CN117836350A - 含有聚环氧烷的化合物 - Google Patents

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CN117836350A CN202280056215.8A CN202280056215A CN117836350A CN 117836350 A CN117836350 A CN 117836350A CN 202280056215 A CN202280056215 A CN 202280056215A CN 117836350 A CN117836350 A CN 117836350A
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Abstract

本发明的目的在于提供泥颗粒分散能力以及防再污染能力优异的含有聚环氧烷的化合物、其制造方法、含有该化合物的洗涤剂或清洁组合物。本发明涉及一种含有聚环氧烷的化合物,其具有阳离子基团、连接基团、以及来自聚环氧烷的结构单元。

Description

含有聚环氧烷的化合物
技术领域
本公开涉及泥颗粒分散能力以及防再污染能力优异的含有聚环氧烷的化合物、其制造方法、含有该化合物的洗涤组合物。
背景技术
以往,以聚亚烷基亚胺作为主链、将环氧乙烷等加成至聚亚烷基亚胺中的氮原子上而成的聚合物作为聚亚烷基亚胺聚环氧烷而为人所知。已知该聚合物起到作为高分子系助洗剂的作用,由于其具有溶解在液体洗涤剂中的性质,因此作为构成液体洗涤剂的成分使用。使聚亚烷基亚胺聚环氧烷与活性剂一起含有在洗涤剂中时,可防止通过洗涤被去除的污垢所造成的再污染,发挥出高清洁力。
关于聚亚烷基亚胺聚环氧烷,以往进行了各种研究,例如,专利文献1中公开了下述共聚物,其具有使马来酸酐与包含具有聚环氧烷的亚烷基亚胺单体单元的聚亚烷基亚胺环氧烷共聚物的聚环氧烷的末端基团进行加成反应而成的结构。
另外,专利文献2中公开了一种聚合物,其是包含具有聚环氧烷链的亚烷基胺结构单元的聚亚烷基胺环氧烷系共聚物,其具有将聚亚烷基胺环氧烷系共聚物所具有的聚环氧烷链的一部分或全部末端基团利用月桂基缩水甘油醚进行加成反应而成的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-168185号公报
专利文献2:日本特开2012-149185号公报
发明内容
发明所要解决的课题
另外,本发明人通过迄今为止的研究发现了,通过在洗涤组合物中使用对包含具有聚环氧烷链的亚烷基胺结构单元的聚亚烷基聚环氧烷系共聚物的环氧烷的末端基团进行修饰而成的聚合物,可提高防再污染能力。
但是,对于专利文献1和专利文献2所记载的对包含具有聚环氧烷链的亚烷基胺结构单元的聚亚烷基胺环氧烷系共聚物的环氧烷的末端基团进行修饰而成的聚合物存在防再污染能力还有改良余地的问题。
本公开是鉴于这一点而完成的,其在于提供具有良好的防再污染能力的含有聚环氧烷的化合物、其制造方法、含有该化合物的洗涤组合物。
用于解决课题的手段
即,本公开的(含有聚环氧烷的)化合物是具有阳离子基团、连接基团、以及来自聚环氧烷的结构单元的含有聚环氧烷的化合物,其中,上述连接基团与来自聚环氧烷的结构单元键合。
上述连接基团优选为选自酯基、硫酯基、酰胺基、硫酰胺基、缩醛基、半缩醛基、半缩酮基中的1种以上的取代基。
优选上述含有聚环氧烷的化合物具有下述通式(1)所表示的取代基、以及具有两个以上的氮原子的阳离子基团,
[化1]
(通式(1)中,R1相同或不同,表示碳原子数2~6的烃基。X表示选自-C(=α1)-β1-基、>C=α1基、-α1-CR2R31-基、-CR4(OH)-α1-基中的1种以上,α1、β1相同或不同,表示杂原子或在杂原子上键合有氢原子的基团。R2、R3、R4相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~10的有机基团。s为1~300的整数。Y表示直接键合、碳原子数1~10的直链或支链的烃基或者下述通式(2)所表示的取代基。Z表示直接键合、-(CH2)n-(S)m-(CH2)p-O-基、-(CH2)n2-基或下述通式(3)所表示的基团。α2表示杂原子或在杂原子上键合有氢原子的基团。m为0或1,n为1~10的整数。p为1~10的整数。T表示氢原子或碳原子数1~30的有机基团。)
[化2]
(通式(2)中,q为1~300的整数。R5、R6相同或不同,表示碳原子数2~6的烃基。)
[化3]
(通式(3)中,n为1~10的整数。)
上述通式(1)所表示的取代基与上述阳离子基团中包含的氮原子中的至少一个以上的氮原子键合。
上述通式(1)所记载的取代基中的X的α1、β1的杂原子优选为氧原子或氮原子。
上述通式(1)所记载的取代基中的Y优选为碳原子数2~4的烃基。
优选上述含有聚环氧烷的化合物具有未键合连接基团的阳离子基团,上述未键合连接基团的阳离子基团中包含的未反应的NH基相对于该含有聚环氧烷的化合物中包含的氮原子的总摩尔数为80mol%以下。
上述含有聚环氧烷的化合物中,对含有聚环氧烷的化合物进行通过碱水解、酶解中的任一种分解方法将其分解的分解试验而得到的分解物的数均分子量相对于分解试验前的含有聚环氧烷的化合物的数均分子量优选为0.5以下。
本发明还涉及一种组合物,其包含本发明的含有聚环氧烷的化合物和酸化合物。
本发明还涉及本发明的含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其中,上述制造方法包括使具有聚环氧烷链的α,β-不饱和羰基化合物与作为阳离子基团的氨基进行迈克尔(Michael)加成的工序。
本发明还涉及本发明的含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其中,上述制造方法包括:
使α,β-不饱和羰基化合物与作为阳离子基团的氨基进行迈克尔加成的第一工序;以及
向第一工序中得到的产物中导入聚环氧烷链的第二工序。
本发明还涉及本发明的含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其中,上述制造方法包括:
使选自环状内酯化合物、环状内酰胺化合物中的1种以上的化合物与作为阳离子基团的氨基进行开环加成反应的工序;以及
向上述开环加成反应工序中生成的活性氢上导入聚环氧烷链的工序。
本发明还涉及本发明的含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其中,上述制造方法包括通过迈克尔加成反应、乙酰化反应、与羧酸酐的酰胺化反应、与羧酰卤的酰胺化反应、环氧化合物加成反应中的任意1种以上的反应使上述未键合连接基团的阳离子基团中包含的未反应的NH基减少的工序。
本发明还涉及本发明的含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其中,上述制造方法包括将上述未键合连接基团的阳离子基团中包含的未反应的NH基利用酸化合物进行中和的工序。
本发明还涉及一种洗涤剂或清洁组合物,其包含本发明的含有聚环氧烷的化合物。
上述洗涤剂或清洁组合物优选为选自由衣物洗涤剂组合物、硬质面清洁组合物、餐具手洗组合物以及餐具机洗组合物组成的组中的液体。
优选上述洗涤剂或清洁组合物选自由衣物洗涤剂组合物、硬质面清洁组合物、餐具手洗组合物以及餐具机洗组合物组成的组,并且是含有包封在单隔室或多隔室水溶性袋中的液体洗涤剂或清洁组合物的单相或多相单位用量形态。
优选上述洗涤剂或清洁组合物进一步包含选自由阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、双性离子表面活性剂以及它们的混合物组成的组中的表面活性剂。
上述洗涤剂或清洁组合物中,优选上述表面活性剂为选自由烷基苯磺酸盐、烷氧基化烷基硫酸盐、烷基硫酸盐以及它们的混合物组成的组中的阴离子型表面活性剂。
优选上述洗涤剂或清洁组合物为进一步包含选自由助洗剂、结构剂或增稠剂、泥污除去/抗再附着剂、聚合物污垢游离剂、聚合物分散剂、聚合物油脂清洁剂、酶、酶稳定系、漂白化合物、漂白剂、漂白活性剂、漂白催化剂、增白剂、染料、色调剂、防移染剂、螯合剂、抑泡剂、柔软剂、香料以及它们的混合物组成的组中的1种以上的清洁辅助添加剂的液体衣物洗涤剂组合物。
优选上述洗涤剂或清洁组合物实质上不包含沸石助洗剂和磷酸助洗剂。
本发明还涉及一种柔软剂,其包含本发明的含有聚环氧烷的化合物。
本发明还涉及一种膜组合物,其包含本发明的含有聚环氧烷的化合物。
本发明还涉及一种保存方法,其中,将本发明的含有聚环氧烷的化合物在水的浓度为10%以下的条件下保存。
发明的效果
根据本公开,能够提供泥颗粒分散能力以及防再污染能力优异的含有聚环氧烷的化合物、其制造方法、以及包含该含有聚环氧烷的化合物的洗涤组合物。
具体实施方式
以下对本公开的实施方式进行详细说明。以下的优选实施方式的说明本质上不过是例示而已,完全没有限制本公开、其应用对象或其用途的意图。
需要说明的是,以下的说明中,在没有特别记载的情况下,“%”表示“质量%”,“份”表示“质量份”,表示范围的“A~B”表示A以上B以下。另外,本公开中,“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”或“甲基丙烯酸酯”,“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”或“甲基丙烯酸”。
[含有聚环氧烷的化合物]
本公开的含有聚环氧烷的化合物具有下述1)~3)的取代基和结构单元。
1)阳离子基团
2)连接基团
3)来自聚环氧烷的结构单元
阳离子基团是具有氨基的基团。氨基可以采用伯胺、仲胺、叔胺、季胺的形态。
本公开的含有聚环氧烷的化合物中,阳离子基团可以具有一个氨基,也可以具有两个以上的氨基,优选具有两个以上的氨基。含有聚环氧烷的化合物在结构中具有两个以上的氨基的情况下,阳离子基团可以为具有两个以上的具有氨基的结构单元的聚合物形态。关于阳离子基团的具体例如下文所述。
本公开的含有聚环氧烷的化合物优选为具有来自聚环氧烷的结构单元与上述阳离子基团(或者具有上述阳离子基团的结构单元)不是直接键合而是借助上述连接基团进行连结的结构的化合物。另外,本公开的含有聚环氧烷的化合物优选为具有阳离子基团所具有的氨基的氮原子与连接基团键合的结构的化合物。
需要说明的是,本公开中,来自聚环氧烷的结构单元是指-R-O-(R表示亚烷基)所表示的结构单元。
本公开的连接基团优选为选自酯基、酰胺基、硫酯基、硫酰胺基、半缩醛基、半缩酮基、缩醛基中的1种以上。
连接基团为选自酯基、酰胺基、硫酯基、硫酰胺基、半缩醛基、半缩酮基、缩醛基中的1种以上的情况下,对连接基团没有特别限定,优选为选自酯基、酰胺基、硫酯基、硫酰胺基、缩醛基中的1种以上,进一步优选为选自酯基、酰胺基中的1种以上。连接基团为这些基团时,能够提高含有聚环氧烷的化合物的保存时的稳定性、使用后的分解性,因而优选。另外,本公开的含有聚环氧烷的化合物的泥颗粒分散能力以及防再污染能力趋于提高,因而优选。
近年来,对于洗涤剂组合物而言,除了清洁能力优异以外,出于对环境的考虑,还优选在自然界中容易被降解。因此,作为连接基团虽无限定,但特别优选为水解性基团、被菌体外酶分解的官能团,上述连接基团中,特别优选酯基、酰胺基。
需要说明的是,生物降解性是指可被例如细菌、菌类、其他生物代谢、分解。
本公开的含有聚环氧烷的化合物优选具有下述通式(1)所表示的取代基。下述通式(1)所表示的取代基是包含(-R1-O-)s所表示的来自聚环氧烷的结构部位、以及-Y-X-Z-所表示的连接基团的取代基。
本公开的含有聚环氧烷的化合物优选为在阳离子基团上键合有下述通式(1)所表示的取代基的结构。
[化4]
(通式(1)中,R1相同或不同,表示碳原子数2~6的烃基。X表示选自-C(=α1)-β1-基、>C=α1基、-α1-CR2R31-基、-CR4(OH)-α1-基中的1种以上,α1、β1相同或不同,表示杂原子或在杂原子上键合有氢原子的基团。R2、R3、R4相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~10的有机基团。s为1~300的整数。Y表示直接键合、碳原子数1~10的直链或支链的烃基或者下述通式(2)所表示的取代基。Z表示直接键合、-(CH2)n-(S)m-(CH2)p-O-基、-(CH2)n2-基、或者下述通式(3)所表示的取代基。α2表示杂原子或在杂原子上键合有氢原子的基团。m为0或1,n为1~10的整数。p为1~10的整数。T表示氢原子或碳原子数1~30的有机基团。)
[化5]
(通式(2)中,q为1~300的整数。R5、R6相同或不同,表示碳原子数2~6的烃基。)
[化6]
(通式(3)中,n为1~10的整数。)
上述通式(1)中的X为选自-C(=α1)-β1-基、>C=α1基、-α1-CR2R31-基、-CR4(OH)-α1-基中的1种以上时是优选的。另外,α1、β1表示杂原子。X优选为酯基、硫酯基、酰胺基、硫酰胺基、缩醛基、半缩醛基,更优选为酯基、酰胺基、缩醛基。
另外,α1、β1为杂原子的情况下,只要是杂原子就没有特别限定,优选为选自氧原子和硫原子中的1种以上。
α1、β1为在杂原子上键合有氢原子的基团的情况下,优选为NH基。
从兼顾提高聚环氧烷化合物的保存稳定性和促进分解的方面出发,优选为上述取代基和原子。
上述通式(1)中的R1只要为碳原子数2~6的烃基就没有特别限定。优选为碳原子数2~4的烃基。上述通式(1)中存在s个的R1可以为相同碳原子数的烃基,另外也可以为不同碳原子数的烃基的组合。优选的R1的碳原子数如上所述为碳原子数2~4。
另外,上述通式(1)中的-R1-O-基可以为选自氧化亚乙基、氧化亚丙基、氧化亚丁基中的1种以上。
从对聚环氧烷化合物赋予水溶性、泥分散性以及与液体洗涤剂的相容性更优异的方面出发,优选为上述的取代基和原子。
上述通式(1)中的R2、R3、R4相同或不同,只要为氢原子、碳原子数1~10的有机基团就没有特别限定。优选为氢原子、碳原子数1~6的有机基团,更优选为氢原子、碳原子数1~6的烃基。进一步优选为氢原子、甲基。
上述通式(1)中的s只要为1~300的整数就没有特别限定。优选为1~200、更优选为2~100、进一步优选为3~50。
从更加提高聚环氧烷化合物的泥分散性、防再污染性能的方面出发,优选为上述范围。
上述通式(1)中的Y为直接键合、碳原子数1~10的直链或支链的烃基或者上述通式(2)所表示的基团。通式(1)中的Y为碳原子数1~10的烃基的情况下,优选为碳原子数2~6的烃基、更优选为2~4的烃基。另外,烃基优选为亚烷基。
上述通式(2)中的q为1~300的整数,优选的范围与通式(1)中的s相同。
通式(2)中的R5、R6相同或不同,为碳原子数2~6的烃基,优选的烃基与通式(1)中的R1相同。
本公开的含有聚环氧烷的化合物优选在连接基团部分被降解。这种情况下,为了确保聚环氧烷化合物的降解性,将阳离子基团与来自聚环氧烷的结构单元键合的连接基团的降解部分优选不是与阳离子基团直接键合而是键合在与上述范围的阳离子基团相距一定程度的位置。
上述通式(1)中的Z只要为直接键合、-(CH2)n-(S)m-(CH2)p-O-基、-(CH2)n2-基或下述通式(3)就没有特别限制。
α2为杂原子。n和p表示1~10的整数,m为0或1。
α2为杂原子的情况下没有特别限定,优选为氧原子、硫原子。
α2为在杂原子上键合有氢原子的基团的情况下,优选为NH基。
n和p只要为1~10的整数就没有特别限定,优选为1~5、进一步优选为1~3。
m只要为0或1就没有特别限定。
从用于向聚环氧烷上导入连接基团的合成的容易性的方面出发,优选为上述的取代基和范围。
上述通式(1)中的T相同或不同,只要为氢原子或碳原子数1~30的有机基团就没有特别限定,为了调整亲水性、疏水性,适当地选择结构即可。作为有机基团,优选烃基。更优选为直链或支链烷基、烯基、炔基、芳基。
另外还优选在上述烃基上键合有羧基、磷酸基、磺酸基中任一者的结构的有机基团。
