包括将胶乳聚合物粘合剂、缩酮加成物(1),具体地(1a),和任何任选的添加剂、例如颜料合并以形成胶乳涂料组合物。可以将缩酮加成物和添加剂以任何适合次序加入到聚合物胶乳、添加剂或其组合,以提供水性涂料组合物中的这些添加剂。在胶乳漆组合物的情况下,水性涂料组合物具有约7至约10的pH。可选地,缩酮加成物(1),具体地(1a),可以在胶乳聚合物粘合剂聚合期间存在。制备胶乳漆组合物的方法包括将胶乳聚合物粘合剂的水性分散体、缩酮加成物(1),具体地(1a),颜料、和任何任选的添加剂合并以形成胶乳漆组合物。
在另一个实施方案中,制备水可稀释型涂料或油漆、染色剂、或清面漆组合物的方法包括将聚合物粘合剂、缩酮加成物(1)诸如例如(1a)、水相(即,水和任何助溶剂,如果存在的话)、和任何添加剂(如果存在的话)合并以形成水可稀释型涂料组合物。可以将组分以任何适合次序添加以提供水可稀释型涂料组合物。可以在合成聚合物粘合剂结束后,将聚合物粘合剂与缩酮加成物合并。因此,可以在将粘合剂与水合并以形成涂料组合物之前,将缩酮加成物加入到聚合物粘合剂或水。在向水加入组合之前向聚合物粘合剂加入缩酮加成物可改善由于聚合物/缩酮组合的粘度下降造成的处理。可选地,可以在将粘合剂与水合并后将缩酮加成物混合。当中和粘合剂时,在中和之前或在中和之后可将缩酮加成物与粘合剂合并。例如,可以在中和粘合剂后将缩酮加成物和聚合物粘合剂合并,以阻止缩酮加成物与用于中和的碱的副反应。在水可稀释型油漆组合物的情况下,水性涂料组合物具有约5至约8.5的pH。
在另一个实施方案中,水可稀释型涂料组合物例如颜料、染色剂、或清面漆组合物的组分以两个部分提供,该两个部分在使用之前即时合并。例如,环氧水可稀释型涂料组合物的第一部分包括环氧分散体且第二部分包括胺交联剂。将该两部分以预定比率混合以提供环氧系统。缩酮酯和其它的添加剂一般存在于环氧分散体中。类似地,水可稀释型醇酸树脂组合物的第一部分包括醇酸树脂粘合剂,且第二部分包括三聚氰胺交联剂。聚氨酯水可稀释型涂料组合物的第一部分包括羟基官能聚氨酯分散体且第二部分包括异氰酸酯预聚物。将该两部分以预定比率混合以提供聚氨酯系统。缩酮酯和其它的添加剂一般存在于聚氨酯分散体中。
也描述了使用方法,即用水基涂料组合物涂覆基材。基材可以是多种材料诸如纸、木材、混凝土、金属、玻璃、陶瓷、塑料、石膏、屋顶基材诸如柏油涂层、屋顶毡、泡沫聚氨酯绝缘体、聚合物屋顶膜和砖石基材诸如砖、煤渣和水泥层,包括外用建筑覆层系统诸如EIFS(外墙外保温系统(Exterior Insulating Finishing Systems))。基材包括先前经喷漆的、涂有底漆的、内涂覆的、磨损的、或风化的基材。该方法包括使基材的表面与水基涂料组合物接触以形成膜并且干燥膜以使膜硬化。可通过本领域熟知的多种技术将水基涂料组合物施加至材料上,诸如幕涂、擦涂(sponge)、刷涂(brush)、滚涂、抹涂(mop)、风送式或无气喷雾、静电喷雾等。在实施方案中,油漆组合物基本上不会渗透或浸渍基材。在另一个实施方案中,清面漆组合物基本上不会渗透或浸渍基材。染色剂通常被设计为在涂覆之后部分或完全浸渍基材。在实施方案中,基材被染色剂组合物完全浸渍,使得形成的膜符合涂覆基材的内部,且可以是连续的或不连续的。
硬化可以经由水和溶剂损耗,通过在大气条件下在室温蒸发或利用加热以帮助干燥速率而发生。固化可以在干燥之前,在干燥期间或在干燥之后,或其任何组合下进行。通过交联剂或氧化过程的化学固化可在膜通过溶剂蒸发机制被基本上固化后发生。
根据另一实施方案,提供了涂覆有干燥的涂料的基材,其中干燥的涂料包含呈膜形式的聚合物粘合剂。可以存在一定量的缩酮加成物(1),具体地(1a)。在实施方案中,缩酮加成物可以与聚合物粘合剂化学组合。例如,缩酮加成物(1),具体地(1a)可以各自基于干燥涂料的总重量的约百万分之一重量(ppm)至约15重量%,具体地约0.1至约15重量%的量存在于涂料中。例如,当缩酮加成物起到增塑功能时,加成物可以基于干燥涂料的总重量的例如约0.25至约15重量%的较高量存在。
干燥涂料以可部分或完全覆盖所述表面的膜形式布置在基材的表面上。涂料可直接布置在表面上、或一种或多种中间体层(例如,底漆)可存在于涂料与基材表面之间。在另一个实施方案中,干燥涂料可以是干燥的油漆涂料,其包含呈膜形式的聚合物粘合剂。干燥的油漆涂料进一步含有如上所论述的一种或多种另外的添加剂,例如颜料。干燥涂料或干燥的油漆涂料可基本上不含水、另一种聚结剂、或其它有机溶剂中的一种或多种。此外或可选地,如上所述,涂料可部分或完全浸渍到基材中并且符合基材的内部表面。在这些实施方案中,缩酮加成物(1),具体地(1a)可以各自基于干燥涂料总重量的百万分之一重量至约15重量%,具体地约0.1至约15重量%的量存在于涂料中。再次地,当缩酮加成物起到增塑功能时,加成物可以基于干燥涂料的总重量的例如约0.25至约15重量%的较高量存在。在任何前述实施方案中,也可能在膜中将涂料和/或基材充分干燥以除去缩酮加成物(1),具体地(1a)至低于检测限。
与其它不具有缩酮加成物(1),具体地(1a)的类似组合物相比较,水基涂料组合物显示出相当的或改善的聚结。
水基涂料组合物具有最低成膜温度(MFFT)。特别是,式1,具体地式(1a)的缩酮加成物使最低成膜温度降至约10℃(50℉)以下,具体地,约5℃(41℉)以下,如使用ASTM方法D2354测量的。最低成膜温度是聚结效率的指示剂。最低成膜温度是水基合成胶乳当作为薄膜施加至基材时将聚结的最低温度。在温度低于最低成膜温度时,粉状碎裂层将产生而不是膜。
此外,水基涂料组合物提供具有商业上可接受的性质的涂料,同时基本上减少或消除涂料组合物内VOC的需要。水基涂料组合物、特别地是胶乳漆组合物有利地包含少于约250g/l的VOC,并且更有利地包含无显著含量的VOC。因此,可以产生VOC水平低于常规胶乳漆组合物并且比常规涂料在环境上更适宜的胶乳漆组合物。在实施方案中,水基涂料组合物、特别地是胶乳漆组合物具有低于约150g/l、低于约100g/l、低于约50g/l、或甚至基本上为零,即,低于约10g/l的VOC含量,如使用ASTM方法D3960确定。可选地,如果根据EU Directive 2004/442/CE在101.3kPa的标准压力下测量,组合物的组分的起始沸点低于或等于约250℃,则所述组合物的组分可被定义为VOC。涂料组合物的VOC含量为组合物中准备使用条件时以g/l表示的VOC化合物的质量并且可通过ISO 11890-2测量。
尽管ASTM方法D3960适用于确定以每单位体积涂料的VOC质量表示的VOC含量,但是ASTM方法D2369用于通过确定由涂料排放的挥发物的差异获得非挥发性物质的重量百分比。在实施方案中,用于胶乳漆组合物中的式(1a)的缩酮加成物保持基于缩酮加成物的起始量的大于约50重量%,具体地大于约55重量%,且更具体地大于约60重量%的缩酮加成物,如通过ASTM方法D2369确定。这指示包含式(1a)的缩酮加成物作为聚结溶剂的水基组合物由于聚结溶剂而具有极低的VOC含量贡献。
此外,水基组合物、例如油漆组合物诸如胶乳漆组合物已改善水解稳定性。水基组合物、例如油漆组合物通常储存在相对高碱性的pH下,例如在约7.5至约10的pH下。在高碱性环境中,酯水解可以显著速率发生,并且酯官能化聚结溶剂的聚结效率下降。不受理论束缚,据信酯水解产生降低油漆组合物、特别是胶乳漆组合物的pH的羧酸。在实施方案中,水基组合物,例如包含缩酮(1),具体地加成物(1a)的胶乳漆组合物可在10℃至25℃的温度下在约7.5至约10、或约7.5至约9.0或约8.5至约9.5或约8.5至约9.5的范围内使pH保持约1周以上,具体地约2周以上,且更具体地约4周以上。在另一个实施方案中,水基组合物,例如油漆组合物诸如包含缩酮(1),具体地加成物(1a)的胶乳漆组合物可在10℃至25℃的温度下使稳定的起始pH保持在约7.5至约10、或约7.5至约9.0、或约8.5至约9.5的范围内,具体地约9.0,持续约1周以上,具体地约2周以上,且更具体地约4周以上。例如,在10℃至25℃的温度下,水基组合物,例如包含缩酮(1),具体地加成物(1a)的胶乳漆组合物的起始pH在约1周内、在约2周内、或在约四周内、或甚至更长的时间内在23℃下变化少于0.5pH单位,具体地在23℃pH变化少于0.2pH单位。
此外,水基涂料组合物、特别是油漆组合物可具有非常良好的总体性能,特别地是以下项的一种或多种:粘度、干燥时间、凹陷耐性、流动和匀饰性、硬度、镜面光泽、干膜粘附性、冲击柔性、耐稀碱性、耐水性、耐污染性、耐溶剂性、水力流体耐性、耐气候性和良好热储存稳定性。
在具体实施方案中,胶乳漆组合物包含乙烯基丙烯酸乳液、水、颜料和2EH-LPK。乙烯基丙烯酸乳液特别适于室内外建筑涂料。组合物可显示出优异的颜料结合性、耐擦洗性、耐污染性、室外耐久性、耐粉化性和耐颗粒碎裂性。组合物也可具有良好的遮蔽和光泽以及优异的增稠性能。此外,组合物可以显示对VOC含量、在高碱性pH水平下的高水解稳定性和最低成膜温度具有较低的贡献。
在具体实施方案中,胶乳漆组合物包含丙烯酸乳液、水、颜料和2EH-LPK。丙烯酸乳液特别适于墙漆和室内/室外建筑装饰漆。组合物可显示出在粉状表面和老化的醇酸树脂基材上优异的湿和干粘附性、耐起泡性、耐颗粒碎裂性和色调保持度。组合物可具有优异的室外耐久性和非常良好的耐风化性和耐碱性。此外,组合物具有优异的对光泽损耗、腐蚀、褪色、粉化、化学品和溶剂的抗性。此外,组合物显示对VOC含量、在高碱性pH水平下的高水解稳定性和最低成膜温度具有微不足道的贡献。
本发明人还发现,酮基羧基酯(1)的长链缩酮加成物提供了使它们可用于多种的清洁组合物的性质的组合。特别地,缩酮加成物(1)具有低挥发性。在正常的制造、存储和使用条件下,它们与通常于个人护理或清洁制剂中发现的很多其它材料没有反应性。另一优势是缩酮加成物(1)在碱性条件下是稳定的。此外,某些缩酮加成物(1)可源自生物原料。
示例性的清洁组合物包括但不限于衣物洗涤剂、洗碗机清洁制剂、硬表面清洁剂、软表面清洁剂、玻璃清洁剂组合物和烘箱清洁剂。示例性的清洁组合物还包括剥除和去除组合物诸如用于油漆剥除、涂鸦去除、油墨清洁和去除、粘合剂去除、胶黏剂去除、光刻剂去除、蜡剥除、柏油去除、混凝土清洁、模板清洁、模具清洁、手清洁、身体清洁、树液/沥青去除、油污清洁和去除、部件脱脂和发动机脱脂的配方。式(1),具体地(1a)的缩酮加成物具有优异的用于这些应用的性质的组合,包括增溶活性、低可燃性、长工作时间、生物降解性、非腐蚀性和很少的气味。清洁组合物可以呈固体、凝胶、液体、乳液的形式。单个组合物可具有一种以上用途,例如单个组合物可用作颜料和油墨去除剂,用作颜料、油墨和油脂去除剂。
在实施方案中,清洁组合物仅含有式(1),具体地(1a)的缩酮加成物,和基于去除组合物的总重量的0至1重量%水。此类清洁组合物可以为去除组合物,例如,颜料去除剂、涂鸦去除剂、油墨去除剂、粘合剂去除剂、胶黏剂去除剂、光刻剂去除剂、除蜡剂、柏油去除剂、混凝土清洁剂、模板清洁剂、树液去除剂、除油剂、或油脂去除剂。
在另一个实施方案中,清洁组合物包含式(1),具体地(1a)的缩酮加成物;基于去除组合物的总重量的0至1重量%水;和一种或多种另外的组分,例如助溶剂和/或其它组分诸如多个研磨剂颗粒、有机胺、抗氧化剂、杀生物剂、着色剂、腐蚀抑制剂、消泡剂、染料、酶、光稳定剂、气味掩蔽剂、增塑剂、防腐剂、防锈剂、表面活性剂、增稠剂、或包含前述中的至少一种的组合。
在又一实施方案中,清洁组合物包含20至99重量%的水、0.1至40重量%的式(1)(具体地(1a))的缩酮加成物,和0.1至20重量%的至少一种表面活性剂。在又一实施方案中,清洁组合物包含20至99重量%的水、0.1至40重量%的式(1)(具体地(1a))的缩酮加成物,和0.1至45重量%的至少一种表面活性剂和一种或多种另外的组分,例如助溶剂和/或其它组分诸如多个研磨剂颗粒、有机胺、抗氧化剂、杀生物剂、着色剂、腐蚀抑制剂、消泡剂、染料、酶、光稳定剂、气味掩蔽剂、增塑剂、防腐剂、防锈剂、表面活性剂、增稠剂、污垢悬浮剂、助洗剂或螯合剂、漂白剂、漂白活化剂、漂白稳定剂、和pH控制剂、水溶助长剂和织物软化成分。
示例性助溶剂包括:
脂族烃,例如C6-30直链、支链或环状脂族烃,它们特别在环境温度下为液体且具有至少约100℃的沸点,例如,矿物油(也被称为液体矿脂或液体石蜡)、矿物油精(也被称为石脑油(ligroin)或石油精(petroleum spirit))和烃蒸馏物的低闪点馏分(例如,C-145(主要为C10-13环烷烃和异环烷烃)、C-170(主要由C10-15环烷烃和异环烷烃组成)、C-200(主要由C12-16环烷烃和异环烷烃组成)和215(主要由C12-15环烷烃和异环烷烃组成),来自Calumet Specialty partners);
芳族烃,例如萘,苯的C1-8烷基衍生物和萘的C1-8烷基衍生物,具体地甲苯、二甲苯(邻,间或对)、异丙苯、乙苯、均三甲苯、四甲基苯、仲戊基苯、正丁基苯、萘和甲基萘;
萜烯,例如,松节油、α-蒎烯、β-蒎烯和d-柠檬烯;
有机含硫化合物诸如亚砜,例如二甲亚砜(DMSO);
氯化溶剂,例如氯化C1-6脂族化合物诸如烯丙基氯、四氯化碳、氯仿、1,1-二氯乙烷、二氯乙基醚、1,2-二氯乙烯、二氯异丙基醚、氯乙烷、二氯乙烯、异丙基氯、甲基氯、全氯乙烯、二氯丙烯、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯1,2,3三氯丙烯和二氯甲烷(二氯甲烷、或DCM);
醇,例如戊醇、正丁醇、3-丁氧基乙基-2-丙醇、苯甲醇、苄基氧基乙醇、二乙氧基乙醇、二异丁基甲醇、二甲基庚醇、乙醇、2-乙基己醇、乙二醇、丙三醇、1-己醇、异丁醇、异丙醇、甲醇、甲基戊醇、2-甲基-1-丁醇、1-戊醇、1-丙醇、丙二醇和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(从Dow Chemical Co.作为UCAR FILMERTM IBT商购可得);
二醇醚,例如二乙二醇甲基醚、二乙二醇单-正丁基醚(从Dow作为Butyl CARBITOL商购可得)、二乙二醇单乙基醚(从Dow作为CARBITOL商购可得)、二乙二醇单己基醚(从Dow作为HexylCARBITOL商购可得)、二乙二醇单甲基醚(从Dow作为MethylCARBITOL商购可得)、二乙二醇单丙基醚(从Dow作为PropylCARBITOL商购可得)、二乙二醇正丁基醚乙酸酯(从Dow作为ButylCARBITOLTM Acetate商购可得)、二丙二醇单丁基醚(从Dow作为DOWANOLTM DPnB商购可得)、二丙二醇单甲基醚(从Dow作为DOWANOL DPM商购可得)、二丙二醇单丙基醚(从Dow作为DOWANOL DPnP商购可得)、二丙二醇叔丁基醚、乙二醇甲基醚乙酸酯(从Dow作为Methyl CELLOSOLVE Acetate商购可得)、乙二醇单丁基醚(从Dow作为Butyl CELLOSOLVE商购可得)、乙二醇单己基醚(从Dow作为Hexyl CELLOSOLVE商购可得)、乙二醇单丙基醚(从Dow作为Propyl CELLOSOLVE商购可得)、乙二醇正丁基醚乙酸盐(从Dow作为Butyl CELLOSOLVE Acetate商购可得)、乙二醇苯基醚(从Dow作为“DOWANOLTM EPh”商购可得)、七乙二醇单苄基醚、七乙二醇单苯基醚、六乙二醇单苄基醚、六乙二醇单苯基醚、五乙二醇单苄基醚、五乙二醇单苯基醚、丙二醇乙醚、丙二醇甲基醚乙酸酯(从Dow作为DOWANOLTM PMA商购可得)、丙二醇单丁基醚(从Dow作为DOWANOL PnB商购可得)、丙二醇单甲基醚(从Dow作为DOWANOL PM商购可得)、丙二醇单丙基醚(从Dow作为DOWANOLPnP商购可得)、丙二醇苯基醚(从Dow作为“DOWANOL PPh”商购可得)、四乙二醇单苄基醚、四乙二醇单苯基醚、三乙二醇甲基醚、三乙二醇单苄基醚、三乙二醇单苯基醚、三丙二醇甲基醚(从Dow作为DOWANOL TPM商购可得)和三丙二醇正丁基醚(从Dow作为DOWANOL TPnB商购可得);
丙二醇单苯基醚的水溶性乙氧基化物(具体地,每个分子含有平均至少2个氧乙烯部分);
水溶性或水可分散的聚合胺诸如聚(乙烯亚胺);
酰胺诸如乙酰胺基苯酚、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和乙酰替苯胺、以及环状酰胺诸如1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-异丙基-2-吡咯烷酮、N-环己基-2-吡咯烷酮、2-羟乙基-2-吡咯烷酮、N-二甲基氨基丙基-2-吡咯烷酮、乙烯基-吡咯烷酮和2-吡咯烷酮;
胺诸如2-(2-氨基乙氧基)乙醇、2-乙酰基-1-甲基吡咯、2-氨基-2-甲基-1-丙醇烷醇胺(例如,正丁基二乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺、二甲基乙醇胺、乙醇胺、异丙醇胺、甲基异丙醇胺、苯基二乙醇胺和三乙醇胺)、环状胺(例如,N-甲基吡咯烷、N-甲基吡咯、吗啉和噁唑烷)、正丁基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、二甘醇胺、2-甲基氨基乙醇和三烷基胺(例如三乙胺);
酮和环状酮诸如异丁基庚基酮、异佛尔酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二异丁基酮、双丙酮醇、乙酰苯、甲基正戊基酮、环己酮和环庚酮;
碳酸二烷基酯诸如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二异丙酯和碳酸二丁酯;
环状碳酸酯诸如碳酸亚丙酯和碳酸亚乙酯;
