CN108779418A - 阳离子聚合物用于改善衣物洗涤剂组合物的起泡特征的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了阳离子聚合物用于改善衣物洗涤剂组合物的起泡特征的用途。阳离子聚合物具有在1,000道尔顿至300,000道尔顿范围内的重均分子量(Mw)并且包含：(i)35摩尔％至85摩尔％的第一非离子结构单元，该第一非离子结构单元衍生自(甲基)丙烯酰胺(AAm)；(ii)10摩尔％至65摩尔％的第二阳离子结构单元；以及(iii)0.1摩尔％至35摩尔％的第三阴离子结构单元，该第三阴离子结构单元衍生自(甲基)丙烯酸(AA)或其酸酐，同时(i)至(iii)的总摩尔％合计达100摩尔％，并且(ii)与(iii)的摩尔比大于1。

Description

阳离子聚合物用于改善衣物洗涤剂组合物的起泡特征的用途
技术领域
本发明涉及衣物洗涤剂组合物，优选地指定用于手洗织物的液体衣物洗涤剂组合物。
背景技术
起泡特征对衣物洗涤剂(尤其是设计用于手洗织物的那些)来说是重要的，其中洗涤循环和漂洗循环中泡沫形成、保留和消失的适当的泡沫体积和速度被消费者视作性能的关键指标。
消费者将洗涤中丰富的泡沫看成是主要且最期望的清洁信号。高泡沫在织物的手洗期间是尤其期望的，因为消费者可直接感觉并接触洗涤循环期间生成的泡沫并且将直观地将高泡沫体积与有效的织物清洁联系起来。
但矛盾的是，尽管期望在织物清洁的洗涤循环期间期望大体积泡沫，但在漂洗循环期间却不期望看到。如果在漂洗期间仍存在如此大量的泡沫，消费者立刻就由此推断织物上仍可能残留表面活性剂，并且推断织物还未洗净。因此，消费者认为有必要将织物漂洗多次以确保表面活性剂像其它污垢那样被彻底清除。由于水通常是有限的资源，尤其是在手洗的国家中，因此由多次漂洗耗费的过量的水便减少了其它用途诸如灌溉、饮用、沐浴等可利用的水量。
一种减少漂洗泡沫的方式是在漂洗循环期间加入消泡剂。例如，PCT公布WO2011/107397(Unilever)公开了一种衣物洗涤剂组合物，该衣物洗涤剂组合物所包含的延迟释放的基于氨基-硅氧烷的消泡剂优选地在两次漂洗循环之后吸附到载体或填料上，以用于在漂洗循环中减少或消除泡沫。然而，该选项对大多数手洗消费者而言成本过高。另外，由此类基于氨基-硅氧烷的消泡剂赋予的泡沫控制有益效果可能以洗涤泡沫为代价，即洗涤泡沫体积可显著减少，因为硅氧烷释放时间难以控制。硅氧烷消泡剂在不适当的时机释放可导致洗涤泡沫体积显著减少，这将给消费者造成洗涤剂组合物只包含较少的表面活性剂水平，并且因此质量/价值较低这样的印象。EP公布EP0685250A1(Dow Corning)公开了一种用于衣物洗涤剂的泡沫控制组合物，该组合物抑制新泡沫在洗涤后漂洗循环期间形成，但似乎并未使洗涤循环中遗留的已有泡沫的消除加快。
因此，需要一种具有改善的起泡特征的洗涤剂组合物，该起泡特征的特征在于高洗涤泡沫体积和低漂洗泡沫体积两者是手洗习惯的消费者期望的。此类洗涤剂组合物可在洗涤循环期间生成丰富泡沫以使消费者愉悦，但在漂洗循环期间留下很少或未留下泡沫。具体地，优选地跨越消费者洗涤习惯和被洗涤的织物/材料表面的范围，期望能够在洗涤循环期间形成强泡沫(大体积泡沫的快速生成以及已生成泡沫随时间推移的稳定性或可持续性两者)，同时在一次或多次漂洗循环期间快速减少或消除泡沫，使得单次漂洗循环可能足以除去泡沫，由此允许“单次漂洗”概念。
发明内容
本发明发现了包含特定单体比率的(甲基)丙烯酰胺(AAm)-衍生的单元、阳离子单体单元、以及丙烯酸衍生的单元并具有在特定范围内分子量的特定阳离子聚合物可通过显著减少漂洗循环期间的泡沫用来改善衣物洗涤剂组合物的起泡特征，同时在洗涤循环期间维持可比的泡沫体积。
类似的阳离子聚合物先前已用于硬质表面清洁剂，以改善表面污垢的清洁并在硬质表面上提供防雾效应(参见US2009/0324964A)。然而，本发明令人惊奇且意料不到地发现，此类阳离子聚合物可用于衣物洗涤剂组合物以改善洗涤过程期间的起泡特征，并且增强消费者体验，尤其是手洗其织物的那些消费者。另外，此类阳离子聚合物具有良好的白度保持有益效果，即它们在重复的洗涤循环之后不导致或几乎不导致织物白度损失。
在一个方面，本发明涉及阳离子聚合物用于改善衣物洗涤剂组合物的起泡特征的用途，同时此类阳离子聚合物以0.01重量％至15重量％范围内的量存在于衣物洗涤剂组合物中，并且同时此类阳离子聚合物包含：(i)约35摩尔％至约85摩尔％的第一非离子结构单元，该第一非离子结构单元衍生自(甲基)丙烯酰胺(AAm)；(ii)约10摩尔％至约65摩尔％的第二阳离子结构单元；以及(iii)约0.1摩尔％至约35摩尔％的第三阴离子结构单元，该第三阴离子结构单元衍生自(甲基)丙烯酸(AA)或其酸酐，前提条件是(i)至(iii)的总摩尔％合计达100摩尔％，(ii)与(iii)的摩尔比大于1，并且阳离子聚合物的特征在于约重均分子量(Mw)在约1,000道尔顿至约300,000道尔顿的范围内。
在另一方面，本发明涉及具有等于或大于7的pH的液体衣物洗涤剂组合物，该液体衣物洗涤剂组合物包含：
(1)约1重量％至约50重量％的一种或多种阴离子表面活性剂，该阴离子表面活性剂选自C10-C20直链烷基苯磺酸盐、具有在0.1至5.0范围内的重均烷氧基化度的C10-C20直链或支链的烷基烷氧基硫酸盐、C10-C20直链或支链的烷基硫酸盐、C10-C20直链或支链的烷基酯硫酸盐、C10-C20直链或支链的烷基磺酸盐、C10-C20直链或支链的烷基酯磺酸盐、C10-C20直链或支链的烷基磷酸盐、C10-C20直链或支链的烷基膦酸盐、C10-C20直链或支链的烷基羧酸盐、以及它们的组合；以及
(2)约0.01重量％至约15重量％的根据本发明的阳离子聚合物。
当结合所附权利要求书阅读以下具体实施方式时，本发明的这些和其它特征对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。
具体实施方式
定义
如本文所用，“泡沫”是指气泡在相对较小体积液体中的非平衡分散体。在本发明的含义范围内，术语如“泡沫”、“水沫”、“肥皂泡”可互换使用。
如本文所用，“起泡特征”是指与洗涤剂组合物在洗涤循环和漂洗循环期间的泡沫特征相关的特性。洗涤剂组合物的起泡特征包括但不限于溶解在洗涤衣物的液体中时生成泡沫的速度、洗涤循环中泡沫的体积和保留特性，以及漂洗循环中泡沫的体积和消失特性。优选地，起泡特征包括洗涤泡沫指数和漂洗泡沫指数，这些指数由下文在实施例中公开的测试方法具体定义。起泡特征还可包括附加的与泡沫相关的参数，诸如在洗涤循环期间测量的泡沫稳定性，等等。
如本文所用，术语“阳离子聚合物”是指具有净阳离子电荷或正电荷的聚合物。此类聚合物通常包含一种或多种阳离子单体。除阳离子单体之外，其还可包含一种或多种阴离子单体和/或非离子单体，但聚合物中所有单体单元所携带的总电荷是正的(即阳离子)。
如本文所用，“电荷密度”是指聚合物自身的净电荷密度，并且可不同于单体原料的电荷密度。可通过将每个重复(结构)单元的净电荷数除以该重复单元的分子量来计算均聚物的电荷密度。正电荷可位于聚合物主链和/或聚合物侧链上。对于一些聚合物，诸如具有胺结构单元的那些，电荷密度取决于载体的pH。对于这些聚合物，电荷密度基于pH 7下的单体电荷来计算。通常，对于聚合结构单元而并非必须母体单体来测定电荷。
