CN1062594C - 浓缩的玻璃和窗户洗涤用组合物及其使用方法 - Google Patents

浓缩的玻璃和窗户洗涤用组合物及其使用方法 Download PDF

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Abstract

公开了含有高含量溶剂的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，它有高的洗涤性能和在溶液中的均匀性。一种优选的配方包括甲基油酰基牛磺酸钠、二辛基磺基琥珀酸钠、二醇醚溶剂混合物和水及其他任何的组分，得到一种可由用户稀释到希望浓度的缩浓的洗涤用组合物。另一优选的实施方案公开了一种使用浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物的方法。

Description

浓缩的玻璃和窗户洗涤用组合物及其使用方法
本发明涉及一种浓缩的玻璃和窗户液体洗涤用组合物，更具体地说，涉及一种有高溶剂含量和低表面活性剂含量的浓缩的玻璃和窗户液体洗涤用组合物，此外它还具有在溶液中的均匀性和极好的洗涤能力。还公开了一种使用这样的组合物的方法。
本发明的组合物和使用方法涉及特殊一类浓缩的洗涤用产品，对于手边特定的任务来说，它们可照原样使用或由用户稀释到所优选的浓度后使用。这样的浓缩的洗涤用组合物可由任何类型的手提式喷雾器或由盛料桶稀释涂覆，更具体地说，可由如在美国专利5152461和美国专利申请书No.07/865001中找到的手提式喷雾器涂覆，因此两者作为参考并入本发明。
长期以来一直希望生产消费者用的浓缩的洗涤剂。浓缩的洗涤剂为难洗的污迹提供高浓度洗涤，并为稀释使用提供廉价的洗涤液，以及使包装费用和运输费用减少。在某些洗涤应用中，如强效型洗衣应用中，以高表面活性剂含量为基础的浓缩的配方在本技术领域是已知的，并已成功地用适合的表面活性剂和水溶助长剂制备。同样，高浓度的粉末配方在本技术领域也是已知的，通常它用团聚或类似的技术制得。
同样，玻璃和窗户洗涤剂在本技术领域也是已知的，例如在美国专利4863629中找到的，它公开了含有1-20％表面活性剂和1-20％丙二醇叔丁醚的玻璃和窗户洗涤剂。但是，低表面活性剂含量和高溶剂含量的高浓缩的玻璃和窗户洗涤剂(它们在溶液中有均匀性，并可由用户稀释到所优选的浓度)在本技术领域是不知道的。这部分地是由于消费者用产品中需要具有一些特性，如可稀释性、有限的斑纹、快速蒸发、良好的洗涤特性、稳定性和满足家用产品使用的安全标准的能力。
当试图生产高浓缩形式的玻璃和窗户洗涤剂如本发明的组合物时常常会产生一些问题。通常能迅速蒸发的溶剂具有低的闪点，当提高这些溶剂的浓度时，得到有不能接受的低配方闪点的组合物。还有，一般有高污迹溶解能力的溶剂往往有较低的蒸发速度，因此可能得到消费者难以使用的产品。所以，超过某一溶剂浓度，就难以配制使消费者满意的浓缩产品。另外，斑纹常常是玻璃和窗户洗涤用组合物所固有的问题。所以，为了提高产品的浓度或产品的洗涤能力而使用增洁剂盐或高含量表面活性剂是不鼓励的，因为增洁剂盐和表面活性剂可产生或增加斑纹。
本技术领域已知的一个方法是使用有较高挥发性溶剂和较低挥发性溶剂的溶剂混合物，以便提高蒸发性和提高闪点。但是含有高蒸发速度和高闪点的溶剂混合物一般在含有表面活性剂和水的产品配方中是不稳定的。另外，高溶剂玻璃和窗户洗涤用体系一般因均匀性差而受到损害，因此在使用前为了得到同等分散的物质，需要消费者充分地搅拌。
在第一个实施方案中，本发明公开了一种高度浓缩的玻璃和窗户洗涤用组合物，它含有：
(1)约0.1至约20％至少一种阴离子型表面活性剂，如由马来酸单酯或双酯得到的磺基琥珀酸盐以及作为C8-C20脂肪酸和牛磺酸的缩合产物得到的牛磺酸盐；
(2)约10至约75％至少两种选自乙二醇单烷基酯和丙二醇单烷基酯的二醇醚溶剂的混合物；以及
(3)其余为水和任选的组分。
在第二个实施方案中，公开了一种使用高度浓缩的玻璃和窗户洗涤用组合物的方法，它包括以下步骤：将玻璃和窗户洗涤用组合物稀释到用户优选的浓度；将玻璃和窗户洗涤用组合物涂覆到要洗涤的区域；以及从该区域擦去玻璃和窗户洗涤用组合物。
在本发明的组合物中，令人吃惊地发现，通过主要是低含量的至少一种润湿剂(如阴离子型表面活性剂)和高含量二醇醚溶剂混合物相结合可制备有以下性质的高度浓缩的洗涤用体系：可稀释性、在溶液中的均匀性、极好的洗涤性能、快速蒸发、有限的斑纹和可接受的闪点。本发明的组合物还允许用户由于提式喷雾器或在盛料桶稀释中将组合物稀释到优选的浓度。应当注意，虽然本发明的组合物可用于各种洗涤应用中，但本发明的组合物最常用作玻璃和窗户喷洗和擦洗家用洗涤用产品。