本公开的阳离子基团中,若阳离子基团中包含的氨基全部通过上述连接基团进行了键合,则不再存在未反应的氨基,不再存在NH基。这种情况下,NH基为0mol%,未反应而残留的NH基相对于上述含有聚环氧烷的化合物中包含的氮原子的总摩尔数为0mol%。另一方面,也可以存在未反应的氨基。这种情况下,上述未键合连接基团的阳离子基团中包含的未反应的NH基相对于上述含有聚环氧烷的化合物中包含的氮原子的总摩尔数优选为100mol%以下。更优选为80mol%以下,进一步优选为50mol%以下,特别优选为20mol%以下。
未反应的NH基多时,聚环氧烷基向聚环氧烷化合物中的导入量减少,因此泥分散性、防再污染性能降低,从这方面出发,未反应的NH基的比例优选为上述范围。
如上所述,阳离子基团也可以表示为具有氨基的结构单元。
具体地说,可以举出来自二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺等多亚乙基多胺(PEA)、四亚丁基五胺、聚乙烯亚胺(PEI)、聚酰胺胺等化合物的结构单元。
构成本公开的具有氨基的结构单元的前体可以如下述通式(4)所表示。
[化7]
式中,R7相同或不同,表示碳原子数2~6的直链亚烷基或碳原子数3~6的支链亚烷基。P相同或不同,表示氢原子或通过支链具有其他氨基的结构单元。a、b和c相同或不同,表示0或1以上的整数,a、b、c中的至少一者为1~100的整数。需要说明的是,在具有氨基的结构单元中存在至少两个以上的-N-R7-单元。
在使用上述通式(4)的前体的情况下,从前体上除去与氮原子键合的氢原子而得到的基团构成本公开的聚环氧烷化合物所具有的阳离子基团。
需要说明的是,关于形成上述具有氨基的结构单元的前体,例如在上述通式(4)的情况下例示出构成该前体的结构单元的结构式,可以举出H2N-R7-、-NH-R7-、-N(-)-R7-。
上述通式(4)的P为具有其他氨基的结构单元的情况下,该具有其他氨基的结构单元优选由下述通式(5)所表示,优选经由R7’基与通式(4)所表示的结构键合。
[化8]
式中,a’、b’、c’、P’、R7’分别与通式(4)的a、b、c、P、R7相同。
形成上述具有氨基的结构单元的前体的结构式中,R7中的亚烷基可以为1种,也可以为2种以上,优选为1种,优选为亚乙基。需要说明的是,R7为碳原子数3~6的支链亚烷基的情况下,优选1,2-亚丙基。
形成上述具有氨基的结构单元的前体的结构式中的a、b和c相同或不同,为0或1以上的整数即可,优选分别为0~100的整数。另外,a+b+c为1以上的数即可,a+b+c为1~4、为1~3、为1或2均是形成上述具有氨基的结构单元的前体的优选方式。另外,a+b+c为5以上的数也是形成上述具有氨基的结构单元的前体的优选方式。
作为本公开的含有聚环氧烷的化合物(具有上述通式(1)所表示的取代基),可以举出下述化合物作为示例:在具有选自由包含伯胺氮原子的结构单元、包含仲胺氮原子的结构单元和包含叔胺氮原子的结构单元组成的组中的至少一种结构单元的(聚)亚烷基胺的氨基的氮原子上键合连接基团,进而在连接基团的另一方键合来自聚环氧烷的结构单元。
上述包含伯胺氮原子的结构单元例如由下式所表示。
(H2-N-R7)-
R7与通式(4)相同。
有时也包含下式所表示的结构单元。
-NH2
上述包含仲胺氮原子的结构单元例如由下述通式(6)所表示。
[化9]
上述包含叔胺氮原子的结构单元例如由下述通式(7)所表示。
[化10]
通式(6)、(7)中的P、R7与通式(4)相同。
上述具有阳离子基团的结构单元中,作为上述结构单元的存在形态没有特别限定,例如可以以无规方式具有上述结构单元。需要说明的是,来自上述阳离子基团中包含的氨基的氮原子可以被季化或氧化。
另外,作为上述通式(4)所表示的构成本公开的具有阳离子基团的结构单元的前体的一个示例,可以由下述通式(8)所表示。
[化11]
通式(8)中,R8相同或不同,表示碳原子数2~6的直链亚烷基或碳原子数3~6的支链亚烷基。另外,r表示0~10的整数。
以下,以具有两个伯胺的胺化合物为例在下文中详细地对具体例进行说明,但不必限定于具有两个伯胺的胺化合物。
作为本公开的具有阳离子基团的结构单元,除了上述通式(6)、(7)以外,还可以由下述通式(9)所表示。
[化12]
通式(9)中,R8相同或不同,表示碳原子数2~6的直链亚烷基或碳原子数3~6的支链亚烷基。
二胺化合物成为上述通式(9)的结构单元的前体。
使(甲基)丙烯酸化合物与二胺化合物发生反应时,经由下述通式(10)所表示的化合物,进一步与二胺化合物发生反应时,成为下述通式(11)的多元胺化合物。
[化13]
[化14]
通式(10)、通式(11)中的R8与通式(8)和通式(9)相同。R9相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~30的有机基团,R10表示氢原子或甲基。
R9相同或不同,只要为氢原子或碳原子数1~30的有机基团就没有特别限定。为了调整亲水性、疏水性,适当地选择即可。作为有机基团,优选为烃基。
上述通式(10)通过使(甲基)丙烯酸化合物与作为上述通式(9)的前体的二胺化合物进行迈克尔加成反应而生成。
另外,上述通式(11)通过使二胺化合物与上述通式(10)的化合物进行酯-酰胺交换反应而生成。
通过使具有聚环氧烷结构的缩水甘油醚化合物与上述通式(11)进行加成反应,能够得到本公开的含有聚环氧烷的化合物。
另外,通过使具有聚环氧烷结构的(甲基)丙烯酸化合物与上述通式(11)进行迈克尔加成反应,能够得到本公开的含有聚环氧烷的化合物。
另外,通过使环氧烷与上述通式(11)进行加成聚合,能够得到本公开的含有聚环氧烷的化合物。
[本公开的含有聚环氧烷的化合物的物性]
本公开的含有聚环氧烷的化合物可通过选自碱水解、酶解、活性污泥中的1种以上的分解方法发生分解反应,降低分子量。
本公开的含有聚环氧烷的化合物在通过碱水解、酶解、活性污泥中的1种以上的分解方法进行分解试验的情况下,分解试验后的数均分子量相对于分解试验前的数均分子量优选为0.5以下。更优选为0.4以下、进一步优选为0.2以下。
通过使分解试验后的数均分子量小于分解试验前的数均分子量,在将本公开的含有聚环氧烷的化合物作为例如洗涤剂或洗涤剂组合物使用的情况下,洗涤后排出的化合物给环境带来的负荷降低,因而优选。
本公开的含有聚环氧烷的化合物的重均分子量优选为1,000~1,000,000。更优选为3,000~500,000,进一步优选为5,000~200,000。本公开的含有聚环氧烷的化合物的重均分子量若为上述范围,则具有优异的防再污染能力,并且可通过上述的分解反应降低环境负荷,因而优选。
含有聚环氧烷的化合物的重均分子量可以通过实施例中记载的方法进行测定。
[本公开的含有聚环氧烷的化合物的组合物]
本公开的含有聚环氧烷的化合物可以通过后述的制造方法利用酸化合物对未反应的阳离子基团中包含的NH基进行处理。这样的包含含有聚环氧烷的化合物以及用于对NH基进行处理的酸化合物的组合物也是本发明之一。
将含有聚环氧烷的化合物的组合物的总量设为100质量%的情况下,酸化合物的含量优选为30质量%以下。更优选为20质量%以下,进一步优选为10质量%以下。
酸化合物的含量若为上述范围,则本公开的含有聚环氧烷的化合物的稳定性提高,因而优选。
作为酸化合物,例如可以举出乙酸、柠檬酸、盐酸、磷酸、硝酸、硫酸、对甲苯磺酸等。只要可与氨基发生反应,就没有特别限定。
[本公开的含有聚环氧烷的化合物的制造方法]
作为本公开的含有聚环氧烷的化合物的制造方法(I),可以举出通过使(聚)亚烷基胺的氨基的氢原子与具有羧基的聚环氧烷化合物发生缩合反应、或者使具有羧酰卤基的聚环氧烷化合物发生酯化来制造的方法。
上述制造方法(I)中使用的(聚)亚烷基胺是具有上述通式(4)所表示的结构式的化合物。另外,上述制造方法(I)中使用的具有羧基的聚环氧烷化合物或者具有羧酰卤基的聚环氧烷化合物可以由下述通式(12)所表示。
[化15]
通式(12)中,R1、s与上述通式(1)相同。另外,R11表示氢原子或碳原子数1~20的有机基团,R12表示碳原子数1~6的有机基团。R11优选为氢、碳原子数1~20的直链或支链烷基、烯基、炔基、芳基。R12优选为碳原子数1~6的烷基。Q表示OH、Cl、Br或I。
通式(12)所表示的化合物中,优选R12为在末端具有羰基的有机基团的下述通式(12’)所表示的化合物。
[化16]
通式(12’)中,R1、s、R11、Q与通式(12)相同。R12’表示碳原子数1~5的有机基团。
作为通式(12)的R11、通式(12’)的R12’的有机基团,优选饱和或不饱和的烃基。
作为上述具有羧基的聚环氧烷化合物的具体例,可以举出烷氧基聚亚烷基二醇与琥珀酸酐、马来酸酐等二羧酸酐的酯化反应产物;烷氧基聚亚烷基二醇与羧酰卤的反应产物;将烷氧基聚亚烷基二醇的末端羟基利用氧化剂进行了氧化、羧基化的化合物;等等。
使上述通式(4)所表示的(聚)亚烷基胺与上述通式(12)的具有羧基的聚环氧烷化合物发生反应的温度优选为50~200℃。更优选为100~200℃。反应温度、反应时间为上述范围时,反应几乎定量地进行、反应性提高,未反应的原料减少,因此本公开的含有聚环氧烷的化合物的泥颗粒分散能力和防再污染能力趋于提高,因而优选。
另外,作为其他制造方法(II),可以举出下述方法:使选自环状内酯化合物、环状内酰胺化合物中的1种以上的化合物与阳离子基团中包含的氨基进行开环加成反应后,向该开环加成反应生成的活性氢上导入聚环氧烷链,由此得到本公开的含有聚环氧烷的化合物。
更具体地说,可以通过使己内酯化合物、己内酰胺化合物与(聚)亚烷基胺的氨基的氢原子进行开环加成反应而导入酯键、酰胺键。使己内酯化合物、己内酰胺化合物进行开环加成反应后的末端残基为羟基或NH2基。通过使环氧乙烷等环氧化合物与该羟基或NH2基进行开环加成反应,能够制造本公开的含有聚环氧烷的化合物。
上述制造方法(II)中使用的(聚)亚烷基胺是具有上述通式(4)所表示的结构式的化合物。
另外,作为上述制造方法(II)中使用的内酯化合物,可以使用α-内酯(三元环)、β-内酯(四元环)、γ-内酯(五元环)、δ-内酯(六元环)、ε-内酯(七元环)以及它们的衍生物。具体地说,可以举出α-乙内酯、β-丙内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯等。作为内酰胺化合物,可以使用α-内酰胺(三元环)、β-内酰胺(四元环)、γ-内酰胺(五元环)、δ-内酰胺(六元环)、ε-内酰胺(七元环)以及它们的衍生物中的1种或2种以上。
上述制造方法(II)中,通过上述内酯化合物和/或内酰胺化合物与上述通式(4)的(聚)亚烷基胺的开环加成反应而使内酯化合物和/或内酰胺化合物与通式(4)的氨基的氢原子键合时,可得到(聚)亚烷基胺-内酯加成物和/或(聚)亚烷基胺-内酰胺加成物。下述反应路线中示出该反应的一例。
[化17]
通式(13)、通式(14)和通式(15)中的R8、r与上述通式(8)相同。
上述制造方法(II)中,上述通式(4)的(聚)亚烷基胺与上述内酯化合物和/或内酰胺化合物的开环加成反应的反应温度优选为0~100℃。更优选为20~80℃。
另外,反应时间优选为1小时以上。
在上述制造方法(II)中作为中间体得到的(聚)亚烷基胺-内酯加成物和(聚)亚烷基胺-内酰胺加成物中,内酯化合物和内酰胺化合物进行了加成反应的末端残基成为羟基。通过使环氧乙烷、环氧丙烷等环氧烷与该羟基进行开环加成反应,能够得到本公开的含有聚环氧烷的化合物。使环氧烷进行开环加成反应的反应条件与常规方法相同。
另外,作为其他制造方法(III),可以使用下述方法:通过使(烷氧基)聚环氧烷(甲基)丙烯酸酯的双键与聚亚烷基胺的氨基进行迈克尔加成,制造使多元胺与环氧烷通过酯键进行键合的化合物。
作为上述制造方法(III)中使用的(聚)亚烷基胺,可以使用具有上述通式(4)所表示的结构式的化合物。另外,上述制造方法(III)中使用的(烷氧基)聚环氧烷(甲基)丙烯酸酯化合物、或者(烷氧基)聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酰胺可以由下述通式(16)所表示。
[化18]
通式(16)中,R1、s、T与通式(1)相同。R13相同或不同,为氢原子或甲基。G表示O、N、NH,d为1或2。G为N的情况下,d为2,G为O或NH的情况下,d为1。
上述通式(16)也可以表示为下述通式(17)。
[化19]
通式(17)中,R13、G、T、d与通式(16)相同。
m1、n1分别为0~300的整数,m1+n1与通式(1)的s相同。
R14、R15相同或不同,表示碳原子数2~6的烃基。
R14为碳原子数2~6的烃基,优选为碳原子数2~4的烃基,更优选为碳原子数2~3的烃基,进一步优选为碳原子数2的烃基。
R15为碳原子数3~6的烃基,优选为碳原子数3~4的烃基。
m1只要为0~300的整数就没有特别限定,优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为1~3。
m1为1以上的情况下,R13优选为氢原子。
作为m1为1以上时的通式(17)的具体例,为(烷氧基)聚乙二醇(聚)丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(烷氧基)聚乙二醇(聚)丁二醇(甲基)丙烯酸酯等在酯键部分键合有碳原子数3以上的亚烷基二醇的(甲基)丙烯酸酯。特别优选为(烷氧基)聚乙二醇(聚)丙二醇丙烯酸酯、(烷氧基)聚乙二醇(聚)丁二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(聚)丙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(聚)丁二醇丙烯酸酯。
m1为0的情况下,优选为(烷氧基)聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯。
m1的值为上述范围时,能够对酯键部分赋予疏水性和空间位阻,能够提高保存在水、甲醇、乙醇等质子性溶剂中时的酯键的稳定性,从这方面出发是优选的。
n1只要为0~300的整数就没有特别限定,优选为1~200、更优选为5~100、进一步优选为10~50。
n1的值为上述范围时,泥颗粒的分散性、防泥再污染性能、以及在液体洗涤剂中的混配稳定性提高,因而优选。
另外,R14为碳原子数2的烃基的情况下,将上述通式(17)中的-R15-O-基、-R14-O-基的总量设为100摩尔%时,-R14-O-基的含量优选为70mol以上。更优选为75mol以上、进一步优选为80mol以上。
R14为碳原子数2的烃基的情况下,上述通式(17)中的-R14-O-基的含量为上述范围时,聚环氧烷链的亲水性提高,因此泥颗粒的分散性、防泥再污染性能提高,从这方面出发是优选的。
上述制造方法(III)中,使上述通式(4)的(聚)亚烷基胺和上述通式(16)或上述通式(17)的(烷氧基)聚环氧烷(甲基)丙烯酸酯通过迈克尔加成反应与通式(4)的氨基的氢原子键合时,可得到(聚)亚烷基胺-(烷氧基)聚环氧烷(甲基)丙烯酸酯加成物。
另外,上述制造方法(III)中,上述通式(4)的(聚)亚烷基胺与上述通式(16)或上述通式(17)的(烷氧基)聚环氧烷(甲基)丙烯酸酯的迈克尔加成反应的反应温度优选为20~100℃。更优选为40~80℃。
另外,反应时间优选为1小时以上。更优选为5小时以上、进一步优选为10小时以上。反应温度、反应时间为上述范围时,反应几乎定量地进行、反应性提高,因此未反应的原料减少,因而优选。
制造方法(III)中使用的(烷氧基)聚环氧烷(甲基)丙烯酸酯的制造工序中,在包括利用(甲基)丙烯酸和(烷氧基)聚环氧烷的酯化工序的情况下,可残留有(甲基)丙烯酸。这种情况下,与(甲基)丙烯酸相比,(烷氧基)聚环氧烷(甲基)丙烯酸酯的迈克尔加成反应更容易进行,因此通过在低温下进行上述通式(4)的(聚)亚烷基胺与(烷氧基)聚环氧烷(甲基)丙烯酸酯的反应,能够使(烷氧基)聚环氧烷(甲基)丙烯酸酯优先加成在通式(4)的(聚)亚烷基胺上。此外,通过提高反应温度、延长反应时间,能够使(甲基)丙烯酸也与通式(4)的(聚)亚烷基胺进行迈克尔加成。