如本文所用，术语“阳离子电荷密度”(CCD)意指每克聚合物存在的净正电荷量。阳离子电荷密度(以毫当量电荷/克聚合物为单位)可根据以下公式计算：
其中：E2为第二阳离子结构单元的电荷的摩尔当量；E3为第三阴离子结构单元的电荷的摩尔当量；C1为第一、第三非离子结构单元的摩尔百分比；C2为第二阳离子结构单元的摩尔百分比；并且C3为第三阴离子结构单元的摩尔百分比；W1、W2和W3分别为第一、第二和第三结构单元的分子量。例如，对于分别包含76摩尔％的AAm、20摩尔％的DADMAC、以及4摩尔％的AA的AAm/DADMAC/AA聚合物，其阳离子电荷密度(meq/g)计算为：CCD＝1000×(E2C2–E3C3)/(C1W1+C2W2+C3W3)，其中E2＝1，E3＝1，C1＝76，C2＝20，C3＝4，W1＝71.08，W2＝161.67，W3＝72.06。因此，该共聚物的阳离子电荷密度为CCD＝1000×[(1×20)-(1×4)]/(76×71.08+20×161.67+4×72.06)＝1.79。
除非另外指明，否则术语“分子量”通常是指聚合物组合物中聚合物链的重均分子量(“Mw”)，其可使用以下公式来计算：
Mw＝(Σi Ni Mi2)/(Σi Ni Mi)
其中Ni是具有分子量Mi的分子的数目。重均分子量必须由测试方法部分中所述的方法测量。
如本文所用，“摩尔％”是指聚合物中特定的单体结构单元的相对摩尔百分比。应当理解，在本发明的含义范围内，阳离子聚合物中存在的全部单体结构单元的相对摩尔百分比应合计达100摩尔％。
如本文所用，术语“衍生自”是指聚合物中的单体结构单元可由一种化合物或此类化合物的任何衍生物(即具有一个或多个取代基)制成。优选地，此类结构单元直接由所考虑的化合物制成。例如，术语“衍生自(甲基)丙烯酰胺的结构单元”是指聚合物中可由(甲基)丙烯酰胺、或其具有一个或多个取代基的任何衍生物制成的单体结构单元。优选地，此类结构单元直接由(甲基)丙烯酰胺制成。术语“(甲基)丙烯酰胺”是指甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺，在本文中缩写为“AAm”。
如本文所用，术语“一种或多种铵盐”是指选自以下的各种化合物：氯化铵、氟化铵、溴化铵、碘化铵、硫酸氢铵、烷基硫酸铵、磷酸二氢铵、烷基磷酸氢铵、二烷基磷酸铵等等。例如，如本文所述的二烯丙基二甲基铵盐(DADMAS)包括但不限于：二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)、二烯丙基二甲基氟化铵、二烯丙基二甲基溴化铵、二烯丙基二甲基碘化铵、二烯丙基二甲基硫酸氢铵、二烯丙基二甲基烷基硫酸铵、二烯丙基二甲基磷酸二氢铵、二烯丙基二甲基烷基磷酸氢铵、二烯丙基二甲基二烷基磷酸铵、以及它们的组合。优选但非必要地，铵盐是氯化铵。
如本文所用，当用于权利要求中时，冠词诸如“一个”和“一种”被理解为意指一个或多个受权利要求保护或描述的物质。
如本文所用，术语“包括”、“包含”和“含有”(“comprising”、“comprises”、“include”、“includes”和“including”)意味着非限制性的。术语“由…组成”意味着限制性的，即排除未具体列出的任何组分或成分，除非它们作为杂质存在。另一方面，术语“实质上由…组成”允许存在其它组分或成分，只要它们不干扰具体列出的那些组分或成分的功能即可。如本文所用，术语“基本上不含”(“substantially free of”和“substantially freefrom”)是指在组合物中存在按此类组合物的总重量计不超过0.5％，优选地不超过0.2％，并且更优选地不超过0.1％的所指材料。如本文所用，术语“实质上不含”意指所指材料不是被刻意加入到组合物中，或者优选地不以可分析检测的水平存在。这旨在包括其中所指材料仅作为刻意加入的其它材料中的一种中的杂质而存在的组合物。
如本文所用，术语“流体”包括液体、凝胶、糊剂和气体产品形式。
如本文所用，术语“液体”是指在25℃和20s-1剪切速率下具有约1mPa*s至约2000mPa*s的粘度的流体。在一些实施方案中，在25℃下在20s-1剪切速率下，液体的粘度可在约200mPa*s至约1000mPa*s的范围内。在一些实施方案中，在25℃下在20s-1剪切速率下，液体的粘度可在约200mPa*s至约500mPa*s的范围内。
除非另外指明，否则本文所有的温度均以摄氏度(℃)为单位。除非另外指明，否则本文所有的测量操作均在20℃和大气压力下进行。
在本发明的所有实施方案中，除非另外特别说明，否则所有百分比均是按总组合物的重量计的。除非另外具体地说明，否则所有比率均为重量比。本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值的功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
应当理解，申请人所提交发明中如本文所述并受本文所附权利要求书保护的相应参数值，必须是使用本申请的测试方法部分所公开的测试方法测定。
阳离子聚合物
本发明中使用的阳离子聚合物包含三种不同类型的结构单元的三元共聚物。其基本上不含，并优选地实质上不含任何其它结构组分。结构单元或单体可以无规形式或可以嵌段形式掺入在阳离子聚合物中。
本发明的阳离子聚合物中的第一结构单元是衍生自(甲基)丙烯酰胺(AAm)的非离子结构单元。阳离子聚合物包含约35摩尔％至约85摩尔％，优选地约55摩尔％至约85摩尔％，并且更优选地约65摩尔％至约80摩尔％的AAm-衍生的结构单元。
阳离子聚合物中的第二结构单元是阳离子结构单元，该阳离子结构单元衍生自任何合适的水溶性阳离子烯键式不饱和单体，诸如例如甲基丙烯酸N,N-二烷基氨基烷基酯、丙烯酸N,N-二烷基氨基烷基酯、N,N-二烷基氨基烷基丙烯酰胺、N,N-二烷基氨基烷基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰氨基烷基三烷基铵盐、丙烯酰氨基烷基三烷基铵盐、乙烯胺、乙烯基咪唑、季铵化乙烯基咪唑以及二烯丙基二烷基铵盐。
例如，第二阳离子结构单元可衍生自单体，该单体选自二烯丙基二甲基铵盐(DADMAS)、丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(DMAM)、[2-(甲基丙烯酰氨基)乙基]三甲基铵盐、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺(DMAPA)、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)、丙烯酰氨基丙基三甲基铵盐(APTAS)、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基铵盐(MAPTAS)和季铵化乙烯基咪唑(QVi)、以及它们的组合。