在以下的说明中，假设所有的百分数都按组合物的总重计。
在第一个优选的实施方案中，公开了一种浓缩的玻璃和窗户洗涤用组合物，它含有至少一种阴离子型表面活性剂和二醇醚溶剂混合物，其余中水和任选的组分。
在第二个优选的实施方案中，公开了一种使用浓缩的玻璃和窗户喷洗的擦洗洗涤用组合物洗涤玻璃、窗户、硬表面等的方法，它包括以下步骤：用水将该浓缩的玻璃和窗户洗涤用组合物稀释到用户可接受的浓度；将玻璃和窗户洗涤用组合物涂覆到要洗涤的表面；以及从该表面擦去该玻璃和窗户洗涤用组合物。在本发明的高度浓缩的玻璃和窗户洗涤用组合物中含有以下百分数范围的主要组分。组分           优选范围      更优选范围      最优选范围阴离子型表   约0.1至约20％   约2至约10％     约2至约4％面活性剂二醇醚溶剂   约10至约75％     约30至约65％   约45至约55                                            55％混合物水和其他       余量            余量             余量
任选组分阴离子型表面活性剂
阴离子型表面活性剂可广义上看作为有机反应产物的水溶性盐，其分子结构中有阴离子溶解基团如羧酸根、硫酸根、磺酸根和磷酸根；有约8至约22个碳原子的烷基；以及选自碱金属(如钠或钾)、碱土金属(如钙和镁)和铵或取代铵阳离子(例如包括甲基、二甲基、三甲基和季铵阳离子)的阳离子部分。基本上已用于洗涤剂组合物的任何一种液体或可液化的阴离子型表面活性剂都可用于本发明。在McCutcheon＇s Detergents and Emulsifiers 1993 Amual和美国专利3929678中可找到有关适用于本发明的阴离子型表面活性剂或洗涤剂的详尽说明和讨论，在此它们作为参考并入本发明。
适用于本发明的优选阴离子型表面活性剂包括水溶性盐类，特别是含硫有机化合物的碱金属、铵和链烷醇铵盐，并且在其分子结构中含有约8至约22(特别是约10至约20)个碳原子的烷基或烷芳基和磺酸酯基或硫酸酯基。这类表面活性剂的例子是烷基硫酸钠和烷基硫酸钾以及烷基苯磺酸钠和烷基苯磺酸钾，其中烷基含有约9至约15(优选约11至约13)个碳原子。
适用的阴离子型表面活性剂是以下水溶性盐：烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基聚乙氧醚硫酸盐、烷烃磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、α-磺基羧酸盐及其酯、烷基甘油基醚磺酸盐、脂肪酸单甘油酯硫酸盐和磺酸盐以及烷基酚聚乙氧醚硫酸盐。
特别优选的阴离子型表面活性剂是磺基琥珀酸盐和牛磺酸盐，如由马来酸单酯或双酯得到的磺基琥珀酸盐和作为C8-C20脂肪酸和牛磺酸缩合产物得到的牛磺酸盐。
适用于本发明的组合物的优选阴离子型表面活性剂是由马来酸单酯或双酯得到的磺基琥珀酸盐，但优选的是由马来酸双酯得到的。最优选的是，阴离子型表面活性剂为二辛基磺基琥珀酸钠，其用量优选为约0.1至约20％，更优选为约2至约10％，最优选为约2至约5％。本发明组合物的最优选的二辛基磺基琥珀酸钠是Mcln-type集团有限公司出售的MACKANATETMDOS-75。
在本发明中优选的另一阴离子型表面活性剂是以下通式的脂肪酸和牛磺酸的缩合产物：其中R1优选由8-20个碳原子的烷基或烯基组成，R2为氢、甲基或乙基以及M+为任何适用的阳离子。更优选的是，脂肪酸是月桂酸、棕榈酸或油酸，R2为甲基以及M+为钠。最优选的是，阴离子型表面活性剂是甲基牛磺酸和油酸反应的产物，是甲基油酰基牛磺酸钠，例如是Finetex公司出售的TAURANOLML。甲基油酰基牛磺酸钠的用量优选为约0.1至约20％，更优选为约2至约10％，最优选为约2至约5％。
在本发明最优选的实施方案中，甲基油酰基牛磺酸钠按以下范围与二辛基磺基琥珀酸钠一起使用：
组  分          优选范围     更优选范围    最优选范围甲基油酰基牛磺酸钠  0.05-10％     1-5％        2-3％二辛基磺基琥珀酸钠  0.05-10％     0.1-2％     0.5-1％
溶剂混合物