另外,作为制造方法(III)的相似制造方法,可以举出通过使具有聚环氧烷链的α,β-不饱和羰基化合物与阳离子基团中包含的氨基进行迈克尔加成而得到本公开的含有聚环氧烷的化合物的方法。
另外,作为制造方法(III)的其他相似制造方法,可以举出通过使α,β-不饱和羰基化合物与阳离子基团中包含的氨基进行迈克尔加成后导入聚环氧烷链而得到本公开的含有聚环氧烷的化合物的方法。
上述制造方法(III)中,在使上述通式(4)的(聚)亚烷基胺与上述通式(16)或上述通式(17)的(烷氧基)聚环氧烷(甲基)丙烯酸酯发生反应时,可以在无溶剂的条件下进行。另外,在使用反应溶剂进行反应时,可以使用甲醇、乙醇等醇类;戊烷、己烷、环己烷等烷烃类;二乙醚、四氢呋喃等醚类;二甲基亚砜、二甲基甲酰胺等极性溶剂类;水以及水与有机溶剂的混合溶剂。
另外,作为其他制造方法(IV),可以举出下述方法:通过使丙烯酰胺的双键与(聚)亚烷基胺的氨基进行迈克尔加成而导入酰胺键,接着使环氧乙烷等环氧化合物与作为经迈克尔加成反应得到的末端残基的氨基、羟基进行开环加成反应,由此制造本公开的含有聚环氧烷的化合物。
另外,作为其他制造方法(V),可以举出下述方法:使环氧乙烷等环氧化合物与(聚)亚烷基胺的氨基的氢原子进行开环加成反应,将所得到的(聚)亚烷基胺烷氧基化物使用(烷氧基)聚环氧烷、缩醛化剂以及酸催化剂进行缩醛化,由此制造本公开的含有聚环氧烷的化合物。
另外,作为其他制造方法(VI),可以举出下述方法:使(甲基)丙烯酸烷基酯的双键与(聚)亚烷基胺的氨基进行迈克尔加成,使含有(烷氧基)聚环氧烷的末端胺化合物与所得到的含有酯的化合物进行酯-酰胺交换,由此制造本公开的含有聚环氧烷的化合物。
此外,作为其他制造方法(VII),可以举出下述方法:使(甲基)丙烯酸烷基酯的双键与(聚)亚烷基胺的氨基进行迈克尔加成,使(烷氧基)聚亚烷基二醇与所得到的含有酯的化合物发生反应而进行酯交换,由此制造本公开的含有聚环氧烷的化合物。
此外,上述制造方法(I)~(VII)优选在上述工序之外包括下述工序:对阳离子基团中包含的未键合连接基团的未反应的NH基进行迈克尔加成反应、乙酰化反应、与羧酸酐的酰胺化反应、与羧酰卤的酰胺化反应、环氧化合物加成反应中的任意1种以上的反应,使未反应的NH基减少。
更具体地说,对于阳离子基团中包含的未键合连接基团的未反应的NH基,通过使丙烯酸甲酯等丙烯酸烷基酯进行迈克尔加成,或者与乙酸酐、琥珀酸酐、马来酸酐等羧酸酐、乙酰氯、丙酰氯等羧酰卤进行酰胺化反应,或者使环氧乙烷、环氧丙烷等环氧化合物进行加成,能够减少未反应的NH基。
从泥分散性、防再污染性能、保存稳定性提高的方面出发,优选未反应的NH基相对于含有聚环氧烷的化合物的总NH为80mol以下、优选为50mol%以下、进一步优选为20mol%以下。
上述制造方法还优选进一步包括利用酸化合物进行中和的工序作为减少NH基的其他方法。
更具体地说,优选通过将阳离子基团中包含的未键合连接基团的未反应的NH基利用作为酸化合物的乙酸、柠檬酸、盐酸、磷酸、硝酸、硫酸、对甲苯磺酸或其他常见的酸化合物进行中和处理而使NH基减少。
从泥分散性、防再污染性能、保存稳定性提高的方面出发,优选未反应的NH基相对于含有聚环氧烷的化合物的总NH为80mol以下、优选为50mol%以下、进一步优选为20mol%以下。
另外,关于酸化合物的添加量,相对于添加酸化合物之前的阳离子基团中包含的NH基,优选使用50~300mol%。
[含有聚环氧烷的化合物的用途]
本公开的含有聚环氧烷的化合物(也简称为“本公开的化合物”)可以适合用于洗涤剂用助洗剂、洗涤剂、水处理剂、分散剂、纤维处理剂、阻垢剂(结垢抑制剂)、水泥添加剂、金属离子封闭剂、增稠剂、各种粘结剂等。尤其可以适合用于洗涤剂用助洗剂、洗涤剂、水处理剂、分散剂。
本公开进一步涉及以本公开的含有聚环氧烷的化合物、或者通过本公开的制造方法制造而成的含有聚环氧烷的化合物作为必要成分的洗涤剂用助洗剂、洗涤剂、水处理剂或分散剂。
<洗涤剂或清洁组合物>
[包含本公开的含有聚环氧烷的化合物的洗涤剂或清洁组合物]
本发明提供含有本公开的含有聚环氧烷的化合物以及任选追加的其他辅助成分的洗涤剂或清洁组合物、优选衣物洗涤剂组合物、更优选液体衣物洗涤剂组合物。
用语“洗涤剂组合物”、“清洁组合物”以及“洗涤剂或清洁组合物”在上文中广义地定义,并在下文中以相同含义使用。具体地说,洗涤剂或清洁组合物可以为任意的固体或液体产品形态,可以为衣物洗涤剂组合物、硬质面清洁组合物、餐具手洗组合物以及餐具机洗组合物。洗涤剂或清洁组合物优选为液体,进一步更优选为单相或多相单位用量形态。即,液体洗涤剂或清洁组合物被收纳在单隔室或多隔室水溶性袋中。在特定的实施方式中,洗涤剂或清洁组合物例如为含有包封在由聚乙烯醇(PVA)和/或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等水溶性聚合物形成的单隔室或多隔室水溶性袋中的液体餐具机洗组合物或液体衣物洗涤剂组合物中任一者的单相或多相单位容量形态。
洗涤剂或清洁组合物中含有的本公开的含有聚环氧烷的化合物的量没有特别限定。为了实现高助洗剂性能,本公开的含有聚环氧烷的化合物基于洗涤剂或清洁组合物的总量以约0.1质量%~约15质量%、更优选约0.3质量%~约10质量%、进一步优选约0.5质量%~约5质量%的范围的量含有。
洗涤剂或清洁组合物为液体衣物洗涤剂组合物的形态时,本公开的含有聚环氧烷的化合物可以进一步包含1种以上的有机溶剂,该有机溶剂可以以组合物的总重量的约1重量%~约80重量%、优选约10重量%~约60重量%、更优选约15重量%~约50重量%、进一步优选约20重量%~约45重量%的范围的量存在。
相分离对于液体衣物洗涤剂组合物来说、尤其在该组合物中的盐含量高时总是成为课题,因此本公开的洗涤剂或清洁组合物所包含的溶剂体系特别地设计成使本公开的含有聚环氧烷的化合物稳定、将相分离的风险抑制在最低限度。具体地说,本公开的洗涤剂或清洁组合物所包含的溶剂体系优选主要由乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、戊二醇以及它们的组合等二醇构成。
二醇优选以约2重量%~约50重量%的范围的总量存在于本公开的液体衣物洗涤剂组合物中。更优选组合物以约5重量%~约40重量%的范围的总量含有乙烯、二乙二醇(diethylene glycol)和/或丙二醇。进一步优选组合物以约15重量%~约35重量%的范围的量含有丙二醇。
本公开的洗涤剂或清洁组合物可以进一步包含其他溶剂。作为其他溶剂,可以举出甲醇、乙醇、甘油、异丙苯磺酸钠、异丙苯磺酸钾、异丙苯磺酸铵、甲苯磺酸钠、甲苯磺酸钾、二甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钾、二甲苯磺酸铵或者它们的混合物,但并不限定于这些,也可以存在其他有机溶剂。也可以使用其他低级醇,例如C1~C4烷醇胺、例如单乙醇胺和/或三乙醇胺。本公开的特别优选的实施方式中,本公开的液体衣物洗涤剂组合物除了含有二醇以外,还含有约5重量%~约20重量%、优选6重量%~18重量%、更优选8重量%~16重量%的甘油。
本公开的液体衣物洗涤剂组合物优选与上述有机溶剂组合含有水来作为载体。在一些实施方式中,水以约20重量%~约70重量%、优选约25重量%~60重量%、更优选约30重量%~约50重量%的范围的量存在于本公开的液体衣物洗涤剂组合物中。在其他实施方式中,不存在水,组合物是无水的。由本公开提供的非常优选的组合物是透明的各向同性液体。
本公开的洗涤剂或清洁组合物优选含有1种以上的表面活性剂、以及1种以上的清洁辅助添加剂。表面活性剂以及清洁辅助添加剂的特定形态没有特别限定,基于洗涤剂领域中的常识适当地选择。
<阴离子型表面活性剂>
本公开的洗涤剂或清洁组合物可以包含1种以上的阴离子型表面活性剂。本公开的洗涤剂或清洁组合物可以实质上包含1种以上的阴离子型表面活性剂,也可以进一步包含其他表面活性剂系。
作为阴离子型表面活性剂没有特别限定,可以举出已知的任意阴离子型表面活性剂。例如可以举出烷氧基化和/或非烷氧基化烷基硫酸盐物质用的硫酸盐清洁性表面活性剂和/或磺酸系清洁性表面活性剂、烷基苯磺酸盐。
作为烷氧基化烷基硫酸盐,可以举出作为烷基醚硫酸盐或烷基多乙氧基化硫酸盐已知的乙氧基化烷基硫酸盐表面活性剂。作为乙氧基化烷基硫酸盐,可以举出在分子结构中具有包含约8~30个碳原子的烷基的有机硫酸反应产物的水溶性盐、特别是碱金属、铵和烷醇铵盐、以及磺酸及其盐。
“烷基”中包括酰基的烷基部分。例如可以举出具有碳原子数15~30的烷基。
烷基醚硫酸盐表面活性剂可以是烷基醚硫酸盐的混合物,该混合物的平均(算术平均)碳链长为约12~30个,在其他示例中,平均碳链长为约25个。平均(算术平均)EO加成摩尔数为约1~4摩尔,在其他示例中,为平均(算术平均)1.8摩尔的EO加成摩尔数。
在另一示例中,烷基醚硫酸盐表面活性剂可以具有约10个碳原子~约18个碳原子的碳链长、以及约1摩尔~约6摩尔的环氧乙烷的乙氧基化度。在又一示例中,如国际公开第1995011212A1号、美国专利第5120697号、美国专利第5210325号、美国专利第4946984号、美国专利第4902658号、国际公开第2010099303A1号中所记载,烷基醚硫酸盐表面活性剂可以包含具有峰的乙氧基化分布。
作为非烷氧基化烷基硫酸盐的示例,可以举出非乙氧基化烷基硫酸盐。非乙氧基化烷基硫酸盐也可以添加到公开的清洁组合物中,作为阴离子型表面活性剂成分使用。非烷氧基化、例如非乙氧基化的烷基硫酸盐表面活性剂的示例可以举出通过高级C8~C20脂肪醇的硫酸化生成的物质。在一些示例中,伯烷基硫酸盐表面活性剂具有通式:ROSO3 -M+,式中,R代表性地为直链状的C8~C20烃基(该基团可以为直链、也可以为支链),M为水溶化阳离子。在一些示例中,R为C10~C15烷基,M为碱金属。在其他示例中,R为C12~C14烷基,M为钠。
其他有用的阴离子型表面活性剂可以举出以直链状(线状)或支链状的配置含有约9~约15个碳原子的烷基的烷基苯磺酸盐的碱金属盐、例如美国专利第2,220,099号以及美国专利第2,477,383号中记载的物质。
在一些示例中,烷基为直链状。该直链状烷基苯磺酸作为“LAS”而已知。在其他示例中,直链状烷基苯磺酸盐也存在烷基中具有约11~14个平均碳原子数的情况。在具体例中,线状直链烷基苯磺酸盐在烷基中具有约11.8个碳原子这样的平均碳原子数,有时也简记为C11.8 LAS。关于该表面活性剂及其制备,例如记载于美国专利第2,220,099号以及美国专利第2,477,383号中。
优选的烷基苯磺酸盐(LAS)可以通过将市售的直链状烷基苯(LAB)进行磺化而得到,优选的LAB可以举出由Sasol以商品名Isochem(注册商标)提供的物质或者由Petresa以商品名Petrelab(注册商标)提供的物质等低级2-苯基LAB;作为其他优选的LAB可以举出由Sasol以商品名Hyblene(注册商标)提供的物质等高级2-苯基LAB。
优选的阴离子型清洁性表面活性剂是通过由DETAL催化的工艺得到的烷基苯磺酸盐,但有时HF等其他合成路径也是合适的。在一个方式中,使用LAS的镁盐。
清洁性表面活性剂可以为中链支化清洁性表面活性剂,在一个方式中可以为中链支化阴离子型清洁性表面活性剂,在一个方式中可以为具有来自本公开的含有聚环氧烷的化合物的链的中链支化烷基硫酸盐和/或中链支化烷基苯磺酸盐、例如中链支化烷基硫酸盐。在一个方式中,中链支化为C1~4烷基、代表性地为甲基和/或乙基。
在本公开中有用的其他阴离子型表面活性剂为链烷烃磺酸盐以及含有约8~约24个(在一些示例中为约12~18个)碳原子的仲烷烃磺酸盐的水溶性盐类;烷基甘油基醚磺酸盐,特别是C8~18醇的醚(例如源自动物油和椰油的物质)。烷基苯磺酸盐与上述链烷烃磺酸盐、仲烷烃磺酸盐以及烷基甘油基醚磺酸盐的混合物也是有用的。更优选的阴离子型表面活性剂可以举出甲基酯磺酸盐和烷基醚羧酸盐。在本公开中有用的更优选的阴离子型表面活性剂可见于美国专利第4,285,841号(Barrat等人、1981年8月25日发行)、以及美国专利第3,919,678号(Laughlin等人、1975年12月30日发行),这两篇文献以参考的方式并入本公开中。
阴离子型表面活性剂可以以酸性形式存在,并且可以被中和而形成表面活性剂盐。代表性的中和剂可以举出氢氧化物、例如NaOH或KOH等金属抗衡离子碱。作为酸性形式的阴离子型表面活性剂的更优选的中和剂,可以举出氨、胺或烷醇胺。烷醇胺的非限定性示例可以举出单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺以及所属技术领域中已知的其他直链状或支链状的烷醇胺。优选的烷醇胺可以举出2-氨基-1-丙醇、1-氨基丙醇、单异丙醇胺或1-氨基-3-丙醇。胺中和可以完全进行或部分地进行,例如阴离子型表面活性剂混合物的一部分可以被钠或钾中和,并且阴离子型表面活性剂混合物的一部分可以被胺或烷醇胺中和。
<非离子型表面活性剂>
在一些实施方式中,本公开的洗涤剂或清洁组合物包含1种以上的非离子型表面活性剂。在某一特定实施方式中,洗涤剂或清洁组合物包含约0.1重量%~约40重量%、优选约0.2重量%~约15重量%、更优选约0.3重量%~约10重量%的1种以上的非离子型表面活性剂。
在本公开中有用的非离子型表面活性剂可以举出任意的现有非离子型表面活性剂。其中可以包括例如烷氧基化脂肪族醇以及氧化胺表面活性剂。在一些示例中,清洁组合物可以含有乙氧基化非离子型表面活性剂。这些物质记载于美国专利第4,285,841号(Barrat等人、1981年8月25日发行)中。非离子型表面活性剂可以选自式R(OC2H4)nOH(式中,R选自由含有约8~约15个碳原子的脂肪族烃基以及烷基含有约8~约12个碳原子的烷基苯基组成的组,n的平均值为约5~约15)的乙氧基化醇以及乙氧基化烷基苯酚。这些表面活性剂更详细地记载于美国专利第4,284,532号(Leikhim等人、1981年8月18日发行)中。在一个示例中,非离子型表面活性剂选自在醇中具有平均约24个碳原子以及每1摩尔醇约9摩尔环氧乙烷这样的平均乙氧基化度的乙氧基化醇。
在本公开中有用的非离子型表面活性剂的其他非限定示例可以举出:C8~C18烷基乙氧基化物(来自Shell的NEODOL(注册商标)非离子型表面活性剂等);C6~C12烷基苯酚烷氧基化物(式中,烷氧基化物单元可以为亚乙氧基单元、亚丙氧基单元或它们的混合物);环氧乙烷/环氧丙烷嵌段聚合物的C12~C18醇以及C6~C12烷基苯酚缩合物(来自BASF的Pluronic(注册商标)等);美国专利第6,150,322号中所述的C14~C22、中链支化醇(BA);美国专利第6,153,577号、美国专利第6,020,303号、以及美国专利第6,093,856号中所述的C14~C22中链支化烷基烷氧基化物BAEx(式中,x为1~30);美国专利第4,565,647号(Llenado、1986年1月26日发行)中所述的烷基聚多糖类;特别是美国专利第4,483,780号以及美国专利第4,483,779号中所述的烷基多苷;美国专利第5,332,528号、国际公开第92/06162号、国际公开93/19146号、国际公开93/19038号以及国际公开94/09099号中所述的多羟基脂肪酰胺;以及美国专利第6,482,994号和国际公开第01/42408号中所述的醚封端保护的聚(氧烷基化)醇表面活性剂。
优选的非离子型清洁性表面活性剂还包括烷基多葡糖苷以及烷基烷氧基化醇。优选的非离子型表面活性剂还包括由BASF以商品名Lutensol(注册商标)销售的物质。
在一些方式中,非离子型表面活性剂选自C8~18烷基烷氧基化醇、例如C8~18烷基乙氧基化醇等烷基烷氧基化醇。烷基烷氧基化醇可以具有约1~约50、或者约1~约30、或者约1~约20、或者约1~约10的平均烷氧基化度。在特定的方式中,烷基烷氧基化醇为具有约1~约10、或者约1~约7、或者约1~约5、或者约3~约7的平均乙氧基化度的C8~18烷基乙氧基化醇。烷基烷氧基化醇可以为直链状或支链状、取代或非取代。
