CN112868659B

CN112868659B - 一种可施加于用户设备中的组合物及其用途

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Publication number: CN112868659B
Application number: CN202110150912.7A
Authority: CN
Inventors: 张金荣; 霍鑫; 马思边; 夏科锋; 李宇
Original assignee: 3M China Ltd
Current assignee: 3M China Ltd
Priority date: 2021-02-03
Filing date: 2021-02-03
Publication date: 2022-03-11
Anticipated expiration: 2041-02-03
Also published as: CN112868659A

Abstract

本公开提供了一种可施加于用户设备中的组合物及其用途，该组合物包含至少一种式I化合物、至少一种式II化合物、至少一种式III化合物、以及至少一种季铵化合物。该组合物可以方便地用于各种用户设备尤其是电器，更具体地是空调(特别是车载空调)的管路清洗与杀菌；喷洒施加后快速挥发，仅留下季铵化合物持续发挥灭菌作用，无需擦拭；无水分添加，对金属没有腐蚀作用；没有难闻的气味；闪点高，不易燃烧，因而具备现有同类产品所不具备的安全性。

Description

一种可施加于用户设备中的组合物及其用途

技术领域

本公开涉及日用化工领域，涉及一种主要由有机化合物组成的组合物。具体地，本公开涉及一种可施加于用户设备中的组合物及其用途。

背景技术

随着中国经济的飞速发展，人们越来越关注生活的品质和质量。尽管近年来中国开始重视环境治理，但空气污染问题仍时有发生，因此空气质量和空气净化成为被广泛关注的问题。

其中，汽车内部的空气质量越来越受人关注。在一些空气质量较差的城市，驾驶员在开车时须经常关闭车窗，这使他们更加在意车内的空气质量。

业界已有一些关于空气净化的研究。例如，使用活性炭可以吸附挥发性有机化合物和醛。又如，中国发明专利申请CN106675822A公开了一种空调杀菌清洗剂及其制备方法，其中，该杀菌清洗剂包括以质量计的非离子表面活性剂16～20％、阴离子表面活性剂7～10％、杀菌剂3～6％、柠檬酸1.5～3％、水溶性助剂1.5～5％、螯合剂1～3％和水53～70％。

然而，目前还缺少一种具有杀菌功能、但不具有锈蚀副作用、气味清新、并且闪点高从而可以安全使用的杀菌清洗剂(例如，用于汽车空调的杀菌清新剂)。

发明内容

本公开提出了解决上述技术问题中的一项或多项的解决方案。

在本公开内容的第一方面中，提供了一种组合物，其包含如下组分：

组分a)，组分a)为至少一种式(I)化合物：

其中R₁各自独立地选自C_1-6烷基或C_2-6烯基，优选各自独立地选自C_1-3烷基或C_2-3烯基，更优选均为甲基，m和n各自独立地为选自1至6的整数，优选各自独立地为选自1至3的整数，更优选均为1；

组分b)，组分b)为至少一种式(II)化合物：

其中R₂各自独立地选自C_1-6烷基或C_2-6烯基，优选各自独立地选自C_1-3烷基或C_2-3烯基，更优选均为甲基，o为选自1至6的整数，优选为选自1至3的整数，更优选为2；

组分c)，组分c)为至少一种式(III)化合物：

其中R₃各自独立地选自C_1-6烷基或C_2-6烯基，优选各自独立地选自C_1-3烷基或C_2-3烯基，更优选均为甲基，p为选自1至10的整数，优选为选自1至8的整数，更优选为选自3至6的整数，最优选为4；以及

组分d)，组分d)为至少一种季铵化合物。

根据本公开的组合物可用作用户设备的杀菌和清新剂(例如，用作空调清新剂)，具有良好的杀菌功能，施加后无需擦拭，无锈蚀作用，无难闻气味，而且闪点高、不易燃，从而能提高安全性，降低运输和仓储费用。

在本公开的第二方面中，提供一种杀菌剂，该杀菌剂包含上述任一项方案中提供的组合物。

在本公开的第三方面中，提供了上述组合物或杀菌剂施加于用户设备中的用途。

具体实施方式

在以下的说明中，包括某些具体的细节以对各个公开的实施方案提供全面的理解。然而，相关领域的技术人员会认识到，不采用一个或多个这些具体的细节，而采用其它方法、部件、材料等的情况下可实现实施方案。

除非本申请中另外要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”和“包含”应解释为开放式的、含括式的意义，即“包括但不限于”。希望指出的是，在本公开的部分技术方案采用“包括某组分”或者“包含某组分”的基础上，在可选的另外实施方案中，该技术方案(组合物)也可以仅由这些组分组成。此外，组合物中各组分的含量之和为100％。