单酯诸如乙酸戊酯、乙酸苄基酯、苯甲酸苄基酯、乙酸丁酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸异丙酯、丙酸正丁酯、丙酸正戊酯、乙酸正丙酯、丙酸正丙酯、乳酸丁酯、C6-22饱和的或不饱和的羧酸的C1-4烷基酯,诸如C6-14不饱和的脂肪酸的甲基酯;脂肪酸的甘油酯,包括源自植物油诸如亚麻籽、椰子、棕榈、大豆、棉籽、落花生、向日葵、油菜、芝麻、橄榄、玉米、红花、棕仁、蓖麻油、花生、鱼、猪油、芥菜籽、罂粟籽、松节油和妥尔油的脂肪酸的甘油酯,和3-乙氧基丙酸乙酯(从Dow Chemical Co.作为UCARTM Ester EEP商购可得);
二元酸酯诸如己二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、丙二酸二甲酯、己二酸二乙酯、琥珀酸二乙酯、戊二酸二乙酯、琥珀酸二丁酯、戊二酸二丁酯、以及从Invista以商业名称DBETM、DBE-3、DBE-4、DBE-5、DBE-6、DBE-9、DBE-IB和DBE-ME得到的产品;
美国专利No.7179775中所述的烷氧基化芳族醇,特别地是每个分子含有至少一个芳族环和通式–(CR1R3-CR2R4-O)n-R5的烷氧基化单元的的烷氧基化芳族醇,其中:R1、R2、R3和R4各自独立地为氢或甲基;R5是氢、C1-6烷基或苯基;且n为2-10,其中烷氧基化单元直接或通过醚(氧)键联或氧基亚甲基(-CHR8O-)键联连接至芳族环,其中R8是氢或C1-4烷基。可以使用包含前述助溶剂的任一种或多种的组合。
在实施方案中,助溶剂为NMP。
式(1),具体地(1a)的缩酮加成物与助溶剂的比率可根据式(1)的缩酮加成物、助溶剂和预期用途而广泛变化,并且可以全部按体积计为1:99至99:1,具体地为10:90至90:10,更具体地为20:80至80:20,为30:70至70:30、或40:60至60:40。
应理解,添加剂可具有多于一种功能且具有所述功能(例如,作为助溶剂)的添加剂的特征不将添加剂消除在执行另一种功能之外。清洁组合物的各添加剂的浓度可以随清洁组合物的成分、待除去的材料的类型和进行材料去除的速度而变化。本领域技术人员使用标准实验方法和下面提供的准则可以容易地确定用于特定用途的最佳浓度。
有机胺促进剂可包括作为助溶剂在上面列出的那些。据信促进剂通过化学攻击涂料的有机粘合剂并由此减弱涂料的粘附性和内聚性而强化了组合物的性能。示例性的胺促进剂包括乙醇胺、二乙醇胺、乙二胺四乙酸、吗啉、三乙醇胺、三乙胺和2-(N,N'-二乙基氨基)乙醇)。当用作添加剂时,胺促进剂可以0.1至20重量%、或1至10重量%的量存在,尽管这些量仅是例证性的。
示例性的有机酸促进剂包括C1-22羧酸(例如,甲酸、乙酸、丙酸、油酸、草酸和羟基乙酸)。当用作添加剂时,有机酸促进剂可以0.1至20重量%、或1至10重量%的量存在,尽管这些量仅是例证性的。
特别地在金属容器中提供组合物的情况下或者当存在酸促进剂时,可以存在腐蚀抑制剂。腐蚀抑制剂可以为例如具有油溶性部分和水溶性部分两者的分子,诸如含有约0.05%至约2重量%,具体地约0.25%至约1.0%的胺官能度的两性表面活性剂,诸如可从CognisCorporation作为两性表面活性剂得到的N-月桂基亚氨基二丙酸酯二钠。其它腐蚀抑制剂包括脂肪酸的胺皂和脂肪烷醇酰胺诸如C8至C18脂肪烷醇酰胺,其实例包括得自Cognis Corporation的烷醇酰胺。此类腐蚀抑制剂也可用于会因为在清洁组合物中存在水而生锈或腐蚀的表面,诸如金属表面如铁和钢等上的后施加抗腐蚀效果。
清洁组合物也可含有有效量的气味掩蔽剂,诸如精油、芳香化学品、香料等,例如龙涎香、龙脑及其酯、香芹酮、海狸香、麝猫香、肉桂醛、柠檬醛、丁香油、白松香、茉莉黄、莰醇及其酯、蒎烯(α、β等)、迷迭香油、檀香、萜品醇、萜品烯等、苯甲醛、安息香、乙酸异戊酯(香蕉);丙酸异丁酯(朗姆酒);氨基苯甲酸甲酯(葡萄);乙酸苄基酯(桃)、二聚戊烯、丁酸甲酯(苹果);丁酸乙酯(菠萝);乙酸辛酯(桔子);乙酸正丙酯(梨);乙酸乙基苯酯(蜂蜜)等。此类气味掩蔽剂的有效量将被本领域的技术人员容易地确定,并且可以为例如去除组合物的约0.25%至约2.50重量%,具体地约0.4%至约1.0%。
示例性的增塑剂包括邻苯二甲酸酯,例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二乙基己基酯和邻苯二甲酸二乙酯;脂族二酯,例如己二酸二辛酯;对苯二甲酸酯,例如对苯二甲酸二辛酯;柠檬酸酯,例如乙酰基柠檬酸三乙酯和乙酰基柠檬酸三正丁酯;缩酮基增塑剂,诸如PCT申请WO 2010/151558中所述的那些、或包含前述中的至少一种的组合。当使用时,增塑剂以基于去除组合物的总重量的约0.1至约10重量%的量存在。
可以根据应用来利用各种表面活性剂,且表面活性剂可以为两性、阴离子、阳离子、非离子或两性离子的。可以存在表面活性剂或者表面活性剂的组合以便提高待除去的污物或涂料的润湿性并加快活性成分的渗透。此外,表面活性剂可以在去除污物或涂料之后促进基材的水冲洗和水清洁。示例性的两性表面活性剂包括具有式RR′R″N→O的胺氧化物化合物,其中每个R、R′和R″独立地为可任选地含有一种或多种P、O、S或N杂原子的C1-C24烷基、芳基或芳基烷基)。示例性的两性表面活性剂也包括式RR′R″N+(CH2)nC(O)O-的甜菜碱化合物,其中每个R、R′和R″独立地为可任选地含有一种或多种P、O、S或N杂原子的C1-C24烷基、芳基或芳基烷基),并且n为约1至约10。可以使用包含前述中的至少一种的组合。
示例性的阴离子表面活性剂包括烷基苯磺酸酯的水溶性盐诸如C10-14烷基苯磺酸的异丙胺盐、和/或C8-14脂肪醇硫酸盐、烷基硫酸盐、烷基聚乙氧基醚硫酸盐、链烷烃硫酸盐、α-烯烃硫酸盐和磺基琥珀酸盐、α-磺基羧酸盐和它们的酯、烷基甘油基醚磺酸盐、脂肪酸单甘油硫酸盐和磺酸盐、烷基苯酚聚乙氧基醚硫酸盐、在脂肪酸基团中包含约6至约20个碳原子且在酯基团中包含约1至约10个碳原子的α-磺化的脂肪酸的水溶性盐或酯等。当存在时,阴离子表面活性剂可以基于组合物的重量的约0.1至约15重量%、约3至约12重量%、且最优选地约5至约10重量%的量存在于组合物中。可以使用包含前述中的至少一种的组合。
除了阴离子表面活性剂之外或代替阴离子表面活性剂,可以存在短链表面活性剂,例如C3-C6醇、二醇、二醇醚诸如丙二醇正丁基醚、吡咯烷酮、二醇醚酯等。可以使用包含前述中的至少一种的组合。
示例性的阳离子表面活性剂包括具有式RR′R″R′″N+X的季胺化合物,其中每个R、R′、R″和R′″独立地为可任选地含有一种或多种P、O、S或N杂原子的C1-C24烷基、芳基或芳基烷基),并且X为F、Cl、Br、I或烷基硫酸根。可以使用包含前述中的至少一种的组合。
示例性的非离子表面活性剂包括具有1至约20个环氧乙烷基团(例如,约9至约20环氧乙烷基团)的醇乙氧基化物(例如,C6-C24或C6-C16醇乙氧基化物)、具有1至约100个环氧乙烷基团(例如,约12至约20个环氧乙烷基团)的烷基苯酚乙氧基化物(例如,C6-C24或C8-C10烷基苯酚乙氧基化物)、具有1至约20个糖苷基团(例如,约9至约20个糖苷基团)的烷基多糖苷(例如,C6-C24或C6-C20烷基多糖苷)。可以使用包含前述中的至少一种的组合。
作为一般指导,表面活性剂的量可以为清洁组合物的总重量的约0.1至约20%、约0.1至约15%或约2至约15%。
在实施方案中,该公开包括包含如上所述的表面活性剂和式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的组合物。在这些实施方案中,表面活性剂与式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的比率范围可以为50:1至1:50、优选20:1至1:10。这些组合物可被制备成用于最终制剂,诸如用于清洁产品的中间体。
可以存在增稠剂以调节清洁组合物的流变性质。例如,通常通过将清洁组合物诸如涂料去除剂喷射到喷漆室上而进行将部分干燥的油漆从自动喷漆室中去除。涂料去除剂必须足够薄以易于喷雾,但是必须在低剪切条件下快速地建立粘度以有效地粘在垂直表面上。如果要涂覆涂料去除剂,则较高粘度的制剂是通常希望的,而在将被涂覆的基材浸泡在槽中的情况下,通常使用不含添加的增稠剂的低粘度制剂。增稠剂还可以用于通过在施加到被涂覆的基材上之后,降低挥发性组分的蒸发速度而提高涂料去除剂的有效性。在组合物中使用增稠剂使得能够将组合物施加到垂直表面上而不伴随任何由其的滴落或流出,并且还抑制组合物到多孔基材如砖或混凝土中的散逸。
示例性的增稠剂为天然或合成的粘土,包括膨润土、锂皂石、蒙皂石和其它的硅酸盐诸如可用等级的BENTOLITETM、CLAYTONETM和GELWHITETM膨润土、PERMONTM蒙皂石、CLOISITETM硅酸镁铝、LAPONITETM硅酸盐和GARAMITETM硅酸盐(所有得自Southern ClayProducts,Inc.)和可用等级的OPTIGELTM膨润土、锂皂石、蒙皂石和其它的粘土(所有得自Sued-Chemie Group);有机粘土化合物诸如四烷基铵膨润土的硬脂酸酯;树胶和其它多糖诸如角叉菜胶(例如,GENUVISCOTM X-906-02(来自CP Kelco))、肉桂胶、迪特胶(例如,GEOVISTM XT、KELCO-CRETETM 80、KELCO-CRETE 200和KOC617(所有均来自CP Kelco))、结冷胶(例如,KELCOGELTM、KELCOGEL F和KELCOGEL LT 100(所有均来自CP Kelco))、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄蓍胶、刺槐豆胶、威兰胶和黄原胶(例如,KELZANTM、KELZAN AR、KELZAN ASX、KELZAN ASX T、KELZAN CC、KELZAN HP、KELZAN RD、KELZAN S、KELZAN ST、KELZAN T、KELTROLTM、KELTROL T和KELTROL TF(所有均来自CP Kelco)和VANZANTM以及VANZAN D(均来自R.T.Vanderbilt Co.));水解胶体诸如NOVEGUMTM C865、NOVEGUM C866和NOVEGUM G888(所有均来自Noveon,Inc.);藻酸盐诸如琼脂;纤维素醚诸如乙基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和其它的烷基或羟基烷基纤维素醚,例如作为如下商购可得:METHOCELTM K15MDGSE、METHOCEL K4MDGSE、METHOCEL 311、METHOCEL F4M PRG和METHOCEL OS(所有均来自Dow)、XDS 8898.5纤维素醚(来自Dow)、和KLUCELTM H、KLUCEL M或KLUCEL G(所有均来自Ashland,Inc.);丙烯酸均聚物或共聚物,例如,可以用包含缔合或非缔合增稠剂的盐中和的那些,诸如ACUSOLTM 801s、ACUSOL 810、ACUSOL 810A、ACUSOL 820、ACUSOL 823和ACUSOL 830丙烯酸酯聚合物(所有均来自Rohm&Haas Co.)或可被交联(例如,用聚烯基聚醚)的那些,包括CARBOPOLTM 674、CARBOPOL 676、CARBOPOL ETD 2691、CARBOPOL ETD 2623、CARBOPOL EZ-3、CARBOPOL EZ-3A、CARBOPOL EZ-4和CARBOPOL ULTREZTM 21(所有均来自Noveon,Inc.);PEMULENTM 1622共聚物(来自Noveon,Inc.);聚环氧乙烷(例如,高分子量聚环氧乙烷)诸如聚乙二醇和甲氧基聚乙二醇;聚乙烯醇;聚乙烯基吡咯烷酮;淀粉;聚氨酯,包括RHEOLATETM 266(来自Elementis Specialties,Inc.),和可用等级的OPTIFLOTM缔合增稠剂(所有得自Sud-Chemie Group);和甲基乙烯基醚/马来酸酐共聚物。其它可能的增稠剂包括疏水改性的乙氧基聚氨酯(HEUR)增稠剂、疏水改性的碱溶性乳液(HASE)增稠剂、疏水改性的羟乙基纤维素(HM-HEC)增稠剂和HEUR-ASE组合增稠剂。可以使用包含前述中的至少一种的组合。
增稠剂可以基于清洁组合物的总重量的约0.1至约30重量%,具体地约2至约20重量%、且最具体地约3至约10重量%的量使用。
洗净助洗剂通常存在于衣物洗涤剂、硬表面清洁剂产品和洗碗液体中,并且可存在于本公开的清洁组合物中。此类助洗剂的实例包括N-二乙二醇-N,N-二乙酸(DIDA)多磷酸盐(例如,焦磷酸钾)、腈基三乙酸酯(例如,Na3NTA)、乙二胺四乙酸钠(EDTA)、亚乙基三胺五乙酸钠、枸橼酸钠、碳酸钠、偏硅酸钠和沸石,例如,具有每克沸石200mg或更大的阳离子交换容量的沸石(以CaCO3测量)。诸如蛋白酶和淀粉酶通常也存在于清洁剂组合物中,尤其是衣物洗涤剂产品和预洗产品。
清洁组合物可含有漂白剂诸如次氯酸钠、过硼酸钠、二过氧十二烷二酸、二氯异氰尿酸钠、间氯过氧苯甲酸和基于过氧化物的漂白剂。本公开的优势是烷基缩酮酯在漂白剂溶液中是稳定的,因此可将油性污物的良溶剂加入到含有漂白剂的组合物中。本公开的含有漂白剂的组合物也可含有一种或多种漂白活化剂诸如四乙酰基乙二胺和壬酰基氧基苯磺酸钠。
清洁组合物可进一步含有一种或多种污物助悬剂诸如羧甲基纤维素钠;一种或多种漂白稳定剂,诸如二亚乙基三胺-五亚甲基磷酸钠和二亚乙基三氨基五乙酸钠;一种或多种水溶助长剂诸如甲苯磺酸钠、异丙苯磺酸钠和二甲苯磺酸钾;一种或多种织物软化成分诸如蒙皂石粘土和牛脂二甲基氯化铵。
在具体实施方案中,清洁组合物为液体衣物洗涤剂,其可以用于手工或机器洗涤,并且包含50至95重量%水;0.1至25重量%的式(1),具体地(1a)的缩酮加成物;0.1至45重量%的表面活性剂;和助洗剂、螯合剂、氯漂白剂、非氯漂白剂、研磨剂、抗沉积剂、增亮剂、或包含前述中的至少一种的组合。在液体洗衣产品中,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可执行任何或所有的数种功能,诸如增溶或乳化表面活性剂或其它成分以及作为活性清洁剂起作用。
例如,液体洗衣制剂可含有(按总制剂重量的百分比计):a)水:50-95%;b)式(1),具体地(1a)的缩酮加成物:0.1-50%,更通常1-25%,具体地1-10%;c)一种或多种表面活性剂:0.1-45%,具体地1-40%、更具体地1-35%、进一步更具体地1-10%,但在一些情况下更具体地15-35%;所述表面活性剂有利地为(1)至少一种阴离子表面活性剂、(2)非离子表面活性剂、(3)至少一种非离子表面活性剂和至少一种阴离子表面活性剂的混合物、(4)β烷基糖苷、烷基甜菜碱或磺基琥珀酸盐中的一种或多种、或(5)(4)与(1)、(2)或(3)的混合物;h)一种或多种助洗剂或螯合剂、特别是螯合剂诸如EDTA或DIDA:0-30%,具体地(如果存在的话)0.1-30%,更具体地(如果存在的话)1-25%且进一步更具体地(如果存在的话)1-10%;i)一种或多种漂白剂,包括例如,氯漂白剂诸如次氯酸钠或非氯漂白剂:0-10%,具体地(如果存在的话)0.1-5%;o)一种或多种研磨剂:0-30%具体地(如果存在的话)1-20%p)一种或多种抗再沉积添加剂、诸如羧基甲基纤维素盐和乙酸纤维素聚合剂,0-5%,具体地(如果存在的话)0.1至2%;和q)增亮剂,包括光学增亮剂、荧光增亮剂和荧光增白剂,包括例如,磺化的三嗪-二苯乙烯、香豆素、咪唑啉、二唑,三唑、苯并噁唑林和联苯基二苯乙烯,0-3,具体地(如果存在的话)0.1至1。
此外,液体洗衣产品可含有如本文所述的清洁组合物中的任何的任选组分,单一或以它们中的任何两种或更多种的任何组合。可在任何特定的液体洗衣制剂中省略任何或所有的任选组分。
根据本公开的一些示例性的液体洗衣制剂如下。指示的百分比为基于总制剂重量的重量百分比。液体洗衣制剂中的这些式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的功能与之前关于下面硬表面清洁剂所述的那些类似。
任何前述液体洗衣制剂可通过减少水量,相应地增加至少表面活性剂的浓度、并且相应地增加式(1),具体地(1a)的缩酮加成物和表面活性剂的浓度而以浓缩形式制备。此类浓缩的硬表面清洁剂制剂可含有,按重量计,至多50%的水和/或挥发性有机化合物的组合,并且更通常含有不超过其40%。此类浓缩制剂通常含有,按重量计5至70%或10至50%的如本文所述的式(1),具体地(1a)的至少一种缩酮加成物和按重量计5至90%、5至70%或10至50%的至少一种表面活性剂。
在另一特定实施方案中,清洁组合物为具有本领域中已知的一般制剂的硬表面清洁剂,并且可被配制用于工业、公共机构、办公室或家庭用途。这些可被配制为,例如,一般目的硬表面清洁剂、盥洗室清洁剂、淋浴/浴池/瓷砖清洁剂、消毒剂、皂垢去除剂、霉变去除剂、玻璃/镜子清洁剂、或染色剂去除剂。很多这些清洁剂被配制成稀溶液或乳液,并且很多通过喷雾来施加。硬表面清洁剂可包括至少20重量%、至少50重量%、或多至99重量%的水;高达50重量%、0.1重量%至50重量%、1重量%至25重量%、3重量%至15重量%、或1重量%至10重量%的式(1),具体地(1a)的缩酮加成物;和0.01-40重量%的表面活性剂、特别地是阴离子或非离子表面活性剂,各自基于组合物的总重量。式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可执行任何或所有的数种功能,诸如(1)污物溶解和/或去除;(2)增容成分,特别是略微水溶性的成分到水中;(3)形成将一种或多种其它成分溶解或分散于其中的助溶剂混合物,(4)消除或减少表面活性剂和/或有机溶剂或其它溶剂。表面活性剂可包括源自植物源的一种或多种材料,诸如一种或多种烷基糖苷、烷基甜菜碱或磺基琥珀酸盐。