本发明的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物还含有约10至约75％(重)的溶剂混合物。虽然任何类型的水溶性溶剂都可用于本发明，但适用的水溶性溶剂的非限制性例子包括以下溶剂在内的高度水溶的二醇醚类：乙二醇单烷基醚、丙二醇单烷基醚、异丙二醇单烷基醚、二乙二醇单烷基醚、二丙二醇单烷基醚、三丙二醇单烷基醚及其混合物。更优选的是，本发明的溶剂混合物包括乙二醇单烷基醚、丙二醇单烷基醚及其混合物。最优选的是，溶剂混合物包括丙二醇甲醚、丙二醇正丁醚、乙二醇正丁醚及其混合物。
优选的是，二醇醚溶剂混合物的用量为约10至约75％，更优选的是约30至约65％。最优选的是，二醇醚溶剂混合物的用量为约45至约55％，其中48-52％为最佳。
当二醇醚溶剂混合物含乙二醇单烷基醚和丙二醇单烷基醚的混合物时，优选的溶剂混合物含约2至约15％乙二醇正丁醚、约4至约30％丙二醇甲醚、约4至约30％丙二醇正丁醚及其混合物。更优选的是，二醇醚溶剂混合物含约6至约13％乙二醇正丁醚、约12至约26％丙二醇甲醚、以及约12至约26％丙二醇正丁醚及其混合物。在最优选的实施方案中，乙二醇正丁醚的用量为约9至约11％，丙二醇甲醚的用量为约18至约22％，以及丙二醇正丁醚的用量为约18至约22％。当混合物中有丙二醇正丁醚时，必须要有丙二醇甲醚。并且不管在本发明的组合物中使用每一组分不同的百分数，但丙二醇正丁醚与丙二醇甲醚的比最好总是1∶1。适用于本发明的二醇醚的例子包括Dow化学公司以商品名DOWANOLREB出售的乙二醇正丁醚、DOW化学公司以商品名DOWANOLRPM出售的丙二醇甲醚和DOW化学公司以商品名DOWANOLRPNB出售的丙二醇正丁醚。
任选的组分
本发明的浓缩的通用洗涤用组合物可补加常规用于洗涤剂组合物的添加剂，它们包括染料、香料、防腐剂、泡沫调节或抑制剂和其他不损害组合物的有益性质的添加剂。使用约0.001至约1％的兰色染料是优选的。使用约0.01至约2％的甲醇用作变性剂也是优选的。还可加入约0.04至约1％的香料。优选的是，组合物含有高达约5％的这些任选组分。
水
浓缩的通用液体洗涤用组合物的其余部分含有经处理的水(如软化水或去离子水)或未经处理的水(如自来水)。
制造方法
本发明的浓缩的通用液体洗涤用组合物用标准的制造方法如组合物混合或掺混的方法来制造，通常通过将各组分顺序加入到混合容器中来制造，用透平螺旋浆、叶轮等为混合容器提供低的或高的剪切混合，加入顺序和温度适合于所选的特定组分。在一个例子中，将作为必要的水加到混合容器中，随后在室温下，在连续低剪切混合下加入所需的溶剂、所需的表面活性剂，随后再加入所需的任选组分。
使用步骤
浓缩的通用液体洗涤用组合物本身可作为浓缩产品使用，并直接涂覆到洗涤的区域，或者首先用水稀释到用户优选的浓度后使用。本发明的组合物可一直稀释到1∶50份洗涤用组合物与水比，而且仍有良好的洗涤性能。这种稀释操作可在盛料桶或其他安全容器设备中进行，或者在放入喷雾型洗涤器的过程中进行。最优选的是，由用户进行的稀释是按洗涤用组合物与水的比为约1∶1至约1∶20在喷雾洗涤器应用中进行，如在美国专利5152461和美国专利申请书No07/865001中找到的。当使用后一方法时，将浓缩形式的通用液体洗涤用组合物放入瓶中，并连接到有另一个装有水的瓶子的喷雾设备上。用户可简单地控制喷雾器的浓度比，并将洗涤用组合物涂覆到要洗涤的表面上，然后从所述的表面上擦去洗涤用组合物。
实施例
用以下实施例来说明和描述本发明，而不应看作是对本发明范围的限制。
在实施例中，所用的缩写有以下的说明：SMT-Finetex公司以商品名TAURANOLML出售的甲基油酸基牛磺酸钠DSS-M cIntype集团有限公司以商品名MACKANATETM DOS-75出售的二辛基磺基琥珀酸钠EB-Dow化学公司以商品名DOWANOLREB出售的乙二醇正丁醚PM-Dow化学公司以商品名DOWANOLRPM出售的丙二醇甲醚PNB-Dow化学公司以商品名DOWANOLRPNB出售的丙二醇正丁醚MET-甲醇(用作变性剂)Dye-兰色染料用作颜料FRG-香料H2O-水，或经处理或未经处理的
在室温下，按制造方法中所规定的顺序将以下各组分在标准的混合容器中混合来制备以下液体组合物1-6。