更优选地，第二阳离子结构单元衍生自二烯丙基二甲基铵盐(DADMAS)，诸如例如二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)、二烯丙基二甲基氟化铵、二烯丙基二甲基溴化铵、二烯丙基二甲基碘化铵、二烯丙基二甲基硫酸氢铵、二烯丙基二甲基烷基硫酸铵、二烯丙基二甲基磷酸二氢铵、二烯丙基二甲基烷基磷酸氢铵、二烯丙基二甲基二烷基磷酸铵、以及它们的组合。另选地，第二阳离子结构单元可衍生自[2-(甲基丙烯酰氨基)乙基]三甲基铵盐，诸如例如[2-(甲基丙烯酰氨基)乙基]三甲基氯化铵、[2-(甲基丙烯酰氨基)乙基]三甲基氟化铵、[2-(甲基丙烯酰氨基)乙基]三甲基溴化铵、[2-(甲基丙烯酰氨基)乙基]三甲基碘化铵、[2-(甲基丙烯酰氨基)乙基]三甲基硫酸氢铵、[2-(甲基丙烯酰氨基)乙基]三甲基烷基硫酸铵、[2-(甲基丙烯酰氨基)乙基]三甲基磷酸二氢铵、[2-(甲基丙烯酰氨基)乙基]三甲基烷基磷酸氢铵、[2-(甲基丙烯酰氨基)乙基]三甲基二烷基磷酸铵、以及它们的组合。另外，第二阳离子结构单元可衍生自APTAS，其包括例如丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵(APTAC)、丙烯酰氨基丙基三甲基氟化铵、丙烯酰氨基丙基三甲基溴化铵、丙烯酰氨基丙基三甲基碘化铵、丙烯酰氨基丙基三甲基硫酸氢铵、丙烯酰氨基丙基三甲基烷基硫酸铵、丙烯酰氨基丙基三甲基磷酸二氢铵、丙烯酰氨基丙基三甲基烷基磷酸氢铵、丙烯酰氨基丙基三甲基二烷基磷酸铵、以及它们的组合。再者，第二阳离子结构单元还可衍生自MAPTAS，其包括例如甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氟化铵、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基溴化铵、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基碘化铵、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基硫酸氢铵、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基烷基硫酸铵、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基磷酸二氢铵、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基烷基磷酸氢铵、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基二烷基磷酸铵、以及它们的组合。
最优选地，第二阳离子结构单元衍生自DADMAC、MAPTAC、APTAC、或QVi。最优选地，如本文提及的第二阳离子结构单元直接由DADMAC制成。相对于包含其它阳离子单体的聚合物，在较长的贮存期之后，包含DADMAC的阳离子聚合物示出在成品中更好的稳定性和更少的恶臭释放。
第二阳离子结构单元以在约10摩尔％至约65摩尔％，优选地约15摩尔％至约60摩尔％，并且更优选地约15摩尔％至约30摩尔％范围内的量存在于阳离子聚合物中。
所存在的相对较大量(例如65摩尔％至80摩尔％)的第一非离子结构单元和适中量(例如15摩尔％至30摩尔％)的第二阳离子结构单元确保了良好的起泡有益效果以及良好的成品外观。如果第一非离子结构单元以小于65摩尔％存在并且如果第二阳离子结构单元以大于30摩尔％存在，则起泡有益效果或成品外观开始变差，例如漂洗泡沫体积可能显著增大，或者成品不再透明而是看起来混浊。类似地，如果第一非离子结构单元以大于85摩尔％存在并且如果第二阳离子结构单元以小于10摩尔％存在，则漂洗泡沫体积增至对于本发明的目的而言不再被接受的水平。
阳离子聚合物中的第三结构单元是衍生自(甲基)丙烯酸(AA)或其酸酐的阴离子结构单元。优选地，阳离子聚合物可包含约0.1摩尔％至约35摩尔％，优选地0.2摩尔％至约20摩尔％，更优选地约0.5摩尔％至约10摩尔％，并且最优选地约1摩尔％至约5摩尔％的第三阴离子结构单元。
所存在的相对较小量(例如1摩尔％至5摩尔％)的第三阴离子结构单元有助于增大所得的聚合物的亲水性，并且可继而导致更好的清洁，尤其是更好的粘土去除。过多的第三阴离子结构单元(例如大于30摩尔％)可损害所得的聚合物的起泡有益效果。
在本发明的一个具体的实施方案中，阳离子聚合物是实质上由以下项组成的三元共聚物：(i)约55摩尔％至约85摩尔％的第一非离子结构单元；(ii)约15摩尔％至约60摩尔％的第二阳离子结构单元；以及(iii)约0.2摩尔％至约20摩尔％，并且优选地约0.5摩尔％至约10摩尔％的第三阴离子结构单元。在本发明的最优选的实施方案中，阳离子聚合物是实质上由以下项组成的三元共聚物：(i)约65摩尔％至约80摩尔％的第一非离子结构单元；(ii)约15摩尔％至约30摩尔％的第二阳离子结构单元；以及(iii)约1摩尔％至约5摩尔％的第三阴离子结构单元。
第二阳离子结构单元(ii)与第三阴离子结构单元(iii)的摩尔比优选地为约1.5至约30，更优选地约2至约20，并且最优选地约3至约10。这确保所得的聚合物携带净阳离子电荷和适当的总体电荷密度，这对于实现期望的起泡性能是重要的。本发明的阳离子聚合物优选地具有在约0.05毫当量/g至约10毫当量/g，优选地约0.5毫当量/g至约5毫当量/g，并且更优选地约1毫当量/g至约4毫当量/g范围内的阳离子(或正)电荷密度。
如上文指定的阳离子聚合物的第一、第二和第三结构单元的特定摩尔百分比范围对于优化包含此类阳离子聚合物的衣物洗涤剂组合物在洗涤循环和漂洗循环期间生成的起泡特征是重要的。另外，包含本发明的阳离子聚合物的成品的相稳定性可受到阳离子聚合物中相应结构单元的摩尔百分比范围的影响，该摩尔百分比范围也被小心地选择成使成品的相分离最小化。
阳离子聚合物的重均分子量(Mw)可在约1,000道尔顿至约300,000道尔顿，优选地约10,000道尔顿至约250,000道尔顿，并且更优选地约20,000道尔顿至约200,000道尔顿。特定的分子量范围有效地降低在它们暴露于多次洗涤之后织物中常见的白度损失。已知阳离子聚合物有助于织物白度损失，这对于此类聚合物的广泛使用是一个限制因素。通过控制上述特定范围内的阳离子聚合物分子量，织物白度损失可相比于常规阳离子聚合物有效地降低。另外，成品流变特性也可受到阳离子聚合物的分子量的影响。因此，本发明的阳离子聚合物的分子量也被小心地选择成用于使对成品流变特性的不利影响最小化。
衣物洗涤剂组合物中的阳离子聚合物用于改善起泡特征的用途
本发明发现与类似配方但无此类阳离子聚合物的组合物相比，上述阳离子聚合物在以0.01重量％至15重量％范围内的量用于衣物洗涤剂组合物时有效地改善此类衣物洗涤剂组合物的起泡特征。
优选但非必要地，阳离子聚合物以0.05重量％至约10重量％，更优选地约0.1重量％至约5重量％，并且最优选地约0.2重量％至约1重量％范围内的量提供于清洁或衣物洗涤剂组合物中。另外，优选但并非必要的是，阳离子聚合物基本上不含载体颗粒或涂层。这是有利的，因为其避免与引入这些材料相关的额外步骤和成本。
包含本发明的阳离子聚合物的衣物洗涤剂组合物的特征在于由以下定义的改善的起泡特征：(1)大于90％，优选地大于95％，并且更优选地大于100％的洗涤泡沫指数(WSI)；以及(2)小于50％，优选地小于45％，并且更优选地小于40％的漂洗泡沫指数(RSI)，如通过下文所述的起泡特征测试测定。优选地，本发明的衣物洗涤剂组合物具有由大于约95％的WSI并且小于约45％的RSI定义的最佳起泡特征。更优选地，本发明的衣物洗涤剂组合物具有由大于约100％的WSI并且小于约40％的RSI定义的最佳起泡特征。