在特定实施方案中,硬表面清洁剂制剂可包含(按总制剂重量的百分比计):a)水:20-99%,更通常50-95%;b)式(1),具体地(1a)的一种或多种缩酮加成物:1-50%,更通常1-25%或1-10%;c)一种或多种表面活性剂:0.01-20%,具体地0.1-15%,更具体地0.25-10%,进一步更具体地1-7%且在一些情况下1-5%;表面活性剂具体地为(1)至少一种阴离子表面活性剂、(2)至少一种非离子表面活性剂、(3)至少一种非离子表面活性剂和至少一种阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂的混合物、(4)α,β-烷基糖苷、烷基甜菜碱或磺基琥珀酸盐中的一种或多种、或(4)(4)和(1)、(2)或(3)的混合物。
制剂也可包含d)一种或多种推进剂,其一般为低沸点烃诸如丁烷、戊烷、己烷和环己烷或具有-10℃至50℃的沸腾温度的氯化烃和/或氟化烃;e)一种或多种略微水可混溶的有机溶剂:一般为0-10%,具体地(如果存在的话)0.1-5%。这可以是,例如,长链醇、二醇醚、烃、卤化烃、Cβ-9烷基芳族化合物、烯烃、萜烯、萜烯氧化物、萜类化合物、油和天然油衍生物中的一种或多种。制剂也可包含f)一种或多种高度水可混溶的有机溶剂、诸如低级醇(例如,乙醇和1-丙醇)、丙酮、二醇和二醇醚:0-10%,具体地(如果存在的话)0.1-5%;g)一种或多种抗菌剂,0-5%,具体地(如果存在的话)0.1-2%,其一些实例包括季铵氯化物诸如C12-16烷基二甲基苄基氯化铵和各种苯基苯酚化合物;h)一种或多种助洗剂或螯合剂、特别是螯合剂诸如磷酸盐、柠檬酸盐、EDTA、或DIDA:0-30%,具体地(如果存在的话)0.05-10%且更具体地(如果存在的话)0.5-1%,进一步更具体地(如果存在的话)2-8%和甚至更具体地(如果存在的话)2-6%;i)一种或多种漂白剂,包括例如,氯漂白剂诸如次氯酸钠或非氯漂白剂诸如过氧化氢或其它过氧化化合物:0-10%,具体地(如果存在的话)0.1-5%;j)一种或多种pH控制剂(例如,酸、碱、pH缓冲液):0-2%,如果存在的话,具体地0.05至1%;k)一种或多种着色剂:0-5%,具体地(如果存在的话)0.1-2%;1)一种或多种无机水溶性盐诸如硫酸钠:0-10%,具体地(如果存在的话)0.1-5%;m)一种或多种粘度增稠剂、包括例如水可溶的聚合物:0-10%,具体地(如果存在的话)0.1-5%;n)一种或多种蛋白水解酶,0-5%:具体地(如果存在的话)0.1-1%o)一种或多种研磨剂;和p)一种或多种芳香剂。如上所述的组分b)和d)-p)可存在于它们中的任何两种或更多种的任何组合。可在任何特定硬表面清洁剂制剂中省略任何或所有的组分e)—n)。组分d)通常存在于喷雾清洁剂制剂中。前面提到:在某些情况下,单一材料可在硬清洁剂制剂中执行多种功能。通常呈现组分j)以提供3.5或更高,具体地6至10的pH。
制备清洁组合物的方法包括将式(1),具体地(1a)的缩酮加成物和任何助溶剂或其它组分组合以形成清洁组合物。并未特别限制添加次序。式(1),具体地(1a)和添加剂的缩酮加成物可以任何适合次序添加至组合物中存在的另外组分以提供清洁组合物。
当与助溶剂或其它组分一起使用时,可以浓缩物形式提供清洁组合物。通常将浓缩物于水中稀释以用作起作用的水基清洁组合物。在实施方案中,可以提供两部分浓缩包,其通常包含部分A和部分B,其中各部分含有可能与其它部分反应的组分,例如在部分A中包含缩酮和胺且在部分B中包含无机碱。
可选地,清洁组合物可以以可用于去除或清洁组合物、例如凝胶、擦拭布(wipe)、气溶胶等的其它形式配制。去除组合物可以通过添加有效量的胶凝剂诸如气相二氧化硅、有机胶、聚合物、共聚物、石蜡、膨润粘土和纤维素醚诸如从Dow Chemical作为纤维素醚商购可得的甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素,以凝胶形式配制。擦拭布通常为用凝胶或液体去除组合物浸渍的天然或合成布片。当用作气溶胶时,如本领域中已知的,利用推进剂在加压下配制清洁制剂。
从基材清洁例如去除材料诸如涂料、污物和/或染色剂的方法包括在进行去除的条件下将材料与包含式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的组合物接触,例如有效溶解和/或剥离材料的时间;以及将溶解和/或剥离的材料与基材分离。如本文所使用,“溶解”包括通常被称为软化的材料的部分溶解,使得可通过冲洗或机械作用将材料从基材进一步去除。当然,也可通过将材料分离而将清洁组合物至少部分去除。
清洁组合物可用于去除多种材料,通常为可以被有机溶剂溶解或软化的那些。实例包括材料诸如用于各种类型的基材和用于室内或室外应用的污物、染色剂、油脂、油墨,所述基材包括纸、木材、塑料、金属、织物、陶瓷、石头、皮肤;粘合剂和密封剂,例如硅酮、聚氨酯、环氧树脂、聚乙酸乙烯酯(包括与乙烯的共聚物)、酚醛树脂、氨基树脂、氰基丙烯酸酯、聚酯、聚酰胺、橡胶(苯乙烯-丁二烯和天然橡胶)或丙烯酸粘合剂和密封剂;胶黏剂;光刻剂;蜡,例如地板蜡、车蜡或蜂蜡;柏油;树液(如本文所使用,其包括沥青、松香、焦油和天然树脂诸如树液);残留在模板或模具中的材料,例如聚合物诸如醇酸树脂、聚缩醛、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯、聚醚、聚乙烯、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯基、二氧化硅、天然和合成橡胶等,以及聚合物添加剂;油脂,例如硅酮和石油基油脂;油,包括机油;以及油漆、面漆和其它涂料,例如醇酸磁漆、丙烯酸磁漆、聚酯、聚氨酯、环氧树脂涂料、胶乳漆、油基油漆、虫漆、酚醛树脂涂料、树胶清漆、硅酮涂料、聚乙烯基、聚肉桂酸乙烯酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烷基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸烷基酯、干性油、聚丙烯酸乙烯基酯、和纤维素树脂。
用清洁组合物处理的基材合理地抵抗清洁组合物,包括尤其是如果利用蜡或其他保护性材料处理的天然和合成织物、木材、硬纸板和涂料纸、玻璃、热固性树脂、热塑性树脂、陶瓷、石头、砖石基材、水泥或金属(例如,铝合金、锌合金、不锈钢或镀锌钢)。可以将清洁组合物进一步用于人体的一部分,例如手或头发,以及动物。
尽管可以许多方式,例如以气溶胶形式或者诸如通过标准喷嘴的其他喷雾手段;刷涂;滴涂;涂覆;诸如由挤压瓶或刷子以凝胶形式施加等完成使表面与清洁组合物接触的方法,但是可以具体提及浸没和喷雾。如果被清洁的表面容易进入,则可以使用喷雾。喷雾压力通常为1.3巴至8.0巴绝对压力。碰撞去除组合物的机械力促进材料的除去。另一方面,如果被清洁的表面具有凹陷或不易进入的其他形状,则可以使用浸溃。当然,两种方法可以组合使用和/或以对本领域技术人员显而易见的方式变化。在接触期间或之后,可以使用机械作用如刮擦、剥落、摩擦、擦拭等以提高接触和/或帮助溶解和/或剥离。
将材料从表面上有效程度地溶解和/或剥离所需要的时间将取决于材料的性质和厚度,包括成分浓度的除去组合物的组成,组合物的温度和其他因素。利用一些材料和在一些条件下,几分钟(例如,2-3分钟)至1小时的接触时间可以是足够的。当使用除去组合物时的操作温度可以为0至180℃或以上,具体地15至90℃、或21至55℃。在环境温度下进行处理是最方便的,但是通过根据需要对清洁组合物和/或基材进行加热,可以缩短剥离时间。可以通过诸如利用加热枪局部施加热或者诸如利用电加热器、红外加热器等更普遍地施加热,实现加热。然而,应理解,本领域技术人员可以通过最少的实验确定用于特定去除应用的最佳条件。较高的温度通常提高将材料从表面上除去的速度。将缩酮加合物和溶解的材料与基底分离可以包括机械作用诸如刮擦、剥落、摩擦、擦拭等,或者利用附加的除去组合物或其他溶剂漂洗基底,所述溶剂包括水或者水与有机溶剂的水性混合物。
将式(1),具体地(1a)的缩酮加成物和溶解的材料与基材分离可包括机械作用诸如刮擦、剥落、摩擦、擦拭等,或者利用附加的除去组合物或其他溶剂冲洗基底,所述溶剂包括水或者水与有机溶剂的水性混合物。
式(1),具体地(1a)的缩酮加成物也可用于香料和增香剂制剂(下文共同被称为芳香剂组合物)。缩酮加成物(1)提供使它们可用于宽范围的芳香剂组合物的性质的组合。特别地是,缩酮加成物(1)具有低挥发性。在正常的制造、存储和使用条件下,它们与通常于芳香剂组合物或使用芳香剂组合物的制剂中发现的很多其它材料没有反应性。另一优势是缩酮加成物(1)在碱性条件下是稳定的。此外,某些缩酮加成物(1)可源自生物原料。因此,缩酮加成物(1)可有利地用作溶剂以及芳香剂组合物中的固定剂两者。继续作出努力以寻找芳香剂组合物的性能的改善,包括它们的产品货架期、它们的递送有效性和它们在各种基材上的寿命或亲和性。例如,在使用期间,用漂洗水和通过干燥使清洁产物中的大量香料损失。希望能够克服这些工艺条件并且确保留在基材上的香料材料经由最小量的材料提供最大气味效应。在实施方案中,缩酮加成物(1)可有效地作为芳香剂固定剂其作用,延长芳香剂组合物的效应以及延长芳香剂寿命。在另一个实施方案中,缩酮加成物(1)可有效地用于用蜡增容芳香剂组合物。
芳香剂组合物包含至少一种芳香剂化合物(在本文也被称为芳香剂分子)。芳香剂分子也被称为芳香化合物。芳香剂分子可以为天然存在的分子或合成分子(例如,在实验室中由非天然存在的成分合成的分子)。天然存在的分子是直接或间接由活生物(例如,动物、植物、水果、花等)得到的那些。天然存在的分子包括天然存在的分子和合成分子的产物。芳香剂分子可存在于食物、红酒、调味料、香料、芳香油和精油中。例如,很多在水果和其它作物成熟期间经生物化学形成。在红酒中,大多数作为发酵的副产物形成。
天然存在的芳香剂分子包括源自植物的“精”油。精油是包含来自植物的挥发性芳香化合物的浓缩的疏水性液体。精油也称为挥发性香精油或挥发油,或者简称为从中提取得到它们的植物“的油”,诸如例如丁香油。油为“精”的含义是其携带植物的特殊香味或精华。除了传递特有的香味之外,精油不具有任何共有的特定化学性质。一些精油诸如薰衣草、薄荷和桉树经过蒸馏。将包括花、叶、木头、树皮、根、种子或果皮的原始植物材料放入蒸馏装置中的水上。随着对水进行加热,蒸汽通过植物材料,从而使挥发性化合物蒸发。蒸汽流经盘管,在其中它们冷凝回液体,然后将液体收集在接受容器中。
精油源自浆果、多香果、杜松、种子、杏仁、茴香、芹菜、小茴香、肉豆蔻油、树皮、桂皮、肉桂、黄樟、木材、樟脑、雪松、蔷薇木、檀香木、沉香、根茎、高良姜、生姜、叶子、罗勒、月桂树叶、肉桂、蒸枝草(common sage)、桉树、柠檬草、白千层属灌木(melaleuca)、牛至、广藿香、薄荷、松树、迷迭香、留兰香、茶树、百里香、冬青、树脂、乳香、没药、花、大麻、甘菊、鼠尾草(clary sage)、丁香、芳香天竺葵(scented geranium)、酒花、牛膝草、茉莉、薰衣草、麦卢卡树(manuka)、马郁兰(marjoram)、玫瑰、迷迭香、罗勒、柠檬草、依兰、果皮、佛手柑、葡萄柚、柠檬、酸橙、橙、橘子、根、缬草、芒果等、或者包含前述的至少ー种的组合。
芳香剂分子的实例是醇(例如,呋喃酮(草莓)、1-己醇(草本植物的、木质的)、顺式-3-己烯-1-醇(新割的草)、薄荷醇(薄荷)等、或者包含前述醇的至少ー种的组合);醛(例如,乙醛(刺激性的)、己醛(绿色的、草绿色的)、顺式-3-己烯醛(青西红柿)、糠醛(烧焦的燕麦)等、或者包含前述醛的至少ー种的组合);酯(例如,苹果酯(果香的、苹果样的)、乙酸己酯(苹果、像花的、果香的)、甲基苯基缩水甘油酸乙酯(草莓)、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丁酸甲酯、甲基丁酸酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙基丁酸酯、乙酸异戊酯、丁酸戊酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯、安息香(萃取自苏合香安息香树的树脂);黑胡椒(来自胡椒科家族的植物胡椒)、白千层油(来自白千层树)、香芹籽、胡萝卜籽、香菜、柏树、莳萝、茴香、永久花(helichyrsum)、薰衣草、柠檬马鞭草(lemon verena)、蜜蜂花(bee balm)(从唇形科家族的香蜂草的柠檬香脂草精油萃取)、绿花百千层(niaouli)、玫瑰草、苦橙叶、万寿菊、香根草等、或包含前述酯的至少ー种的组合);酮(例如、二氢茉莉酮(果香的、木质的、像花的)、辛-1-烯-3-酮(血、金属的、蘑菇样的)、2-乙酰基-1-吡咯啉(新鲜面包、茉莉香米)、6-乙酰基-2,3,4,5-四氢吡啶(新鲜面包、玉米卷、爆米花)等、或者包含前述酮的至少ー种的组合);内酯(γ-癸内酯(强烈的桃味)、γ-壬内酯(椰子气味、在防晒油中普遍)、δ-辛内酯(乳状特色、茉莉内酯强大的脂肪果香桃和杏)、马索亚内酯(强大的乳状椰子、酒内酯香椰子味)、葫芦巴内酯(枫树糖浆、咖喱粉、葫芦巴)等、或者包含前述内酯的至少ー种的组合);硫醇(乙硫醇(通常称作乙基硫醇)、葡萄柚硫醇(grapefruit mercaptan)(葡萄柚)、甲硫醇(通常称作甲基硫醇)、2-甲基-2-丙硫醇(通常称作叔丁基硫醇));线性萜烯(例如、月桂烯(木质的、复合物)、香叶醇(玫瑰、花)、橙花醇(香的玫瑰、似花的)、柑醛(柠檬醛、citral)、柠檬醛(lemonal)、香叶醛、橙花醛(柠檬、柠檬香桃木、柠檬香草)、香茅醛(柠檬、柠檬香草)、香茅醇(柠檬、柠檬香草、玫瑰、天竺葵)、芳樟醇(像花的、香的、木质的、薰衣草)、橙花叔醇(木质的、新鲜树皮)等、或者包含前述线性萜烯的至少ー种的组合;环状萜烯(例如、柠檬烯、樟脑、萜品醇、紫罗兰酮、侧柏酮等、或者包含前述环状萜烯的至少ー种的组合);芳族物质(例如、苯甲醛、丁香酚、肉桂醛、乙基麦芽酚、香草醛、苯甲醚、茴香脑、草蒿脑、百里酚等、或者包含前述芳族物质的至少ー种的组合);胺(例如、三乙胺、三甲胺、尸胺、吡啶、吲哚、粪臭素等、或者包含前述胺的至少ー种的组合)等、或者包含前述芳香剂分子的至少ー种的组合。
芳香剂分子的另外实例为香叶醇、乙酸香叶酯、芳樟醇、乙酸芳樟酯、四氢芳樟醇、香茅醇、乙酸香茅醇酯、二氢香叶烯醇、乙酸二氢香叶烯醇酯、四氢香叶烯醇、萜品醇、乙酸萜品酯、诺卜醇、乙酸诺卜酯、2-苯基乙醇、乙酸-2-苯基乙基酯、苯甲醇、乙酸苯甲酯、水杨酸苯甲酯、苯甲酸苯甲酯、乙酸苏合香酯、水杨酸戊酯、二甲基苯甲基卡必醇、乙酸三氯甲基苯基原酯、乙酸对叔丁基环己酯、乙酸异壬酯、乙酸岩兰草酯、岩兰草醇、α-正戊基肉桂醛、α-己基肉桂醛、2-甲基-3-(对叔丁基苯基)丙醇、2-甲基-3-(对异丙基苯基)丙醛、3-(对叔丁基苯基)丙醛、乙酸三环癸烯酯、丙酸三环癸烯酯、4-(4-羟基-4-甲基戊基)-3-环己烯甲醛、4-(4-甲基-3-戊烯基)-3-环己烯甲醛、4-乙氧基-3-戊基四氢吡喃、二氢茉莉酮酸甲酯、2-正庚基环戊酮、3-甲基-2-戊基环戊酮、正癸醛、9-癸烯-1-醇、异丁酸苯氧基乙基酯、苯乙醛二甲基乙缩醛、苯乙醛二乙基缩醛、柠檬腈、香茅腈、乙酸柏木酯、3-异茨基环己醇、甲基柏木醚、异长叶烷酮、茴香腈、茴香醛、天芥菜精、香豆素、丁香酚、香草醛、二苯醚、羟基香茅醛、紫罗兰酮、甲基紫罗兰酮、异甲基紫罗兰酮、鸢尾酮、顺式-3-己烯醇及其酯、二氢化茚麝香、四氢化萘麝香、异色满麝香、大环酮、大环内酯麝香、巴西酸亚乙酯、芳族硝基麝香。
示例性的芳香剂分子包括香柠檬油、芫荽油、二甲基庚醇、乙酸二甲基苯甲基原酯、乙酸香叶酯、乙酸香茅醇酯、玫瑰合成物、波旁天竹葵、二氢茉莉酮酸甲酯、异丁香酚、乙酸甲基丁香酚苏合香酯、榄青酮、左旋玫瑰氧化物、C-11环十一醛、2,6-二甲基-2-烷氧基辛-7-醇的衍生物、须芒草油、香根醇、乙酸香根醇酯、愈创木油(quaiac woodoil)、邻氨基苯甲酸醇酯、水杨酸苯甲酯、苯甲酸苯甲酯、橡苔、丁香酚、乙酸对叔丁基环己酯和香豆素。
在实施方案中,除式(1),具体地(1a)的缩酮加成物之外,另外的溶剂也可用于芳香剂组合物中。一般希望极性溶剂诸如水、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、丁内酯、乙腈、苄腈、硝基甲烷、硝基苯、环丁砜、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二醇醚、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲醇、乙腈、硝基甲烷、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、苯甲醇、丁氧基二甘醇、1,2-丙二醇(丙二醇)、1,3-丙二醇、乙氧基二甘醇、己二醇和二丙二醇、三乙二醇、己二醇、二乙二醇、乙二醇、丙二醇、1,2-丁二醇等、或包含前述溶剂中的至少一种的组合。也可使用非极性溶剂如苯、甲苯、二氯甲烷、四氯化碳、己烷、乙醚、己烷、四氢呋喃等、或包含前述非极性溶剂中的至少一种的组合。也可利用包含至少一种极性溶剂和至少一种非极性溶剂的助溶剂以改变溶剂增容能力并且由此调节芳香剂组合物的澄明度和浊度特征。示例性的溶剂为乙酸甲酯、乙酸乙酯、二醇醚和水。如果需要的话,二醇醚和醇可用于用水增容式(1),具体地(1a)的缩酮加成物。示例性的溶剂为水和乙醇。
在实施方案中,芳香剂组合物可任选地包含自由基清除剂或自由基清除剂的来源。如本文所使用,术语自由基清除剂是指可与碳酸根自由基反应以使碳酸根自由基通过一系列快速反应转化至反应性较低的物种的物种,即碳酸根自由基清除剂。
自由基清除剂可选自烷醇胺、氨基糖、氨基酸、氨基酸酯及其混合物的类别。例如,下列化合物可作为自由基清除剂采用:乙胺、单乙醇胺、2-甲氧基乙胺、3-氨基-1-丙醇、4-氨基-1-丁醇、5-氨基-1-戊醇、1-氨基-2-丙醇、1-氨基-2-丁醇、1-氨基-2-戊醇、1-氨基-3-戊醇、1-氨基-4-戊醇、3-氨基-2-甲基丙-1-醇、1-氨基-2-甲基丙-2-醇、3-氨基丙-1,2-二醇、氨基葡萄糖、N-乙酰基葡糖胺、甘氨酸、精氨酸、赖氨酸、脯氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、肌氨酸、丝氨酸、谷氨酸、色氨酸、吗啉、哌啶等、或前述自由基清除剂中的至少一种的组合。