在整个本说明书中提到的“一实施方案”或“实施方案”或“在另一实施方案中”或“在某些实施方案中”意指在至少一实施方案中包括与该实施方案所述的相关的具体参考要素、结构或特征。因此，在整个说明书中不同位置出现的短语“在一实施方案中”或“在实施方案中”或“在另一实施方案中”或“在某些实施方案中”不必全部指同一实施方案。此外，具体要素、结构或特征可以任何适当的方式在一个或多个实施方案中结合。

应当理解，术语“或”通常以其包括“和/或”的含义而使用，除非文中另外明确地规定。

本文中命名的某些化学基团中的简写符号表示在所指示的化学基团中存在的碳原子总数。例如，C_1-6烷基表示具有总共1至6个碳原子的如下文所定义的烷基，而C_2-6烯基表示具有总共2至6个碳原子的如下文所定义的烯基。简写符号中的碳总数不包含可能存在于所述基团的取代基中的碳。

除非另有相反的说明，否则说明书及所附权利要求中所用的下列术语具有以下的含义：

“烷基”指仅由碳和氢原子组成的，不含不饱和的，且由单键与分子的其余部分相连的直链或支链烃链基团，例如甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基(异丙基)、正丁基、正戊基、1，1-二甲基乙基(叔丁基)等。

“烯基”是指直链或支链的烃链基团，仅由碳与氢原子组成，含有至少一个双键，且其通过单键连接至分子的其余部分，例如乙烯基、丙-1-烯基、丁-1-烯基、戊-1-烯基、戊-1，4-二烯基等。

“芳基”指仅由氢和碳组成的，并且含六至二十个碳原子，尤其是含六至十个碳原子的芳香族单环或多环烃环体系，其中所述环体系可以是部分或完全饱和的。芳基基团包括但不限于芴基、苯基及萘基。

组分a)，组分a)为至少一种式(I)化合物：

其中R₁各自独立地选自C_1-6烷基或C_2-6烯基，m和n各自独立地为选自1至6的整数；

组分b)，组分b)为至少一种式(II)化合物：

其中R₂各自独立地选自C_1-6烷基或C_2-6烯基，o为选自1至6的整数；

组分c)，组分c)为至少一种式(III)化合物：

其中R₃各自独立地选自C_1-6烷基或C_2-6烯基，p为选自1至10的整数；以及

组分d)，组分d)为至少一种季铵化合物。

在某些实施方案中，R₁各自独立地选自C_1-3烷基或C_2-3烯基，m和n各自独立地为选自1至3的整数。在某些具体的实施方案中，R₁均为甲基，m和n均为1。

在某些实施方案中，R₂各自独立地选自C_1-3烷基或C_2-3烯基，o为选自1至3的整数。在某些具体的实施方案中，R₂均为甲基，o为2。

在某些实施方案中，R₃各自独立地选自C_1-3烷基或C_2-3烯基，p为选自1至8的整数。在某些具体的实施方案中，R₃均为甲基，p为选自3至6的整数。在某些更具体的实施方案中，p为4。

在某些实施方案中，季铵化合物为以下的式(IV)化合物：

其中R₄和R₅各自独立地选自C_1-6烷基或C_2-6烯基，R₆和R₇各自独立地选自C_6-20烷基、C_6-20烯基或C_6-20芳基C_1-6烷基，R₈为选自氟、氯、溴和碘的卤素。

在某些具体的实施方案中，R₄和R₅各自独立地选自C_1-3烷基或C_2-3烯基。在某些更具体的实施方案中，R₄和R₅均为甲基。

在某些具体的实施方案中，R₆和R₇各自独立地选自C_8-18烷基、C_8-18烯基或C_6-14芳基C_1-3烷基。在某些更具体的实施方案中，R₆和R₇各自独立地选自C_8-16烷基、C_8-16烯基或C_6-10芳基C_1-3烷基。

在某些具体的实施方案中，R₈为氯或溴。在某些更具体的实施方案中，R₈为氯。

在某些实施方案中，以组合物的总质量计满足以下百分比的一种或更多种：至少一种式(I)化合物的含量为89.0％至97.0％，至少一种式(II)化合物的含量为1.0％至5.0％，至少一种式(III)化合物的含量为1.0％至5.0％，至少一种季铵化合物的含量为0.1％至1.0％。在某些具体的实施方案中，至少一种季铵化合物的含量为0.1％至0.5％。