本发明的衣物洗涤剂组合物可用于诸如以下应用：自动洗衣机衣物洗涤、半自动洗衣机衣物洗涤(即需要至少一个或两个手动步骤的洗衣机)、手洗等。优选地，衣物洗涤剂组合物被指定用于手洗衣物洗涤剂产品。
衣物洗涤剂组合物可为任何形式，即液体形式；乳液形式；糊剂形式；凝胶形式；喷剂或泡沫形式；固体形式，诸如粉末、颗粒、附聚物、片剂、小袋和条块；以双隔室或多隔室容器或小袋形式递送的类型形式；预湿或干燥擦拭物形式(即液体洗涤剂组合物与非织造材料结合，或者粉末洗涤剂组合物与非织造材料结合)，消费者可用水对其进行活化；以及其它均相或多相消费者清洁产品形式。
本发明的衣物洗涤剂组合物优选地为液体衣物洗涤剂。液体衣物洗涤剂组合物具有约1厘泊至约2000厘泊(1mPa·s至2000mPa·s)、或约200厘泊至约800厘泊(200mPa·s至800mPa·s)的粘度。粘度可使用Brookfield粘度计，2号转子，以60RPM/s测定，在25℃下测量。包括容纳在封装产品和/或组合剂量产品中的液体组合物，此时组合物包括两个或更多个可共同分配的独立部分。更优选地，液体衣物洗涤剂组合物被指定用于手洗，在这种情况下对消费者来说，改善的泡沫有益效果或优异的起泡特征最为明显。液体衣物洗涤剂组合物优选地包含水作为含水载体，并且液体衣物洗涤剂组合物也可只包含水作为载体、或包含一种或多种有机溶剂与水的混合物作为一种或多种载体。合适的有机溶剂是直链或支链的低级C1-C8醇、二醇、甘油或二醇类；低级胺溶剂，诸如C1-C4链烷醇胺、以及它们的混合物。示例性的有机溶剂包括1,2-丙二醇、乙醇、甘油、单乙醇胺和三乙醇胺。载体通常以按液体组合物的总重量计在约0.1％至约98％，优选地约10％至约95％，更优选地约25％至约75％的范围内的水平存在于液体组合物中。在一些实施方案中，水为载体的约85重量％至约100重量％。在其它实施方案中，水不存在，并且组合物是无水的。由本发明提供的高度优选的组合物是澄清的各向同性液体。
本发明的衣物洗涤剂组合物优选地为碱制剂，即其特征在于(所测量的净)pH等于或大于约7。通过向组合物中调整加入足以获得期望的净pH的水平的碱性中和剂诸如氢氧化钠或氢氧化钠溶液，提供了洗涤剂组合物的净pH。
本发明的衣物洗涤剂组合物可包含一种或多种表面活性剂，按组合物的总重量计，这些表面活性剂的量在约1％至约80％，更优选地约1％至约50％，并且更优选地约5％至约30％的范围内。利用的去污表面活性剂可以是阴离子型、非离子型、两性离子型、两性型或阳离子型，或者可以包括这些类型的相容混合物。
阴离子表面活性剂是优选的。可用的阴离子表面活性剂本身可为若干种不同的类型。例如，非皂合成阴离子表面活性剂特别适用于本文，其包含水溶性盐，优选地有机硫反应产物的碱金属盐和铵盐，该有机硫反应产物在其分子结构中具有包含约10至约20个碳原子的烷基基团(术语“烷基”包括酰基基团的烷基部分)和磺酸酯基或硫酸酯基。该类合成阴离子表面活性剂的示例包括但不限于：a)具有直链或支链的碳链的烷基硫酸的钠盐、钾盐和铵盐，尤其是通过硫酸化高级醇(C10-C20碳原子)获得的那些，诸如通过还原牛脂或椰子油的甘油酯产生的那些；b)具有直链或支链的碳链的烷基烷氧基硫酸的钠盐、钾盐和铵盐，特别是其中烷基基团包含约10至约20，优选地约12至约18个碳原子，并且其中烷氧基化链具有平均约0.1至约5，优选地约0.3至约4，并且更优选地约0.5至约3范围内的乙氧基化度的那些；c)烷基苯磺酸的钠盐和钾盐，其中烷基基团包含约10至约20个碳原子，为直链或支链的碳链构型，优选地直链碳链构型；d)烷基磺酸的钠盐、钾盐和铵盐，其中烷基基团包含约10至约20个碳原子，为直链或支链的构型；e)烷基磷酸或膦酸的钠盐、钾盐和铵盐，其中烷基基团包含约10至约20个碳原子，为直链或支链的构型，f)烷基羧酸的钠盐、钾盐和铵盐，其中烷基基团包含约10至约20个碳原子，为直链或支链的构型，以及它们的组合；g)烷基酯磺酸的钠盐、钾盐和铵盐，例如式R-CH(SO3M)-CH2COOR'，或烷基酯硫酸的钠盐、钾盐和铵盐，例如式R-CH(OSO3M)-CH2COOR'，其中R表示C10-C20并且优选地C10-C16直链或支链的烷基基团，R'表示C1-C6并且优选地C1-C3烷基基团，并且M表示钠、钾或铵阳离子。
为实践本发明，尤其优选包含以下物质的阴离子表面活性剂体系：C10-C20直链烷基苯磺酸盐、具有在约0.1至约5(优选地约0.3至约4，并且更优选地约0.5至约3，这特别有利于改善洗涤剂组合物的起泡特征)范围内的重均烷氧基化度的C10-C20直链或支链的烷基烷氧基硫酸盐、或它们的混合物。更优选地，本发明的表面活性剂体系富含C10-C20直链或支链的烷基烷氧基硫酸盐(AES)，即一种或多种AES表面活性剂以等于或大于表面活性剂体系包含的任何其它去污表面活性剂的量存在，诸如C10-C20直链烷基苯磺酸盐或非离子表面活性剂。还更优选地，本发明的表面活性剂体系由按所述表面活性剂体系的总重量计50％或更大，并且最优选地60％或更大的一种或多种AES表面活性剂构成，该AES表面活性剂优选但并非必要地具有在约0.5至约3范围内的重均烷氧基化度。不受任何理论的约束，据信富烷基烷氧基硫酸盐的表面活性剂体系可有助于进一步改善本发明的阳离子聚合物的起泡有益效果。
阴离子表面活性剂可以按组合物的总重量计在约1重量％至约50重量％，更优选地约2重量％至约40重量％，并且更优选地约5重量％至约30重量％范围内的水平提供于本发明的衣物洗涤剂组合物中。在一个特别优选的实施方案中，本发明的衣物洗涤剂组合物是液体衣物洗涤剂组合物，该液体衣物洗涤剂组合物包含约1重量％至约50重量％的一种或多种阴离子表面活性剂，该阴离子表面活性剂选自C10-C20直链烷基苯磺酸盐、具有在0.1至5.0范围内的重均烷氧基化度的C10-C20直链或支链的烷基烷氧基硫酸盐、C10-C20直链或支链的烷基硫酸盐、C10-C20直链或支链的烷基酯硫酸盐、C10-C20直链或支链的烷基磺酸盐、C10-C20直链或支链的烷基酯磺酸盐、C10-C20直链或支链的烷基磷酸盐、C10-C20直链或支链的烷基膦酸盐、C10-C20直链或支链的烷基羧酸盐、以及它们的组合。更优选地，所述一种或多种阴离子表面活性剂选自C10-C20直链烷基苯磺酸盐、具有在约0.5至约3范围内的重均烷氧基化度的C10-C20直链或支链的烷基烷氧基硫酸盐、具有C10-C20直链或支链的烷基基团的甲基酯磺酸盐、以及它们的组合，并且以在约5重量％至约30重量％的液体衣物洗涤剂组合物的量存在。
高级脂肪酸的水溶性盐(即“皂”)也是本发明的衣物洗涤剂组合物中可用的阴离子表面活性剂。这包括碱金属皂，诸如包含约8至约24个碳原子，并且优选地约12至约18个碳原子的高级脂肪酸的钠盐、钾盐、铵盐和烷基铵盐。皂可通过脂肪和油的直接皂化而制得，或通过游离脂肪酸的中和而制得。特别可用的是衍生自椰子油和牛脂的脂肪酸的混合物的钠盐和钾盐，即牛脂和椰子油的钠皂或钾皂。例如，衣物洗涤剂组合物可为包含约0.1重量％至约5重量％、优选地约0.5重量％至约4重量％、更优选地约1重量％至约3重量％的一种或多种脂肪酸和/或脂肪酸的碱金属盐的液体组合物。可使用的示例性脂肪酸或其盐可选自辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻脑酸、棕榈酸、棕榈油酸、顺式-6-十六碳烯酸、硬脂酸、油酸、反油酸、异油酸、亚油酸、反式亚麻酸、α-反式亚麻酸、花生酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二烷酸、芥酸和二十二碳六烯酸、以及它们的盐。另外，优选的是本发明的液体衣物洗涤剂组合物包含一种或多种饱和脂肪酸或其盐，诸如辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、二十二烷酸、以及它们的盐。在以上列出的饱和脂肪酸中，月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸以及它们的盐是特别优选的。然而，在本发明的某些优选的实施方案中，衣物洗涤剂组合物包含相对低水平的脂肪酸或盐，例如优选地不超过约3重量％，更优选地不超过约2重量％，并且最优选地不超过约1重量％，所述衣物洗涤剂组合物实质上不含脂肪酸或其盐。