芳香剂组合物可任选地包含聚合物。一般希望聚合物可溶于式(1),具体地(1a)的缩酮加成物和/或溶于与式(1),具体地(1a)的缩酮加成物一起使用的助溶剂中。在实施方案中,聚合物是水溶性的。在另一个实施方案中,聚合物不是水溶性的并且作为分散体存在于芳香剂组合物中。
希望聚合物为有机聚合物。聚合物可以是热塑性聚合物、热固性聚合物、或热固性聚合物与热塑性聚合物的组合。在实施方案中,聚合物可以为低聚物、均聚物或共聚物。共聚物可以为嵌段共聚物、星型嵌段共聚物、随机共聚物、交替嵌段共聚物、树枝状聚合物、离子嵌段共聚物、聚电解质等、或包含前述聚合物中的至少一种的组合。
水溶性的聚合物的实例为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚酰胺、羟基烷基纤维素诸如羟基乙基纤维素和羟丙基纤维素、聚丙烯酸等、或包含前述水溶性聚合物中的至少一种的组合。
非水溶性的聚合物的实例为聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚酯、聚酰亚胺、聚醚、聚烯烃、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚碳酸酯、聚亚芳基醚、环氧树脂、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚降冰片烯、聚硅氧烷、聚氯乙烯、含氟聚合物、液晶聚合物、离聚物等、或包含前述非水溶性聚合物中的至少一种的组合。
聚合物可用作流变改性剂、分散剂、稳定剂、促进剂、或抗菌剂等;用于工业产品应用,诸如纺织品(加工助剂、整理助剂、印刷助剂和染色助剂、保护性可洗涤表面涂料、通过饱和非织造织物来制造合成皮革等;制造织造织物、非织造织物、天然和合成纤维等);水处理(废水、冷却水、饮用水纯化等);化学品泄露包容(酸泄露吸收剂等);皮革和生皮加工(加工助剂、整理助剂、涂料、压花等);纸和造纸(表面涂料,诸如着色涂料、抗静电涂料等、纸浆粘合剂、表面施胶、干和湿强度增强剂、湿法成毡(wet-laid felt)的制造等);印刷(油墨、抗毛细作用的喷墨打印机油墨、用于油墨制剂(含有用于印刷丙烯酸织物的阳离子染料)的增稠剂等);油漆(颜料和研磨添加剂、用于环氧胶乳乳液的交联剂、用于粘土的微粒悬浮助剂、颜料等);工业车间流出液处理(在造纸厂流出液中的酚醛树脂的絮凝剂等);金属加工(酸蚀刻清洁剂、低pH金属涂料、在冷轧钢加工中的酸洗剂等);粘合剂(透明粘合剂、用于金属、塑料、木材等的粘附促进剂、非织造的絮凝物粘合剂搭接涂料、粘接剂等);木材防腐;以及建筑物和道路用工业建筑产品(水泥增塑剂,低pH下的柏油乳液稳定剂,水泥的酸蚀刻,混凝土、灰浆、腻子的稠度改性剂等)。
聚合物具有小于或等于约1,000,000克每摩尔,具体地小于或等于约500,000克每摩尔,具体地小于或等于约50,000克每摩尔,且更具体地小于或等于约5,000克每摩尔的数均分子量。
还可以将其它添加剂加入到芳香剂组合物以形成芳香剂组合物。这些添加剂是任选的。除了前面所讨论的成分(其在本文可以不出现)以外,适合的添加剂是抗氧化剂、抗臭氧剂、抗菌剂、保湿剂、着色剂、染料、颜料、食品添加剂、信息素、麝香、碳酸根离子源、碱化剂、pH缓冲液、调节剂、螯合剂、助剂、溶剂(例如,助溶剂)、表面活性剂(作为清洁剂、乳化剂、泡沫促进剂、水溶助长剂、增溶剂和助悬剂)、非表面活性剂助悬剂、乳化剂、皮肤调理剂(润肤剂、保湿剂、润湿剂等)、头发调理剂、头发固定剂、成膜剂、皮肤保护剂、粘合剂、螯合剂、抗菌剂、抗真菌剂、去头屑剂、研磨剂、粘合剂、吸收剂、染料、除臭剂、止汗剂、遮光剂和珠光剂、防腐剂、推进剂、铺展助剂、防晒剂、无阳光的皮肤晒黑加速剂、紫外光吸收剂、pH调节剂、植物制剂、染发剂、氧化剂、还原剂、皮肤漂白剂、颜料、生理活性剂、抗炎剂、局部麻醉剂、芳香剂和芳香剂增溶剂、聚合物等。口腔护理产品,例如,除了表面活性剂、研磨剂、保湿剂、芳香剂等、或包含前述添加剂的至少一种的组合,还可以包含抗龋剂、抗牙垢剂和/或抗齿斑剂(antiplaque agent)。
在实施方案中,在制造芳香剂组合物的一种方法中,将芳香剂组合物,如上所述的式(1),具体地(1a)的缩酮加成物,任选的溶剂,任选的活性剂,任选的表面活性剂,任选的增稠剂,任选的增容剂和所需添加剂以所需量一起掺混在反应器中。反应器可以是批次或连续反应器。希望反应器配置有用于搅拌芳香剂组合物的机构。如果需要的话,则加热芳香剂组合物以蒸发一些溶剂或以进一步驱动芳香剂组合物、式(1),具体地(1a)的缩酮加成物和任选的溶剂之间的增容。
在另一个实施方案中,在制造芳香剂组合物的另一方法中,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可用作从天然存在的物质提取芳香剂组合物诸如精油的提取溶剂。式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可与精油一起保留并且进一步被加工以形成所需芳香剂组合物。可经由蒸汽提取、超临界提取或溶剂提取来提取精油。式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可与蒸汽、超临界溶剂或正常溶剂(未处于超临界状态中的溶剂)结合使用以实现精油的提取。式(1),具体地(1a)的缩酮加成物本身也可以用于提取精油。
蒸汽提取通常是环境友好的并且仅使用水来实现提取。然而,水不是所有精油的良溶剂。相比于通过仅利用蒸汽进行提取,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可与水结合使用以从天然存在的物质提取另外的精油提取。在蒸汽提取中使用式(1),具体地(1a)的缩酮加成物将继续使得工艺为环境友好的,同时有效地从天然存在的物质提取另外的油。
超临界提取一般用二氧化碳进行,但也可以用其它溶剂实现。超临界二氧化碳和式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的掺混物可用于提取用于芳香剂组合物的精油。与式(1),具体地(1a)的缩酮加成物掺混的液态二氧化碳(未处于超临界状态)也可用于提取。其它超临界流体也可与式(1),具体地(1a)的缩酮加成物掺混以提取精油。
己烷提取一般用于提取多种精油。式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可与己烷(或其它溶剂)掺混以促进改善的提取。在提取后,乙醇常用于靶向靶分子与己烷的分离。在实施方案中,尽管式(1),具体地(1a)的缩酮加成物连同己烷一起用于促进精油的提取,但是其也可用于促进靶分子与己烷的分离。通过改变在靶分子和己烷的混合物中式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的量的比率和/或温度,可在提取后分离靶分子。其它溶剂可连同式(1),具体地(1a)的缩酮加成物一起用于促进靶分子的分离。
在又一实施方案中,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物本身可用于促进从天然存在的物质提取各种精油。式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可与天然存在的物质掺混并且在适合的温度和压力的组合下可促进从天然存在的物质提取精油。所得产物然后可经受纯化工艺诸如过滤、倾析、蒸馏等以获得经纯化的精油和式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的混合物。精油和式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的混合物然后可与其它适合的成分掺混以产生所需的芳香剂组合物。因此,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物不仅可用于提取精油,而且可作为增溶溶剂和/或固定剂用于芳香剂组合物中。
形成芳香剂组合物或芳香剂组合物的掺混可经由干法掺混、熔化掺混、溶液掺混、或包含前述掺混形式中的至少一种的组合来进行。干法掺混包括在不使用溶剂下的掺混并且一般进行干法掺混来掺混两种或更多种芳香剂组合物。熔化掺混在掺混温度高于一些成分的熔点下进行时而发生并且湿法掺混一般在存在溶剂下进行。
制剂的掺混涉及使用剪切力、拉伸力、压缩力、超声波能量、电磁能量、热能或包含前述力或能量形式的至少一种的组合,并且在加工设备中进行,其中通过单螺杆、多螺杆、啮合共旋转螺杆或反旋转螺杆、非啮合共旋转螺杆或反旋转螺杆、往复式螺杆、有销螺杆(screwwith pins)、有销筒(barrel with pins)、滚轮、伸杆(ram)、螺旋转子、或包括前述的至少一种的组合来施加前述力。
可以在机器中进行涉及前述力的掺混,如单个或多个螺杆挤出机、布斯捏合机(Buss Kneader)、亨舍尔混合机(Henschel)、螺旋混合机(helicone)、罗斯混合器(Ross mixer)、班伯里密(Banbury)、辊磨机、模塑机如注塑机、真空成型机、吹塑机、釜、具有蒸馏和/或冷凝柱的釜等、或包括前述机器的至少一种的组合。
芳香剂组合物可以用于各种制品和应用。它可以用于润肤露、香波、按摩油,作为化学鉴定剂(chemical identifier)(例如,用于非气味化学品或用于毒性或有害的化学品),用来掩蔽气味,用于香水棒(perfume stick)和灯(lantern)、空气清新剂、烛形物、油漆、清漆、家具(furniture)、昆虫驱避剂,用于聚合物、清洁剂、洗漆剂、化妆品、化妆用具、药妆品(cosmeceutical)和美容助剂(beauty aid),用于人和动物的皮肤、头发、头皮、和指甲的个体卫生和清洁产品。芳香组合物用于各种空气清新剂诸如例如,喷雾剂、凝胶剂(例如,电空气清新剂或珠)、纸基体(例如,垂悬自后视镜的汽车空气清新剂)或液体(例如,藤枝香薰(reed diffuser)或包含电空气清新剂)。
如本文所使用的术语“健康护理产品”包括药品、医药化妆品、口腔护理产品(口腔、牙齿)、眼部护理产品、耳部护理产品和非处方产品以及器具,如贴剂(patch)、膏药(plaster)、敷料(dressing)等、和外部用于人和动物的身体或体内的医疗器械,用于改善健康相关或医疗状况,用于一般地保持卫生或舒适感等。术语“身体”包括整个身体(面部、躯干、四肢、手和脚)的角质(头发、指甲)和非角质皮肤区域,身体开口(body opening)和眼睛的组织,以及术语“皮肤”包括头皮和粘膜。如本文所使用的术语“家庭护理产品”包括在家庭住户中用于表面清洗、气味控制或掩蔽的产品、或用于保持卫生条件的杀生物清洁产品,如在厨房和浴室中,用于织物护理和清洁的洗衣产品、空气清新剂、空气消毒剂、空气除臭剂/气味去除剂、烛形物等。这些产品可以用于家庭、工作场所、或公共场所。
通常将芳香剂组合物或芳香剂组合物作为浓缩物加入到制品以在制品中产生所期望的感官效果。在芳香剂组合物中所使用的芳香剂组合物与式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的比值可以因制品而变化,这取决于制品的组合物。此外,芳香剂组合物的量也可以因制品而变化,这取决于制品的效用。
在实施方案中,可以将芳香剂组合物加入到有机聚合物制剂以赋予有机聚合物特定气味或以掩蔽不良气味。可以将芳香剂组合物加入其中的聚合物的实例是聚烯烃、聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯纤维素乙酸酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯、环氧树脂和聚酯。
式(1),具体地(1a)的缩酮加成物也可用于个人护理组合物。如本文所使用,个人护理组合物具有宽范围并且包括化妆品(即,化妆品(make-up))组合物。示例性的个人护理组合物包括盆浴或淋浴产品,包括各种头发和身体清洁剂;眼部护理产品;化妆品;芳香剂;处理制剂,包括染发制剂;直发或烫发制剂;指甲护理制剂;口腔卫生制剂,包括牙膏和漱口剂;剃须霜剂;皮肤护理制剂;防晒护理制剂;唇部护理制剂;止汗药;或足部护理制剂。个人护理组合物可与个人护理制剂互换使用。应理解,一些个人护理组合物诸如手清洁和身体清洁制剂也落入本文公开的清洁组合物的范围内。
式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可用于增强个人护理制剂中活性剂的溶解度。取决于制剂中活性剂的天然溶解度以及制剂的类型,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可与水一起用作助溶剂,与水和有机溶剂一起用作增容剂,与有机溶剂一起用作助溶剂、用作乳化剂、或包含前述任何一种或多种的组合。如配制个人护理产品领域的技术人员已知的,单独成分可具有一种类型以上的功能,例如式(1),具体地(1a)的缩酮加成物均可作为助溶剂和增容剂起作用。
通常在制剂中不存在挥发性有机化合物(VOC)诸如乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯等的情况下,或在这些VOC的量减少的情况下,此类缩酮加成物的存在可允许增加活性剂的浓度。在一些情况下结果可以是更浓缩的低VOC制剂。式(1)、尤其是(1a)的缩酮加成物也可执行另外的功能,诸如增容、或增溶某些有机材料到油相中,以及乳化油相到水相中。
式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可作为成分的乳化剂、增容剂、或增溶剂而不是活性剂、或作为成分的共乳化剂、共增容剂、或共增溶剂而不是活性剂起作用。此外,尤其与很多其它天然来源的成分相比较,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的掺入可导致较清爽的、较不油腻的或厚重感的制剂。
在活性剂略微可溶或高度可溶于醇或醇水混合物的情况下,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可在一些情况下与醇或醇水混合物一起作为助溶剂起作用。式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可在一些情况下允许醇或醇水相中活性剂的浓度增加。在其它情况下,其可允许助溶剂混合物中醇的比例减少,其具有减少制剂中的VOC的益处并且在一些情况下,从而减少制剂对皮肤的干燥效应。在一些情况下,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物也可导致较清爽的、较不油腻的或厚重感的制剂。
在含有为油或油溶性且略微(如果在所有情况下)可溶于水的活性剂的制剂中,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可在一些情况下允许活性剂变得溶解于水相中并且在其它情况下连同一种或多种其它助溶剂。在一些情况下,为了实现活性剂的溶解可以存在具有不同溶解度/溶解特征的缩酮加成物的混合物。可选地(或此外),式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可有助于溶解或增容此类活性剂到有机相中,或以有助于用水相增容或乳化含有活性剂的有机相,在这种情况下形成乳化制剂,所述乳化制剂例如为霜剂或洗剂。如前所述,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可在一些情况下允许减少润肤剂材料的水平或改善配制感特征。
当存在或不存在活性剂时,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可在一些情况下互相帮助材料被配制成稳定的制剂形式。因此,在很多包括油包水或水包油乳液的乳化制剂诸如洗剂和霜剂中,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物为有价值的成分。在很多情况下,这可得以实现,同时从制剂减少或消除其它成分。例如,挥发性有机化合物或乳化剂可得以消除或以减少量使用。式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的存在可改善个人护理的感觉,给予所配制的制剂较清爽的较不油腻感,同时保留其功能和性能。在很多情况下,制剂粘度下降,这可促成较清爽的和较不油腻的感觉。
因为式(1),具体地(1a)的缩酮加成物对于范围广泛的材料是良溶剂,所以其对于制备浓缩物非常有用,其可掺入油、醇或其它稀释剂中以提供个人护理组合物。
一方面,个人护理组合物含有式(1),具体地(1a)的缩酮加成物,和选自以下的一种或多种活性剂:有机抗老化剂、有机抗痤疮剂、有机皮肤增白剂、有机紫外线吸收剂、有机晒黑剂、有机防脱发剂、抗真菌剂和/或抗头皮屑剂、抗菌剂、有机药物、脱毛化合物、染发剂、或有机驱虫剂。在一些实施方案中,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物与水、与油、与另一有机溶剂一起形成助溶剂混合物的部分,所述另一有机溶剂可与式(1),具体地(1a)的缩酮加成物以其存在于所配制的个人护理制剂中的相对比例混溶,并且活性剂溶解于助溶剂混合物中。活性剂以有效实现所需活性的量存在,该量可广泛变化,取决于活性剂和产物。因此,活性剂可以低至0.001重量%、0.01重量%、或0.1重量%、高至30重量%的量存在于制剂中。用于制剂中的水的量也可基于活性剂和产物(从如上所述的无水产物至具有基于制剂的总重量的2至90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、或10重量%水的产物)而广泛变化。