式(I)化合物(如异亚丙基甘油)在本申请中主要充当溶剂。在本公开的实施方案中，式(I)化合物优选作为主要组分。在可选的实施方案中，式(I)化合物占组合物总质量的89.0％至97.0％，优选占89.5％至97.0％。在具体的实施方案中，式(I)化合物可以占组合物总质量的89.1％，89.2％，89.3％，89.4％，89.5％，89.6％，89.7％，89.8％，89.9％，90.1％，90.2％，90.3％，90.4％，90.5％，90.6％，90.7％，90.8％，90.9％，91.0％，91.1％，91.2％，91.3％，91.4％，91.5％，91.6％，91.7％，91.8％，91.9％，92.0％，92.1％，92.2％，92.3％，92.4％，92.5％，92.6％，92.7％，92.8％，92.9％，93.0％，93.1％，93.2％，93.3％，93.4％，93.5％，93.6％，93.7％，93.8％，93.9％，94.0％，94.1％，94.2％，94.3％，94.4％，94.5％，94.6％，94.7％，94.8％，94.9％，95.0％，95.1％，95.2％，95.3％，95.4％，95.5％，95.6％，95.7％，95.8％，95.9％，96.0％，96.1％，96.2％，96.3％，96.4％，96.5％，96.6％，96.7％，96.8％，96.9％，或97.0％。

式(II)化合物(如3-甲氧基-3-甲基丁醇)在本申请的组合物中主要起增溶作用。发明人通过研究发现，如果式(II)化合物含量过大，会导致气味难以接受；如果含量过低则会导致组合物外观浑浊，导致无法均匀施加至用户设备内部。在本公开的技术方案中，式(II)化合物可以占组合物总质量的1.0％至5.0％，优选占2.0％至5.0％。在具体的实施方案中，式(II)化合物可以占组合物总质量的1.0％，1.1％，1.2％，1.3％，1.4％，1.5％，1.6％，1.7％，1.8％，1.9％，2.0％，2.1％，2.2％，2.3％，2.4％，2.5％，2.6％，2.7％，2.8％，2.9％，3.0％，3.1％，3.2％，3.3％，3.4％，3.5％，3.6％，3.7％，3.8％，3.9％，4.0％，4.1％，4.2％，4.3％，4.4％，4.5％，4.6％，4.7％，4.8％，4.9％，或5.0％。

式(III)化合物(硅油类化合物，例如十二甲基五氧硅烷等)在本申请中主要用于调节挥发速率。发明人惊讶地发现，硅油类化合物可以应用于清洁组合物中来调整挥发速率。使用适量硅油类化合物可以调节组合物整体的挥发速率。在本公开的实施方案中，硅油类化合物可以占组合物总质量的1.0％至5.0％，优选占2.0％至5.0％。在具体的实施方案中，式(III)化合物可以占组合物总质量的1.0％，1.1％，1.2％，1.3％，1.4％，1.5％，1.6％，1.7％，1.8％，1.9％，2.0％，2.1％，2.2％，2.3％，2.4％，2.5％，2.6％，2.7％，2.8％，2.9％，3.0％，3.1％，3.2％，3.3％，3.4％，3.5％，3.6％，3.7％，3.8％，3.9％，4.0％，4.1％，4.2％，4.3％，4.4％，4.5％，4.6％，4.7％，4.8％，4.9％，或5.0％。

本申请所使用的季铵化合物和/或其混合物是本领域已知用于灭菌的那些，如CN112088879A、CN112044181A或CN112022732A所公开的那些。在某些具体的实施方案中，使用瑞士龙沙(Lonza)公司生产的季铵化合物，如CAS号为68424-95-3的二癸基/二辛基二甲基氯化铵，CAS号为68424-85-1的苄基C_12-16-烷基二甲基氯化铵(苯扎氯铵)。在本公开的实施方案中，季铵化合物和/或其混合物可以占组合物总质量的0.1％至0.5％，优选占0.2％。在具体的实施方案中，季铵化合物和/或其混合物可以占组合物总质量的0.1％，0.2％，0.3％，0.4％，或0.5％。

在某些实施方案中，组合物还包含芳香剂。

本公开实施方案所使用的芳香剂是本领域已知用于改善气味的那些，如苹果香精、柠檬香精、茉莉花或桂花香料等。

在某些实施方案中，组合物的闪点大于或等于50℃。在某些具体的实施方案中，组合物的闪点大于或等于70℃。

在某些实施方案中，组合物中不含有闪点低于50℃的化合物，和/或组合物中不额外添加水。

在某些实施方案中，组合物由至少一种式(I)化合物、至少一种式(II)化合物、至少一种式(III)化合物以及至少一种季铵化合物组成。

在本公开的第二方面中，提供了一种可施加于用户设备中的组合物，该组合物包含杀菌剂，包含占组合物总质量89.0％至97.0％的闪点高于60℃的有机溶剂，并且不含有闪点低于50℃的化合物。