非离子表面活性剂也可包含在本发明的表面活性剂体系中，其包括式R1(OC2H4)nOH的那些，其中R1为C8-C18烷基基团或烷基苯基基团，并且n为约1至约80。特别优选的是具有约1至约20的平均烷氧基化度的C8-C18烷基烷氧基化醇。非离子表面活性剂可以在约0.05重量％至约20重量％，优选地约0.1重量％至约10重量％，并且最优选地约1重量％至约5重量％范围内的水平提供于衣物洗涤剂组合物中。然而，在本发明的某些优选的实施方案中，衣物洗涤剂组合物包含相对低水平的非离子表面活性剂，例如不超过约3重量％，更优选地不超过约2重量％或1重量％，并且最优选地所述衣物洗涤剂组合物实质上不含非离子表面活性剂。
可用于本文的其它表面活性剂包括两性表面活性剂、两性离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。此类表面活性剂用于衣物洗涤剂是众所周知的，并且通常以约0.2重量％、0.5重量％或1重量％至约10重量％、20重量％或30重量％的水平存在。
在本发明的一个优选但并非必要的实施方案中，衣物洗涤剂组合物包含约0.5重量％至约20重量％的一种或多种两性表面活性剂和/或两性离子表面活性剂。优选的两性表面活性剂选自例如氧化胺表面活性剂，诸如例如烷基二甲基氧化胺或烷基酰氨基丙基二甲基氧化胺，更优选地烷基二甲基氧化胺并且尤其是椰油二甲基氧化胺。氧化胺可具有直链的或中间支化的烷基部分。典型的直链氧化胺的特征在于式R1–N(R2)(R3)-O，其中R1是C8-18烷基，并且其中R2和R3独立地选自C1-3烷基和C1-3羟烷基，诸如甲基、乙基、丙基、异丙基、2-羟乙基、2-羟丙基和3-羟丙基。如本文所用，“中间支化的”意指氧化胺具有一个含n1个碳原子的烷基部分，在烷基部分上具有一个含n2个碳原子的烷基支链。烷基支链位于烷基部分上氮原子的α碳原子。这种类型支化的氧化胺在本领域作为内氧化胺也是已知的。n1和n2的总和为约10至约24个碳原子，优选地约12至约20个碳原子，并且更优选地约10至约16个碳原子。一个烷基部分的碳原子数(n1)应该与一个烷基支链的碳原子数(n2)近似相同，使得一个烷基部分和一个烷基支链是对称的。如本文所用，“对称的”意指在至少约50重量％，更优选地至少约75重量％至约100重量％的可用于本文的中间支化的氧化胺中|n1–n2|小于或等于5，优选地4，更优选地0至4个碳原子。特别优选的两性表面活性剂为C10-C14烷基二甲基氧化胺。优选的两性离子表面活性剂为甜菜碱表面活性剂，诸如例如烷基甜菜碱、烷基酰氨基甜菜碱、咪唑啉盐甜菜碱(amidazoliniumbetaines)、磺基甜菜碱(sulfobetaines)(也称为磺基甜菜碱(sultaines))以及磷酸甜菜碱。特别优选的甜菜碱是椰油酰胺丙基甜菜碱。
在一个特别优选的实施方案中，本发明的液体衣物洗涤剂组合物包含：(1)约0.2重量％至约1重量％的阳离子聚合物，其具有约30,000道尔顿至约200,000道尔顿的分子量并且实质上由以下项组成：65摩尔％至80摩尔％的衍生自(甲基)丙烯酰胺(AAm)的第一非离子结构单元，15摩尔％至30摩尔％的衍生自二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)的第二阳离子结构单元，1摩尔％至5摩尔％的衍生自(甲基)丙烯酸(AA)或其酸酐的第三阴离子结构单元；以及(2)约5重量％至约30重量％的一种或多种阴离子表面活性剂，该阴离子表面活性剂选自C10-C20直链烷基苯磺酸盐、具有在约0.5至约3范围内的重均烷氧基化度的C10-C20直链或支链的烷基烷氧基硫酸盐、具有C10-C20直链或支链的烷基基团的甲基酯磺酸盐、以及它们的组合。
附加的衣物洗涤剂成分
衣物洗涤剂的余量通常包含约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约60重量％的助剂成分。
用于衣物洗涤剂产品的合适的助剂成分包括：助洗剂、螯合剂、染料转移抑制剂、分散剂、流变改性剂、酶和酶稳定剂、催化材料、漂白活性剂、过氧化氢、过氧化氢源、预成形的过酸、聚合物分散剂、粘土污垢去除/抗再沉积剂、增白剂、抑泡剂、染料、光漂白剂、结构增弹剂、织物软化剂、载体、水溶助长剂、加工助剂、溶剂、调色剂、抗菌剂、游离香料油、和/或颜料。合适的助剂成分和使用水平在本领域中是公知的。这些助剂成分的明确性质以及它们在衣物洗涤剂组合物中的水平将取决于因素如组合物的具体类型以及它将被使用的衣物洗涤过程的性质。
如果本发明的衣物洗涤剂组合物以粉末形式提供，则其还可尤其优选包含低水平助洗剂或甚至实质上不含助洗剂的粉末。术语“实质上不含”意指组合物“不含刻意加入的”量的该种成分。在一个优选的实施方案中，本发明的衣物洗涤剂组合物不含助洗剂。
当本发明的衣物洗涤剂组合物是液体洗涤剂产品时，其可包含外部结构剂，该外部结构剂可以按该组合物的总重量计在约0.001％至约1.0％，优选地约0.05％至约0.5％，更优选地约0.1％至约0.3％范围内的量存在。合适的外部结构剂包括：(i)非聚合型含羟基结晶材料，该材料在液体基质中原位结晶时可在整个基质中形成螺纹状结构体系。此类材料通常可表征为结晶的含羟基脂肪酸、脂肪酸酯或脂肪族蜡；以及(ii)聚合结构剂，诸如聚丙烯酸酯及其衍生物；丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯的共聚物。为实践本发明，特别优选的外部结构剂为氢化蓖麻油，氢化蓖麻油也称为三羟基硬脂酸甘油酯，并且可以商品名商购获得。
此类液体衣物洗涤剂组合物还可包含约0.2重量％至约1重量％的硅氧烷衍生的消泡剂。
在本发明的一个具体的实施方案中，将硅氧烷衍生的消泡剂与阳离子聚合物结合使用。虽然对于实施本发明不是必要的，此类硅氧烷衍生的消泡剂还可改善衣物洗涤剂组合物的起泡特征。
硅氧烷衍生的消泡剂可为任何合适的有机硅氧烷，包括但不限于：(a)非官能化硅氧烷，诸如聚二甲基硅氧烷(PDMS)；和(b)官能化硅氧烷，诸如具有一个或多个官能团的硅氧烷，该官能团选自氨基、酰氨基、烷氧基、烷基、苯基、聚醚、丙烯酸根、硅烷基、巯丙基、羧酸根、硫酸根、磷酸根、季铵化氮、以及它们的组合。在典型的实施方案中，适用于本文的有机硅氧烷在20℃下具有在约10CSt(厘沲)至约700,000CSt范围内的粘度。在其它实施方案中，合适的有机硅氧烷具有约10CSt至约100,000CSt的粘度。