因此,在一些实施方案中,所配制的个人护理制剂包括选自以下的化合物:α-羟基酸诸如乳酸、2-羟基癸酸、2-羟基辛酸和乙醇酸、β-羟基酸诸如β-羟基水杨酸、阿伏苯宗、辅酶Q10、苯甲酸酯-4-甲基苯亚甲基、西诺沙酯(cinoxate)、二羟苯宗、胡莫柳酯、邻氨基苯甲酸薄荷酯、mexoryl SX、甲酚曲唑三硅氧烷(drometrizole trisiloxane)、奥克立林(octocrylene)、甲氧基肉桂酸辛酯、水杨酸乙基己酯、氧苯酮、帕地马酯O、对氨基苯甲酸(PABA)、苯基苯并咪唑磺酸、舒利苯酮、三乙醇胺水杨酸钛、水杨酸、视黄酸(包括称为全反式视黄酸的全反式异构体)、过氧化苯甲酰、氢醌、熊果苷(包括含有熊果苷的植物提取物)、曲酸、壬二酸、甘草亭酸、乙酰丙酸、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸、苯并三唑基丁苯酚磺酸钠、乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯、2-叔丁基-6-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-对甲酚、2-(2-H-苯并三唑-2-基)-4-甲基苯酚、二苯甲酮-12、波尼酮、或2-苯并三唑基-4-叔辛基苯酚。这些化合物充当抗老化剂、抗痤疮剂、皮肤增白剂和/或UV吸附剂;含有它们的制剂可用作抗老化或抗皱制剂、痤疮处理、皮肤增白剂,和/或遮光剂。
在一些实施方案中,个人护理制剂包括晒黑剂诸如二羟基丙酮、赤藓酮糖、二羟基丙酮-原乙酸乙酯、角黄素、或阿法诺肽(afamelanotide)。这些化合物充当晒黑剂,并且含有足量的这些化合物的个人护理制剂是有效的晒黑(皮肤增黑)制剂。
在一些实施方案中,个人护理制剂包括选自以下的化合物:米诺地尔和5-α还原酶抑制剂诸如度他雄胺和酮康唑。这些化合物充当防脱发(防止毛发脱落)剂;因此,含有它们的个人护理制剂在一些情况下可用于防止毛发脱落。
在一些实施方案中,个人护理制剂包括选自以下的化合物:吡硫翁锌、二硫化硒、克霉唑、茶树油、或吡罗克酮乙醇胺(piroctoneolamine)。这些化合物充当抗真菌剂,并且含有足量的这些化合物的个人护理制剂作为外用抗真菌治疗(例如用于足癣或股癣)和/或抗头皮屑制剂是有效的。
在一些实施方案中,个人护理制剂包括选自以下的化合物:安非他命、抗组胺剂、哌甲酯、羟甲唑啉、盐酸四氢唑啉,或赛洛西宾(psilocybin)。这些化合物在一些情况下充当血管收缩剂,并且含有足量的这些化合物的个人护理制剂作为发红减轻剂(如在滴眼剂和抗发红或抗肿胀霜剂中)是有效的。
在一些实施方案中,个人护理制剂包括选自以下的化合物:巯基乙酸钙、巯基乙酸钠、巯基乙酸、巯基乙酸铵、巯基乙酸丁酯、巯基乙酸乙醇胺、巯基乙酸甘油酯、巯基乙酸异辛酯、巯基乙酸异丙酯、巯基乙酸镁、巯基乙酸甲酯,或巯基乙酸钾。这些化合物起到通过破坏角蛋白中的S-S键来改性毛发纤维的作用;含有足量的这些化合物的个人护理制剂用于脱毛剂、烫发剂(permanent wave)、毛发蓬松剂、毛发拉直剂(hair straightening)、毛发再定型制剂中。
在一些实施方案中,个人护理制剂包括选自以下的化合物:四氯水合甘氨酸铝锆、水合氯化铝,或氯化铝。这些药剂是止汗剂,并且含有这些药剂的个人护理制剂通常是有效的除臭剂和止汗剂。
在一些实施方案中,个人护理制剂包括选自以下的化合物:间苯二酚(“雷琐辛”)、1-萘酚、对氨基苯酚、对苯二胺(及其盐)、4-氨基-2-羟基甲苯等。这些活性剂是有效的毛发染料;并且含有这些活性剂的个人护理制剂通常作为染发剂或染发剂浓缩物是有效的。
在一些实施方案中,个人护理制剂包括选自以下的化合物:苯氧基乙醇、N,N-二乙基-间甲苯甲酰胺、对薄荷烷-3,8-二醇(柠檬桉精油中的活性剂)、荆芥内酯(荆芥油)、香茅油(citronella oil)、节氯菊脂(permethrin)、印度楝树油(neem oil)或香杨梅(bog myrtle)提取物。这些活性剂是有效的驱虫剂;并且含有这些活性剂的个人护理制剂通常作为驱虫剂是有效的。
在一些实施方案中,个人护理制剂包含0或0.001至15重量%水,具体地,0或0.01至12重量%水,0.1至10重量%水,0.5至8重量%水、或1至5重量%水,各自基于制剂的总重量。在一些实施方案中,个人护理制剂基本上无水,含有不超过3重量%水、不超过2重量%水,更具体地不超过1重量%水。在基本上无水的个人护理制剂中,水的量可以为0%,低至0.001%、或0.01%、或0.1重量%,各自基于个人护理制剂的总重量。
在另一方面,提供了含有蜡、润肤剂和式(1)、具体地(1a)的缩酮加成物的蜡质制剂,例如,口红、唇彩、唇膏制剂或角质层霜剂。在特别关注的实施方案中,口红、唇彩、唇膏或角质层霜剂制剂含有0.1至10重量%水,具体地0.5至5重量%水,各自基于个人护理制剂的总重量。这些制剂呈棒状或其它固体形式。在另一方面,提供了呈乳液形式的所配制的个人护理制剂。该乳液可以具有连续相和分散相,连续相和分散相中的一个是水相,另一个是油相。可选地,该乳液可以具有至少两个共连续相,同样地,其中共连续相中的至少一个是水相并且共连续相中的至少一个是油相。该油相含有下列的至少一种:(a)石蜡矿物油、环烷矿物油或芳族矿物油、或种子油(b)具有低于45℃的熔化温度、至少190道尔顿的分子量、酰胺基或酯基团、含有至少8个碳原子的烷基链,以及按重量计不超过1份溶解于99份水的水中溶解度的非离子有机化合物;(c)具有低于45℃的熔化温度且按重量计不超过1份溶解于99份水的水中溶解度的非离子有机硅氧烷化合物;(d)长链醇;和(e)蜡。该乳液还包含式(1),具体地(1a)的缩酮加成物。式(1),具体地(1a)的缩酮加成物)可存在于连续相、分散相中,于连续相和分散相两者中、或存在在连续相与分散相之间的界面处。另外的成分还可包括润肤剂诸如植物油和动物脂肪及其衍生物;非离子有机硅氧烷化合物诸如聚二甲基硅氧烷和环戊硅氧烷;如本文所述的助溶剂;天然的、合成的、或修饰的有机聚合物;如上文所述的表面活性剂;天然或合成的芳香剂;植物提取物;天然或合成的染料;颜料或珠光剂;pH调节剂/缓冲液和螯合剂;无机微粒;非烃推进剂;防腐剂、和包含前述中的至少一个的组合。
个人护理制剂和产物可采用固体的物质形态(棒状物、条状物、粉末等)、溶液(包括含有足量的胶凝剂(gallant)或增稠剂以提供凝胶状稠度的溶液)、软膏剂、分散体(包括糊剂或擦洗剂(scrub))、或乳液(包括凝胶、擦剂、洗剂、霜剂等)。它们可以是可喷雾的,特别地是溶液、分散体和粉末。
很多个人护理制剂是两种或更多种制剂形式的组合。例如,一些个人护理制剂含有含有溶解活性剂的水相,并且进一步包括可以存在的油相,例如以供应润肤剂和/或保湿剂、或以产生特定制剂形式(霜剂、洗剂等)。在这样的情况下,在制剂内可能包括两种或更多种缩酮加成物以执行不同功能。因此,例如完全水可混溶的缩酮加成物可能存在于水相中以有助于溶解活性剂,并且部分或略微水可混溶的缩酮加成物可能存在于油相内以减少其粘度或增容其组分。这些缩酮加成物中的任一种也可在水相和油相之间执行一些乳化或增容功能。
此外,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可在个人护理制剂内执行多种功能,诸如溶解活性剂于水相或油相中,增容、或用油相乳化水相。
式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可存在于水相中,与醇相或醇水相中,或于个人护理制剂的油相中,取决于特定制剂以及特定缩酮加成物。在很多情况下,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物由于其在两相中的溶解度,可分布于个人护理制剂的水相和油相之间。在一些情况下,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可存在于水相和油相的边界处。
存在于个人护理制剂中的式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的量取决于式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的功能,个人护理制剂的其它成分,个人护理制剂的特定形式和类似的考虑因素。通常,制剂包含基于制剂的总重量的0.001至90重量%、0.01至80重量%、0.1至70重量%、或0.1至50重量%的式(1),具体地(1a)的缩酮加成物,但是更典型的量为0.5至25重量%,并且在很多情况下为1至10重量%的总制剂重量。
抗老化、抗痤疮、皮肤美白和防晒保护制剂可含有基于制剂的总重量的0.001至50重量%的活性剂、具体地0.01至40重量%。抗老化和抗痤疮制剂可被配制成水性和/或乙醇溶液,或洗剂或霜剂。防晒保护制剂可采用透明、低粘度液体的形式(其对于喷雾制剂而言是典型的,其为乙醇基或乙醇-水基的)、或其余为洗剂或霜剂。喷雾防晒保护制剂可以为水性和/或乙醇溶液或稀乳液。抗老化、抗痤疮、皮肤美白和防晒保护活性剂中的抗老化是可溶的以达到每95份的制剂中的式(1),具体地(1a)的缩酮加成物至少5份的程度。这些包括例如,阿伏苯宗、辅酶Q10、氢醌、氧苯酮和水杨酸,其所有均是可溶的以达到每95份的式(1),具体地(1a)的缩酮加成物至少5份的程度。在这些情况下,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的存在通常允许减少乙醇的量,和/或以恒定的乙醇含量增加活性剂的量,产生对皮肤不太干燥的制剂。在一些情况下,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可用于替换使活性剂增溶的厚重感材料。
抗老化、抗痤疮、皮肤增白、或防晒保护制剂可含有另外的UV吸收剂,尤其为无机化合物诸如二氧化钛或氧化锌。这些材料是通常分散于洗剂或霜剂制剂中的固体颗粒。
防晒保护制剂诸如防晒剂通常含有有机UV吸收剂的混合物,一般以便拓宽被吸收的UV光的波长范围。有机UV剂的此类混合物可包括阿伏苯宗、甲氧基肉桂酸辛酯、氧苯酮和水杨酸乙基己酯中的两种或更多种。这些可在聚集物中构成0.1至50%重量的防晒剂制剂,且更具体地构成其2至25重量%。
晒黑制剂可含有1至25重量%,例如2至10重量%的一种或多种如前所述的晒黑剂。晒黑制剂通常被配制成洗剂或霜剂。喷雾晒黑制剂可以是水性和/或乙醇溶液。
晒黑制剂可含有如前所述的有机UV活性剂、以及无机UV活性剂诸如二氧化钛或氧化锌。与防晒剂制剂的情况一样,有机UV活性剂可构成晒黑制剂重量的0.1至50重量%,具体地0.1至30重量%,且更具体地为其2至25重量%。可以存在有机UV添加剂的混合物,包括阿伏苯宗、甲氧基肉桂酸辛酯、氧苯酮和水杨酸乙基己酯中的两种或更多种的混合物。
抗头皮屑制剂可含有0.1至25重量%,具体地0.5至10重量%的一种或多种如前所述的抗真菌剂。制剂形式可以是水性溶液、水性凝胶或主要含有水相的稀释乳液。抗头皮屑制剂可含有一种或多种表面活性剂、特别是一种或多种阴离子表面活性剂。磺基琥珀酸盐、月桂基硫酸盐,和月桂醇聚醚硫酸盐表面活性剂以及各种脂肪酸甜菜碱,或脂肪酸酰胺丙基甜菜碱是优选的类型,但是可以使用其他表面活性剂,特别是其他阴离子型表面活性剂。表面活性剂可以构成抗头皮屑制剂的0.1至10重量%。表面活性剂可以充当制剂中的清洁剂和/或乳化剂。抗头皮屑剂也可以含有头发调理剂以及其他物质。
防脱发制剂通常含有0.1至25重量%,优选1至10重量%的一种或多种防脱发剂。这些类型的制剂通常被配制成低粘度或中等粘度的流体,该流体可以含有推进剂并且是可喷雾的,该流体在防脱发制剂情况下可以为透明溶液,或者在抗头皮屑制剂情况下可以为不透明乳液。这些制剂常含有丙二醇、乙醇,和/或水作为助溶剂混合物,但是本发明的优势是由于存在式(1),具体地(1a)的缩酮加成物而可以在一些情况下减少丙二醇和/或乙醇的水平。
毛发用化学处理制剂包括毛发拉直剂、毛发蓬松剂,和/或烫发制剂,其可以含有一种或多种可能通过破坏毛发的角蛋白或一些其他成分中的硫-硫键来拉直毛发的物质;其中有前面描述的脱毛剂。它们可构成毛发用化学处理活性剂的多达10重量%。毛发用化学处理制剂可以采用低粘度流体、洗剂、霜剂或凝胶的形式。
毛发定型制剂可含有一种或多种将毛发固定到再定型位置中的毛发固定剂。这些固定剂中的一些可以充当毛发拉直和定型制剂中的增稠剂。毛发固定剂可以为该制剂的0.25重量%至25重量%,优选0.5重量%至15重量%。毛发定型制剂可以采用水溶液和/或乙醇溶液、凝胶或洗剂的形式。
止汗制剂含有一种或多种止汗剂(诸如前面所述的止汗剂)。止汗制剂可采用凝胶、粘性液体(用于走珠应用)或棒状物的形式。
棒状物或走珠止汗剂通常含有一些水,该水可以构成该制剂重量的2%至60%,并且构成该止汗剂的至少5重量%直到30重量%。
外用药物制剂可以含有一种或多种药剂如安非他明、抗组胺剂、哌甲酯、羟甲唑啉、盐酸四氢唑啉、赛洛西宾、克霉唑、茶树油、吡罗克酮乙醇胺、氯己定、奥替尼啶、三氯生、3,5-二溴-4-羟基苯磺酸钠(Dibromol)、季铵盐如苯扎氯铵、鲸蜡基苄基三甲基溴化铵、西吡氯铵,和苄索氯铵等。这些制剂可被配制成低粘度流体(该流体可以是可喷雾的)、凝胶、洗剂、霜剂、擦剂或膏剂。低粘度流体制剂通常含水和/或含乙醇;洗剂和霜剂可以是包含水性连续相和含有润肤剂的分散或共连续相的乳液。
染发剂制剂可以包括诸如上文所述的那些染发剂。毛发漂白制剂可以含有有效量的过氧型漂白剂如过氧化氢,例如在染料的情况下制剂总重量的0.1至5重量%;和在漂白剂的情况下1至20重量%。漂白制剂可以另外含有制剂的0.1至5重量%的量的无机氧化剂如过硫酸盐。染发剂和漂白制剂可以采用低粘度流体、洗剂、霜剂,或凝胶的形式。它们也可以被制备成可用水稀释的浓缩物形式。染发剂或漂白制剂可以含有一种或多种表面活性剂,该表面活性剂可以起到稳定乳液的作用或者可以充当洗涤剂。
脱毛制剂可以含有一种或多种脱毛剂,例如之前描述的那些,例如以基于制剂重量的1至20重量%的量。脱毛剂制剂可呈洗剂、霜剂或凝胶的形式。
在另一方面,提供了含有蜡、润肤剂和式(1),具体地(1a)的缩酮加成物的蜡质固体制剂。蜡质固体制剂可含有0.5至20重量%、15重量%、10重量%、8重量%、5重量%、4重量%、或3重量%的水。这些制剂可以以棒状物或其它固体形式提供。它们可含有至少20重量%的油诸如蓖麻油、蜡(如下定义)和至少0.5重量%的式(1),具体地(1a)的缩酮加成物。式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可以制剂的多达25重量%、20重量%、15重量%、或10重量%的量存在。当该蜡质固体制剂含有多于0.5重量%的水时,式(1),具体地(1a)的缩酮加成物可以是如下定义的部分或完全水可混溶的缩酮加成物。此类制剂包括唇部制剂诸如口红、唇彩或唇膏;角质层霜剂;等。
包括唇部护理制剂在内的许多蜡质制剂包括一种或多种蜡与一种或多种油的混合物,以及在口红的情况下的一种或多种颜料。口红和唇膏制剂以及角质层霜剂往往是在25℃下可延展的固体,而唇彩往往是粘性液体或糊剂。唇部护理制剂可以含有例如1至30重量%的蜡;30-95重量%的一种或多种其他疏水性物质,其中蓖麻油通常是重要组分;以及1至30重量%的一种或多种颜料。在一些实施方案中,口红或唇膏制剂含有式(1)的缩酮加成物。除含有前述活性剂的个人护理制剂之外,显著数量的个人护理制剂不含任何前述活性剂,但是以乳液的形式存在。乳液可以是油包水型、水包油型、或含有共连续水相和油相的类型。这些制剂通常采用低粘度流体(在该流体中,通常为油相的分散相构成该制剂的很小的比例,通常按重量计35%或以下或者10%或以下)、洗剂或霜剂的形式。这些制剂包括,例如,不含如上所述的特定活性剂的毛发调理剂、剃须后用洗剂、各种身体清洁剂、各种手和皮肤洗剂和霜剂等。这些类型的乳液制剂通常含有0.1至50重量%的式(1)的缩酮加成物。
可在本公开的个人护理制剂中包括的另外的成分包括:石蜡矿物油、环烷矿物油或芳族矿物油;具有低于45℃的熔化温度、至少190道尔顿的分子量、酰胺基或酯基团、和含有至少8个碳原子的烷基链,以及不超过1份溶解于99份水的水中溶解度的非离子有机化合物;具有低于45℃的熔化温度且不超过1份溶解于99份水的水中溶解度的非离子有机硅氧烷化合物;长链醇(八个或更多个碳原子)、蜡或包含前述中的至少一种的组合。另外的成分还可包括润肤剂诸如植物油和动物脂肪及其衍生物;非离子有机硅氧烷化合物诸如聚二甲基硅氧烷和环戊硅氧烷;如上文所述的助溶剂;天然、合成或改性的有机聚合物;如上文所述的表面活性剂;天然或合成的芳香剂;植物提取物;天然或合成的染料;颜料或珠光剂;pH调节剂/缓冲液和螯合剂;无机微粒;非烃推进剂;防腐剂、和包含前述中的至少一种的组合。
已经发现,含有式(1)的缩酮加成物的制剂是优异的化妆品(make-up)去除剂,特别是如果制剂含有至少5重量%且更具体地至少8重量%的缩酮加成物。缩酮加成物可构成化妆品去除剂制剂的重量的多达75重量%、多达60重量%或多达50重量%。除缩酮加成物之外,化妆品去除剂还可包括水、醇诸如乙醇、异丙醇或1,2-或1,3-丙二醇;一种或多种上述组分。此类化妆品去除剂甚至可以不含表面活性剂、或含有低浓度(低于2重量%)的表面活性剂。
式(1)、尤其是(1a)的缩酮加成物也是一般存在于指甲油中的聚合物诸如硝化纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯和甲苯磺酰胺/甲醛树脂的有效溶剂,并且因而发现作为指甲油除去剂、指甲强化制剂,和/或指甲油中的溶剂的益处。
本文所述的个人护理制剂满足本领域对于配制成分的某些持续需求。式(1)、尤其是(1a)的缩酮加成物可用于广泛范围的制剂形式中并且可用于多种多样的专业应用中。虽然这些各种类型的制剂有着很大的差异,它们被使用的条件也有着很大的差异,但是式(1)、尤其是(1a)的缩酮加成物可以用于其中的许多制剂中,这大大简化了配制工艺。