                      实施例1-7(％(重))组分      1          2      3      4        5       6      (WINDEX)SMT     2.50      10.0     …         3.0     3.0     1.0DSS     0.80      …           10.0    1.0     1.0     0.10EB      9.50      9.50    9.50     …         25.0    2.0PM      20.0      20.0    20.0    25.0    25.0    4.00PNB     20.0      20.0    20.0    25.0     …         4.00MET     0.0148     …              …             …              …            …Dye     0.0025     …               …         0.001     …          …FRG      …                  …                 …             …           0.05     …H2O    47.18     40.50   40.5    45.99    45.95   88.90
组合物1-6被认为是在本发明的范围内，其中组合物1作为本发明组合物的最优选的实施方案的例子。令人吃惊地发现，虽然组合物1-5含有大量溶剂，但它们在单一相液体中是均匀的，并在宽的温度范围内是极稳定的。同样发现，组合物6是均匀的和稳定的，虽然溶剂量较低，它表现出令人吃惊的可比性能。另外，组合物1-6易于分散，有良好的蒸发速度、良好的洗涤性能和低的斑纹量。
                      蒸发速度组合物     1       2      3      4      5      6      7(WINDEXR)蒸发速度   2.4    2.5    2.6    2.6    2.0    2.4    2.5
组合物1-7的蒸发速度评价如下：将每种组合物2.5克放入铝盘中，此后将铝盘放在107℃ Denver Moisture Balance ModelIR100中。监测样品6分钟的失重。样品的总失重除以在相同条件下观测到的去离子水的失重，得到蒸发速度。较高的蒸发速度是希望的，对于这一应用来说，等级为约2.0或更大是可接受的。观测了以下蒸发速度，并与现成的高度稀释的喷雾洗涤用产品进行比较，结果如下。发现组合物1-5即使含有大量表面活性剂和溶剂，但也有与含有少量溶剂的组合物6以及现成的预稀释产品可比的蒸发速度。
                    稳定性组合物    1    2    3    4    5    6    7(WINDEXR)稳定性    好   好   好   好   好   好   好
用以下步骤评价组合物1-7的稳定性：将约100克组合物放入玻璃容器，此后将玻璃容器在室温或120°F下放置3天。然后研究样品的分离、沉积和其他粗物理不稳定性迹象。选定了三个等级：好=在室温下是稳定的、在120°F下是稳定的；能接受=在室温下是稳定的，在120°F下是不稳定的；不能接受的=在室温下是不稳定的。发现所有的组合物都有良好的稳定性。
                    斑纹/去污能力组合物    1    2    3    4    5    6    7(WINDEXR)斑纹      1    1    1    1    1    1    1去污能力  0    0    0    0    1    1    3
评价了组合物1-7的斑纹和去污能力。4平方寸的玻璃板用很硬的水喷涂，然后在120°F放置3小时进行干燥，留下严重的水的污斑。每一块板用要测试的组合物喷涂一次并擦干。然后由有经验的分级人员在如ASTM D3556 85试验方法中规定的光盒中与准备好的参照标准比较，对玻璃板的两个参数：污斑保留和斑纹进行分级，等级0=无污斑或无斑纹和5=完全被污斑覆盖或很多斑纹。组合物1一6有极好的质量，没有斑纹和有高去污能力。
                      稀释稀释       1∶0     1∶1     1∶5     1∶10     1∶20斑纹        1        1        1        1         1去污能力    0        1        1        1         2
组合物1按不同的比例稀释，然后再根据上述试验方法测试斑纹和去污能力。甚至在高稀释比下，组合物1仍然有极好的质量，没有斑纹和有很好的去污能力。