聚二甲基硅氧烷(PDMS)可为直链的、支链的、环状的、接枝或交联的或环状的结构。在一些实施方案中，洗涤剂组合物包含在20℃下具有约100CSt至约700,000CSt的粘度的PDMS。示例性的官能化硅氧烷包括但不限于氨基硅氧烷、酰氨基硅氧烷、硅氧烷聚醚、烷基硅氧烷、苯基硅氧烷和季硅氧烷。优选类别的官能化硅氧烷包括二胺与环氧化物反应产生的阳离子硅氧烷。本发明组合物的一个实施方案包含有机硅氧烷乳液，其包含在乳化剂(通常为阴离子表面活性剂)存在下分散在合适载体(通常为水)中的有机硅氧烷。在另一个实施方案中，有机硅氧烷为具有在约1nm至约150nm，或约10nm至约100nm，或约20nm至约50nm范围内的平均粒度的微乳液形式。
如上文提及的硅氧烷衍生的消泡剂可以按组合物的总重量计在约0.01％至约5％，优选地约0.1％至约2％，并且更优选地约0.2％至约1％范围内的量存在于衣物洗涤剂组合物中。
衣物洗涤剂粉末包含低水平的助洗剂，或甚至实质上不含助洗剂，也可能是尤其优选地。术语“实质上不含”意指组合物“不含刻意加入的”量的该种成分。在一个优选的实施方案中，本发明的衣物洗涤剂组合物不含助洗剂。
制备衣物洗涤剂组合物的方法
可采用任何合适的方式将如上文所述的阳离子聚合物和各种其它成分掺入本发明的衣物洗涤剂组合物中，并且一般来讲，可涉及任何混合顺序或加入顺序。
例如，可将来自制造商的按原样的阳离子聚合物直接引入最终组合物的其它组分中的两种或更多种的预成形混合物中。这可在制备最终组合物过程中的任何时刻进行，包括在配制过程的最后。即，可将阳离子聚合物加入到预制备的液体衣物洗涤剂以形成本发明最终组合物。
在另一个示例中，阳离子聚合物可与表面活性剂、或乳化剂、或分散剂、或悬浮剂预混以形成乳液、胶乳、分散体、悬浮液等等，然后将其与最终组合物的其它组分混合。这些组分可以任何顺序并且在制备最终组合物过程中的任何时刻加入。
第三示例涉及将阳离子聚合物与最终组合物的一种或多种助剂混合，并将该预混物加入到剩余的助剂混合物中。
使用衣物洗涤剂组合物的方法
本发明涉及一种清洁织物的方法，该方法包括以下步骤：(i)提供如上所述的衣物洗涤剂；(ii)通过用水稀释有效量的衣物洗涤剂来形成衣物洗涤液体；(iii)在衣物洗涤液体中洗涤织物；以及(iv)在水中漂洗织物，其中在漂洗2次或不足2次之后，优选地在漂洗1次之后，衣物洗涤液体基本上不含泡沫，或者衣物洗涤液体的表面积的至少75％、优选地至少85％、更优选地至少95％、并且甚至更优选地至少99％不含泡沫。
本发明还涉及一种在衣物洗涤期间节省水的方法，该方法包括以下步骤：(i)提供如上所述的衣物洗涤剂组合物；(ii)在容器中用洗涤水稀释有效量的衣物洗涤剂组合物，以形成衣物洗涤液体；(iii)在衣物洗涤液体中洗涤衣物；以及(iv)漂洗衣物，其中在漂洗2次或不足2次之后，优选地在漂洗1次之后，衣物洗涤液体基本上不含泡沫。
衣物洗涤剂组合物的“有效量”意指约20g至约300g的产品溶解或分散于约5L至约65L体积的洗涤溶液中。水温可在约5℃至约100℃的范围内。基于体积的稀释系数可在20至5000，优选地100至1500，并且更优选地500至1000的范围内。水与织物比率可为约1:1至约30:1。可将衣物洗涤剂组合物以达到约500ppm至约15,000ppm，优选地约1,000ppm至约10,000ppm，更优选地约2,000ppm至约5,000ppm，并且最优选地约3,000ppm至约4,000ppm的洗涤中(即洗涤溶液中)浓度的量来投配。在织物衣物洗涤组合物的情况下，用量还可不仅取决于污垢和污渍的类型和严重度，而且取决于洗涤水温度、洗涤水的体积和洗衣机的类型(例如顶部加载式、前加载式、顶部加载式、垂直轴日式自动洗衣机)而变化。
洗涤织物的方法可在顶部加载式或前加载式的自动洗衣机中进行，或可用于手洗衣物洗涤应用中(这在本发明中是特别优选的)。
测试方法
测定本发明的包含阳离子聚合物的组合物的特性的各种技术在本领域中是已知的。但必须使用以下测定法，才能全面理解本文所述和受权利要求书保护的发明内容。
测试1：测量重均分子量(Mw)
本发明的聚合物材料的重均分子量(Mw)通过具有示差折光率检测器(RI)的尺寸排阻色谱法(SEC)来测定。一种合适的仪器为使用1.2版GPC/SEC软件的GPC-MDS体系(Agilent，Santa Clara，USA)。使用三个彼此以线性串联直接接合的亲水性羟化聚甲基丙烯酸甲酯凝胶柱(Ultrahydrogel 2000-250-120，由Waters，Milford，USA制造)以及通过0.22μm孔径GVWP膜过滤器(MILLIPORE，Massachusetts，USA)过滤的0.1M氯化钠和0.3％三氟乙酸的DI水溶液，进行SEC分离。RI检测器需要保持在比环境温度高约5℃至10℃的恒定温度下，以避免基线漂移。将其设定至35℃。SEC的注射体积为100μL。流量设定为0.8mL/min。对测试聚合物的测量而言，针对来自Polymer Standard Service(PSS，MainzGermany)的一组10个窄分布的聚(2-乙烯基吡啶)标准物进行计算和校准，该标准物具有以下峰值分子量：Mp＝1110g/mol；Mp＝3140g/mol；Mp＝4810g/mol；Mp＝11.5k g/mol；Mp＝22k g/mol；Mp＝42.8k g/mol；Mp＝118k g/mol；Mp＝256k g/mol；Mp＝446k g/mol；以及Mp＝1060k g/mol。
通过将浓缩聚合物溶液溶解于上述0.1M氯化钠和0.3％三氟乙酸的DI水溶液中，制备每个测试样品，以得到具有1mg/mL至2mg/mL的聚合物浓度的测试样品。允许样品溶液静置12小时以完全溶解，并且然后充分搅拌并且使用5mL注射器，通过0.45μm孔径尼龙膜(由WHATMAN，UK制造)过滤到自动取样小瓶中。以类似方式制备聚合物标准物的样品。对于每个测试聚合物，制备两个样品溶液。将每个溶液测量一次。对两个测量结果取平均，以计算测试聚合物的Mw。
对于每个测量，首先将0.1M氯化钠和0.3％三氟乙酸的DI水溶液注射到柱上作为背景。在其它样品测量之前，对校正样品(1mg/mL聚环氧乙烷溶液，其中Mp＝111.3k g/mol)进行六次分析，以便验证体系的可重复性和准确性。
使用仪器附带的软件，并且选择适用于窄标准物校准建模的菜单选项，计算测试样品聚合物的重均分子量(Mw)。使用三阶多项式曲线，以使校准曲线与由聚(2-乙烯基吡啶)标准物测得的数据点拟合。基于由RI检测器所检测的信号的强度，选择用于计算重均分子量的数据区。选择其中RI信号大于相应基线噪音水平3倍的数据区，并且将该数据区包括在Mw计算中。弃去所有其它数据区，并且将其排除在Mw计算之外。对于落在校正范围之外的那些区，将校准曲线外推以用于Mw计算。
为了测量包含不同分子量的聚合物的混合物的测试样品的平均分子量，将所选数据区切割成多个等间距部分。来自所选区的每个部分的高度或Y值表示特定聚合物(i)的丰度(Ni)，并且来自所选区的每个部分的X值表示特定聚合物(i)的分子量(Mi)。然后基于上文所述公式即Mw＝(Σi Ni Mi2)/(Σi Ni Mi)，计算测试样品的重均分子量(Mw)。
测试2：通过HPLC量化单体
通过高压液相色谱法(HPLC)定量测定阳离子聚合物中单体中的每一种，根据如下：
测量装置： L-7000系列(Hitachi Ltd.)
检测器： 紫外检测器，L-7400(Hitachi Ltd.)