此外,个人护理制剂的配制人员经常必须同时解决常常抵触并且有时甚至相互矛盾的制剂需求。例如,许多个人护理制剂含有为制剂赋予特定功能属性的活性剂。可能需要增加该活性剂在给定制剂中的浓度,或者生产含有活性剂的为特定制剂形式(例如溶液、分散体、洗剂、霜剂、棒状物、凝胶等)的制剂,但是配制人员受到活性剂在该制剂中的其他成分中的溶解度的限制。解决溶解度的途径包括使用各种类型的乳化剂、油、助溶剂等,但是诸如特定制剂形式的其他要求常常与功效所需的量的此类物质的存在不相容。式(1)、尤其是(1a)的缩酮加成物的使用使多种特定个人护理制剂形式中的活性剂的浓度增加。式(1)、尤其是(1a)的缩酮加成物可进一步与个人护理制剂中的许多其他成分相容。
在其他情况下,可能对溶解度有帮助的特定成分的存在或不存在是重要的。例如,可能需要减少或消除个人护理制剂中的挥发性有机化合物("VOC”)。一些成分(例如乙醇)会造成皮肤干燥,并且在一些情况下出于这个原因,或者出于其他原因如一些司法管辖区的VOC法规,应当避免使用。相反地,存在需要乙醇和/或另一种相对挥发的物质,例如以便制剂在被施用时能迅速地干燥的其他情况。在一些实施方案中,式(1)、尤其是(1a)的缩酮加成物的使用产生具有降低水平的VOC的制剂并且在一些情况下不含VOC的制剂。在实施方案中,本文所述的制剂和产品可以是如下定义的低-VOC。
在个人护理制剂中使用式(1)、尤其是(1a)的缩酮加成物可以增强该制剂的各种成分之间的相容性。许多个人护理制剂既含有亲水性组分,又含有疏水性组分。这些成分往往不能彼此混合。为了制得不会迅速地分离成油富含层和水富含层的制剂,可以包括乳化剂、助溶剂或增稠剂以便该制剂变得动力学上稳定。这些乳化剂、助溶剂和增稠剂通常对该制剂的作用或性能的作用很小(即,不是活性剂),尽管它们可以影响在皮肤上的散布性质和触感。其存在主要是为了使各种功能成分能够共存于稳定的制剂形式中,或者为了给制剂提供期望的触感或稠度。如上所述,在一些制剂中可以更优选地省略掉某些增容成分(例如,挥发性或干燥的有机溶剂)的引入。引入此类相容剂的需要可能会增加制剂复杂性。需要增容的制剂可能对小的配制变化非常敏感。制剂的小变化常常使制剂变得不稳定,因而需要新的成分平衡。
式(1)、尤其是(1a)的缩酮加成物可以起到乳化剂、油、助溶剂、增容剂和类似物质的作用。在进一步的优势中,式(1)、尤其是(1a)的缩酮加成物增强制剂的铺展性,和/或不会感觉油腻或厚重。式(1)、尤其是(1a)的缩酮加成物的使用可以提供个人护理制剂的简化制剂,其仍然具有需要的制剂属性和作用。在其它情况下,式(1)、尤其是(1a)的缩酮加成物的使用可以减少各种配制组分的量,因而可以减少成本并简化配制。这可以使配制人员能够维持简化的原料库存,并因而减少相关成本。式(1)、尤其是(1a)的缩酮加成物的使用还可以产生对制剂变化有较强的稳健性的个人护理制剂。
下列非限制性实例进一步举例说明本发明的各种实施方案。
实施例
实施例1
2-乙基己基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(2EH-LPK)通过将708.0克EtLPK与729.2克2-乙基己醇(99%)在配备有搅拌轴、热电偶、Dean-Stark分离器/冷凝器和加热罩的两升四颈圆底烧瓶中合并来制备。将混合物于100℃在60托下搅拌直至通过Karl-Fischer滴定(24小时)测得水含量低于100ppm。施加氮气层并且通过注射器将0.33克辛酸锡催化剂递送至反应混合物。将搅拌反应混合物加热至190℃达6.5小时;在分离器中收集替换乙醇。将剩余反应混合物转移至配备有搅拌棒、Vigreaux柱、蒸馏头和油浴的一升圆底烧瓶。将反应混合物在减压下分级蒸馏,得到605.9克2-乙基己基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮,纯度为99.2%(通过GC-FID)。
1-壬烷基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(1N-LPK)通过将166.0克EtLPK与189.9克1-壬醇(98%)在配备有搅拌轴、热电偶、Dean-Stark分离器/冷凝器和加热罩的一升三颈圆底烧瓶中合并来制备。将混合物于100℃在60托下搅拌直至通过Karl-Fischer滴定测得水含量低于100ppm。施加氮气层并通过注射器将0.065ml辛酸锡催化剂递送至反应混合物。将搅拌的反应混合物加热至190℃达3.5小时;在分离器中收集替换乙醇。相同的一升圆底烧瓶配备有搅拌棒、蒸馏头和油浴。将反应混合物在减压下分级蒸馏,得到146.2克1-壬烷基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮,纯度为97.1%(通过GC-FID)。
3,5,5-三甲基己基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(355TMH-LPK)通过将166.1克EtLPK与190.4克3,5,5-三甲基己醇(>85%)在配备有搅拌轴、热电偶、Dean-Stark分离器/冷凝器和加热罩的一升三颈圆底烧瓶中合并来制备。将混合物于100℃在60托下搅拌直至通过Karl-Fischer滴定测得水含量低于100ppm。施加氮气层并且通过注射器将0.065ml辛酸锡催化剂递送至反应混合物。将搅拌的反应混合物加热至190℃达4小时;在分离器中收集替换的乙醇。相同的一升圆底烧瓶配备有搅拌棒、蒸馏头和油浴。将反应混合物在减压下分级蒸馏,得到188.1克3,5,5-三甲基己基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮,纯度为88.1%(通过GC-FID)。
实施例2
胶乳涂料制剂使用三种不同胶乳来制备:乙烯基-丙烯酸胶乳(得自Arkema,Inc.的UCARTM 379G)、丙烯酸胶乳(得自Arkema,Inc.的UCARTM 625)和另一种丙烯酸胶乳(得自The Dow Chemical Company的MAINCOTETM 54D)。丙烯酸胶乳UCARTM 625具有基于胶乳重量的30重量%至60重量%的丙烯酸共聚物含量和30重量%至60重量%的水含量,并且其pH为9;并且丙烯酸胶乳MAINCOTETM 54D具有基于胶乳重量的41重量%至42重量%的丙烯酸聚合物含量和58重量%至59重量%的水含量,并且其pH为7.2至7.8。
最低成膜温度(MFFT)测试的胶乳涂料制剂通过向小瓶加入20克聚合物粘合剂胶乳(UCAR 379G、UCAR 625和Maincote HG-54D)、0.04克Rhodoline 643消泡剂(得自Rhodia)和0.2或0.4克聚结剂来制备。用手剧烈振摇所得混合物以生成稳定的胶乳涂料组合物。
制剂示于表A中。
表A.
MFFT研究使用各种聚结溶剂执行以建立它们的相对聚结效率。将缩酮加成物2-乙基己基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(2EH-LPK)的最低成膜温度与相关的缩酮聚结剂溶剂乙基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(EtLPK)和异丙基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(iPrLPK)以及基准商业聚结剂溶剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(TPM,作为TEXANOLTM得自Eastman Chemical Company)比较。还测量了不含聚结剂的纯胶乳对照制剂的最低成膜温度。
表1示出在各种胶乳载量(基于胶乳制剂重量的聚结剂溶剂的重量百分比)下制剂的最低成膜温度,如使用ASTM方法D2359测量。
表1.
将消泡剂Rhodoline 643以基于胶乳制剂重量0.2%的量加入到每种制剂。
表1中的数据示出2EH-LPK与对照相比使最低成膜温度降低。此外,2EH-LPK生成最低膜形成温度,将其有利地与基准TPM比较。
实施例3.
聚结剂溶剂2-乙基己基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(2EH-LPK)、1-壬基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(1N-LPK)、3,5,5-三甲基己基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(355TMH-LPK)、乙基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(EtLPK)、异丙基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(iPrLPK)和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(TPM)的相对挥发性有机化合物(VOC)含量通过模拟ASTM方法D2369来确定。在此,将15毫克(mg)各聚结剂溶剂在氮气吹扫下在热重量分析仪中(TGA)于110℃保持一小时。表2示出每种样品在不同时间时的剩余质量的百分比。
表2.
表2中的数据示出2EH-LPK、1N-LPK和355TMH-LPK相较于其它聚结溶剂显示出低挥发性。令人惊讶地,在30分钟后大部分2EH-LPK、1N-LPK和355TMH-LPK(分别为80%、93%和85%)保留而TPM、EtLPK和iPrLPK在少于30分钟(min)内完全挥发。
这些数据表明2EH-LPK为低VOC、有效的聚结溶剂。
实施例3.
对于2-乙基己基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(2EH-LPK)、乙基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(EtLPK)和异丙基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(iPrLPK)确定聚结剂溶剂在室温的水解稳定性。随着时间推移监测含有酯官能化的聚结剂溶剂的胶乳制剂的pH以评价聚结剂溶剂的水解稳定性。不希望受理论束缚,酯水解可在高碱性pH(例如pH大于约9)下在胶乳组合物的储存期间发生。所得的水解产物降低胶乳组合物的pH并且就聚结溶剂的起始量而言可降低聚结溶剂的聚结效率。
胶乳制剂通过将1.0克各聚结剂溶剂加入到10克丙烯酸胶乳(得自Dow Chemical Company的Rhoplex SG-10M)并且使用氨将每种样品的pH调节至pH为9来制备。在不添加聚结剂溶剂下制备对照胶乳制剂。表3示出胶乳制剂在室温储存时每周测量一次、持续四周的每种制剂的pH。
表3.
聚结剂 起始pH 1周 2周 3周 4周
对照(无聚结剂) 9.02 8.98 9.00 9.06 9.05
EtLPK 9.00 8.69 8.53 8.41 8.24
iPrLPK 8.93 8.79 8.73 8.71 8.64
2EH-LPK 8.97 8.99 8.94 9.03 9.00
表3中的数据示出2EH-LPK在至少四周的时程内使pH保持接近起始pH的值。此外,因为2EH-LPK的pH保持接近恒定,所以酯的水解有可能不发生至可察觉的程度,因为羧酸将形成并且随后降低组合物的pH。2EH-LPK的结果与不具有任何聚结剂溶剂的对照很类似。因此,含有2EH-LPK的胶乳制剂在碱性pH条件下具有水解稳定的储存性质。
实施例4.
对于1-壬基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(1N-LPK)、3,5,5-三甲基己基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(355TMH-LPK)和乙基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮(EtLPK),确定聚结剂溶剂在升高的温度(45℃)下的水解稳定性。胶乳制剂通过将1.0克各聚结剂溶剂加入到10克丙烯酸胶乳(得自DowChemical Company的Rhoplex SG-10M)并且使用氨将每种样品的pH调节至pH为9来制备。在不添加聚结剂溶剂下制备对照胶乳制剂。表4示出胶乳制剂在45℃储存时每周测量一次、持续两周的每种制剂的pH。
表4.
聚结剂 起始pH 1周 2周
对照(无聚结剂) 8.94 9.01 8.87
EtLPK 8.95 8.06 7.53
1N-LPK 8.92 8.75 8.63
355TMH-LPK 8.92 8.78 8.64
表4中的数据示出含有1N-LPK和355TMH-LPK的制剂在45℃在两周的时程内使pH保持接近起始pH,表明酯的水解未发生到可察觉的程度,因为羧酸将形成并且随后降低组合物的组分pH。1N-LPK和355TMH-LPK的结果与不具有任何聚结剂溶剂的对照很类似。因此,含有1N-LPK和355TMH-LPK的胶乳制剂在碱性pH条件下具有水解稳定的储存性质。
预测性实施例
下列实施例是预测性的。如通篇实施例中所使用,"2EH-LK"是指2-乙基己基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮,"1N-LPK"是指1-壬基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮,且"355TMH-LPK"是指3,5,5-三甲基己基乙酰丙酸酯丙二醇缩酮。
实施例5.
这是预测性实施例,其意图表明暂时性染发剂的组分和暂时性染发剂的制造方法。暂时性染料组分是基于具有太大以致不能穿透纤维轴的分子的头发和纺织品染料。在向头发施加单一洗发剂后冲洗掉颜色。暂时性染料也被称为直接染料。暂时性染料向头发增添颜色,但是它们不能使头发颜色变浅。下面表5详述了暂时性染发剂的组成。表5中的所有重量以克计给出。
表5.
1来自Lubrizol/Noveon Consumer Specialties;2来自铑;3来自ISP;4来自Warner Jenkinson;5来自Dow Corning;6来自Rona;
*实施例A:缩酮为2EH-LPK;实施例B:缩酮为1N-LPK。实施例C:缩酮为355TMH-LPK。
表5中用于制造组合物的方法如下:
将Carbopol缓慢加入到DI(去离子)水(部分A)。在单独容器中,在约50℃将EDTA溶解于去离子水中,然后在混合下单独地加入部分B的剩余成分。在适度混合下将部分B缓慢加入到部分A。将部分C的成分单独地加入到合并的部分A/B以形成包含部分A、部分B和部分C的主要批次,从而调节氢氧化钠的量以使该批次的pH为7。在单独容器中,将染料溶解于去离子水中,使温度维持在60℃以下,然后加入PEG-12聚二甲基硅氧烷。将部分D加入到主要批次,现在其包含部分A、部分B、部分C和部分D。在单独容器中,通过将颜料分散于部分E的其它成分中来制备部分E。将部分E加入到主要批次以形成暂时性染发剂。
实施例6.
这是预测性实施例,其意图表明半永久性染发剂组合物的组成和半永久性染发剂组合物的制造。正如暂时性染料一样,这些制剂依靠直接染料。然而,半永久性染料包含基于硝基-亚苯基-二胺的较小分子并且由于它们的小尺寸,半永久性制剂中的直接染料可穿透纤维轴。因此,半永久性染发剂可经得住约6至约8次洗发剂向头发的施加。下面表6详述了暂时性染发剂的组成。表6中的所有重量以克计给出。
表6.
1来自Jos.H.Lowenstein and Sons;2来自Croda;3来自ISP;*实施例A:缩酮为2EH-LPK;实施例B:缩酮为1N-LPK。实施例C:缩酮为355TMH-LPK
制造表6的组合物工艺如下。将卡波姆缓慢置于水中,同时快速混合溶液并将混合物加热至65℃。当匀质分散时,一次性加入部分A的剩余成分,同时以适度速度混合。在混合下合并部分B的成分(部分B1、部分B2或部分B3),同时将温度加热至65℃。将部分B加入到部分A,充分混合。继续混合并冷却至40℃。将部分C的成分单独地加入到部分A和部分B的混合物,在每次添加后充分混合。
实施例7.
这是预测性实施例,其意图表明具有深棕色的半永久性染发剂凝胶组合物的组成。该实施例也详述了制造表7中的组合物的方法。
表7.
1Jos.H.Lowenstein&Sons,Inc;2Uniqema/Croda;3AkzoNobel;*实施例A:缩酮为2EH-LPK;实施例B:缩酮为1N-LPK。实施例C:缩酮为355TMH-LPK
所述组合物如下制造。在适度顶置式搅动下,将部分A加热至约50至约60℃,并充分混合染料。冷却至40℃。将部分B和部分C加入到部分A并充分混合。将部分D加入到染料溶液并充分混合。将部分E加入到染料溶液并充分混合。最终,将部分F加入到染料溶液并充分混合。
实施例8.
这是预测性实施例,其意图表明用于制造永久性染发剂组合物的组成。也描述了制造永久性染发剂的方法。永久性染发剂是基于氧化性染料化学性质的并且在染色时混合的两个包装件中配制。一个包装件含有于碱性溶液中的染色中间体,而另一个包装件含有过氧化物活化剂,两者均可使头发变浅并将染料中间体转化至其色彩形式。因为永久性染发剂制剂可以染色以及漂白头发,所以头发可被染色成比其自然色更浅的色调。表8表明永久性染发剂的组成。
表8。
*实施例A:缩酮为2EH-LPK;实施例B:缩酮为1N-LPK。实施例C:缩酮为355TMH-LPK。
制造表8的组合物的方法如下。
将相A的成分在主要容器中合并并加热至75℃。在单独容器中,将相B加热至75℃。在混合下将相B加入到相A。冷却至50℃并单独地加入相C的成分,在每次添加后充分混合。冷却至40℃,加入相D并混合直至匀质。该制剂在使用之前必须与过氧化氢显影剂混合。
实施例9-47.