<阳离子型表面活性剂>
在一些实施方式中,本公开的洗涤剂或清洁组合物包含1种以上的阳离子型表面活性剂。
在某一方式中,本公开的洗涤剂或清洁组合物包含约0.1重量%~约10重量%、优选约0.2重量%~约7重量%、更优选约0.3重量%~约5重量%的1种以上的阳离子型表面活性剂。
在其他方式中,本公开的洗涤剂或清洁组合物实质上不包含阳离子型表面活性剂、以及在小于pH7或小于pH6时呈阳离子性的表面活性剂。
阳离子型表面活性剂的非限定性示例可以举出可具有最多26个碳原子的季铵表面活性剂,可以举出美国专利第6,136,769号中所述的烷氧基化季铵(AQA)表面活性剂;美国专利第6,004,922号中所述的二甲基羟基乙基季铵;二甲基羟基乙基月桂基氯化铵;国际公开第98/35002号、国际公开第98/35003号、国际公开第98/35004号、国际公开第98/35005号以及国际公开第98/35006号中所述的多元胺阳离子型表面活性剂;美国专利第4,228,042号、美国专利第4,239,660号、美国专利第4,260,529号以及美国专利第6,022,844号中所述的阳离子酯表面活性剂;以及美国专利第6,221,825号和国际公开第00/47708号中所述的氨基表面活性剂(具体地说为酰胺丙基二甲胺(APA))。
优选的阳离子型清洁性表面活性剂还可以举出烷基吡啶鎓化合物、烷基季铵化合物、烷基季鏻化合物、烷基叔锍化合物以及它们的混合物。
优选的阳离子型清洁性表面活性剂为具有下述通式的季铵化合物:
(R)(Ra)(Rb)(Rc)N+X-
式中,R为直链状或支链状、取代或非取代的C6~18烷基或烯基部分,Ra和Rb独立地选自甲基或乙基部分,Rc为羟基、羟基甲基或羟基乙基部分,X为提供电中性的阴离子,作为优选的阴离子,可以举出卤化物(例如氯化物)、硫酸盐以及磺酸盐。优选的阳离子型清洁性表面活性剂为单C6~18烷基单羟乙基二甲基季铵氯化物。非常优选的阳离子型清洁性表面活性剂为单C8~10烷基单羟乙基二甲基季铵氯化物、单C10~12烷基单羟乙基二甲基季铵氯化物以及单C10烷基单羟乙基二甲基季铵氯化物。
<双性离子表面活性剂>
双性离子型表面活性剂的示例可以举出:仲胺和叔胺衍生物;杂环式仲胺和叔胺衍生物;或者季铵化合物、季鏻化合物或叔锍化合物的衍生物。关于双性离子表面活性剂的甜菜碱(烷基二甲基甜菜碱和椰油二甲酰胺丙基甜菜碱、C8~C18(例如C12~C18)氧化胺以及磺基和羟基甜菜碱(N-烷基-N,N-二甲氨基-1-丙烷磺酸等(烷基为C8~C18,在某一实施方式中可以为C10~C14)))的示例,请参照美国专利第3,929,678号19段38行~22段48行。
<两性表面活性剂>
两性表面活性剂的示例可以举出脂肪族基团可以为直链状或支链状、并且脂肪族取代基中的一者包含至少约8个碳原子、代表性地包含约8~约18个碳原子、并且脂肪族取代基中的至少一者包含阴离子型水溶性基团(例如羧基、磺酸盐、硫酸盐)的杂环式仲胺和叔胺的脂肪族衍生物。落入该定义的范畴内的化合物的示例为3-(十二烷基氨基)丙酸钠、3-(十二烷基氨基)丙烷-1-磺酸钠、2-(十二烷基氨基)乙基硫酸钠、2-(二甲氨基)十八烷酸钠、3-(N-羧甲基十二烷基氨基)丙烷-1-磺酸二钠、十八烷基亚氨基二乙酸二钠、1-羧甲基-2-十一烷基咪唑钠以及N,N-双(2-羟基乙基)-2-硫酸根合-3-十二烷氧基丙胺钠。关于两性表面活性剂的示例,请参照美国专利第3,929,678号(Laughlin等人、1975年12月30日发行)19段18~35行。作为优选的两性表面活性剂,还可以举出肌氨酸盐、甘氨酸盐、牛磺酸盐以及它们的混合物。
<支化表面活性剂>
在一些实施例中,本公开的洗涤剂或清洁组合物包含1种以上的支化表面活性剂。优选的支化表面活性剂可以举出选自支化硫酸盐或支化磺酸盐表面活性剂(例如支化烷基硫酸盐、支化烷基烷氧基化硫酸盐以及支化烷基苯磺酸盐)的、包含1个以上的无规烷基支链(例如C1~4烷基、代表性地为甲基和/或乙基)的阴离子型支化表面活性剂。
在一些方式中,支化清洁性表面活性剂为中链支化清洁性表面活性剂,代表性地为中链支化烷基硫酸盐和/或中链支化烷基苯磺酸盐等中链支化阴离子型清洁性表面活性剂。在一些方式中,清洁性表面活性剂为中链支化烷基硫酸盐。在一些方式中,中链支化为C1~4烷基、代表性地为甲基和/或乙基。
在一些方式中,支化表面活性剂包括式:Ab-X-B的更长的烷基链、中链支化的表面活性剂化合物,
式中,
(a)Ab为疏水性的C9~C22(该部分中的总碳)、代表性地为约C12~约C18的中链支化烷基部分,其具有:(1)与8~21个碳原子的范围的-X-B部分键合的最长直链碳链、以及(2)从该最长直链碳链上分支的1个以上的C1~C3烷基部分,(3)分支的烷基部分中的至少一者在从第2位的碳(从与-X-B部分键合的第1位的碳开始计数)到第ω-2位的碳(从末端碳减去2的位置的碳、即从最长直链碳链的末端起的第3个碳)为止的范围内的位置与最长直链碳链中的一个碳直接键合,(4)表面活性剂组合物具有14.5~约17.5(代表性地为约15~约17)的范围内的上述式中的Ab-X部分的碳原子的平均总数,
(b)B为选自硫酸盐、磺酸盐、氧化胺、聚氧化烯(聚氧乙烯和聚氧丙烯等)、烷氧基化硫酸盐、多羟基部分、磷酸酯、甘油磺酸盐、聚葡糖酸盐、多磷酸酯、膦酸盐、磺化琥珀酸盐、磺基琥珀酸酯(sulfosuccaminates)、聚烷氧基化羧酸盐、葡糖酰胺、牛磺酸盐、肌氨酸盐、甘氨酸盐、羟乙磺酸盐、二烷醇酰胺、单烷醇酰胺、硫酸单烷醇酰胺、二乙二醇酰胺、硫酸二乙二醇酰胺、甘油酯、硫酸甘油酯、甘油醚、硫酸甘油醚、聚甘油醚、硫酸多甘油醚、山梨糖醇酐酯、聚烷氧基化山梨糖醇酐酯、氨烷烃磺酸、酰胺丙基甜菜碱、烷基化季盐、烷基化/多羟基烷基化季盐、烷基化/多羟基化氧丙基季盐、咪唑啉、2-基-琥珀酸盐、磺化烷基酯、以及磺化脂肪酸中的疏水性部分(值得注意的是,例如也可以如(Ab-X)z-B这样,1个以上的疏水性部分与B键合而产生二甲基季盐),
(c)X选自-CH2-和-C(O)-。
通常,上式中的Ab部分不具有任何季型取代碳原子(即,4个碳原子直接键合在1个碳原子上)。根据所选择的亲水性部分(B),所得到的表面活性剂可以为阴离子型、非离子型、阳离子型、双性离子型、两性、或者两性电解质。在一些方式中,B为硫酸盐,所得到的表面活性剂为阴离子型。
在一些方式中,支化表面活性剂包含上式的更长的烷基链、中链支化表面活性剂化合物,式中,Ab部分为具有下式的支化伯烷基部分,
[化20]
该式的支化伯烷基部分(包括Rd、Re和Rf分支)的碳原子的总数为13~19,Rd、Re和Rf只要不全部为氢即可,Rd、Re和Rf各自独立地选自氢和C1~C3烷基(代表性地为甲基),z为0时,至少Rd或Re不是氢,w为0~13的整数,x为0~13的整数,y为0~13的整数,z为0~13的整数,w+x+y+z为7~13。
在某一方式中,支化表面活性剂包含上式的更长的烷基链、中链支化表面活性剂化合物,Ab部分为具有选自
[化21]
或它们的组合的式的支化伯烷基部分,式中,e、f、g和h为整数,e+f为10~16,g+h为8~14,并且
e+f=10时,e为2~9的整数,f为1~8的整数,
e+f=11时,e为2~10的整数,f为1~9的整数,
e+f=12时,e为2~11的整数,f为1~10的整数,
e+f=13时,e为2~12的整数,f为1~11的整数,
e+f=14时,e为2~13的整数,f为1~12的整数,
e+f=15时,e为2~14的整数,f为1~13的整数,
e+f=16时,e为2~15的整数,f为1~14的整数,
g+h=8时,g为2~7的整数,h为1~6的整数,
g+h=9时,g为2~8的整数,h为1~7的整数,
g+h=10时,g为2~9的整数,h为1~8的整数,
g+h=11时,g为2~10的整数,h为1~9的整数,
g+h=12时,g为2~11的整数,h为1~10的整数,
g+h=13时,g为2~12的整数,h为1~11的整数,
g+h=14时,g为2~13的整数,h为1~12的整数。
上述的中链支化表面活性剂化合物中,特定的支化点(例如沿着上述式中的Rd、Re和/或Rf部分的链的位置)比沿着表面活性剂的主链的其他支化点更优选。下述式中,关于单甲基支链烷基Ab部分,示出了中链支化范围(即产生支化点的位置)、优选的中链支化范围、以及更优选的中链支化范围。
[化22]
在单甲基取代表面活性剂中,这些范围不包括链的两个末端碳原子以及与-X-B基直接相邻的碳原子。
下述式中示出了二甲基取代直链烷基Ab部分的中链支化范围、优选的中链支化范围、以及更优选的中链支化范围。
[化23]
其他优选的支化表面活性剂公开于美国专利第6008181号、美国专利第6060443号、美国专利第6020303号、美国专利第6153577号、美国专利第6093856号、美国专利第6015781号、美国专利第6133222号、美国专利第6326348号、美国专利第6482789号、美国专利第6677289号、美国专利第6903059号、美国专利第6660711号、美国专利第6335312号以及国际公开第9918929号中。此外,其他优选的支化表面活性剂可以举出国际公开第9738956号、国际公开第9738957号、以及国际公开第0102451号中记载的物质。
在一些方式中,支化阴离子型表面活性剂包括支链改性烷基苯磺酸盐(MLAS),如国际公开第99/05243号、国际公开第99/05242号、国际公开第99/05244号、国际公开第99/05082号、国际公开第99/05084号、国际公开第99/05241号、国际公开第99/07656号、国际公开第00/23549号以及国际公开第00/23548号中所述。
在一些方式中,支化阴离子型表面活性剂包括包含沿着疏水性物链无规配置的甲基支链的C12/13醇系表面活性剂,例如可由Sasol获得的Safol(注册商标)、Marlipal(注册商标)。
作为其他优选的支化表面活性剂,可以举出美国专利第6037313号(P&G)、国际公开9521233号(P&G)、美国专利第3480556号(Atlantic Richfield)、美国专利第6683224号(Cognis)、美国专利申请公开第20030225304A1号(Kao)、美国专利申请公开第2004236158A1号(R&H)、美国专利第6818700号(Atofina)、美国专利申请公开第2004154640号(Smith等人)、欧洲专利第1280746号(Shell)、欧洲专利第1025839号(L’Oreal)、美国专利第6765119号(BASF)、欧洲专利第1080084号(Dow)、美国专利第6723867号(Cognis)、欧洲专利申请公开第1401792A1号(Shell)、欧洲专利申请公开第1401797A2号(Degussa AG)、美国专利申请公开第2004048766号(Raths等人)、美国专利第6596675号(L’Oreal)、欧洲专利第1136471号(Kao)、欧洲专利第961765号(Albemarle)、美国专利第6580009号(BASF)、美国专利申请公开第2003105352号(Dado等人)、美国专利第6573345号(Cryovac)、德国专利第10155520号(BASF)、美国专利第6534691号(duPont)、美国专利第6407279号(ExxonMobil)、美国专利第5831134号(Peroxid-Chemie)、美国专利第5811617号(Amoco)、美国专利第5463143号(Shell)、美国专利第5304675号(Mobil)、美国专利第5227544号(BASF)、美国专利第5446213A号(MITSUBISHI KASEI CORPORATION)、欧洲专利申请公开第1230200A2号(BASF)、欧洲专利第1159237B1号(BASF)、美国专利申请公开第20040006250A1号(NONE)、欧洲专利第1230200B1号(BASF)、国际公开第2004014826A1号(SHELL)、美国专利第6703535B2号(CHEVRON)、欧洲专利第1140741B1号(BASF)、国际公开第2003095402A1号(OXENO)、美国专利第6765106B2号(SHELL)、美国专利申请公开第20040167355A1号(NONE)、美国专利第6700027B1号(CHEVRON)、美国专利申请公开第20040242946A1号(NONE)、国际公开第2005037751A2号(SHELL)、国际公开第2005037752A1号(SHELL)、美国专利第6906230B1号(BASF)、国际公开第2005037747A2号(SHELL OIL COMPANY)中公开的物质。
其他优选的支化阴离子型清洁性表面活性剂可以举出美国专利申请公开第2010/0137649号中记载的类异戊二烯系多支化洗涤剂醇的表面活性剂衍生物。类异戊二烯系表面活性剂和类异戊二烯衍生物也记载于标题为“Comprehensive Natural ProductsChemistry:Isoprenoids Including Carotenoids and Steroids(第2卷)”的文献(Bartonand Nakanishi,(著作权)1999,Elsevier Science Ltd)中,其包括在结构E中,该文献通过参照引入本公开中。
作为其他优选的支化阴离子型清洁性表面活性剂,可以举出来自反异醇和异醇的物质。该表面活性剂公开在国际公开第2012009525号中。
作为其他优选的支化阴离子型清洁性表面活性剂,可以举出美国专利申请公开第2011/0171155(A1)号以及美国专利申请公开第2011/0166370(A1)号中记载的物质。
作为优选的支化阴离子型表面活性剂,还可以举出格尔伯特醇系表面活性剂。格尔伯特醇是具有支化点总是位于第2碳的位置的2条直链碳链的支化单官能性伯醇。格尔伯特醇在化学上记载为2-烷基-1-烷醇。格尔伯特醇大致具有12个碳原子~36个碳原子。格尔伯特醇可以由式:(Rg)(Rh)CHCH2OH来表示,式中,Rg为直链烷基,Rh为直链烷基,Rg和Rh的碳原子的总数为10~34,Rg和Rh这两者均存在。格尔伯特醇作为商品名Isofol(注册商标)的醇由Sasol销售,并且由Cognis以商品名Guerbetol销售。
上述支化表面活性剂各自可以包含生物基内含物。在一些方式中,支化表面活性剂具有至少约50%、至少约60%、至少约70%、至少约80%、至少约90%、至少约95%、至少约97%、或者约100%的生物基内含物。
<表面活性剂的组合>
在一些方式中,本公开的洗涤剂或清洁组合物包含阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂、例如C12~C18烷基乙氧基化物。在其他方式中,本公开的洗涤剂或清洁组合物包含C10~C15烷基苯磺酸盐(LAS)和其他阴离子型表面活性剂、例如C10~C18烷基烷氧基硫酸盐(AExS)(式中,x为1~30)。在某一方式中,本公开的洗涤剂或清洁组合物包含阴离子型表面活性剂和阳离子型表面活性剂、例如二甲基羟乙基月桂基氯化铵。在其他方式中,本公开的洗涤剂或清洁组合物包含阴离子型表面活性剂和两性表面活性剂、例如C12~C14二甲基氧化胺。
本公开的洗涤剂或清洁组合物包含阴离子型表面活性剂物质和非离子型表面活性剂物质的组合的情况下,阴离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂的重量比优选至少为约1.5:1、更优选至少为约2:1或5:1或25:1、最优选至少为约100:1。
<清洁辅助添加剂>
本公开的洗涤剂或清洁组合物还可以含有清洁辅助添加剂。优选的清洁辅助添加剂可以举出助洗剂、表面活性剂或增稠剂、泥污除去/抗再附着剂、聚合物污垢游离剂、聚合物分散剂、聚合物油脂清洁剂、酶、酶稳定化系、漂白化合物、漂白剂、漂白活性剂、漂白催化剂、增白剂、染料、色调剂、防移染剂、螯合剂、抑泡剂、柔软剂、香料以及它们的混合物。
<酶>
