CN115362026A - 防污清洁组合物及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本文描述了用于在汽车保养中使用的组合物及方法。本公开包括涉及例如车轮清洁剂的组合物。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年4月1日提交的美国临时申请序号63/003,418的优先权，其内容通过整体引用并入本文。
技术领域
本文描述了用于在汽车保养中使用的组合物及方法。本公开包括涉及例如车轮清洁剂的组合物。
背景技术
汽车行业中的车轮清洁产品使用标准成分进行清洁。例如，汽车行业中的车轮清洁产品将碱性试剂或酸化剂与表面活性剂(阴离子、非离子和两性)、乙二醇醚和螯合剂组合使用。然而，这些产品还有改进的空间。
需要具有如下性能的清洁组合物，不仅可以帮助提供清洁，而且同时可以通过为表面提供疏水性来提供长期清洁成效，从而防止水载污垢。因此，汽车行业的车轮清洁领域需要改进的清洁组合物。
发明内容
在一个方面，本公开涉及一种组合物，该组合物包含：氨基官能有机硅乳液、第一碱性试剂和第二碱性试剂。
在另一个方面，本公开涉及处理汽车表面的方法，该方法包括：将组合物施用于汽车表面，其中，该组合物包含：氨基官能有机硅乳液；第一碱性试剂；和第二碱性试剂。
附图说明
图1A示出了脏车轮。
图1B示出了脏车轮，其中，车轮的一半已用根据本公开的车轮清洁组合物处理并让其放置3分钟。然后用刷子擦洗车轮。
图1C示出了正在用水喷洒车轮，其中，车轮的一半已用根据本公开的车轮清洁组合物处理。
图1D示出了正在向已用根据本公开的车轮清洁组合物处理的车轮泼洒脏泥水。
图1E示出了已用根据本公开的车轮清洁组合物处理的车轮的一部分的拒脏水性，而未处理的一侧由脏水覆盖。
图2A示出了沾污铝面板。
图2B示出了用水喷洒过的沾污铝面板。该面板没有被水清洁。
图2C示出了沾污铝面板，其中，该面板已用根据本公开的车轮清洁组合物处理并让其放置3-5分钟。
图2D示出了用水向下喷洒后的沾污铝面板，其中，该面板已用根据本公开的车轮清洁组合物处理并让其放置3-5分钟。该面板已被清洁。
具体实施方式
本文描述了用于清洁汽车设备的车轮的组合物及方法。
本公开涉及一种用于汽车设备(汽车、卡车、摩托车等)的车轮清洁组合物。在一些实施方案中，将组合物喷洒到脏车轮上并让其放置2分钟，然后用水冲洗以去除污垢。随后再次喷洒组合物以将氨基官能有机硅组分给予车轮，这将赋予疏水性或拒水性。
在一些实施方案中，该组合物包含氨基官能有机硅乳液；第一碱性试剂；以及第二碱性试剂。
在一些实施方案中，公开了一种使用所述组合物处理汽车表面的方法。该方法包括：将组合物施用于汽车表面，其中，所述组合物包含：氨基官能有机硅乳液；第一碱性试剂；以及第二碱性试剂。
在一些实施方案中，所述氨基官能有机硅乳液包含氨基烷基官能有机聚硅氧烷流体和水。在一些实施方案中，所述氨基烷基官能有机聚硅氧烷流体选自由胺-烷基/二甲基共聚物、极性胺/烷基官能嵌段、胺/烷氧基封端有机硅、以及其组合组成的组。
在一些实施方案中，按乳液的重量计，所述氨基官能有机硅乳液包含约30％至约40％的氨基有机硅聚合物、约5％至约15％的甘油、约10％至约20％的醇乙氧基化物(例如，十三烷醇乙氧基化物)和约35％至约45％的水。在一些实施方案中，按乳液的重量计，所述氨基官能有机硅乳液包含约50％至约70％的水、小于约1.0％的pH调节剂(例如，乙酸)、小于约0.5％的粘度调节剂(例如，氯化钠)、约10％至约15％的乳化剂、以及约20％至约35％的氨基有机硅聚合物。在一些实施方案中，所述氨基官能有机硅乳液选自由Elkay LKPrimasoft Power和Siltech E-4135组成的组。在一些实施方案中，所述氨基官能有机硅乳液选自由Elkay LK Primasoft Power和Siltech E-4135组成的组。
在一些实施方案中，所述氨基官能有机硅乳液可溶于水。
在一些实施方案中，所述氨基官能有机硅乳液的pH值为约3至约6。在一些实施方案中，所述氨基官能有机硅乳液在例如10及以上范围的较高pH值下开始不稳定，和/或通过使用强碱性试剂开始不稳定。