色谱柱： SHODEX RSpak DE-413(Showa Denko K.K.出品)
温度： 40℃
洗脱液： 0.1％磷酸水溶液
流速： 1.0mL/min
测试3：性能评估(起泡特征测试)
本文洗涤剂组合物的起泡特征通过采用泡沫圆筒测试仪(SCT)来测量。SCT具有一组共8个圆筒。每个圆筒的长度通常为60cm，并且直径通常为9cm，并且可以20转/分钟(rpm)至22rpm的速率一起旋转。使用本方法测定衣物洗涤剂的性能，以获得有关生成泡沫的能力及其泡沫稳定性和漂洗泡沫性能的读数。以下因素影响结果并因此应适当地控制：(a)溶液中洗涤剂的浓度，(b)水硬度，(c)水的水温，(d)转速和转数，(e)溶液中的污垢负荷，和(f)管内部的清洁度。
通过将包含本发明的阳离子聚合物或未落在本发明范围之内的比较阳离子聚合物的衣物洗涤剂在洗涤阶段期间生成的泡沫高度与不包含任何阳离子聚合物的对照衣物洗涤剂进行比较，对性能进行测定。通过记录泡沫总高度(即泡沫加上洗涤液体的高度)减去洗涤液体独自的高度得到的值，来测量每个测试组合物生成的泡沫高度。
1.称取1.5克的产品并将其溶解于具有约16gpg的水硬度的300ml水中至少15min，以形成包含约5000ppm的测试产品的溶液。同时溶解样品。
2.把样品等分试样倒入多根管中。装上橡皮塞，并且将管锁定就位。
3.旋转10转。将管锁定在直立位置。等待1min并从左到右迅速(约10秒)检查泡沫高度。记录泡沫总高度(即泡沫加上洗涤液体的高度)和洗涤液体独自的高度得到的值。这代表10转之后的数据。
4.旋转附加的20转。这代表30转之后的数据。从左到右记录各管的数据。
5.再旋转20转。这代表50转之后的数据。从左到右记录各管的读数。将该步骤再重复一次；因此，收集70转之后的数据。
6.打开管。将1片带有粘土的织物和1/4片带有脏污烹饪油(DCO)的织物加入每个管中。装上橡皮塞。旋转20转。这代表90转之后的数据。记录各管读数。将该步骤重复一次；因此，收集110转之后的数据。
加入人造污垢旨在模拟真实的洗涤条件，因为在真实的情况下，较多污垢从正被洗涤的织物上洗下，随即溶解到洗涤液体中。因此，本测试用于测定组合物的初始起泡特征，以及该组合物在洗涤循环中的起泡特征。
(注意：带有粘土的织物的制备如下实施：
·经由搅拌将20g的BJ-粘土(粘土收集自中国北京地面下15cm)分散到80ml的DI水中，以制备粘土悬浮液。
·在制备过程期间持续搅拌悬浮液，同时将2g的此类粘土悬浮液刷涂到10cm*10cm棉织物的中央，以形成圆形污渍(d＝5cm)。
·将带有粘土的棉织物在室温下放置干燥，并且然后将其用于性能评估。
带有DCO的织物的制备如下实施：
·在150℃至180℃下使用100克的花生油，将20克的咸鱼油炸2小时，以形成脏污烹饪油(DCO)。
·将0.6ml的DCO刷涂到10cm*10cm棉织物的中央，以形成圆形污渍(d＝5cm)。
·将10cm*10cm棉织物切割成4个相等的片，并且使用一个进行性能评估。
7.将37.5ml溶液从管轻轻倒入烧杯中，并将262.5ml具有期望硬度水平的水加入到烧杯中，以制备共300ml的1/8稀释的溶液。处理管中剩余的溶液并用自来水洗涤该管。将300ml 1/8稀释的溶液倒入同一根管中。
8.旋转20转。这代表130转之后的数据。从左到右记录各管的读数。将该步骤重复一次；因此，收集150转之后的数据。
9.将150ml溶液从管轻轻倒入烧杯中，并将150ml具有期望硬度水平的水加入到烧杯中，以制备共300ml的1/16稀释的溶液。处理管中剩余的溶液并用自来水洗涤该管。将300mL 1/16稀释的溶液倒入同一根管中。重复步骤8。收集190转之后的数据。
10.在典型的起泡特征测试中，将步骤1至9重复至少一次以确保测试的重复性。
11.数据分析：泡沫类别分解
通过使每次平行测定的高度数据取平均，计算上述不同类别的平均泡沫高度。
通过以下计算洗涤泡沫指数(WSI)：用洗涤循环期间观察到稳定泡沫时(即90至110转)对照样品生成的平均泡沫高度(WSHC)除以测试样品(即包含本发明的阳离子聚合物)生成的泡沫高度(WSHT)，并且然后转化成百分比，如下所示：
由WSI表明，洗涤循环期间由包含阳离子聚合物的测试样品生成的泡沫量与不含任何此类阳离子聚合物的对照样品生成的泡沫量相比孰多孰少。因此，WSI百分比越高，洗涤期间生成的泡沫越多，并且性能也就越好。
通过以下计算漂洗泡沫指数(RSI)：用1/8漂洗循环期间(即130至150转)对照样品生成的平均泡沫高度(RSHC)除以测试样品生成的泡沫高度(RSHT)，并且然后转化成百分比，如下所示：
另一方面，由RSI表明，漂洗循环期间由包含阳离子聚合物的测试样品留下的泡沫量与不含任何此类阳离子聚合物的对照样品留下的泡沫量相比孰多孰少。因此，RSI百分比越低，漂洗期间实现的泡沫减少程度越大，并且性能也就越好。
如在本发明含义之内定义的最佳起泡特征包括大于90％的WSI和小于50％的RSI，优选地大于95％的WSI和小于45％的RSI，并且更优选地大于100％的WSI(即洗涤期间的促泡效应)和小于40％的RSI。
实施例
I.阳离子聚合物实施例
以下是落在本发明范围之内(即本发明实施例)或本发明范围之外(即比较例)的示例性阳离子聚合物的列表。
表I
II.示出具有不同AAm/DADMAC/AA摩尔百分比的本发明和比较阳离子聚合物的起 泡特征和相稳定性的比较测试
制备九种(9)测试液体衣物洗涤剂组合物，包括：(1)对照组合物，该对照组合物不含阳离子聚合物，(2)5种本发明组合物，该本发明组合物中的每一种包含与对照组合物相同的成分，但还包含0.5重量％的本发明范围之内的本发明聚合物(上文实施例I的本发明聚合物1至5)；以及(3)3种比较组合物，该比较组合物中的每一种包含与对照组合物相同的成分，但还包含0.5重量％的落在本发明范围之外的比较聚合物(来自上文实施例I的比较聚合物A至C)。以下是对照组合物的详细组成分解：
表II
通过使每种组合物溶解于具有16gpg的水硬度水平的水中以形成包含5000ppm测试组合物的洗涤衣物的液体，对这九种(9)测试组合物中的每一种进行如上文所述的起泡特征测试。将泡沫测试重复两次，并且记录平均数据。基于对此类组合物所测的洗涤泡沫体积和漂洗泡沫体积与对照组合物进行比较，计算三种(3)比较组合物和五种(5)本发明组合物中的每一者的洗涤泡沫指数(WSI)和漂洗泡沫指数(RSI)。以下为测量结果：
表III
*90至110转下所测量的泡沫稳定性。
**130至150转下所测量的第一漂洗泡沫。
***本文通过在制备组合物之后，将组合物置于约2.5cm直径的透明玻璃管中约24小时，在视觉上确定相稳定性。视觉透明的产物被视为相稳定，而视觉混浊的产物被视为不稳定且相分离，但可存在不同程度的相分离。
以上数据示出所有的本发明聚合物提供最佳起泡特征，即大于90％的WSI和小于50％的RSI，而所有比较聚合物由于高RSI而无法提供此类最佳起泡特征。在本发明的聚合物中，本发明实施例3至5由于更好的起泡特征以及更好的相分离而被更优选。本发明实施例1至2虽然具有最佳起泡特征，但由于相对低的AAm摩尔百分比和相对高的DADMAC摩尔百分比而表现出一些程度的相分离，并因此较不优选。
III.示例性衣物洗涤剂组合物
(A).重垢型粉末洗涤剂
通过将下文所列的成分经由常规的方法混合而制备以下重垢型粉末洗涤剂。此类重垢型液体洗涤剂用于洗涤织物，然后通过挂干和/或机器干燥来将织物干燥。在干燥之前和/或期间，此类织物可用织物增强剂进行处理。此类织物表现出干净的外观并具有柔软感觉。
表IV
(B).重垢型液体洗涤剂
通过将下文所列的成分经由常规的方法混合而制备以下重垢型液体洗涤剂。此类重垢型液体洗涤剂用于洗涤织物，然后通过挂干和/或机器干燥来将织物干燥。在干燥之前和/或期间，此类织物可用织物增强剂进行处理。此类织物表现出干净的外观并具有柔软感觉。
表V
表VI
表VII
表VIII
(C).织物增强剂
可通过按所示比例将所列成分混合在一起来制备织物增强组合物：
表IX
(D).漂洗添加剂
可通过按所示比例将所列成分混合在一起来制备漂洗添加剂组合物：
表X
除非明确排除或换句话讲有所限制，否则本文引用的每篇文献(包括任何交叉引用或相关的专利或专利申请)全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。另外，当本发明中的术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中的相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出多个其他变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖落入本发明的范围内的所有此类变化和修改。