下列预测性实施例显示包括烷基缩酮酯和精油的可溶性制剂。
表9示出可通过掺混烷基缩酮酯和精油而获得的39种不同芳香剂制剂。使用温和搅拌在室温将烷基缩酮酯和精油以1:1的重量比率掺混。混合后立即在视觉上确定溶解度。澄清溶液被描述为“可混溶的”并且混浊的或显示第二相证据的溶液被标记为“不可混溶的”。
表9
实施例48–63.
下列实施例表明各种芳香剂组合物和烷基缩酮酯之间的预测性相容性或不相容性。表10显示2EH-LPK、1N-LPK和355TMH-LPK与所列出的油的溶解度。
表10
从上面表10,可以看到,包括植物油、动物脂肪和衍生物的材料是有用的芳香剂化合物并且可以与至少一种烷基缩酮酯混溶。有用的芳香剂化合物的实例包括例如,阿萨伊油(acai oil)、杏仁油、芦荟油、酸渣树油(andiroba oil)、胭脂树油、鳄梨油、巴巴苏仁油、琉璃苣油、巴西坚果油、布里蒂油(buriti oil)、亚麻荠油、咖啡油、苦配巴油(copaiba oil)、鸸鹋油(emu oil)、西番莲果油、杏仁油、蓖麻油、椰子油、葡萄籽油、霍霍巴油、澳洲坚果油、蔷薇果油、无袋种子油(ajwainoil)、当归根油(angelic root oil)、茴香油、榛果树油(aragan oil)、阿魏油(asafetida)、香脂油、罗勒油、月桂油、香柠檬油、黑胡椒精油、布枯油、桦木油、樟脑、大麻油、欠蒿子油、小豆蔻籽油、胡萝卜籽油、春黄菊油、白菖蒲根油、桂皮油、香茅油、鼠尾草、丁子香叶油、咖啡、芫荽、香脂艾菊油、红莓子油、荜澄茄、枯茗油、柏树、莎草(cypriol)、咖喱叶、印蒿油、莳罗油、土木香、桉油、小茴香子油、胡芦巴油、冷杉、乳香油、高良姜、天竺葵油、姜油、黄花、葡萄柚油、葡萄籽油、指甲花油、蜡菊、辣根油、海索草、爱达荷州艾菊、茉莉油、剌柏油、薰衣草油、柠檬油、香茅、牛至、白千层、蜜蜂花叶油、山香(mountain savory)、艾蒿油、芥子油、没药油、桃金娘、印度楝树油、橙花、肉豆蘧、橙油、牛至油、鸢尾油、圣树、欧芹油、广藿香油、紫苏子油、海地油、薄荷油、苦橙叶、松油、梅油、罗文莎叶(ravensara)、红雪松、罗马春黄菊、玫瑰油、蔷薇果油、迷迭香油、玫瑰木油、檀香木油、黄樟油、香薄荷油、五味子油、甘松香、云杉、八角茴香油、柑橘、龙蒿油、茶树油、百里香油、铁杉油、郁金香、缬草、岩兰油、大侧柏、冬青、蓍草油、依兰依兰、和蓬莪术油。
实施例64–65.
这些实施例显示含有烷基缩酮酯的香料制剂的制造。表11反映了实施例64和65。在室温加入组分并且通过振摇而温和搅拌。在混合后立即在视觉上确定溶解度。所有制剂是澄清的。组成以重量百分比(重量%)给出。
表11
实施例64 实施例65
橙油 1.4% 1.3%
佛手柑 1.9% 1.8%
没药 1.2% 1.1%
香茅 1.3% 1.2%
雪松木 0.6% 0.6%
去离子水 8.2% 14.7%
缩酮* 6.6% 6.1%
乙醇 78.9% 73.2%
*实施例A:缩酮为2EH-LPK;实施例B:缩酮为1N-LPK。实施例C:缩酮为355TMH-LPK。
实施例66.
这是预测性实施例,其描述了空气清新剂的制造。制剂列于下面表12中。为了制造空气清新剂,首先单独地混合部分A和部分B的成分,然后在继续混合下一起加入。将部分A的成分以表9中列出的次序添加,然后混合至少30分钟的时间。将水加热至100–130℉。
表12
*实施例A:缩酮为2EH-LPK;实施例B:缩酮为1N-LPK。实施例C:缩酮为355TMH-LPK。
实施例67-72蜡.
进行下列实施例以说明芳香剂制剂在烛形物中的用途。如下详述,首先确定各种蜡和烷基缩酮酯之间的相容性。下面表13详述了含有芳香剂组分的不同烛形物的芳香剂制剂。
蜂蜡
将蜂蜡和2EH-LPK以50/50重量比率称重到容器并加热至80℃以形成均匀熔化混合物。混合物在冷却至室温后形成单一匀质蜡层。
将蜂蜡和1N-LPK以50/50重量比率称重到容器并加热至80℃以形成均匀熔化混合物。混合物在冷却至室温后形成单一匀质蜡层。
将蜂蜡和355TMH-LPK以50/50重量比率称重到容器并加热至80℃以形成均匀熔化混合物。混合物在冷却至室温后形成单一匀质蜡层。
石蜡
用于罐头制造和烛形物制备的家用石蜡的Gulf Wax品牌(由Royal Oak Enterprises分销)可用于这些实验。
将石蜡和2EH-LPK以50/50重量比率称重到容器并加热至80℃以形成均匀熔化混合物。混合物在冷却至室温后形成单一匀质蜡层。石蜡和2EH-LPK以75/25重量比率称重到容器并加热至80℃以形成均匀熔化混合物。混合物在冷却至室温后形成单一匀质蜡层。
将石蜡和1N-LPK以50/50重量比率称重到容器并加热至80℃以形成均匀熔化混合物。混合物在冷却至室温后形成单一匀质蜡层。将石蜡和1N-LPK以75/25重量比率称重到容器并加热至80℃以形成均匀熔化混合物。混合物在冷却至室温后形成单一匀质蜡层。
将石蜡和355TMH-LPK以50/50重量比率称重到容器并加热至80℃以形成均匀熔化混合物。混合物在冷却至室温后形成单一匀质蜡层。将石蜡和355TMH-LPK以75/25重量比率称重到容器并加热至80℃以形成均匀熔化混合物。混合物在冷却至室温后形成单一匀质蜡层。
巴西棕榈蜡
将巴西棕榈蜡和2EH-LPK以50/50重量比率称重到容器并加热至120℃以形成均匀熔化混合物。在冷却后形成单一匀质蜡层。
将巴西棕榈蜡和1N-LPK以50/50重量比率称重到容器并加热至120℃以形成均匀熔化混合物。在冷却后形成单一匀质蜡层。
将巴西棕榈蜡和355TMH-LPK以50/50重量比率称重到容器并加热至120℃以形成均匀熔化混合物。在冷却后形成单一匀质蜡层。
硬脂酸
将硬脂酸和2EH-LPK以50/50重量比率称重到容器并加热至80℃以形成均匀熔化混合物。混合物在冷却至室温后形成单一匀质蜡层。
将硬脂酸和1N-LPK以50/50重量比率称重到容器并加热至80℃以形成均匀熔化混合物。混合物在冷却至室温后形成单一匀质蜡层。
将硬脂酸和355TMH-LPK以50/50重量比率称重到容器并加热至80℃以形成均匀熔化混合物。混合物在冷却至室温后形成单一匀质蜡层。
以下表13详述了含有如上详述的蜡和烷基缩酮酯的不同烛形物的制剂。制剂通过将三个部分(部分A、部分B和部分C)合并来制造。烛形物制剂116–120(实施例116–120)通过将部分A成分称重到容器并且在80℃加热它们直至混合物呈液体形式来制造。从热源移开容器并且将部分C加入到容器。当混合物仍为液体时,将混合物倒入容器并且将具有金属片底座的灯芯插入混合物的中心。使完成的烛形物冷却至室温。
烛形物制剂67-72通过将部分A称重到容器并且在80℃加热它们直至混合物为液体来制造。将部分B加入到部分A并混合2分钟。从热源移开容器并且将部分C加入到容器。当混合物仍为液体时,将烛形物倒入容器并且将具有金属片底座的灯芯插入混合物的中心。使完成的烛形物冷却至室温。
表13
所有制剂形成烛形物。
实施例73.
该实施例用来说明在香料制剂(烛形物)中使用包含香兰素(vanillin)的芳香剂组合物。组合物的成分示于下面表14中。将组合物的成分分成两个部分–部分A和部分B,然后对其如下处理:在室温混合部分B的成分直至香兰素完全溶解。在单独容器中,将部分A的成分在80℃加热直至均匀的熔化混合物形成。然后将部分B加入到部分A(当在80℃时)并混合直至均匀。然后将含有部分A和B的容器倾倒入烛形物模具。可将灯芯加入到烛形物中。
表14
*实施例A:缩酮为2EH-LPK;实施例B:缩酮为1N-LPK。实施例C:缩酮为355TMH-LPK。
固体、均匀烛形物在冷却后形成,没有迹象显示分离。
实施例74–模型含乙醇的阿伏苯宗防晒剂溶液。
缩酮、乙醇和阿伏苯宗的三组分混合物通过将该物质在室温下以各种比例混合在小瓶中并振摇来制备。阿伏苯宗自身以5重量%的水平混不溶于乙醇中。所使用的缩酮如下:A:缩酮为2EH-LPK;实施例B:缩酮为1N-LPK。实施例C:缩酮为355TMH-LPK。
这些数据将示出,通过添加作为助溶剂的缩酮,可以在乙醇溶液中获得浓度高于5%的阿伏苯宗。因此,可在适合用于喷雾防晒剂制剂中的制剂中提供更高浓度的该UV剂。
实施例75–模型含乙醇和含水氧苯酮防晒剂溶液。
缩酮、乙醇和和氧苯酮的三组分混合物通过将该物质在室温下以各种比例混合在小瓶中并振摇来制备。所使用的缩酮如下:A:缩酮为2EH-LPK;实施例B:缩酮为1N-LPK。实施例C:缩酮为355TMH-LPK。澄清混合物在该试验中被认为是“可混溶的”,而混浊或相分离的混合物被认为是“不可混溶的”。氧苯酮自身不能以10重量%水平混溶于乙醇中。
这些数据将示出,通过添加作为助溶剂的缩酮,可以在乙醇溶液中获得浓度高于10重量%的氧苯酮。因此,可在适合用于喷雾防晒剂制剂中的制剂中提供较高浓度的该UV剂。
实施例76–含乙醇的喷雾防晒剂溶液。
模型喷雾防晒剂制剂含有64.4份乙醇、3份丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺共聚物、3份辛基十二烷醇、7.5份甲氧基肉桂酸辛酯(octinoxate)、4份氧苯酮、5份水杨酸辛酯(octisalate)、3份阿伏苯宗、2.5份(CAS No.862993-96-2)、2.5份奥克立林和5.1份水。
因为乙醇是干燥的,所以希望减少制剂中的乙醇浓度。当10份乙醇被替换为10份2EH-LPK、1N-LPK或355TMH-LPK时,获得稳定溶液,该溶液由于乙醇含量下降而对皮肤不太干。
实施例77-78-防晒剂洗剂。
模型防晒剂洗剂由表15中所示的成分制备。
表15.
实施例 实施例
77 78
成分 重量% 重量%
部分A
缩酮** 0 1
鲸蜡醇 1 0
硬脂酸 2 2
棕榈酸辛酯 3 3
甲氧基肉桂酸辛酯 7.5 7.5
氧苯酮 3 3
PEG-40硬脂酸酯 1.5 1.5
二甲基硬脂基胺 2 2
丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺共聚物(Dermacryl 79) 2 2
部分B
去离子水 至100 至100
交联聚丙烯酸酯共聚物(Carbopol ETD 2050)* 0.06 0.06
三乙醇胺 0.7 0.7
*增稠剂的量应基于卡波普等级的效率进行调整
**实施例A:缩酮为2EH-LPK;实施例B:缩酮为1N-LPK。实施例C:缩酮为355TMH-LPK。
为了制备防晒剂洗剂制剂,首先通过在混合下将卡波姆缓慢加入到水中并加热至80℃来制备部分B。然后加入三乙醇胺以完成部分B。在单独容器中,将除了来自部分A的丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺共聚物之外的成分合并。在混合下将这些组分加热至80℃。然后在不断搅拌下将丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺共聚物缓慢地筛入部分A中直至溶解。然后将部分A加入到部分B并在80℃混合15分钟。然后将混合物缓慢冷却至室温。实施例78不太粘,并且保持稳定至少四周。将改性的产品应具有较清爽、不太油腻的感觉。
实施例79.个人护理或药物活性剂。
水杨酸
将水杨酸(得自J.T.Baker的U.S.P.级)以1%固体溶解于2EH-LPK中。在室温24小时后,没有沉淀的证据。用1N-LPK和355TMH-LPK替换2EH-LPK来重复该实施例,具有类似的结果。
视黄酸(全反式)
将视黄酸(得自Tokyo Chemical Industry的Tretinoin)以0.1%固体溶解于2EH-LPK中。在室温1天后,没有沉淀的迹象。用1N-LPK和355TMH-LPK替换2EH-LPK来重复该实施例,具有类似的结果。
茶树油
经认证的有机茶树油(互叶白千层(Melaleuca alternifolia),来源于并通过蒸汽蒸馏提取的植物)可购自Wyndmere Naturals。2EH-LPK、1N-LPK或355TMH-LPK和茶树油的50/50混合物在室温可混溶。
乳酸
将乳酸(得自Alfa Chem,Ashland Distribution和SpectrumChemical Mfg.Corp)以乳酸与缩酮的5/95比率于2EH-LPK、1N-LPK或355TMH-LPK中形成均质溶液。
泛醌(辅酶Q10)
辅酶Q10可以0.1%或更高浓度溶于2EH-LPK、1N-LPK或355TMH-LPK中并且在室温下于溶液中静置过夜。
二甲基甲氧基色满基棕榈酸酯
二甲基甲氧基色满基棕榈酸酯(可作为Chromabright从Liopotec得到)以0.1%或更高浓度于2EH-LPK、1N-LPK或355TMH-LPK中形成匀质溶液并且在室温于溶液中静置过夜。
推荐剂量水平为0.1%。
四氢二阿魏酰甲烷(四氢类姜黄素)
在50℃将四氢类姜黄素(得自lotioncrafter.com)以1%固体溶解于2EH-LPK中以形成透明均匀溶液。在室温储存24小时后混合物仍可溶的。用1N-LPK和355TMH-LPK替换2EH-LPK重复该实施例,具有类似的结果。推荐使用率为0.1-1%。
白藜芦醇
在50℃将白藜芦醇(得自Enzo Life Sciences)以0.1%固体溶解于2EH-LPK、1N-LPK或355TMH-LPK中。在室温储存24小时后三种混合物仍可溶的。
四氢胡椒碱
在室温将四氢胡椒碱(可作为Cosmoperine从lotioncrafter.com得到)以1%固体溶解于2EH-LPK、1N-LPK和355TMH-LPK中。在室温储存24小时后该混合物仍可溶的。
四氢胡椒碱是抗老化制剂中的共成分并且被认为提高活性剂的生物利用度。
二甲基甲氧基色原烷醇
在室温将二甲基甲氧基色原烷醇(可作为Lipochroman-6从lotioncrafter.com得到)以0.1%固体溶解于2EH-LPK、1N-LPK和355TMH-LPK中。在室温储存24小时后该混合物仍可溶。推荐使用率为0.01-0.05%。
实施例80-止汗药。
下列是滚珠止汗药的预测性制剂。
表16-滚珠止汗药
*缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
为了制造滚珠止汗药,在混合下将部分A的成分合并并加热至65-70℃。将部分B加热至65-70℃。在混合下将部分B加入到部分A并冷却至45℃。在混合下加入部分C并冷却至所需填充温度。
实施例81-口红。
下列是口红制剂的预测性实施例。
表17–口红。
*缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
为了制造实施例制剂,称取部分A并在混合下开始加热至80-85℃。预研磨部分B。当部分A完全熔化并且澄清时,将部分B有色研磨物加入到部分a蜡/油混合物。当所有颜色都分散时并且批次均匀时,倒入模具中。
实施例82-固体唇彩。
下列是固体唇部光泽制剂的预测性实施例。
表18-固体唇彩。
*缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
为了制造实施例制剂,将部分A加入到容器并加热至75℃以熔化蜡,混合直至均匀。从热源移开并且加入部分B,充分搅拌。当仍为液体时,倒入化妆品容器。
实施例83-唇膏。
下列是唇膏制剂的预测性实施例。
表19-唇膏。
*缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
**对羟基苯甲酸酯-DU–预先混合的广谱防腐剂掺混物(3重量%的对羟基苯甲酸丙酯、11重量%的对羟基苯甲酸甲酯、30重量%的二唑烷基脲、56重量%的丙二醇)。
为了制造实施例制剂,预先研磨或预先混合部分C的成分。将部分A加入到容器并加热至65C直至蜡和植物脂熔化。在混合下缓慢加入到部分C中并进行混合直至充分分散。从热源移开。将部分C的成分逐个地加入到部分A/B并确保制剂充分混合。当制剂仍为液体时将其填充到模具中。使其冷却。
实施例84-粉饼眼影。
下列是粉饼眼影制剂的预测性实施例。
表20-粉饼眼影"裸色闪光剂(Nude Glitter)"
*缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
为了制造实施例制剂,将二氧化钛和珍珠白云母合并在研钵中,用杵进行充分且彻底搅拌直至颜色均匀。然后逐个地加入部分B的其它成分,在每次添加后均充分混合。然后将部分A加入到研钵中,以缩酮开始,充分掺混数分钟或直至成分混合且颜色看起来均匀。将眼影填充到眼影罐中并利用适合的工具将它压入眼影容器中。
实施例85-无水睫毛膏。
下列是无水睫毛膏制剂的预测性实施例。
表21-无水睫毛膏
*缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
为了制造实施例制剂,通过在密封容器中搅拌直至溶解来提前制备部分B。在单独的密闭容器中,将部分A的成分合并并在搅拌下加热至90-95℃。当部分A澄清并且充分混合时,加入部分B和部分C,搅拌直至溶解。将部分D–F以连续次序加入,在每次添加后在高剪切下充分混合。
实施例86-彩笔。
下列是彩笔制剂的预测性实施例。
表22-彩笔
*缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
为了制造实施例制剂,混合部分A并在搅拌下于65-90℃加热直至全部溶解。维持部分A的温度。在单独容器中,混合部分B并熔化。将熔化部分B加入到热的部分A。混合部分C并加入到部分A/B。均质化混合物并然后混合于部分D中。将混合物倒入模具中以冷却。当固化并冷却时,从模具取出彩笔。
实施例87-水包油粉底。
下列是水包油粉底制剂的预测性实施例。
表23-水包油粉底
*缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
为了制造实施例制剂,在均质化的同时将部分A成分按顺序合并。合并并加入部分B。加热至85-90℃达15分钟,然后冷却至75℃。合并并加入部分C。按顺序加入部分D成分。合并部分E的成分并在搅拌下加热至75-80℃。临乳化前,加入部分F并重新调节温度至75-80℃。在均质化的同时将油相(合并的部分E和F)加入到水相(合并的部分A-D)。维持温度并搅拌至少15分钟。冷却至55℃并检查水损失。用桨叶式混合机冷却至45℃。合并部分G的成分并加入到制剂。冷却至30℃并从热源移开。
实施例88-粉底。
下列是粉底制剂的预测性实施例。
表24-粉底
*缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
**对羟基苯甲酸酯-DU–预先混合的广谱防腐剂掺混物(3重量%对羟基苯甲酸丙酯、11重量%对羟基苯甲酸甲酯、30重量%二唑烷基脲、56重量%丙二醇)。
为了制造实施例制剂,合并部分A并开始均质化。预先研磨部分B直至颜料充分掺混。将部分B加入到部分A并均质化直至颜料均匀分散。开始加热A/B。制备部分C的浆料并加入到部分A/B中,加热至85℃,将温度维持在85-90℃范围内10分钟。从热源移开并制备部分D中成分的第二浆料。在77℃将部分D的浆料加入到A/B/C。均质化直至均匀和光滑。检查重量并加入水以补偿任何损失,加入另外20g/kg的制剂。继续混合并将温度升高至77C。单独地合并部分E成分并加热至77℃。加入到主要混合物并将温度维持在77-80℃下10分钟。从热源移开。当混合物已冷却至50℃时加入部分F。检查水损失并因此调节制剂。如果需要,将pH调节至7.5。均质化直至温度达到35℃。
实施例89-遮瑕棒。
下列是遮瑕棒制剂的预测性实施例
表25-遮瑕棒
*缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
为了制造实施例制剂,研磨部分A的成分并均质化至少15分钟。将部分B的成分加入到部分A并混合至少10分钟。将部分C的所有成分合并于分离容器中并在搅拌的同时开始加热。继续加热直至批次变得澄清。在混合的同时开始冷却,并将部分A/B加入到批次。预热棒状模具并在批次仍可流动时将其倒入模具中。使模具冷却。
实施例90–尿布霜剂。
下列是尿布霜剂制剂的预测性实施例。
表26-婴儿软尿布疹膏
*缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
为了制造实施例制剂,将氧化锌分散于缩酮中,然后在混合下单独地加入部分A的其它成分。加热至70-75℃。在单独容器中,合并部分B并加热至70-75℃。将部分B加入到部分A并充分混合。开始冷却并在温度达到50℃时在混合下加入部分C。继续混合并冷却至所需填充温度
实施例91–清除剂(Stripper)。
下列表示出多种所指示的用途的制剂的预期实施例。量以基于制剂总重量的重量百分比(重量%)计。术语"缩酮"意图包括2EH-LPK、1N-LPK或355TMH-LPK。
通用的清除剂制剂
涂鸦去除制剂
*ExxonMobil Corporation
油漆清除剂制剂
**The Dow Chemical Company
***Ashland,Inc.
洁手剂凝胶制剂
Stepan Company
React-NTI,LLC
焦油/柏油去除剂气溶胶制剂
Colonial Chemical,Inc.