在一些实施方案中，所述氨基官能有机硅乳液以按组合物的重量计约0.5％至20％、约3％至15％、约5％至约10％、或约9.5％的量存在。
在一些实施方案中，第一碱性试剂以按组合物的重量计约0.01％至约1.5％、约0.05％至约1.2％、约0.7％至约1.0％、或约0.95％的量存在。在一些实施方案中，第一碱性试剂为碳酸钠。
在一些实施方案中，第二碱性试剂以按组合物的重量计约0.01％至约1.5％、约0.05％至约1.2％、约0.7％至约1.0％、或约0.95％的量存在。在一些实施方案中，第二碱性试剂为碳酸氢钠。
在一些实施方案中，所述组合物进一步包含防腐剂。在一些实施方案中，该防腐剂以按组合物的重量计约0.01％至约0.1％的量存在。在一些实施方案中，该防腐剂为Troyguard BC11。
在一些实施方案中，所述组合物进一步包含抛射剂(propellant)。在一些实施方案中，该抛射剂以按组合物的重量计约0.5％至约15％、约2％至约10％、约3％至约7％、或约5％的量存在。在一些实施方案中，该抛射剂为A-70抛射剂。
在一些实施方案中，所述组合物进一步包含水。在一些实施方案中，该水以按组合物的重量计约70％至约95％、约75％至约90％、约80％至约85％、或约83.5％的量存在。
在一些实施方案中，所述组合物进一步包含一种或多种溶剂。在一些实施方案中，所述组合物包含第一溶剂和第二溶剂。
在一些实施方案中，所述第一溶剂以按组合物的重量计约0.1％至约10％、约0.5％至约7％、约3％至约5％、或约2.8％的量存在。在一些实施方案中，所述第一溶剂为醇。在一些实施方案中，所述第一溶剂为异丙醇。
在一些实施方案中，所述第二溶剂以按组合物的重量计约0.1％至约10％、约0.5％至约7％、约3％至约5％、或约2.8％的量存在。在一些实施方案中，所述第二溶剂为乙二醇醚。在一些实施方案中，所述第二溶剂为丁基卡必醇。
在一些实施方案中，所述组合物不含任何表面活性剂。在一些实施方案中，所述组合物不含有机硅油。
在一些实施方案中，所述组合物被施用于汽车表面。在一些实施方案中，该汽车表面选自由轮胎、车轮、油漆、引擎盖、车顶、后备箱、外部部件、内部部件、以及其组合组成的组。在一些实施方案中，该汽车表面为车轮。
该组合物旨在提供车轮的清洁并赋予疏水性，使得未来在驾驶汽车时污垢被排斥。关键组分包含氨基官能有机硅乳液(例如，Siltech E-4135、LK-Primasoft Power等)。通常，车轮清洁剂实际上是碱性的，因为碱性有助于有效去除道路尘垢和污垢。大多数碱性清洁剂的pH值都在10以上，并且约在12到14之间。典型的碱性清洁剂的pH值约为12.5。
氨基官能硅氧烷乳液在pH值为3-7.5的酸性至微中性条件下是大体上稳定的。在任何高于该pH值的情况下，氨基硅氧烷赋予疏水性的能力都会急剧降低。在一些实施方案中，碳酸钠和碳酸氢钠以1∶1的比例存在于组合物中，这将系统pH值缓冲至9.2-9.8。例如，对于添加到水中的任何给定量的Siltech E-4135，添加2重量％的碳酸钠和2重量％的碳酸氢钠，并且pH值仍将保持在9.2-9.8。在一些实施方案中，该pH值约为9.6。
优选地，碱性试剂为弱碱性试剂。这些示例包括碳酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、以及其组合。在一些实施方案中，弱碱性试剂最大限度地提升了清洁效果。此外，在一些实施方案中，弱碱性试剂通过允许更高的制造和加工公差来改善物流(logistics)。在一些实施方案中，该第一碱性试剂和第二碱性试剂各自为弱碱性试剂。
在一些实施方案中，所述组合物不包含强碱性试剂。强碱性试剂，例如氢氧化钠和氢氧化钾，会迅速地使氨基官能有机硅乳液不稳定。此外，强碱性试剂不会提供更高制造和加工公差的物流效益。强碱性试剂还会在重量百分比增量变化非常小时急剧增加pH值，这可能会使氨基官能有机硅乳液的不稳定。
在所述pH值范围内，碱性试剂提供了一定量的清洁活性，尽管其清洁活性低于pH值为11-14的高碱性配方，并且氨基官能有机硅乳液提供了一定量的拒水性。在一些实施方案中，当氨基官能有机硅乳液含有非离子表面活性剂(例如Siltech E-4135)时，该配方提供了清洁(通过乳化)和起泡(其提供对车轮的粘附)。
根据本公开的组合物通常用于轻度污染的车轮且不能归类为重型车轮清洁剂。