本公开的洗涤剂或清洁组合物可以包含提供清洁性能和/或织物护理效果的1种以上的酶。优选的酶的示例可以举出半纤维素酶、过氧化物酶、蛋白酶、纤维素酶、木聚糖酶、脂肪酶、磷脂酶、酯酶、角质酶、果胶酶、甘露聚糖酶、果胶裂解酶、角蛋白酶、还原酶、氧化酶、酚氧化酶、脂氧合酶、木质素酶、支链淀粉酶、鞣酸酶、戊聚糖酶、麦拉宁酶、β-葡聚糖酶、阿拉伯糖苷酶、透明质酸酶、软骨素酶、漆酶以及淀粉酶或它们的混合物,但并不限定于这些。代表性的组合例如为可与淀粉酶一起含有蛋白酶和脂肪酶的酶混合物。
洗涤剂或清洁组合物中存在上述其他的酶的情况下,可以以洗涤剂或清洁组合物的约0.00001重量%~约2重量%、约0.0001重量%~约1重量%、或者进而约0.001重量%~约0.5重量%的酶蛋白浓度存在。
在一个方式中,作为优选的酶,可以举出蛋白酶。作为优选的蛋白酶,可以举出金属蛋白酶以及枯草杆菌蛋白酶(EC 3.4.21.62)等中性或碱性微生物丝氨酸蛋白酶等丝氨酸蛋白酶。作为适当的蛋白酶,可以举出源自动物、植物或微生物的蛋白酶。在一个方式中,该优选的蛋白酶可以源自微生物。优选的蛋白酶可以举出上述优选的蛋白酶经化学或基因修饰而得到的变异体。在一个方式中,优选的蛋白酶可以为碱性微生物蛋白酶或/和胰蛋白酶型蛋白酶等丝氨酸蛋白酶。作为优选的中性或碱性蛋白酶的示例,可以举出下述蛋白酶。
(a)枯草杆菌蛋白酶(EC 3.4.21.62),包括美国专利第6,312,936B1号、美国专利第5,679,630号、美国专利第4,760,025号、美国专利第7,262,042号以及国际公开第09/021867号中记载的源自迟缓芽孢杆菌(Bacillus lentus)、嗜碱芽孢杆菌(B.alkalophilus)、枯草芽孢杆菌(B.subtilis)、解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)和吉氏芽孢杆菌(Bacillusgibsonii)等芽孢杆菌属(Bacillus)的蛋白酶;
(b)胰蛋白酶(例如源自猪或牛)等胰蛋白酶型或胰凝乳蛋白酶型蛋白酶(包括国际公开第89/06270号中记载的镰刀菌属(Fusarium)蛋白酶、以及国际公开第05/052161号和国际公开第05/052146号中记载的源自纤维单胞菌属(Cellumonas)的胰凝乳蛋白酶蛋白酶);
(c)金属蛋白酶,包括国际公开第07/044993A2号中记载的源自解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)的金属蛋白酶。
作为优选的蛋白酶,可以举出源自吉氏芽孢杆菌(Bacillus gibsonii)或迟缓芽孢杆菌(Bacillus lentus)的蛋白酶。
优选的市售蛋白酶可以举出:由Novozymes A/S(丹麦)以Alcalase(注册商标)、Savinase(注册商标)、Primase(注册商标)、Durazym(注册商标)、Polarzyme(注册商标)、Kannase(注册商标)、Liquanase(注册商标)、Liquanase Ultra(注册商标)、SavinaseUltra(注册商标)、Ovozyme(注册商标)、Neutrase(注册商标)、Everlase(注册商标)和Esperase(注册商标)的商品名销售的蛋白酶;由Genencor International以Maxatase(注册商标)、Maxacal(注册商标)、Maxapem(注册商标)、Properase(注册商标)、Purafect(注册商标)、Purafect Prime(注册商标)、Purafect Ox(注册商标)、FN3(注册商标)、FN4(注册商标)、Excellase(注册商标)和Purafect OXP(注册商标)的商品名销售的蛋白酶;由SolvayEnzymes以Opticlean(注册商标)和Optimase(注册商标)的商品名销售的蛋白酶;可由Henkel/Kemira获得的蛋白酶、即BLAP(具有下述突变S99D+S101R+S103A+V104I+G159S的美国专利第5,352,604号的图29所表示的序列、以下称为BLAP)、BLAP R(具有S3T+V4I+V199M+V205I+L217D的BLAP)、BLAP X(具有S3T+V4I+V205I的BLAP)以及BLAP F49(具有S3T+V4I+A194P+V199M+V205I+L217D的BLAP)(全部可由Henkel/Kemira获得);以及Kao的KAP(具有突变体A230V+S256G+S259N的嗜碱芽孢杆菌来源的枯草杆菌蛋白酶)。
优选的α-淀粉酶可以举出源自细菌或真菌的α-淀粉酶。包括化学或基因修饰的突变体(变异体)。优选的碱性α-淀粉酶源自芽孢杆菌属(Bacillus)的菌种,例如源自地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)或其他芽孢杆菌属(Bacillus sp)、例如Bacillus sp.NCIB 12289、NCIB 12512、NCIB 12513、DSM 9375(美国专利第7,153,818号)、DSM 12368、DSMZ no.12649、KSM AP1378(国际公开第97/00324号)、KSM K36或KSM K38(欧洲专利第1,022,334号)。作为优选的淀粉酶,可以举出下述的淀粉酶。
(a)国际公开第94/02597号、国际公开第94/18314号、国际公开第96/23874号以及国际公开第97/43424号中记载的变异体,特别是对国际公开第96/23874号中作为序列编号2所记载的酶在位置:15、23、105、106、124、128、133、154、156、181、188、190、197、202、208、209、243、264、304、305、391、408和444中的一个以上的位置进行了置换的变异体;
(b)美国专利第5,856,164号以及国际公开第99/23211号、国际公开第96/23873号、国际公开第00/60060号和国际公开第06/002643号中记载的变异体,特别是对国际公开第06/002643号中作为序列编号12所记载的AA560酶在位置:26、30、33、82、37、106、118、128、133、149、150、160、178、182、186、193、203、214、231、256、257、258、269、270、272、283、295、296、298、299、303、304、305、311、314、315、318、319、339、345、361、378、383、419、421、437、441、444、445、446、447、450、461、471、482、484中的一个以上的位置进行了置换的变异体,优选含有D183*和G184*的缺失的变异体;
(c)与国际公开第06/002643号中的序列编号4、来自芽胞杆菌属sp722的野生型酶相比显示出至少90%的同一性的变异体,特别是在183和184位置具有缺失的变异体、以及通过参照引入本公开中的国际公开第00/60060号中记载的变异体;
(d)与来自芽胞杆菌属707(美国专利第6,093,562号的序列编号7)的野生型酶相比显示出至少95%的同一性的变异体,特别是包含突变M202、M208、S255、R172和/或M261中的一者以上的变异体。优选上述淀粉酶包含M202L、M202V、M202S、M202T、M202I、M202Q、M202W、S255N和/或R172Q中的一者以上。特别优选包含M202L或M202T突变体。
(e)国际公开第09/149130号中记载的变异体,优选与国际公开第09/149130号中的序列编号1或序列编号2相比显示出至少90%的同一性的变异体、源自嗜热脂肪地芽孢杆菌(Geobacillus Stearophermophilus)的野生型酶或其截短型变异体。
作为优选的市售α-淀粉酶,可以举出:DURAMYL(注册商标)、LIQUEZYME(注册商标)、TERMAMYL(注册商标)、TERMAMYL ULTRA(注册商标)、NATALASE(注册商标)、SUPRAMYL(注册商标)、STAlNZYME(注册商标)、STAlNZYME PLUS(注册商标)、FUNGAMYL(注册商标)和BAN(注册商标)(Novozymes A/S(巴格斯韦德、丹麦));KEMZYM(注册商标)AT 9000(BiozymBiotech Trading GmbH(Wehlistrasse 27b A-1200、维也纳、奥地利))、RAPIDASE(注册商标)、PURASTAR(注册商标)、ENZYSIZE(注册商标)、OPTISIZE HT PLUS(注册商标)、POWERASE(注册商标)和PURASTAR OXAM(注册商标)(Genencor International Inc.(帕罗奥图、加利福尼亚));以及KAM(注册商标)(花王(东京都中央区日本桥茅场町一丁目14番10号、103-8210、日本))。在一个方式中,优选的淀粉酶可以举出NATALASE(注册商标)、STAlNZYME(注册商标)和STAlNZYME PLUS(注册商标)以及它们的混合物。
在一个方式中,该酶可以选自由美国专利第6,939,702(B1)号和美国专利申请公开第2009/0217464号中记载的酶等包括“第1循环脂肪酶”的脂肪酶组成的组。在一个方式中,脂肪酶为第1清洁用脂肪酶,优选为包含T231R和N233R突变的、源自疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)的野生型脂肪酶的变异体。野生型序列是Swissprot登录号为Swiss-Prot O59952(疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus(来自疏棉状腐质霉(Humicola lanuginose))的269个氨基酸(氨基酸23~291)。作为优选的脂肪酶,可以举出以商品名Lipex(注册商标)和Lipolex(注册商标)销售的脂肪酶。
在一个方式中,作为其他优选酶,可以举出源自表现出内切-β-1,4-葡聚糖酶活性(E.C.3.2.1.4)的微生物的内切葡聚糖酶,其中包括具有与美国专利第7,141,403(B2)号中的氨基酸序列的序列编号2相比为至少90%、优选94%、更优选97%、进一步优选99%的同一性的序列的芽胞杆菌属成员以及它们的混合物的内源性细菌多肽。优选的内切葡聚糖酶以商品名Celluclean(注册商标)以及Whitezyme(注册商标)(Novozymes A/S(巴格斯韦德、丹麦))进行销售。
作为其他优选酶,可以举出以商品名Pectawash(注册商标)、Pectaway(注册商标)、Xpect(注册商标)销售的果胶裂解酶以及以商品名Mannaway(注册商标)(全部来自Novozymes A/S(巴格斯韦德、丹麦))和Purabrite(注册商标)(Genencor InternationalInc.(帕罗奥图、加利福尼亚))销售的甘露聚糖酶。
<酶稳定化系>
本公开中记载的含酶组合物可任选追加包含组合物的约0.001重量%~约10重量%的酶稳定化系,在一些示例中可以包含约0.005重量%~约8重量%的酶稳定化系,并且在其他示例中可以包含约0.01重量%~约6重量%的酶稳定化系。酶稳定化系可以是与清洁性酶具有相容性的任意的稳定化系。该系可实质上由其他混配活性物质提供,也可以由例如混配者或洗涤剂用酶的制造者单独添加。该稳定化系中可以包含例如钙离子、硼酸、丙二醇、短链羧酸、硼酸、氯漂白剂清除剂以及它们的混合物,可根据清洁组合物的类型以及物理形态按照处理不同的稳定化问题的方式进行设计。硼酸盐稳定化剂的综述请参见美国专利第4,605,783号。在包含蛋白酶的水性洗涤剂或清洁性组合物的情况下,可以添加包含硼酸盐、4-甲酰基苯基硼酸、苯基硼酸以及它们的衍生物的硼化合物等可逆性蛋白酶抑制剂、或者甲酸钙、甲酸钠以及1,2-丙二醇等化合物来进一步改善稳定性。
<助洗剂>
本公开的洗涤剂或清洁组合物中,除了上述的含有磺酸基的共聚物以外,还可以任选追加包含助洗剂。加入有助洗剂的清洁组合物以组合物的总重量为基准代表性地包含至少约1重量%的助洗剂。液体清洁组合物可以包含组合物的总重量的最多约10重量%的助洗剂,并且在一些示例中可以包含最多8重量%的助洗剂。颗粒清洁组合物可以包含组合物的总重量的最多约30重量%的助洗剂,并且在一些示例中可以包含最多5重量%的助洗剂。
选自铝硅酸盐(例如沸石A、沸石P以及沸石MAP等沸石助洗剂)和硅酸盐中的助洗剂有助于控制清洁水的矿物质硬度(特别是钙和/或镁)、从表面除去微粒污垢。优选的助洗剂可选自由下述物质组成的组:多磷酸盐(例如三聚磷酸钠)、特别是其钠盐等磷酸盐等;除碳酸钠或倍半碳酸钠以外的碳酸盐、碳酸氢盐、倍半碳酸盐和碳酸盐矿物;有机单羧酸盐、二羧酸盐、三羧酸盐和四羧酸盐、特别是酸、钠、钾或烷醇铵盐形态的水溶性非表面活性剂羧酸盐、以及脂肪族和芳香族等种类的水溶性低分子聚合物羧酸盐;以及植酸。这些助洗剂可利用例如用于pH缓冲化目的的硼酸盐、或者硫酸盐、特别是硫酸钠以及对于含有表面活性剂和/或助洗剂的清洁组合物的稳定量产可能很重要的任意其他填充剂或载体来进行补充。
其他优选的洗涤剂助洗剂可选自柠檬酸、乳酸、脂肪酸、聚羧酸盐助洗剂、例如丙烯酸的共聚物、丙烯酸和马来酸的共聚物、以及丙烯酸和/或马来酸和具有多种类型的附加官能团的其他优选的乙烯系单体的共聚物。另外,适合作为本公开的助洗剂使用的物质是具有链结构、并具有由常见的酸酐形式x(M2O)·ySiO2·zM’O所表示的组成的合成结晶性离子交换材料或其水合物,式中M为Na和/或K,M’为Ca和/或Mg,y/x为0.5~2.0,z/x为0.005~1.0,如美国专利第5,427,711号中所教导。
本公开的洗涤剂或清洁组合物优选实质上不包含其他助洗剂、特别是无机助洗剂、更具体地说为沸石助洗剂和磷酸助洗剂。
<结构剂/增稠剂>
本公开的洗涤剂或清洁组合物为流体形态、例如为液体衣物洗涤剂组合物时,可以包含约0.01重量%~约1重量%、或者约0.05重量%~约0.8重量%、或者约0.1重量%~约0.6重量%、或者进而约0.3重量%~约0.5重量%的二亚苄基多元醇缩醛衍生物(DBPA)。
优选的DBPA分子的非限定性示例公开在美国专利申请第61/167604号中。在一个方式中,DBPA衍生物可以包含二亚苄基山梨糖醇缩醛衍生物(DBS)。该DBS衍生物可以选自由1,3:2,4-二亚苄基山梨糖醇、1,3:2,4-二(对甲基亚苄基)山梨糖醇、1,3:2,4-二(对氯亚苄基)山梨糖醇、1,3:2,4-二(2,4-二甲基二亚苄基)山梨糖醇、1,3:2,4-二(对乙基亚苄基)山梨糖醇以及1,3:2,4-二(3,4-二甲基二亚苄基)山梨糖醇或者它们的混合物组成的组。这些物质以及其他优选的DBS衍生物公开在美国专利第6,102,999号的第2段43行~第3段65行中。
本公开的液体衣物洗涤剂组合物还可以包含约0.005重量%~约1重量%的细菌纤维素网状结构。术语“细菌纤维素”包括由CPKelco U.S.提供的CELLULON(注册商标)等经过醋杆菌属细菌的发酵而生成的任意种类的纤维素,包含通常被称为微纤化纤维素、网状细菌纤维素等的材料。优选的细菌纤维素的一些示例可见于美国专利第6,967,027号、美国专利第5,207,826号、美国专利第4,487,634号、美国专利第4,373,702号、美国专利第4,863,565号以及美国专利申请公开第2007/0027108号。
在一个方式中,该纤维的截面尺寸为1.6nm~3.2nm×5.8nm~133nm。此外,细菌纤维素纤维的平均微纤维长度至少为约100nm、或者为约100~约1,500nm。
在一个方式中,细菌纤维素微纤维具有约100:1~约400:1、或者进而约200:1~约300:1的纵横比(即,平均微纤维的长度除以微纤维的最大截面宽度)。
在一个方式中,细菌纤维素至少部分地被聚合物增稠剂覆盖。至少部分地被覆盖的细菌纤维素可以按照美国专利申请公开第2007/0027108号的8~19段中公开的方法来制作。
在一个方式中,至少部分地被覆盖的细菌纤维素包含约0.1重量%~约5重量%、或者进而约0.5重量%~约3重量%的细菌纤维素、以及约10重量%~约90重量%的聚合物增稠剂。