零件洗涤剂制剂
Stepan Company
引擎去污剂制剂
地板胶黏剂去除剂制剂
Stepan Company
浓缩型油污去除剂制剂
Stepan Company
实施例92-清洁剂制剂。
示例性的清洁剂制剂可以通过将下列组分在20ml闪烁小瓶中合并来制备:4份缩酮(实施例92A–2EH-LPK和实施例92B–1N-LPK、实施例92C-355TMH-LPK);4.5份非离子表面活性剂(Biosoft N91-6,Stepan Co.,Northfield,Illinois);0.5份柠檬酸钠二水合物(FisherScientific,Thermo Fisher Scientific的部门;Waltham,Massachusetts),并且制剂的其余部分为水。
实施例93-用颜料形成分散体的方法。
使用具有Cowles叶片的顶置式混合器,将Ti-纯R960二氧化钛(DuPont)缓慢加入到如表27中所示的溶剂,在加入之间混合直至粘度均匀。在另外混合持续所报道的时段后,在Hegman研磨块(grindblock)上测量分散体质量。加入另外的溶剂(量未报道)以实现可易流动粘度,并且在Brookfield粘度计上测量分散体的粘度。
表27.
*缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
实施例94–涂料制剂。
如下表中所示,在顶置式混合器上使用Cowles叶片制备涂料制剂。通过按顺序加入成分制备下列配方。制备研磨糊剂并且在剪切下放入直至达到7+Hegman的适合分散体。然后加入剩余成分以完成制剂。将成分装载于容器中并且将Dupont Ti-纯R960二氧化钛缓慢装载于混合物中直至粘度均匀,并且在混合后将混合溶液制成圆环状(donut)。混合一定时间段后,将混合物的量沉积在Hegman研磨块上并读出分散体的测量结果。所有系统应具有7.5或更高的Hegman读数。然后加入剩余成分以完成配方。
表28配方94-1A-C-聚酯三聚氰胺
*比较实施例
**缩酮实施例:
实施例A,2EH-LPK实施例B,1N-LPK实施例C,355TMH-LPK
表29配方94-2A-B–1K聚酯聚氨酯
*比较
**缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
表30.配方94-3A-B–2K聚酯聚氨酯
*比较
**缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
在使制剂静置过夜后,进行关于物质稳定性的观察。所有配方应示出易于混合至匀质性的最低分离。使用钢制Q-板上的收缩棒,使用各制剂产生1密耳和3密耳的膜厚。将板放入200℃烘箱60分钟。评价成品膜的外观、十字划割粘附性和甲基乙基酮双摩擦。按照ASTM D3359进行十字划割粘附性并且按照ASTM方法D5402-06进行MEK双摩擦。使用浸渍有MEK的抹布执行双摩擦,然后计算双摩擦的数量以观察对涂层的影响。如果涂层磨损脱离基材,则停止测试并报数。
实施例95-98.
实施例95-98评价2EH-LPK、1N-LPK和355TMH-LPK作为被中和的醇酸树脂聚合物粘合剂的聚结剂的用途。因此,在下列实施例中,以足以用化学计量法中和醇酸树脂聚合物粘合剂上的100%酸基团的量加入三乙胺(TEA)。将表31中各实施例的组分称重到小瓶中并通过在室温(约73℉)与指示量的去离子(DI)水一起手工振摇来搅拌。
表31.
*缩酮实施例:实施例A,2EH-LPK;实施例B,1N-LPK;实施例C,355TMH-LPK
实施例99-102.
实施例99-102评价2EH-LPK、1N-LPK和355TMH-LPK作为单组分聚氨酯分散体(来自Hauthaway的HauthaneTM HD 4669)的聚结剂的用途,所述分散体是38%固体(±1%)的不含助溶剂的脂族聚酯聚氨酯分散体,其提供硬涂层并且被设计用于在包括混凝土、金属、塑料和木材的多种基材上的面漆应用。
具有HD-4675的组合物根据表32中的实施例通过手工混合。用收缩棒将膜以5密耳(127微米)的厚度拉到擦亮的钢制板(来自Q-Lab的)上。将板放置在工作台上以在室温干燥。
表32.
实施例103-105.
实施例103-105评价2EH-LPK、1N-LPK和355TMH-LPK作为单组分聚氨酯分散体HD 4669(来自Hauthaway)的聚结剂的用途,所述分散体是40%固体(±1%)的不含助溶剂的脂族水性聚氨酯分散体,其形成于其中推荐热固化的硬涂层并且被设计用于在包括混凝土、金属、塑料和木材的多种基材上作为唯一媒介物或与丙烯酸乳液的掺混物的面漆施加。
在实施例103中,HD-4669(95重量%)与2EH-LPK(5重量%)手工混合。用收缩棒将膜以5密耳(127微米)的厚度拉到擦亮的钢制板(来自Q-Lab的)上。将板在烘箱中在200℃固化60分钟。在烘箱固化后,组合物形成硬的光滑膜。
在实施例104中,HD-4669(95重量%)与1N-LPK(5重量%)手工混合。用收缩棒将膜以5密耳(127微米)的厚度拉到擦亮的钢制板(来自Q-Lab的)上。将板在烘箱中在200℃固化60分钟。在烘箱固化后,组合物形成硬的光滑膜。
在实施例105中,HD-4669(95重量%)与355TMH-LPK(5重量%)手工混合。用收缩棒将膜以5密耳(127微米)的厚度拉到擦亮的钢制板(来自Q-Lab的)上。将板在烘箱中在200℃固化60分钟。在烘箱固化后,组合物形成硬的光滑膜。
本文所使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的并且不旨在限制。除非上下文另有明确指示,否则如本文所使用,单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“该(the)”也意图包括复数形式。“或”意指“和/或”。涉及相同的组分或性质的所有范围的端点包括端点并且可独立地合并。
除非另有定义,否则本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。术语“油漆”包括任何保护性室外涂料,其也称为,例如漆(lacquer)、电泳漆(electropaint)、虫胶、面漆、基底漆、彩漆等。
通过上述方法制备的化合物在实施方案中具有一种或多种异构体。在可存在异构体的情况下,应理解本发明包含形成其任何异构体的方法,包括任何立体异构体、任何构象异构体和任何顺式、反式异构体;其分离的异构体;及其混合物。
使用标准命名法描述化合物。例如,将未被任何指定基团取代的任何位置理解为使其化合价被所指定的键填充或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的破折号(“-“)用于表示取代基的连接点。例如,-CHO通过羰基的碳连接。除非另有规定,否则烷基可为直链或支链的。在通篇说明书中,参考各种二价基团。此类基团与类似命名的单价基团相同,并且通常用"亚(ene)"后缀指示。例如,C7至C18亚烷基基团是具有与C7至C18烷基相同结构的二价连接基团。
所有引用的专利、专利申请和其它参考文献以引用方式整体并入本文。
上文所述的各种实施方案仅通过举例说明而提供并且不应被解释为限制于其所附的权利要求。本发明可适合地包括任何公开的或列举的要素,由任何公开的或列举的要素组成,或基本上由任何公开的或列举的要素组成。因此,在不存在本文未特别公开的任何要素的情况下可适当实施本文示例性公开的本发明。应认识到,在不按照本文例示且描述的示例性实施方案和施加并且在不偏离下列权利要求的真实精神和范围的情况下可进行各种修饰和改变。

Claims (52)

1.一种式(1)化合物:
其中
R1是C7-18烷基,
R2是氢或C1-3烷基,
每个R3、R4、R5、R6和R7独立地是氢或C1-6烷基,
a为2-3,并且
b为0-1。
2.如权利要求1所述的化合物,其中R1是C7-18烷基,R2是甲基,每个R3、R4、R5和R6是氢或C1-3烷基,R7是氢,a为2-3,并且b为0-1。
3.如权利要求1所述的化合物,其中R1是C7-18烷基,R2是甲基,每个R3、R4和R5是氢,R6是氢或C1-3烷基,R7是氢,a为2,并且b为0-1。
4.如权利要求1所述的化合物,其中R1是C7-18烷基,R2是甲基,R3是氢,R6是氢、甲基或乙基,R7是氢,a为2,并且b为0。
5.如权利要求1所述的化合物,其中所述化合物具有式(1a)
其中R1是C7-18烷基。
6.如权利要求1所述的化合物,其中R1为2-乙基己基。
7.如权利要求1所述的化合物,其中R1为1-壬基。
8.如权利要求1所述的化合物,其中R1为3,5,5-三甲基己基。
9.如权利要求1所述的化合物,其中在热重量分析仪中在氮气吹扫下经受110℃达15分钟的时间后,所述化合物保留至少约50%质量。
10.如权利要求1所述的化合物,其具有在101.3kPa的压力下测量的约250℃或更高的沸点。
11.一种制备如权利要求1至10中任一项所述的化合物的方法,所述方法包括使式(2)的酮酸酯
与式(3)的二醇
在有效形成式(1)化合物的反应条件下接触。
12.一种制备如权利要求1至10中任一项所述的化合物的方法,
所述方法包括用式R1-OH的醇使式(4)化合物转酯化
以形成所述式(1)化合物,其中R8是C1-6烷基。
13.一种涂料组合物,其包含
水;
聚合物粘合剂;和
如权利要求1至10中任一项所述的化合物。
14.如权利要求13所述的涂料组合物,其中所述组合物为颜料组合物、粘合剂组合物、密封剂组合物、清面漆组合物、染色剂组合物、填缝剂组合物、或油墨组合物。
15.如权利要求13所述的涂料组合物,其包含少于或等于约250g/l VOC,如使用ASTM方法D3960确定。
16.如权利要求13所述的涂料组合物,其具有约7.5至约10的pH。
17.如权利要求16所述的涂料组合物,其在10℃至25℃的温度下具有范围为7.5至9.0的稳定pH达约四周或更久。
18.如权利要求16所述的涂料组合物,其在10℃至25℃的温度下具有范围为约8.0至约9.0的稳定pH达约四周或更久。
19.一种胶乳涂料组合物,其包含
胶乳聚合物粘合剂;
水;和
如权利要求1至10中任一项所述的化合物。
20.如权利要求19所述的胶乳涂料组合物,其包含基于所述胶乳聚合物粘合剂的干重的约0.1至约30重量%的如权利要求1至10中任一项所述的化合物。
21.如权利要求19所述的胶乳涂料组合物,其包含基于所述胶乳聚合物粘合剂的干重的约0.5至约10重量%的如权利要求1至10中任一项所述的化合物。
22.如权利要求19所述的胶乳涂料组合物,其中所述胶乳聚合物粘合剂包含乳液聚合物,所述乳液聚合物含有由乙酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸C1-4烷基酯、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸C1-4烷基酯的聚合得到的单元,任选地具有由苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、脲基甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、乙烯、羟乙基丙烯酸酯、羟丙基丙烯酸酯、C4-8共轭二烯、叔羧酸乙烯基酯、或其组合得到的单元。
23.如权利要求19所述的胶乳涂料组合物,其中所述胶乳聚合物粘合剂包含丙烯酸、苯乙烯-丙烯酸、乙酸乙烯酯、乙烯基-丙烯酸、或丙烯酸化乙烯-乙酸乙烯酯乳液聚合物。
24.如权利要求22所述的胶乳涂料组合物,其中所述胶乳聚合物粘合剂为乙酸乙烯酯乳液聚合物。
25.如权利要求19所述的胶乳涂料组合物,其还包含颜料。
26.如权利要求19所述的胶乳涂料组合物,其包含少于或等于约250g/l VOC,如使用ASTM方法D3960确定。
27.如权利要求19所述的胶乳涂料组合物,其具有约7.5至约10的pH。
28.如权利要求27所述的胶乳涂料组合物,其在10℃至25℃的温度下具有范围为约7.5至约10的稳定pH达约四周或更久。
29.如权利要求27所述的胶乳涂料组合物,其在10℃至25℃的温度下具有范围为约8.5至约9.5的稳定pH达约四周或更久。
30.一种制备如权利要求19所述的胶乳涂料组合物的方法,其包括:
将通过乳液聚合而形成的水性胶乳聚合物粘合剂分散体与如权利要求1至10中任一项所述的化合物合并。
31.一种水可稀释型涂料组合物,其包含:
水可稀释型聚合物粘合剂;
水;和
如权利要求1至10中任一项所述的化合物。
32.如权利要求31所述的水可稀释型涂料组合物,其包含基于所述胶乳聚合物粘合剂的干重的约0.1至约30重量%的如权利要求1所述的化合物。
33.如权利要求30所述的水可稀释型涂料组合物,其包含基于所述水可稀释型聚合物粘合剂的干重的约0.5至约10重量%的如权利要求1至10中任一项所述的化合物。
34.如权利要求30所述的水可稀释型涂料组合物,其还包含颜料。
35.如权利要求30所述的水可稀释型涂料组合物,其包含少于或等于约250g/l VOC,如使用ASTM方法D3960确定。
36.如权利要求30所述的水可稀释型涂料组合物,其具有约7.5至约10的pH。
37.如权利要求36所述的水可稀释型涂料组合物,其在10℃至25℃的温度下具有范围为约7.5至约10的稳定pH达约四周或更久。
38.如权利要求36所述的水可稀释型涂料组合物,其在10℃至25℃的温度下具有范围为约8.5至约9.5的稳定pH达约四周或更久。
39.一种制备如权利要求31的水可稀释型涂料组合物的方法,其包括:
将所述水可稀释型聚合物粘合剂、水和如权利要求1至10中任一项所述的化合物合并。
40.一种涂覆基材的方法,其包括将如权利要求13所述的涂料组合物与基材的表面接触以形成涂层;以及干燥所述涂层。
41.一种经涂覆基材,其由如权利要求40所述的方法制备。
42.一种清洁或个人护理组合物,其包含
清洁或个人护理组分;和
如权利要求1至10中任一项所述的化合物。
43.如权利要求42所述的组合物,其中所述化合物具有式(1a)
其中R1是C7-18烷基。
44.如权利要求42所述的组合物,其中所述组合物是清洁组合物,并且所述清洁组分是助溶剂、多个研磨剂颗粒、有机胺、抗氧化剂、杀生物剂、着色剂、腐蚀抑制剂、消泡剂、染料、酶、光稳定剂、气味掩蔽剂、增塑剂、防腐剂、防锈剂、表面活性剂、增稠剂、污垢悬浮剂、助洗剂、螯合剂、漂白剂、漂白活化剂、漂白稳定剂、pH控制剂、水溶助长剂、织物软化剂、或包含前述中的至少一种的组合。
45.如权利要求44所述的组合物,其中所述组合物为衣物洗涤剂、硬表面清洁剂、软表面清洁剂、洗碗机清洁剂、玻璃清洁剂、烘箱清洁剂、混凝土清洁剂、模板清洁剂、模具清洁剂、油漆去除剂、涂鸦去除剂、油墨去除剂、密封剂去除剂、粘合剂去除剂、胶黏剂去除剂、光刻剂去除剂、蜡去除剂、柏油去除剂、树液去除剂、除油剂、油脂去除剂、或包含前述中的至少一种的组合。
46.如权利要求42所述的组合物,其中所述组合物为个人护理组合物,并且所述个人护理组分是活性剂、化妆品着色剂、表面活性剂、或包含前述中的至少一种的组合。
47.如权利要求46所述的组合物,其中所述活性剂是抗老化剂、抗痤疮剂、皮肤增白剂、紫外线吸收剂、晒黑剂、防脱发剂、抗真菌剂、抗头皮屑剂、止汗药、抗微生物剂、有机药物、脱毛化合物、染发剂、驱虫剂、或包含前述中的至少一种的组合。
48.如权利要求46所述的组合物,其中所述组合物是洗发剂、身体清洁剂、眼部护理产品、化妆品、芳香剂、染发制剂、直发或烫发制剂、指甲护理制剂、牙膏、漱口剂、剃须霜剂、皮肤护理制剂、防晒护理制剂、唇部护理制剂、止汗药、或足部护理制剂。
49.一种芳香剂组合物,其包含:
至少一种芳香剂组合物;和
如权利要求1至10中任一项所述的化合物。
50.如权利要求49所述的芳香剂组合物,其中所述组合物还包含蜡。
51.如权利要求49所述的芳香剂组合物,其呈烛形物的形式。
52.如权利要求49所述的芳香剂组合物,其中
所述化合物具有式(1a)
其中R1是C7-18烷基。
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