在一些实施方案中，所述组合物包含以下配方：
| 成分 | 重量百分比形式 | 重量百分比浓度 | 用途 |
| 去离子(DI)水 | 83.55250％ | 87.950％ | 纯水 |
| SiltechE-4135 | 9.50000％ | 10.000％ | 氨基有机硅 |
| 碳酸钠 | 0.95000％ | 1.000％ | 清洁剂、碱性试剂 |
| 碳酸氢钠 | 0.95000％ | 1.000％ | 清洁剂、碱性试剂 |
| TroyguardBC11 | 0.04750％ | 0.050％ | 防腐剂 |
| 总浓度 | 95％ | 100％ | |
| A-70抛射剂 | 5％ | 抛射剂 |
在本公开的一些实施方案中，所述组合物为流体，例如液体。在一些实施方案中，所述组合物为液体，并且通过气雾剂、触发式喷雾器、海绵、以及其组合的方式施用。
该公开的实施方案包括：
1、一种组合物，包含：
氨基官能有机硅乳液；
第一碱性试剂；和
第二碱性试剂。
2、实施方案1所述的组合物，其中所述氨基官能有机硅乳液包含氨基烷基官能有机聚硅氧烷流体和水。
3、实施方案2所述的组合物，其中所述氨基烷基官能有机聚硅氧烷流体选自由胺-烷基/二甲基共聚物、极性胺/烷基官能嵌段、胺/烷氧基封端有机硅、以及其组合组成的组。
4、实施方案1所述的组合物，其中所述氨基官能有机硅乳液选自由Elkay LKPrimasoft Power和Siltech E-4135组成的组。
5、实施方案1所述的组合物，其中所述氨基官能有机硅乳液可溶于水。
6、实施方案1所述的组合物，其中所述氨基官能有机硅乳液的pH值为约3至约6。
7、实施方案1所述的组合物，其中所述氨基官能有机硅乳液以按组合物的重量计约0.5％至约20％、约3％至约15％、约5％至约10％、或约9.5％的量存在。
8、实施方案1所述的组合物，其中所述第一碱性试剂以按组合物的重量计约0.01％至约1.5％、约0.05％至约1.2％、约0.7％至约1.0％、或约0.95％的量存在。
9、实施方案1所述的组合物，其中所述第一碱性试剂为碳酸钠。
10、实施方案1所述的组合物，其中所述第二碱性试剂以按组合物的重量计约0.01％至约1.5％、约0.05％至约1.2％、约0.7％至约1.0％、或约0.95％的量存在。
11、实施方案1所述的组合物，其中第二碱性试剂为碳酸氢钠。
12、实施方案1所述的组合物，进一步包含防腐剂。
13、实施方案12所述的组合物，其中所述防腐剂以按组合物的重量计约0.01％至约0.1％的量存在。
14、实施方案12所述的组合物，其中所述防腐剂为Troyguard BC11。
15、实施方案1所述的组合物，进一步包含抛射剂。
16、实施方案15所述的组合物，其中所述抛射剂以按组合物的重量计约0.5％至约15％、约2％至约10％、约3至约7％、或约5％的量存在。
17、实施方案15所述的组合物，其中所述抛射剂为A-70抛射剂。
18、实施方案1所述的组合物，进一步包含水。
19、实施方案18所述的组合物，其中水以按组合物的重量计约70％至约95％、约75％至约90％、约80％至约85％、或约83.5％的量存在。
20、实施方案1所述的组合物，进一步包含一种或多种溶剂。
21、实施方案1所述的组合物，进一步包含第一溶剂和第二溶剂。
22、实施方案21所述的组合物，其中所述第一溶剂以按组合物的重量计约0.1％至约10％、约0.5％至约7％、约3％至约5％、或约2.8％的量存在。
23、实施方案21所述的组合物，其中所述第一溶剂为异丙醇。
24、实施方案21所述的组合物，其中所述第二溶剂以按组合物的重量计约0.1％至约10％、约0.5％至约7％、约3％至约5％、或约2.8％的量存在。
25、实施方案21所述的组合物，其中所述第二溶剂为丁基卡必醇。
26、实施方案1所述的组合物，其中所述组合物被施用于汽车表面。
27、实施方案26所述的组合物，其中所述汽车表面选自由轮胎、车轮、油漆、引擎盖、车顶、后备箱、外部部件、内部部件、以及其组合组成的组。
28、实施方案26所述的组合物，其中所述汽车表面为车轮。
29、实施方案1所述的组合物，其中所述组合物为流体，例如液体，并且该液体通过气雾剂、触发式喷雾器、海绵、以及其组合的方式施用。