应当理解，对于上述实施方案可以作出各种改变、改进和等价的实施方案。所以，其目的是，用上面的描述来说明本发明，而不是限制本发明。以下的权利要求，包括所有的等价物，它们确定本发明的组合物及其使用方法。

Claims (14)

1．一种浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，它含有：
(a)0.1至20％至少一种阴离子型表面活性剂，选自由马来酸单酯或双酯得到的磺基琥珀酸盐、作为C8-C20脂肪酸和牛磺酸的缩合产物得到的牛磺酸盐及其混合物；
(b)10至75％至少两种选自乙二醇单烷基醚和丙二醇单烷基醚的二醇醚溶剂的混合物；以及
(c)其余为水。
2．根据权利要求1的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，其中所述的二醇醚溶剂混合物为组合物总重的30至65％。
3．根据权利要求1的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，其中所述的阴离子型表面活性剂为甲基油酰基牛磺酸钠。
4．根据权利要求3的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，其中所述的甲基油酰基牛磺酸钠的用量为2至10％。
5．根据权利要求1的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，其中所述的阴离子型表面活性剂为二辛基磺基琥珀酸钠，其用量为2至10％。
6．根据权利要求1的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，其中所述的阴离子型表面活性剂为1至5％的甲基油酰基牛磺酸钠和0.1至2％二辛基磺基琥珀酸钠的混合物。
7．根据权利要求1的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，其中所述的二醇醚溶剂混合物含有4至30％丙二醇正丁醚、4至30％丙二醇甲醚和2至15％乙二醇正丁醚。
8．根据权利要求1的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，其中所述的二醇醚溶剂混合物含有6至13％乙二醇正丁醚、12至26％丙二醇正丁醚和12至26％丙二醇甲醚。
9．根据权利要求1的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，其中所述的二醇醚溶剂混合物含9至11％乙二醇正丁醚、18至22％丙二醇正丁醚和18至22％丙二醇甲醚。
10．根据权利要求1的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，其中所述的洗涤用组合物可由用户按洗涤用组合物与水比为1∶1至1∶50份稀释。
11．根据权利要求1所述的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，它含有：
(a)1至5％甲基油酰基牛磺酸钠；
(b)0.1至2％二辛基磺基琥珀酸钠；
(c)30至65％至少两种选自乙二醇单烷基醚和丙二醇单烷基醚的二醇醚溶剂的混合物；以及
(d)其余为水。
12．根据权利要求1的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，其中所述的二醇醚混合物含有6至13％乙二醇正丁醚；12至26％丙二醇正丁醚和12至26％丙二醇甲醚。
13．根据权利要求1所述的浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，它含有：
(a)1至5％甲基油酰基牛磺酸钠；
(b)0.1至2％二辛基磺基琥珀酸钠；
(c)45至55％二醇醚溶剂混合物，它含有9至11％乙二醇正丁醚、18至22％丙二醇正丁醚和18至22％丙二醇甲醚，以及
(d)其余为水。
14．一种用浓缩的液体洗涤用组合物洗涤玻璃和窗户表面的方法，它包括以下步骤：
(1)用水按用户可接受的比例稀释浓缩的液体玻璃和窗户洗涤用组合物，它含有：
(a)1至5％甲基油酰基牛磺酸钠；
(b)0.1至2％二辛基磺基琥珀酸钠；
(c)30至65％至少两种选自乙二醇单烷基醚和丙二醇单烷基醚的二醇醚的混合物；
(d)其余为水；
(2)将所述的洗涤用组合物涂覆在要洗涤的表面上；以及
(3)从所述的表面上擦去所述的洗涤用组合物。
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