Claims (15)

1.阳离子聚合物用于改善衣物洗涤剂组合物的起泡特征的用途，其中所述阳离子聚合物以0.01重量％至15重量％的量存在于所述衣物洗涤剂组合物中，并且其中所述阳离子聚合物包含：
(i)35摩尔％至85摩尔％的第一非离子结构单元，所述第一非离子结构单元衍生自(甲基)丙烯酰胺(AAm)；
(ii)10摩尔％至65摩尔％的第二阳离子结构单元；以及
(iii)0.1摩尔％至35摩尔％的第三阴离子结构单元，所述第三阴离子结构单元衍生自(甲基)丙烯酸(AA)或其酸酐，
其中(i)至(iii)的总摩尔％合计达100摩尔％，其中(ii)与(iii)的摩尔比大于1，并且其中所述阳离子聚合物的特征在于重均分子量(Mw)在1,000道尔顿至300,000道尔顿的范围内。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述衣物洗涤剂组合物的特征在于pH等于或大于7，并且其中所述衣物洗涤剂组合物还包含1重量％至50重量％的一种或多种阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂选自C10-C20直链烷基苯磺酸盐、具有在0.1至5.0范围内的重均烷氧基化度的C10-C20直链或支链的烷基烷氧基硫酸盐、C10-C20直链或支链的烷基硫酸盐、C10-C20直链或支链的烷基酯硫酸盐、C10-C20直链或支链的烷基磺酸盐、C10-C20直链或支链的烷基酯磺酸盐、C10-C20直链或支链的烷基磷酸盐、C10-C20直链或支链的烷基膦酸盐、C10-C20直链或支链的烷基羧酸盐、以及它们的组合。
3.根据权利要求1或2所述的用途，其中所述阳离子聚合物的所述第二阳离子结构单元衍生自单体，所述单体选自二烯丙基二甲基铵盐(DADMAS)、丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(DMAM)、[2-(甲基丙烯酰氨基)乙基]三甲基铵盐、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺(DMAPA)、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)、丙烯酰氨基丙基三甲基铵盐(APTAS)、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基铵盐(MAPTAS)、季铵化乙烯基咪唑(QVi)、以及它们的组合，其中所述第二阳离子结构单元优选地衍生自二烯丙基二甲基铵盐(DADMAS)，并且更优选地衍生自二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述阳离子聚合物的结构单元(ii)与(iii)的摩尔比在1.5至30，优选地2至20，并且更优选地3至10的范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述阳离子聚合物的重均分子量(Mw)在10,000道尔顿至250,000道尔顿，并且优选地20,000道尔顿至200,000道尔顿的范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述阳离子聚合物包含：
(i)55摩尔％至85摩尔％，并且优选地65摩尔％至80摩尔％的所述第一非离子结构单元；
(ii)15摩尔％至60摩尔％，并且优选地15摩尔％至30摩尔％的所述第二阳离子结构单元；以及
(iii)0.2摩尔％至20摩尔％，优选地0.5摩尔％至10摩尔％，并且更优选地1摩尔％至5摩尔％的所述第三阴离子结构单元。
7.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述衣物洗涤剂组合物为指定的手洗衣物洗涤剂产品。
8.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述衣物洗涤剂组合物具有改善的起泡特征，所述起泡特征的特征在于：(1)大于90％，优选地大于95％，并且更优选地大于100％的洗涤泡沫指数(WSI)；以及(2)小于50％，优选地小于45％，并且更优选地小于40％的漂洗泡沫指数(RSI)，如通过本文所述的起泡特征测试测定。
9.一种液体衣物洗涤剂组合物，所述液体衣物洗涤剂组合物的特征在于pH等于或大于7，所述液体衣物洗涤剂组合物包含：
(A)1重量％至50重量％的一种或多种阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂选自C10-C20直链烷基苯磺酸盐、具有在0.1至5.0范围内的重均烷氧基化度的C10-C20直链或支链的烷基烷氧基硫酸盐、C10-C20直链或支链的烷基硫酸盐、C10-C20直链或支链的烷基酯硫酸盐、C10-C20直链或支链的烷基磺酸盐、C10-C20直链或支链的烷基酯磺酸盐、C10-C20直链或支链的烷基磷酸盐、C10-C20直链或支链的烷基膦酸盐、C10-C20直链或支链的烷基羧酸盐、以及它们的组合；以及
(B)0.01重量％至15重量％的阳离子聚合物，所述阳离子聚合物包含：
(i)35摩尔％至85摩尔％的第一非离子结构单元，所述第一非离子结构单元衍生自(甲基)丙烯酰胺(AAm)；
(ii)10摩尔％至65摩尔％的第二阳离子结构单元；以及
(iii)0.1摩尔％至35摩尔％的第三阴离子结构单元，所述第三阴离子结构单元衍生自(甲基)丙烯酸(AA)或其酸酐，
其中(i)至(iii)的总摩尔％合计达100摩尔％，其中(ii)与(iii)的摩尔比大于1，并且其中所述阳离子聚合物的特征在于重均分子量(Mw)在1,000道尔顿至300,000道尔顿的范围内。
10.根据权利要求9所述的液体衣物洗涤剂组合物，其中所述阳离子聚合物的所述第二阳离子结构单元衍生自单体，所述单体选自二烯丙基二甲基铵盐(DADMAS)、丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(DMAM)、[2-(甲基丙烯酰氨基)乙基]三甲基铵盐、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺(DMAPA)、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)、丙烯酰氨基丙基三甲基铵盐(APTAS)、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基铵盐(MAPTAS)、季铵化乙烯基咪唑(QVi)、以及它们的组合，其中所述第二阳离子结构单元优选地衍生自二烯丙基二甲基铵盐(DADMAS)，并且更优选地衍生自二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)。
11.根据权利要求9或10所述的液体洗涤剂组合物，其中所述阳离子聚合物的结构单元(ii)与(iii)的摩尔比在1.5至30，优选地2至10，并且更优选地3至5的范围内。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的液体洗涤剂组合物，其中所述阳离子聚合物的重均分子量(Mw)在10,000道尔顿至250,000道尔顿，并且优选地20,000道尔顿至200,000道尔顿的范围内。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的液体洗涤剂组合物，其中所述阳离子聚合物包含：
(i)55摩尔％至85摩尔％，并且优选地65摩尔％至80摩尔％的所述第一非离子结构单元；
(ii)15摩尔％至60摩尔％，并且优选地15摩尔％至30摩尔％的所述第二阳离子结构单元；以及
(iii)0.2摩尔％至20摩尔％，优选地0.5摩尔％至10摩尔％，并且更优选地1摩尔％至5摩尔％的所述第三阴离子结构单元。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的液体洗涤剂组合物，所述液体洗涤剂组合物为指定的手洗衣物洗涤剂产品。
15.根据权利要求9至11中任一项所述的液体洗涤剂组合物，所述液体洗涤剂组合物的特征还在于改善的起泡特征，所述起泡特征的特征在于：(1)大于90％，优选地大于95％，并且更优选地大于100％的洗涤泡沫指数(WSI)；以及(2)小于50％，优选地小于45％，并且更优选地小于40％的漂洗泡沫指数(RSI)，如通过本文所述的起泡特征测试测定。
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