在某些实施方案中，可施加于用户设备中的组合物包含占该组合物总质量0.1％至1.0％的杀菌剂，该杀菌剂包括至少一种季铵化合物。在某些具体的实施方案中，该组合物包含0.1％至0.5％的杀菌剂。

在某些实施方案中，季铵化合物为以下的式(IV)化合物：

在某些实施方案中，组合物不添加水。

在本公开优选的实施方案中，本发明的组合物不含有甲醇或乙醇，不含有低闪点的有机化合物(例如，不含有闪点低于60℃、或低于50℃的化合物)。在保证杀菌和流动性的同时，保证组合物施加的安全性能。

本公开的组合物包括、但不限于可以具有以下一种或多种优势：

1)可以方便地用于各种用户设备尤其是电器，更具体地是空调(特别是车载空调)的管路清洗与杀菌；

2)喷洒施加后快速挥发，仅留下季铵化合物持续发挥灭菌作用，无需擦拭；

3)无水分添加，对金属没有腐蚀作用；

4)没有难闻的气味；

5)闪点高，不易燃烧，因而具备现有同类产品所不具备的安全性。

在本公开的第三方面中，提供了上述组合物施加于用户设备中的用涂。

在某些实施方案中，用户设备包括办公设备和居家设备。

在某些实施方案中，用户设备包括空调(特别是车载空调)、空气过滤器(特别是车载空气过滤器)、灯具、风扇、加热器、抽油烟机、柜、台、冰箱和洗衣机。

实施例

下面用实施例来进一步说明本公开。应理解，这些实施例仅用于说明本公开的基本原理、主要特征和优点，而非对本公开做进一步的限定。

原材料

本公开中使用的原料和设备列于下表1中。

表1：原料列表

样品制备过程

根据配方顺序将所有原料加入烧瓶中，控制转速为100甲m/分钟，并在此条件下混合15分钟。

测试1：稳定性测试

1.将样品放入50℃的烘箱中约24小时。

2.取出样品，待样品达到室温，然后检查样品外观。

3.如果外观是澄清的，没有沉积，则通过测试；否则未通过测试。

测试2：闪点测试

根据GB/T 5208-2008快速平衡闭杯法进行测定。

测试3：抗菌性能测试

仪器与设备

灭菌吸管，灭菌试管，灭菌三角瓶(250毫升)，灭菌塑料薄膜，灭菌平皿，恒温培养箱。

试验菌

试验细菌

采用下列细菌进行试验。

大肠杆菌 Escherichia coli

金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus

菌悬液的制备

准备好灭菌生理盐水75ml，内装玻璃珠。

在无菌室内，于火焰旁，用接种环分别从长菌斜面上挑取供试菌种放入上述灭菌生理盐水中。

用手振荡片刻，使细菌充分分散，即制得菌悬液。浓度约为10⁶～10⁷个/毫升。

操作步骤

在9毫升实施例样品中加入1毫升菌液，使菌液浓度约为10⁵个/毫升(一式三份)。

孵育20分钟后，进行活菌计数。

对照样品(灭菌生理盐水)重复上述操作。

抗菌率计算

抗菌率＝[(A-B)/A]×100％

式中，A表示20分钟后对照样品平均活菌数，B表示20分钟后本申请实施例样品平均活菌数。

细菌杀灭率不应低于99.99％。

测试4：气味测试

表2：气味测试标准

标准水平	标准
		1	几乎没有溶剂气味
2	稍有溶剂气味
		3	溶剂气味强烈

其中，1和2是可接受的，3是无法接受的。气味测试以多名被试者的感受或问卷调查为基础。

测试5：挥发速率

1.将50*50厘米的喷漆面板划分为两个相等的部分。

2.同时在左喷漆面板和右喷漆面板上喷涂相同质量的对照样品(当前在售的PN12080空气清新剂，成分如对比例C1所示)和测试样品。

3.用干净的擦拭巾擦拭残留部分(如果有)。

4.评价标准：

表3挥发速率评价标准

标准水平	标准
		1	挥发速率比对照样品快
2	挥发速率与对照样品相同
		3	挥发速率比对照样品慢

1和2是可接受的，3是不可接受的。

实施例列表

使用表1记载的原料按照下表4的配方分别制备了实施例组合物和对比例组合物，并使用上述测试方法对每种组合物进行了测试，结果见下表5。

表4：实施例组成

表5：测试结果

从表5的测试结果可以看出，本申请实施例1-5的组合物具有良好的稳定性，不易燃烧，杀菌效果优异，而且气味和挥发速率都在本领域可接受的范围内。

相比之下，对比例C1-C5均无法接受。具体而言，对比例C1(对应于市场上现有的空调清新剂产品)由于含有大量易燃的乙醇而容易燃烧，危险性高，其整体闪点远低于70℃；对比例C2由于十二甲基五硅氧烷含量太低而导致挥发速率过慢；对比例C3由于含有过多的增溶剂3-甲氧基-3-甲基丁醇而导致气味异常，导致使用者无法接受；对比例C4由于缺少增溶剂3-甲氧基-3-甲基丁醇而导致液体呈浑浊状态；对比例C5由于不含季铵化合物而没有杀菌活性。