30、实施方案1所述的组合物，其中所述组合物不含任何表面活性剂。
31、实施方案1所述的组合物，其中所述组合物不含有机硅油。
32、实施方案1所述的组合物，其中所述第一碱性试剂和第二碱性试剂各自为弱碱性试剂。
33、实施方案1所述的组合物，其中所述组合物的pH值在约9.2至约9.8范围内。
34、一种处理汽车表面的方法，所述方法包括：
将组合物施用于汽车表面，其中所述组合物包含：
氨基官能有机硅乳液；
第一碱性试剂；和
第二碱性试剂。
实施例
无需进一步阐述，相信本领域技术人员使用前面的描述可以充分利用本公开。因此，以下实施例应被解释为仅仅是说明性的，而不是以任何方式限制本公开。
实施例1：
根据本公开的车轮清洁组合物的清洁能力和防污性显示在图1A-1E中。图1A示出了脏车轮。车轮的一半用车轮清洁组合物处理，让其放置3分钟，然后在图1B中为刷子擦洗。在图1C中为用水喷洒车轮。
用水喷洒后，在图1D中示出通过向轮胎泼洒脏泥水使它沾污。如在图1E中可以看到的，用车轮清洁组合物处理过的一半车轮排斥脏水，而未经处理的一半车轮被脏水覆盖。
实施例2：
根据本公开的车轮清洁组合物的清洁能力和防污性示出在图2A-2D中。
图2A示出了沾污铝面板。在图2B中示出用水喷洒沾污的面板，但它并未被水清洗干净。
图2C示出了沾污铝面板，其中，该面板已用根据本公开的车轮清洁组合物处理并让其放置3-5分钟。
图2D示出了用水向下喷洒后的沾污铝面板，其中，该面板已用根据本公开的车轮清洁组合物处理并让其放置3-5分钟。该面板已被清洁。
下面列出了施用于沾污面板的组合物。该组合物提供了车轮可能遭遇的不同类型的污物的混合物。
| 成分 | 重量％ |
| 锂基润滑脂 | 13.9 |
| 黑魅土(black charm clay) | 27.8 |
| 脏机油(用过的机油) | 11.11 |
| 刹车尘 | 5.5 |
| 无味石油溶剂油 | 41.69 |
实施例3：
根据本公开的车轮清洁组合物的清洁能力和防污性示出在图2A-2D中。
在金属表面上测量接触角。该金属与用于制造汽车车身的金属(例如，铝)相同。选择一块扁平的这种金属而不是在车轮上进行测量，因为典型的车轮表面是弯曲的，而很难进行一致的测量。
使用移动式表面分析仪器在处理前和处理后测量接触角。接触角越大表示疏水性越强或水珠越多。
| 样本 | 接触角(度) |
| 处理前的金属面板 | 79.46+/-±2.3 |
| 处理后的金属面板 | 94.89+/-4.7 |
该书面描述使用示例来说明本公开，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实施本公开，包括制造和使用任何组合物或系统以及执行任何并入的方法。本公开的可取得专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这样的其他示例具有与权利要求的字面语言没有区别的要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效要素，则它们旨在处于权利要求的范围内。
如本文所用，术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”、“含有(contains)”、“含有(containing)”、“特征在于(characterized by)”或其任何其他变体旨在涵盖非排他性包含，但受限于明确指出的任何限制。例如，包含一系列要素的组合物、混合物、过程或方法不一定仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出或这样组合物、混合物、过程或方法所固有的其他要素。
过渡性短语“由……组成”不包括未指出的任何要素、步骤或成分。如果在权利要求中，这将封闭权利要求，使得除了通常与之相关的杂质，不包含除了记载的那些以外的材料。当短语“由……组成”出现在权利要求正文的条款中时，而不是紧跟在前序之后，则它仅限制该条款中给出的要素；其他要素并未从整个权利要求中排除。
过渡短语“基本上由……组成”用于定义组合物或方法包括除了字面公开的那些以外的材料、步骤、特征、组件或元件，前提是这些额外的材料、步骤、特征、组件或元件不会实质性地影响要求保护的公开的基本和新颖特征。术语“基本上由……组成”介于“包括/包含”和“由……组成”之间。