优选的细菌纤维素可以举出上述的细菌纤维素,优选的聚合物增稠剂可以举出羧甲基纤维素、阳离子性羟甲基纤维素以及它们的混合物。
在一个方式中,组合物可以进一步包含组合物的约0.01~约5重量%的纤维素纤维。
该纤维素纤维可以从蔬菜、水果或木材中提取。市售的示例为来自FMC的Avicel(注册商标)、来自Fiberstar的Citri-Fi或来自Cosun的Betafib。
在一个方式中,本组合物可以进一步包含该组合物的约0.01~约1重量%的非聚合物结晶性羟基官能性结构剂。
该非聚合物结晶性羟基官能性结构剂通常可以包含能够预先乳化的可结晶的甘油酯以有助于在最终液体洗涤剂或清洁组合物中的分散。在一个方式中,可结晶的甘油酯只要能够在液体洗涤剂或清洁组合物中结晶化即可,可以举出氢化蓖麻油、即“HCO”或其衍生物。
本公开的流体衣物洗涤剂组合物可以包含约0.01重量%~约5重量%的天然来源和/或合成的聚合物结构剂。
本公开中使用的天然来源的聚合物结构剂的示例可以举出羟乙基纤维素、疏水改性羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、多糖衍生物以及它们的混合物。优选的多糖衍生物可以举出果胶、藻酸盐、阿拉伯半乳聚糖(阿拉伯胶)、卡拉胶、结冷胶、黄原胶、瓜尔胶以及它们的混合物。
作为本公开中使用的合成聚合物结构剂的示例,可以举出聚羧酸酯、聚丙烯酸酯、疏水性改性乙氧基化氨基甲酸酯、疏水性改性非离子性多元醇以及它们的混合物。在一个方式中,该聚羧酸酯聚合物为聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或者它们的混合物。在其他方式中,聚丙烯酸酯为不饱和单碳酸或二碳酸与(甲基)丙烯酸的C1~C30烷基酯的共聚物。该共聚物可以作为商标名Carbopol Aqua 30由Noveon Inc.获得。
在一个方式中,外部结构化系可以包含分子量为约150g/摩尔~约1,500g/摩尔、或者进而为约500g/摩尔~约900g/摩尔的二酰胺胶凝剂。
该二酰胺胶凝剂可以包含至少2个氮原子,该氮原子中的至少2个形成酰胺官能性取代基。在一个方式中,酰胺基是不同的。在其他方式中,酰胺官能团是相同的。二酰胺胶凝剂具有下式:
[化24]
式中,
R16和R17为氨基官能性末端基团、或者进而为酰胺官能性末端基团,在一个方式中,R16和R17可以包含可调节pH的基团,可调节pH的酰胺胶凝剂可具有约1~约30、或者进而约2~约10的pKa。在一个方式中,可调节pH的基团可以包含吡啶。在一个方式中,R16和R17可以不同。在其他方式中,可以相同。
L是分子量为14~500g/摩尔的连接部分。在一个方式中,L可以包含含有2~20个碳原子的碳链。在其他方式中,L可以包含可调节pH的基团。在一个方式中,可调节pH的基团为仲胺。
在一个方式中,R16、R17或L中的至少一者可以包含可调节pH的基团。
二酰胺胶凝剂的非限定性示例如下。
N,N’-(2S,2’S)-1,1’-(十二烷-1,12-二基双(氮烷二基))双(3-甲基-1-氧代丁烷-2,1-二基)二异烟酰胺
[化25]
二苄基(2S,2’S)-1,1’-(丙烷-1,3-二基双(氮烷二基))双(3-甲基-1-氧代丁烷-2,1-二基)二氨基甲酸酯
[化26]
二苄基(2S,2’S)-1,1’-(十二烷-1,12-二基双(氮烷二基))双(1-氧代-3-苯基丙烷-2,1-二基)二氨基甲酸酯
[化27]
<聚合物分散剂>
洗涤剂或清洁组合物可以包含1种以上的聚合物分散剂。示例为羧甲基纤维素、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙二醇)、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡啶-N-氧化物)、聚(乙烯基咪唑)、聚丙烯酸盐等聚羧酸盐、马来酸/丙烯酸共聚物以及甲基丙烯酸月桂酯/丙烯酸共聚物。
洗涤剂或清洁组合物可以包含具有下述通式结构:双((C2H5O)(C2H4O)n)(CH3)-N+-CxH2x-N+-(CH3)-双((C2H5O)(C2H4O)n)(式中,n=20~30、并且x=3~8)的化合物或者其硫酸盐化物或磺化物等1种以上的两亲性清洁聚合物。
洗涤剂或清洁组合物可以包含平衡亲水性与疏水性的特性的两亲性烷氧基化油脂清洁聚合物以从织物和表面除去油脂颗粒。
本公开的两亲性烷氧基化油脂清洁聚合物的具体实施方式包含核结构以及与该核结构结合的多个烷氧化物基团。它们可包含例如具有内侧聚环氧乙烷嵌段和外侧聚环氧丙烷嵌段的烷氧基化聚亚烷基亚胺。作为该物质,可以举出乙氧基化聚亚乙基亚胺、乙氧基化六亚甲基二胺、以及将它们硫酸盐化而成的物质,但并不限定于这些。还可以包含聚丙氧基化衍生物。可以将各种各样的胺以及聚亚烷基亚胺进行各种程度的烷氧基化。作为有用的示例,有乙氧基化至每一NH为20EO基的600g/摩尔的聚亚乙基亚胺核,可由BASF获得。
本公开中所述的清洁组合物以清洁组合物的重量为基准可以包含约0.1%~约10%的烷氧基化多元胺,在一些示例中可以包含约0.1%~约8%的烷氧基化多元胺,并且在其他示例中可以包含约0.1%~约6%的烷氧基化多元胺。
本公开中,由聚丙烯酸酯制作的烷氧基化聚羧酸酯等烷氧基化聚羧酸酯对于提供附加的油脂除去性能是有用的。该材料记载于国际公开第91/08281号以及国际公开第90/01815号中。从化学上来说,这些物质包括每7~8个丙烯酸酯单元具有1个乙氧基侧链的聚丙烯酸酯。侧链具有式-(CH2CH2O)m(CH2)nCH3,式中,m为2~3,n为6~12。在聚丙烯酸酯“主链”上以酯键键合侧链时,可提供“梳型”聚合物型结构。
分子量可发生变动,代表性地为约2000~约50,000的范围内。
本公开中记载的洗涤剂或清洁组合物可以包含清洁组合物的约0.1重量%~约10重量%的烷氧基化聚羧酸酯,在一些示例中可以包含约0.25重量%~约5重量%的烷氧基化聚羧酸酯、在其他示例中可以包含约0.3重量%~约2重量%的烷氧基化聚羧酸酯。
适当的优选的两亲性接枝共聚物可以举出包含(i)聚乙二醇主链以及(ii)选自聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇以及它们的混合物中的至少一个悬垂部分的两亲性接枝共聚物。优选的两亲性接枝共聚物是由BASF提供的Sokalan(注册商标)HP22。优选的聚合物可以举出无规接枝共聚物、优选具有聚环氧乙烷主链和多个聚乙酸乙烯酯侧链的聚乙酸乙烯酯接枝化聚环氧乙烷共聚物。
聚环氧乙烷主链的分子量代表性地为约6000,聚环氧乙烷相对于聚乙酸乙烯酯的重量比为约40~60,接枝点在每50个环氧乙烷单元中为1个以下。
羧酸酯聚合物
本公开的洗涤剂或清洁组合物还可以包含马来酸酯/丙烯酸酯无规共聚物或聚丙烯酸酯均聚物等1种以上的羧酸酯聚合物。
在一个方式中,羧酸酯聚合物为具有4,000Da~9,000Da或者6,000Da~9,000Da的分子量的聚丙烯酸酯均聚物。
污垢释放聚合物
本公开的洗涤剂或清洁组合物还可以包含具有由下述结构(I)、(II)或(III)中的一者所定义的结构的1种以上的污垢释放聚合物:
(I)-[(OCHR18-CHR19)i-O-OC-Ar-CO-]o
(II)-[(OCHR20-CHR21)j-O-OC-sAr-CO-]q
(III)-[(OCHR22-CHR23)k-OR24]t
式中,
i、j和k为1~200,
p、o和t为1~50,
Ar为1,4-取代亚苯基,
sAr为5位被SO3Me取代的1,3-取代亚苯基,
Me为Li、K、Mg/2、Ca/2、Al/3、铵、单烷基铵、二烷基铵、三烷基铵或四烷基铵(烷基为C1~C18烷基或C2~C10羟基烷基)、或者它们的混合物,
R18、R19、R20、R21、R22和R23独立地选自H或C1~C18的正烷基或异烷基,
R24为直链状或支链状C1~C18烷基、直链状或支链状C2~C30烯基、具有5~9个碳原子的环烷基、C8~C30芳基、或者C6~C30芳烷基。
优选的污垢释放聚合物为Repel-o-tex聚合物(例如由Rhodia提供的Repel-o-texSF、SF-2和SRP6)等聚酯污垢释放聚合物。作为其他优选的污垢释放聚合物,可以举出Texcare聚合物(例如由Clariant提供的Texcare SRA100、SRA300、SRN100、SRN170、SRN240、SRN300和SRN325等)。其他优选的污垢释放聚合物为Marloquest聚合物(例如由Sasol提供的Marloquest SL等)。
纤维素系聚合物
本公开的消费产品还可以包含选自烷基纤维素、烷基烷氧基纤维素、羧基烷基纤维素、烷基羧基烷基纤维素等中的1种以上的纤维素系聚合物。在一个方式中,纤维素系聚合物选自包括羧甲基纤维素、甲基纤维素、甲基羟乙基纤维素、甲基羧甲基纤维素以及它们的混合物的组。
在一个方式中,羧甲基纤维素具有0.5~0.9的羧甲基取代度以及100,000Da~300,000Da的分子量。
聚合物分散剂的示例见于美国专利第3,308,067号、欧洲专利申请第66915号、欧洲专利申请第193,360号、以及欧洲专利申请第193,360号。
<胺>
本公开中记载的洗涤剂或清洁组合物中可以使用为了从染污的材料上除去油脂和颗粒而加入的各种胺。本公开中记载的洗涤剂或清洁组合物可以进一步包含清洁组合物的约0.1重量%~约10重量%的胺,在一些示例中可以进一步包含约0.1重量%~约4重量%的胺,并且在其他示例中可以进一步包含约0.1重量%~约2重量%的胺。作为胺的非限定性示例,可以举出聚胺、低聚胺、三胺、二胺、五胺、四胺、聚醚胺或它们的组合,但并不限定于这些。作为优选的追加胺的具体例,可以举出四亚乙基五胺、三亚乙基四胺、二亚乙基三胺、聚醚胺或者它们的混合物。
<漂白剂>
本公开的洗涤剂或清洁组合物可以包含1种以上的漂白剂。漂白催化剂以外的优选的漂白剂可以举出光催化剂、漂白活化剂、过氧化氢、过氧化氢源、预形成过酸以及它们的混合物。通常在使用漂白剂的情况下,本公开的洗涤剂或清洁组合物可以包含本公开的洗涤剂或清洁组合物的约0.1重量%~约50重量%、或者进而约0.1重量%~约25重量%的漂白剂。作为适当的漂白剂的示例,可以举出下述物质。
(1)光漂白剂,例如磺化酞菁锌、磺化酞菁铝、呫吨染料以及它们的混合物。
(2)预形成的过酸:优选的预形成的过酸可以举出选自由过羧酸及盐、过碳酸及盐、过亚氨酸及盐、过氧单硫酸及盐(例如Oxone(注册商标)等)以及它们的混合物组成的组中的化合物,但并不限定于这些。优选的过羧酸类可以举出具有式R25-(C=O)O-O-M(式中,R25为烷基,根据需要而支化,过酸为疏水性的情况下,具有6~14个碳原子、或者8~12个碳原子,过酸为亲水性的情况下,具有小于6个碳原子、或者进而小于4个的碳原子,M为抗衡离子(例如钠、钾或氢))的疏水性和亲水性过酸类。
(3)过氧化氢供给源:例如可以举出作为无机过水合物的盐的碱金属盐、例如过硼酸(通常为一水合物或四水合物)钠盐、过碳酸钠盐、过硫酸钠盐、过磷酸钠盐、过硅酸钠盐以及它们的混合物。在本公开的一个方式中,无机过水合物的盐选自由过硼酸钠盐、过碳酸钠盐以及它们的混合物组成的组。使用时,无机过水合物的盐代表性地以织物护理产品和家居护理产品整体的0.05~40重量%、或者1~30重量%的量存在,代表性地以可被涂布的结晶质固体的形式掺入在织物护理产品和家居护理产品中。作为优选的涂布物,可以举出无机盐(硅酸、碳酸或硼酸的碱金属盐、或者它们的混合物等)、或者有机物质(水溶性或分散性聚合物、蜡、油或脂肪皂等)。
(4)具有R26-(C=O)-L1的漂白活化剂(式中,R26为烷基,任选追加地为支链状,漂白活化剂为疏水性的情况下,具有6~14个碳原子、或者8~12个碳原子,漂白活化剂为亲水性的情况下,具有小于6个碳原子、或者进而小于4个的碳原子,L1为离去基团)。优选的离去基团的示例为苯甲酸及其衍生物、特别是苯磺酸盐。优选的漂白活化剂类可以举出十二酰氧基苯磺酸盐、癸酰氧基苯磺酸盐、癸酰氧基苯甲酸或其盐类、3,5,5-三甲基己酰氧基苯磺酸盐、四乙酰基乙二胺(TAED)以及壬酰氧基苯磺酸盐(NOBS)。优选的漂白活化剂还公开于国际公开第98/17767号中。可以使用任意优选的漂白活化剂,在本公开的一个方式中,上述洗涤剂或清洁组合物可以包含NOBS、TAED或它们的混合物。
存在过酸和/或漂白活性剂的情况下,大致以织物护理产品和家居护理产品的约0.1~约60重量%、约0.5~约40重量%、或者进而约0.6~约10重量%的量存在于洗涤剂或清洁组合物中。也可以将1种以上的疏水性过酸或它们的前体与1种以上的亲水性过酸或它们的前体组合使用。
过氧化氢源以及过酸或漂白活化剂的量按照有效氧(来自过氧化物源)与过酸的摩尔比为1:1~35:1、或者进而为2:1~10:1的方式进行选择。
<漂白催化剂>
本公开的洗涤剂或清洁组合物还可以包含能够从过氧酸和/或其盐接受氧原子并将该氧原子传递至可氧化的基材的1种以上的漂白催化剂。优选的漂白催化剂如美国专利申请公开第2007/0173430A1号所记载,可以举出亚胺阳离子及聚离子;亚胺双性离子;改性胺;改性氧化胺;N-磺酰基亚胺;N-膦酰亚胺;N-酰基亚胺;噻二唑二氧化物;全氟亚胺;环状糖酮以及它们的混合物,但并不限定于这些。
在其他方式中,衣物洗涤剂组合物包含漂白成分,该漂白成分具有0以下、-0.5以下、-1.0以下、-1.5以下、-2.0以下、-2.5以下、-3.0以下、或者进而-3.5以下的logPo/w。logPo/w的判定方法在下文进一步详细说明。
漂白成分代表性地能够生成具有0.01~约0.30、0.05~约0.25、或者进而约0.10~0.20的XSO的漂白物。XSO的判定方法在下文中更详细地说明。例如,具有异喹啉鎓结构的漂白成分能够生成具有氧杂吖丙啶鎓(oxaziridinium)结构的漂白物。该示例中,XSO是氧杂吖丙啶鎓漂白物。
尽管不受理论的束缚,但本发明人认为,通过如上所述地控制亲电子性(electophilicity)和疏水性,能够实质上将漂白成分仅供给至更具疏水性的织物区域,该织物区域是容易受到高亲电子性氧化剂的漂白、包含含有可见显色团的富电子污垢的织物区域。
在一个方式中,漂白催化剂具有与下述通式相对应的结构,
[化28]
式中,R27选自由2-乙基己基、2-丙基庚基、2-丁基辛基、2-戊基壬基、2-己基癸基、正十二烷基、正十四烷基、正十六烷基、正十八烷基、异壬基、异癸基、异十三烷基以及异十五烷基组成的组。
logPo/w依据Brooke,D.N.,Dobbs,A.J.,Williams,N,Ecotoxicology andEnvironmental Safety(1986)11(3):251~260中的方法进行判定。参数XSO依据Adam,W.,Haas,W.,Lohray,B.B.Journal of the American Chemical Society(1991)113(16)6202~6208中记载的方法判定。
<增白剂>
荧光增白剂或者其他增白剂或白化剂可以以组合物的约0.01重量%~约1.2重量%的浓度掺入在本公开中记载的清洁组合物中。适合于本公开的市售的荧光增白剂可被分类成亚组,包括但不限于均二苯代乙烯、吡唑啉、香豆素、苯并噁唑、羧酸、次甲基花青、二苯并噻吩-5,5-二氧化物、唑、5元环和6元环的杂环以及其他各种物质的衍生物。该增白剂的示例公开于“The Production and Application of Fluorescent BrighteningAgents”,M.Zahradnik,Published by John Wiley&Sons,New York(1982)中。在本公开的组合物中有用的荧光增白剂的特定非限定性示例是美国专利第4,790,856号、美国专利第3,646,015号、美国专利第7863236号以及与其相应的中国专利第1764714号中指定的物质。
在一些示例中,本公开的荧光增白剂包含式(a)的化合物,
[化29]