从前述中可以理解，尽管为了示例性说明的目的描述了本申请的具体实施方案，但是在不偏离本申请的精神和范围的条件下，本领域技术人员可以作出各种变形或改进。这些变形或修改都应落入本申请所附权利要求的范围。

Claims

1.一种组合物，其包含如下组分：

组分a)，所述组分a)为至少一种式(I)化合物：

其中R₁各自独立地选自C_1-3烷基或C_2-3烯基，m和n各自独立地为选自1至3的整数；

组分b)，所述组分b)为至少一种式(II)化合物：

其中R₂各自独立地选自C_1-3烷基或C_2-3烯基，o为选自1至3的整数；

组分c)，所述组分c)为至少一种式(III)化合物：

其中R₃各自独立地选自C_1-3烷基或C_2-3烯基，p为选自1至8的整数；以及

组分d)，所述组分d)为至少一种季铵化合物；

其中以所述组合物的总质量计满足以下百分比的一种或更多种：所述至少一种式(I)化合物的含量为89.0％至97.0％，所述至少一种式(II)化合物的含量为1.0％至5.0％，所述至少一种式(III)化合物的含量为1.0％至5.0％。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中R₁均为甲基，m和n均为1，R₂均为甲基，o为2，R₃均为甲基，p为选自3至6的整数。

3.根据权利要求2所述的组合物，其中p为4。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述季铵化合物为以下的式(IV)化合物：

5.根据权利要求4所述的组合物，其中R₄和R₅各自独立地选自C_1-3烷基或C_2-3烯基，R₆和R₇各自独立地选自C_8-18烷基、C_8-18烯基或C_6-14芳基C_1-3烷基，R₈为氯或溴。

6.根据权利要求5所述的组合物，其中R₄和R₅均为甲基，R₆和R₇各自独立地选自C_8-16烷基、C_8-16烯基或C_6-10芳基C_1-3烷基，R₈为氯。

7.根据权利要求4所述的组合物，其中R₆和R₇各自独立地选自C_8-10烷基。

8.根据权利要求4所述的组合物，其中R₆为C_12-16烷基，R₇为苄基。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中以所述组合物的总质量计满足以下百分比：所述至少一种季铵化合物的含量为0.1％至1.0％。

10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述至少一种季铵化合物的含量为0.1％至0.5％。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其还包含芳香剂。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述组合物的闪点大于或等于50℃。

13.根据权利要求11所述的组合物，其中所述组合物的闪点大于或等于70℃。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述组合物中不含有闪点低于50℃的化合物，和/或所述组合物中不额外添加水。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，所述组合物由所述至少一种式(I)化合物、所述至少一种式(II)化合物、所述至少一种式(III)化合物和所述至少一种季铵化合物组成。

16.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述组合物包括占所述组合物总质量89.0％至97.0％的闪点高于60℃的有机溶剂，所述有机溶剂包括所述至少一种式(I)化合物，并且

所述组合物不含有闪点低于50℃的化合物。

17.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述组合物包含占所述组合物总质量0.1％至1.0％的杀菌剂，所述杀菌剂包含所述至少一种季铵化合物。

18.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述组合物包含占所述组合物总质量0.1％至0.5％的杀菌剂，所述杀菌剂包含所述至少一种季铵化合物。

19.一种杀菌剂，其特征在于，所述杀菌剂包含权利要求1-18中任一项所述的组合物。

20.根据权利要求1至18中任一项所述的组合物、或者根据权利要求19所述的杀菌剂用于用户设备杀菌的用途。

21.根据权利要求20所述的用途，其中所述用户设备包括办公设备和居家设备。

22.根据权利要求20或21所述的用途，其中所述用户设备包括空调、空气过滤器、灯具、风扇、加热器、抽油烟机、柜、台、冰箱和洗衣机。

23.根据权利要求22所述的用途，其中所述用户设备为车载空调或车载空气过滤器。