在使用诸如“包含”之类的开放式术语定义公开或其一部分的情况下，应容易理解(除非另有说明)该描述应解释为还描述了使用术语“基本上由”或“由...组成”的公开。
此外，除非有相反的明确说明，否则“或”是指包含性的或而不是排他性的或。例如，条件A或B满足以下任一种：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，以及A和B都为真(或存在)。
此外，本公开的元件或组件之前的不定冠词“一个(a，an)”和“一种(a，an)”旨在对于元件或组件的实例(即，出现)的数量来说是非限制性的。因此，“一个”或“一种”应理解为包括一个或一种，或至少一个或至少一种，并且元件或组件的单数形式也包括复数，除非该数字显然是单数。
如本文所用，术语“约”是指该值的正负10％。
Claims (20)
1.一种组合物，包含：
氨基官能有机硅乳液；
第一碱性试剂；和
第二碱性试剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述氨基官能有机硅乳液包含氨基烷基官能有机聚硅氧烷流体和水。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述氨基官能有机硅乳液的pH值为约3至约6。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述氨基官能有机硅乳液以按所述组合物的重量计约0.5％至约20％的量存在。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一碱性试剂以按所述组合物的重量计约0.01％至约1.5％的量存在。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第二碱性试剂以按所述组合物的重量计约0.01％至约1.5％的量存在。
7.根据权利要求1所述的组合物，进一步包含选自由以下各项组成的组的组分：防腐剂、抛射剂、水、以及其组合。
8.根据权利要求1所述的组合物，进一步包含一种或多种溶剂。
9.根据权利要求1所述的组合物，进一步包含第一溶剂和第二溶剂。
10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述第一溶剂以按所述组合物的重量计约0.1％至约10％的量存在。
11.根据权利要求9所述的组合物，其中所述第一溶剂为异丙醇。
12.根据权利要求9所述的组合物，其中所述第二溶剂以按所述组合物的重量计约0.1％至约10％的量存在。
13.根据权利要求9所述的组合物，其中所述第二溶剂为丁基卡必醇。
14.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物不含选自由以下各项组成的组的组分：表面活性剂、有机硅油、以及其组合。
15.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一碱性试剂和所述第二碱性试剂各自为弱碱性试剂。
16.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物的pH值在约9.2至约9.8范围内。
17.一种处理汽车表面的方法，所述方法包括：
将组合物施用于汽车表面，其中所述组合物包含：
氨基官能有机硅乳液；
第一碱性试剂；和
第二碱性试剂。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述汽车表面选自由轮胎、车轮、油漆、引擎盖、车顶、后备箱、外部部件、内部部件、以及其组合组成的组。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述汽车表面为车轮。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述组合物为流体，并且所述液体通过气雾剂、触发式喷雾器、海绵、以及其组合的方式施用。
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