式中,X1、X2、X3和X4为-N(R28)R29,R28和R29独立地选自氢、苯基、羟乙基或者非取代或取代C1~C8烷基,或者-N(R28)R29形成杂环,优选R28和R29独立地选自氢或苯基,或者-N(R28)R29形成非取代或取代吗啉环,M1为氢或阳离子,优选M1为钠或钾,更优选M1为钠。
在一部分示例中,荧光增白剂选自由4,4’-双{[4-苯胺基-6-吗啉代均三嗪-2-基]氨基}-2,2’-均二苯代乙烯二磺酸二钠(增白剂15、由Ciba Geigy Corporation以商品名Tinopal AMS-GX市售)、4,4’-双{[4-苯胺基-6-(N-2-双-羟基乙基)均三嗪-2-基]氨基}-2,2’-均二苯代乙烯二磺酸二钠(由Ciba-Geigy Corporation以商品名Tinopal UNPA-GX市售)、4,4’-双{[4-苯胺基-6-(N-2-羟基乙基-N-甲基氨基)均三嗪-2-基]氨基}-2,2’-均二苯代乙烯二磺酸二钠(由Ciba-Geigy Corporation以商品名Tinopal5BM-GX市售)组成的组。更优选荧光增白剂为4,4’-双{[4-苯胺基-6-吗啉代均三嗪-2-基]氨基}-2,2’-均二苯代乙烯二磺酸二钠。
增白剂可以以颗粒形态添加,或者以与合适的溶剂、例如非离子型表面活性剂、单乙醇胺、丙二醇的预混料的形式添加。
<织物色调剂>
组合物可以包含织物色调剂(有时也被称为调色剂、上蓝剂或白化剂)。色调剂代表性地对织物赋予蓝色或紫色色调。色调剂可以单独或组合使用以产生特定的色调、和/或可以对不同种类的织物赋予色调。其可通过将例如红色与绿-蓝色染料混合而产生青色或紫色色调来提供。色调剂可选自任意已知化学类别的染料,它们包括吖啶、蒽醌(包括多环醌)、吖嗪、包括预金属化偶氮在内的偶氮(例如单偶氮、双偶氮、三偶氮、四偶氮、多偶氮)、苯并二呋喃和苯并二呋喃酮、类胡萝卜素、香豆素、花青、二氮杂半菁、二苯甲烷、甲、半菁、靛蓝、甲烷、萘酰亚胺、萘醌、硝基和亚硝基、噁嗪、酞菁、吡唑、均二苯代乙烯、苯乙烯基、三芳基甲烷、三苯甲烷、呫吨以及它们的混合物,但并不限定于这些。
优选的织物色调剂可以举出染料、染料-粘土复合体、以及有机和无机颜料。作为优选的染料,可以举出小分子染料和聚合物染料。优选的小分子染料例如可以举出选自由下述染料组成的组中的小分子染料:被分类成蓝色、紫色、红色、绿色或黑色,单独或合用可带来所期望的色调,按直接染料、碱性染料、活性染料或经水解的活性染料、溶剂染料或分散染料的颜色索引(C.I.)分类进行分类。在其他方式中,作为优选的小分子染料,可以举出选自由颜色索引(英国染色家学会(Society of Dyers and Colourists)(布拉德福德、UK))编号为直接紫染料9、35、48、51、66以及99等;直接蓝染料1、71、80以及279等;酸性红染料17、73、52、88以及150等;酸性紫染料15、17、24、43、49以及50等;酸性蓝染料15、17、25、29、40、45、75、80、83、90以及113等;酸性黑染料1等;碱性紫染料1、3、4、10以及35等;碱性蓝染料3、16、22、47、66、75以及159等;欧洲专利第1794275号或欧洲专利第1794276号中记载的染料等分散或溶剂染料;或者美国专利第7,208,459B2号中公开的染料;以及它们的混合物组成的组中的小分子染料。在其他方式中,作为优选的小分子染料,可以举出选自由C.I.编号为酸性紫17、直接蓝71、直接紫51、直接蓝1、酸性红88、酸性红150、酸性蓝29、酸性蓝113或它们的混合物组成的组中的小分子染料。
优选的聚合物染料例如可以举出选自由使聚合物与色原体共聚而成为聚合物的主链的聚合物染料等含有共价结合(有时也称为共轭)的色原体的聚合物(染料-聚合物复合体)以及它们的混合物组成的组中的聚合物染料。聚合物染料可以举出国际公开第2011/98355号、国际公开第2011/47987号、美国专利申请公开第2012/090102号、国际公开第2010/145887号、国际公开第2006/055787号以及国际公开第2010/142503号中记载的染料。
在其他方式中,优选的聚合物染料可以举出选自由下述物质组成的组中的聚合物染料:以Liquitint(注册商标)(Milliken(斯帕坦堡、南卡罗来纳、USA))的名称销售的织物直接着色剂;以及由至少一种活性染料和聚合物形成的染料-聚合物复合体,该聚合物选自由下述聚合物组成的组:包含选自由羟基部分、伯胺部分、仲胺部分、硫醇部分以及它们的混合物组成的组中的部分的聚合物。在另外的其他方式中,优选的聚合物染料可以举出选自由下述物质组成的组中的聚合物染料:Liquitint(注册商标)Violet CT、来自Megazyme(威克洛、爱尔兰)的商品名AZO-CM-Cellulose、以产品编码S-ACMC销售的与C.I.活性蓝19共轭的CMC等与活性蓝、活性紫或活性红染料共价结合的羧甲基纤维素(CMC)、烷氧基化三苯基甲烷聚合物着色剂、烷氧基化噻吩聚合物着色剂以及它们的混合物。
优选的色调染料可以举出见于国际公开第08/87497A1号、国际公开第2011/011799号以及国际公开第2012/054835号中的增白剂。在本公开中适合使用的色调剂可以是选自国际公开第2011/011799号的表5的实施例1~42中的染料等在这些参考文献中公开的优选的染料。其他优选染料公开于美国专利第8,138,222号中。其他优选染料公开于国际公开第2009/069077号中。
作为优选的染料粘土复合体,可以举出选自包含至少一种阳离子性/碱性染料和蒙脱石粘土以及它们的混合物的组中的染料粘土复合体。在其他方式中,优选的染料粘土复合体可以举出选自由阳离子性/碱性染料(选自由C.I.碱性黄1~108、C.I.碱性橙1~69、C.I.碱性红1~118、C.I.碱性紫1~51、C.I.碱性蓝1~164、C.I.碱性绿1~14、C.I.碱性棕1~23、CI碱性黑1~11组成的组中的一种)组成的组中的染料粘土复合体;以及选自由蒙脱石粘土、锂蒙脱石粘土、皂石粘土以及它们的组合组成的组中的粘土。在另外的其他方式中,作为优选的染料粘土复合体,可以举出选自由蒙脱石碱性蓝B7 C.I.42595复合体、蒙脱石碱性蓝B9 C.I.52015复合体、蒙脱石碱性紫V3 C.I.42555复合体、蒙脱石碱性绿G1C.I.42040复合体、蒙脱石碱性红R1 C.I.45160复合体、蒙脱石C.I.碱性黑2复合体、锂蒙脱石碱性蓝B7 C.I.42595复合体、锂蒙脱石碱性蓝B9C.I.52015复合体、锂蒙脱石碱性紫V3C.I.42555复合体、锂蒙脱石碱性绿G1 C.I.42040复合体、锂蒙脱石碱性红R1 C.I.45160复合体、锂蒙脱石C.I.碱性黑2复合体、皂石碱性蓝B7 C.I.42595复合体、皂石碱性蓝B9C.I.52015复合体、皂石碱性紫V3C.I.42555复合体、皂石碱性绿G1 C.I.42040复合体、皂石碱性红R1 C.I.45160复合体、皂石C.I.碱性黑2复合体以及它们的混合物组成的组中的染料粘土复合体。
作为优选的颜料,可以举出选自由黄烷士酮、阴丹士林、包含1~4个氯原子的氯化阴丹士林、皮蒽酮、二氯皮蒽酮、单溴二氯皮蒽酮、二溴二氯皮蒽酮、四溴皮蒽酮、苝-3,4,9,10-四羧酸二酰亚胺(其酰亚胺基可以是非取代的,也可以被C1~C3烷基或苯基或杂环基团取代,其苯基和杂环基团可以进一步具有不会赋予水溶性的取代基)、蒽嘧啶羧酰胺、蒽酮紫、异蒽酮紫、二噁嗪颜料、每1分子可以包含最多2个氯原子的酞菁铜、每1分子包含最多14个溴原子的多氯酞菁铜或多溴氯酞菁铜以及它们的混合物组成的组中的颜料。
在其他方式中,作为优选的颜料,可以举出选自由群青蓝(C.I.颜料蓝29)、群青紫(C.I.颜料紫15)以及它们的混合物组成的组中的颜料。
上述织物色调剂可以组合使用(也可以使用织物色调剂的任何混合物)。
<包封剂>
组合物可以包含包封剂。在一部分方式中,包封剂包含核、以及具有内表面和外表面的壳,壳将核包封。
在某一方式中,包封剂包含核和壳,核包含选自香料、增白剂、染料、防虫剂、有机硅、蜡、风味剂、维生素、织物软化剂、皮肤护理剂(例如石蜡)、酶、抗菌剂、漂白剂、感觉剂或它们的混合物中的材料,壳包含选自聚乙烯、聚酰胺、任选追加含有其他共聚单体的聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚异戊二烯、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚烯烃、多糖(例如藻酸盐和/或壳聚糖)、明胶、虫胶、环氧树脂、乙烯基聚合物、水溶性无机物、有机硅、氨基塑料或它们的混合物中的材料。在壳包含氨基塑料的一些方式中,该氨基塑料包含聚脲、聚氨酯和/或聚脲氨酯。聚脲可以包含聚甲醛脲和/或三聚氰胺甲醛。
在一部分方式中,包封剂包封核,并且核包含芳香剂。在特定的方式中,包封剂包含壳,并且壳包含三聚氰胺甲醛和/或交联三聚氰胺甲醛。在一部分方式中,包封剂包含含有芳香剂的核、以及含有三聚氰胺甲醛和/或交联三聚氰胺甲醛的壳。
优选的包封剂包含核材料和壳,其中壳至少部分地包围核材料。至少75%、或者至少85%、或者进而至少90%的包封剂可以具有约0.2MPa~约10MPa、约0.4MPa~约5MPa、约0.6MPa~约3.5MPa、或者进而约0.7MPa~约3MPa的破坏强度,并且可以具有0%~约30%、0%~约20%、或者进而0%~约5%的有益剂渗漏度。
在一些方式中,该包封剂的至少75%、85%、或者进而90%可以具有约1微米~约80微米、约5微米~60微米、约10微米~约50微米、或者进而约15微米~约40微米的粒径。
在一部分方式中,上述胶囊的至少75%、85%、或者进而90%可以具有约30nm~约250nm、约80nm~约180nm、或者进而约100nm~约160nm的颗粒壁厚。
在一些方式中,包封剂的核包含选自香料原料中的材料和/或任选追加包含下述物质:包括纯植物油和/或共混植物油的植物油,该植物油包括蓖麻油、椰子油、棉籽油、葡萄籽油、菜籽油、大豆油、玉米油、椰油、亚麻籽油、红花油、橄榄油、花生油、椰子油、棕榈仁油、蓖麻油、柠檬油以及它们的混合物;植物油的酯(酯包括己二酸二丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、己二酸丁基苄酯、己二酸苄基辛酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯以及它们的混合物);包括具有高于约80℃的沸点的直链或支链烃的直链或支链烃;部分氢化的三联苯、邻苯二甲酸二烷基酯、包括单异丙基联苯的烷基联苯、包括二丙基萘的烷基化萘、包括煤油、矿物油以及它们的混合物的石油精;包括苯、甲苯以及它们的混合物的芳香族溶剂;硅油;或者它们的组合。
在一些方式中,包封体的壁部包含醛与胺的反应产物等优选的树脂。作为优选的醛,可以举出甲醛。优选的胺可以举出三聚氰胺、脲、苯胍胺、甘脲或它们的混合物。优选的三聚氰胺可以举出羟甲基三聚氰胺、甲基化羟甲基三聚氰胺、亚氨基三聚氰胺以及它们的混合物。优选的脲可以举出二羟甲基脲、甲基化二羟甲基脲、脲-间苯二酚以及它们的混合物。
在一些方式中,优选的甲醛清除剂可以与包封剂一起使用,例如可以在包封浆料中使用,和/或在将包封剂加入到本公开的组合物中之前、期间或者之后加入到组合物中。
优选的包封剂公开于美国专利申请公开第2008/030598A1号和/或美国专利申请公开第2009/0247449A1号中。或者,适当的包封剂可以购自Appleton Papers Inc.(阿普尔顿、威斯康辛、USA)。
此外,用于制作上述包封剂的材料可购自Solutia Inc.(圣路易斯、密苏里、U.S.A.)、Cytec Industries(西帕特森、新泽西、U.S.A.)、sigma-Aldrich(圣路易斯、密苏里、U.S.A.)、CP Kelco Corp.(圣地亚哥、加利福尼亚、USA);BASF AG(路德维希港、德国);Rhodia Corp.(克兰伯里、新泽西、USA);Hercules Corp.(威尔明顿、特拉华、USA);AgriumInc.(卡尔加里、艾伯塔、加拿大)、ISP(新泽西、U.S.A.)、Akzo Nobel(芝加哥、IL、USA);Stroever Shellac Bremen(不莱梅、德国);Dow Chemical Company(米德兰、MI、USA);Bayer AG(勒沃库森、德国);Sigma-Aldrich Corp.(圣路易斯、密苏里、USA)。
<香料>
香料和香料成分可用于本公开中记载的清洁组合物中。作为香料和香料成分的非限定性示例,可以举出醛、酮、酯及其类似物,但并不限定于这些。作为其他示例,可以举出各种天然提取物和天然浸出物,它们可以包括橙油、柠檬油、玫瑰提取物、熏衣草、麝香、广藿香、香脂浸出物、檀香油、松油、雪松油等成分复杂的混合物。最终香料可以包含该成分非常复杂的混合物。最终香料可以以清洁组合物的约0.01重量%~约2重量%的范围的浓度含有。
<防移染剂>
清洁组合物还可以包含有效地阻止在清洁工艺中染料从某种织物移染至其他织物的1种以上的材料。通常,作为该防移染剂,可以举出聚乙烯吡咯烷酮聚合物、多元胺N-氧化物聚合物、N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基咪唑的共聚物、酞菁锰、过氧化物酶以及它们的混合物。使用时,这些防移染剂可以以组合物的约0.0001%~约10重量%的浓度使用,在一些示例中可以以组合物的约0.01%~约5重量%的浓度使用,并且在其他示例中可以以组合物的约0.05%~约2重量%的浓度使用。
<螯合剂>
本公开中记载的洗涤剂或清洁组合物还可以含有1种以上的金属离子的螯合剂。优选的分子可以举出铜螯合剂、铁螯合剂和/或锰螯合剂以及它们的混合物。该螯合剂可以选自由膦酸盐、氨基羧酸盐、氨基膦酸盐、琥珀酸盐、多官能性取代的芳香族螯合剂、2-羟基吡啶-N-氧化物化合物、异羟肟酸、羧甲基菊粉以及它们的混合物组成的组。螯合剂可以以碱金属、铵、以及它们的取代铵盐和它们的混合物等酸或盐的形态存在。本公开中使用的螯合剂的非限定性示例见于美国专利第7445644号、美国专利第7585376号以及美国专利申请公开第2009/0176684A1号。
可用作螯合剂的氨基羧酸盐可以举出乙二胺四乙酸盐(EDTA);N-(羟基乙基)乙二胺三乙酸盐(HEDTA);次氮基三乙酸盐(NTA);乙二胺四丙酸盐(ethylenediaminetetraproprionates);三亚乙基四胺六乙酸盐(triethylenetetraaminehexacetates)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA);甲基甘氨酸二乙酸(MGDA);谷氨酸二乙酸(GLDA);乙醇二甘氨酸;三亚乙基四胺六乙酸(TTHA);N-羟基乙基亚氨基二乙酸(HEIDA);二羟乙基甘氨酸(DHEG);乙二胺四丙酸(EDTP)及其衍生物,但并不限定于这些。
含有螯合剂的磷可以举出二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DTPMP CAS 15827-60-8);乙二胺四(亚甲基膦酸)(EDTMP CAS1429-50-1);2-膦酰基丁烷1,2,4-三羧酸(BAYHIBIT(注册商标)AM);六亚甲基二胺四(亚甲基膦酸)(CAS 56744-47-9);羟基乙烷二膦酸(HEDPCAS2809-21-4);羟基乙烷二亚甲基膦酸;2-膦酰基-1,2,4-丁烷三羧酸(CAS 37971-36-1);2-羟基-2-膦酰基乙酸(CAS23783-26-8);氨基三(亚甲基膦酸)(ATMP CAS 6419-19-8);P,P’-(1,2-乙烷二基)双膦酸(CAS 6145-31-9);P,P’-亚甲基双膦酸(CAS1984-15-2);三亚乙基二胺四(亚甲基膦酸)(CAS28444-52-2);P-(1-羟基-1-甲基乙基)膦酸(CAS 4167-10-6);双(六亚甲基三胺五(亚甲基膦酸))(CAS 34690-00-1);N2,N2,N6,N6-四(膦酰基甲基)赖氨酸(CAS194933-56-7、CAS 172780-03-9)、其盐以及它们的混合物,但并不限定于这些。优选这些氨基膦酸不含有具有超过约6个的碳原子的烷基或烯基。
同样可在本公开中使用的生物降解性螯合剂为乙二胺二琥珀酸(“EDDS”)。在一些示例中(当然并不限定于这些具体例),也可以使用美国专利第4,704,233号中记载的[S,S]异构体。在其他示例中可使用EDDA的三钠盐,但镁盐等其他形态也可以是有用的。BASF的Trilon P(注册商标)等聚合物螯合剂也可以是有用的。
多官能性取代芳香族螯合剂也可在清洁组合物中使用。可参照美国专利第3,812,044号(Connor等人、1974年5月21日发行)。这种酸形态的优选化合物是也作为钛铁试剂(Tiron)而已知的1,2-二羟基-3,5-二磺基苯等二羟基二磺基苯。也可使用其他磺化邻苯二酚。除了二磺酸以外,术语“钛铁试剂”还可包括与二磺酸共有相同的核分子结构的该酸的单磺酸盐或二磺酸盐、例如磺酸二钠。
本公开的洗涤剂或清洁组合物可以含有取代或非取代的2-羟基吡啶-N-氧化物化合物或其盐作为螯合剂。该化合物的互变异构体、例如1-羟基-2(1H)-吡啶酮作为螯合剂包括在本公开的范围内。在某一方式中,洗涤剂或清洁组合物包含选自由2-羟基吡啶-1-氧化物;3-吡啶羧酸,2-羟基-,1-氧化物;6-羟基-3-吡啶羧酸,1-氧化物;2-羟基-4-吡啶羧酸,1-氧化物;2-吡啶羧酸,6-羟基-,1-氧化物;6-羟基-3-吡啶磺酸,1-氧化物;以及它们的混合物组成的组中的2-羟基吡啶-N-氧化物化合物。在某一方式中,洗涤剂或清洁组合物包含选自由1-羟基-2(1H)-吡啶酮(CAS 822-89-9);1,6-二氢-1-羟基-6-氧代-3-吡啶羧酸(CAS677763-18-7);1,2-二氢-1-羟基-2-氧代-4-吡啶羧酸(CAS 119736-22-0);1,6-二氢-1-羟基-6-氧代-2-吡啶羧酸(CAS 94781-89-2);1-羟基-4-甲基-6-(2,4,4-三甲基戊基)-2(1H)-吡啶酮(CAS 50650-76-5);6-(环己基甲基)-1-羟基-4-甲基-2(1H)-吡啶酮(CAS29342-10-7);1-羟基-4,6-二甲基-2(1H)-吡啶酮(CAS29342-02-7);1-羟基-4-甲基-6-(2,4,4-三甲基戊基)-2-吡啶酮单乙醇胺(CAS 68890-66-4);1-羟基-6-(辛氧基)-2(1H)-吡啶酮(CAS162912-64-3);1-羟基-4-甲基-6-环己基-2-吡啶酮乙醇胺盐(CAS41621-49-2);1-羟基-4-甲基-6-环己基-2-吡啶酮(CAS29342-05-0);6-乙氧基-1,2-二氢-1-羟基-2-氧代-4-吡啶羧酸甲酯(CAS 36979-78-9);1-羟基-5-硝基-2(1H)-吡啶酮(CAS45939-70-6);以及它们的混合物组成的组中的2-羟基吡啶-N-氧化物化合物。这些化合物例如由Sigma-Aldrich(圣路易斯、MO)、Princeton Building Blocks(蒙茅斯交界处、NJ)、3B Scientific Corporation(利伯蒂维尔、IL)、SynFine Research(列治文山、ON)、RyanScientific,Inc.(芒特普莱森特、SC)和/或Aces Pharma(布兰福德、CT)进行市售。
异羟肟酸是羟胺被插入到羧酸中的一类化学化合物,其被用作螯合剂。异羟肟酸的常见结构如下:
[化30]
优选的异羟肟酸盐是R30为C4~C14烷基、优选为正烷基、最优选为它们的饱和盐以及它们的混合物。在使用C8材料时,将其称为辛基异羟肟酸。
在本公开中适合使用的螯合剂为市售的DEQUEST系列以及购自Monsanto、Akzo-Nobel、DuPont、Dow的螯合剂、购自BASF和Nalco的Trilon(注册商标)系列。
螯合剂可以以本公开的洗涤剂或清洁组合物的约0.005重量%~约15重量%、约0.01重量%~约5重量%、约0.1重量%~约3.0重量%、约0.2重量%~约0.7重量%、或者约0.3重量%~约0.6重量%存在于本公开的洗涤剂或清洁组合物中。
<抑泡剂>
本公开中记载的洗涤剂或清洁组合物中可以掺入降低或抑制泡形成的化合物。关于抑泡剂,如美国专利第4,489,455号以及美国专利第4,489,574号中所记载,在所谓“高浓度清洁工艺”中、以及在前装式洗衣机中可以是特别重要的。
作为抑泡剂可以使用各种各样的材料,抑泡剂对于本领域技术人员是公知的。例如可参照Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology、第三版、第7卷、430~447页(John Wiley&Sons,Inc.,1979)。抑泡剂的示例可以举出单羧基脂肪酸及其可溶性盐、链烷烃等高分子量烃、脂肪酸酯(例如脂肪酸甘油三脂)、一元醇的脂肪酸酯、脂肪族C18~C40酮(例如硬脂酮)、N-烷基化氨基三嗪,优选可以举出熔点低于约100℃的蜡状烃、有机硅抑泡剂以及仲醇。抑泡剂记载于美国专利第2,954,347号、美国专利第4,265,779号、美国专利第4,265,779号、美国专利第3,455,839号、美国专利第3,933,672号、美国专利第4,652,392号、美国专利第4,978,471号、美国专利第4,983,316号、美国专利第5,288,431号、美国专利第4,639,489号、美国专利第4,749,740号、美国专利第4,798,679号、美国专利第4,075,118号、美国专利第8,492,325号、欧洲专利申请公开第89307851.9号、欧洲专利第150,872号、以及DOS第2,124,526号中。
其他优选的抑泡剂是来自苯基丙基甲基取代聚硅氧烷的衍生物。
在某一示例中,洗衣或清洁组合物包含选自有机硅树脂以及与作为改性二氧化硅的一次填充剂组合的具有芳基或烷基芳基取代基的有机改性有机硅聚合物中的抑泡剂。洗涤剂或清洁组合物可以包含组合物的约0.001重量%~约4.0重量%的该抑泡剂。在其他示例中,洗涤剂或清洁组合物包含选自下述物质的抑泡剂:a)约80%~约92%的乙基甲基,甲基(2-苯基丙基)硅氧烷、约5%~约14%的硬脂酸辛酯中的MQ树脂、以及约3%~约7%的改性二氧化硅的混合物;b)约78~约92%的乙基甲基,甲基(2-苯基丙基)硅氧烷、约3~约10%硬脂酸辛酯中的MQ树脂、以及约4~约12%的改性二氧化硅的混合物;或者c)它们的混合物(%为消泡剂的重量%)。
本公开中记载的洗涤剂或清洁组合物可以包含组合物的0.1重量%~约10重量%的抑泡剂。作为抑泡剂使用的情况下,脂肪族单羧酸及其盐可以以清洁组合物的最多约5重量%的量存在,在一些示例中可以以洗涤剂或清洁组合物的约0.5重量%~约3重量%的量存在。有机硅抑泡剂也可以以更多的量使用,以清洁组合物的重量为基准可以以最多约2.0重量%的量使用。单硬脂基磷酸酯抑泡剂以清洁组合物的重量为基准可以以约0.1重量%~约2重量%的范围的量使用。烃抑泡剂也可以以更多的量使用,以清洁组合物的重量为基准可以以约0.01重量%~约5.0重量%的范围的量使用。醇抑泡剂可以以洗涤剂或清洁组合物的约0.2重量%~约3重量%的范围的浓度使用。
<使用水溶性膜的单位用量产品形态>
本公开的组合物也可以被包封在单位用量产品形态内。即,由水溶性膜制作的袋可以具有单隔室或多隔室中的任一者。优选的膜材料优选为聚合物材料。如所属技术领域中公知,膜材料例如可以通过聚合物材料的流延、吹塑成型、挤出成型、或者吹塑挤出成型而得到。
适合作为袋材料使用的优选的聚合物、共聚物或它们的衍生物选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧烷、丙烯酰胺、丙烯酸、纤维素、纤维素醚、纤维素酯、纤维素酰胺、聚乙酸乙烯酯、聚羧酸和盐、聚氨基酸或肽、聚酰胺、聚丙烯酰胺、马来酸/丙烯酸的共聚物、包括淀粉和明胶的多糖、黄原胶和卡拉胶等天然橡胶。更优选的聚合物选自聚丙烯酸酯和水溶性丙烯酸酯共聚物、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、糊精、乙基纤维素、羟基乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、麦芽糖糊精、聚甲基丙烯酸酯,最优选选自聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物和羟基丙基甲基纤维素(HPMC)以及它们的组合。
优选袋材料中的聚合物的浓度、例如PVA聚合物的浓度至少为60%。聚合物可以具有任意的重均分子量,优选为约1000~1,000,000、更优选为约10,000~300,000、进一步优选为约20,000~150,000。聚合物混合物也可作为袋材料使用。
当然也可在本公开的隔室的制作中选择不同的膜材料和/或不同厚度的膜。选择不同的膜的优点是,结果所得到的隔室可表现出不同的溶解性、即释放特性。
最优选的膜材料是作为MonoSol查询编号M8630、M8900、H8779(记载于申请人的共同待审批申请查询编号44528和11599中)已知的PVA膜、以及记载于美国专利第6166117号和美国专利第6787512号中的材料、以及具有相应的溶解度和变形特性的PVA膜。
另外,本公开的膜材料中可以含有1种以上的添加剂成分。例如,甘油、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、山梨糖醇以及它们的混合物等增塑剂的添加有时是有益的。作为其他添加剂,可以举出递送至清洁水中的功能性洗涤剂添加剂、例如有机聚合物分散剂等。
<起泡促进剂>
在希望高起泡的情况下,可以将C10~C16烷醇酰胺等起泡促进剂以清洁组合物的约1重量%~约10重量%的范围的浓度掺入到清洁组合物中。作为一些示例,可以举出C10~C14单乙醇酰胺以及二乙醇酰胺。根据需要,可以将MgCl2、MgSO4、CaCl2、CaSO4等水溶性镁和/或钙盐以清洁组合物的约0.1重量%~约2重量%的浓度加入,以提供附加的泡沫并增强油脂除去性能。
<调理剂>
本公开的组合物可以包含高熔点脂肪族化合物。在本公开中有用的高熔点脂肪族化合物具有25℃以上的熔点,选自由脂肪族醇、脂肪酸、脂肪族醇衍生物、脂肪酸衍生物以及它们的混合物组成的组。低熔点的脂肪族化合物类不包括在本项中。高熔点脂肪族化合物的非限定性示例见于International Cosmetic Ingredient Dictionary,第五版,1993、以及CTFA Cosmetic Ingredient Handbook,第二版,1992。
高熔点脂肪族化合物可提供改善的调理效果、例如在应用于湿润毛发期间的光滑感、在干燥毛发上的柔软感和滋润感,考虑到这一点,以该组合物的约0.1重量%~约40重量%、优选约1重量%~约30重量%、更优选约1.5重量%~约16重量%、约1.5重量%~约8重量%的浓度包含在组合物中。
本公开的组合物可以含有阳离子性聚合物。组合物中的阳离子性聚合物的浓度代表性地为约0.05%~约3%的范围,在其他实施方式中为约0.075%~约2.0%,在另外的其他实施方式中为约0.1%~约1.0%的范围。关于优选的阳离子性聚合物,在组合物的预期用途中的pH大致为约pH3~约pH9、在一个实施方式中为约pH4~约pH8的范围的pH下,可以具有至少约0.5meq/gm的阳离子电荷密度,在其他实施方式中具有至少约0.9meq/gm的阳离子电荷密度,在其他实施方式中具有至少约1.2meq/gm的阳离子电荷密度,在另外的其他实施方式中具有至少约1.5meq/gm的阳离子电荷密度,其中在一个实施方式中还具有小于约7meq/gm的阳离子电荷密度,并且在其他实施方式中具有小于约5meq/gm的阳离子电荷密度。
本公开中,聚合物的“阳离子性电荷密度”是指聚合物上的正电荷数相对于聚合物的分子量之比。该优选的阳离子性聚合物的平均分子量通常为约10,000~10,000,000,在一个实施方式中为约50,000~约5,000,000,在其他实施方式中为约100,000~约3,000,000。
适合用于本公开的组合物的阳离子性聚合物含有季铵这样的阳离子性含氮部分或阳离子性质子化氨基部分。可以将任意的阴离子性抗衡离子与阳离子性聚合物一起使用,但条件是聚合物在水中、组合物中或者组合物的凝聚相中保持溶解的状态,并且抗衡离子与本公开的组合物的必要成分在物理上和化学上可相容,或者即使并非如此也不会过度降低产品的性能、稳定性或美观性。该抗衡离子的非限定性示例可以举出卤化物(例如氯化物、氟化物、溴化物、碘化物)、硫酸盐和甲基硫酸盐。
该聚合物的非限定性示例记载于CTFA Cosmetic Ingredient Dictionary、第三版、由Estrin、Crosley和Haynes编著(The Cosmetic,Toiletry,and FragranceAssociation,Inc.,Washington,D.C.(1982))中。
适合在组合物中使用的其他阳离子性聚合物可以举出多糖类聚合物、阳离子性瓜尔胶衍生物、含有季氮的纤维素醚、合成聚合物、醚化纤维素的共聚物、瓜尔胶和淀粉。使用时,本公开中的阳离子性聚合物符合下述任一情况:可溶于本公开的组合物中,或者可溶于由上述阳离子性聚合物以及阴离子性、两性和/或双性离子型表面活性剂成分形成的本公开的组合物中的复合凝聚相中。阳离子性聚合物的复合凝聚相也可由本公开的组合物中的其他带电物质形成。
优选的阳离子性聚合物记载于美国专利第3,962,418号、美国专利第3,958,581号、以及美国专利申请公开第2007/0207109A1号中。
本公开的组合物可以包含非离子性聚合物作为调理剂。本发明中,具有大于约1000的分子量的聚亚烷基二醇是有用的。具有下述通式的物质是有用的,
[化31]
式中,R31选自由H、甲基以及它们的混合物组成的组。调理剂、具体地说有机硅可以包含在本公开的组合物中。适合用于本公开的组合物的调理剂代表性地包含可形成乳化液体颗粒的非水溶性且水分散性的非挥发性液体。适合用于本公开的组合物的调理剂通常是以有机硅(例如硅油、阳离子性有机硅、硅橡胶、高折射率有机硅以及有机硅树脂)、有机调理油(例如烃油、聚烯烃以及脂肪酸酯)或者它们的组合为特征的调理剂,或者是通过其他方法在本公开中记载的水性表面活性剂基体中形成液态分散颗粒的调理剂。该调理剂应当在物理和化学上与组合物的必要构成成分具有相容性,即使并非如此也不应过度损伤产品的稳定性、美观性或性能。
关于组合物中的调理剂的浓度,应足以提供所期望的调理效果。该浓度根据调理剂、所期望的调理性能、调理剂颗粒的平均粒径、其他成分的种类和浓度以及其他同样的因素而变化。
有机硅调理剂的浓度代表性地为约0.01%~约10%的范围。优选的有机硅调理剂的非限定性示例以及用于有机硅的任意的悬浮剂记载于美国再公布专利第34,584号、美国专利第5,104,646号、美国专利第5,106,609号、美国专利第4,152,416号、美国专利第2,826,551号、美国专利第3,964,500号、美国专利第4,364,837号、美国专利第6,607,717号、美国专利第6,482,969号、美国专利第5,807,956号、美国专利第5,981,681号、美国专利第6,207,782号、美国专利第7,465,439号、美国专利第7,041,767号、美国专利第7,217,777号、美国专利申请公开第2007/0286837(A1)号、美国专利申请公开第2005/0048549(A1)号、美国专利申请公开第2007/0041929(A1)号、英国专利第849,433号、德国专利第10036533号(这些全部作为参照并入本公开中)、“Chemistry and Technology of Silicones”(纽约:学术出版社(1968))、General Electric硅橡胶产品数据表SE 30、SE 33、SE 54和SE 76、“Silicon Compounds”(Petrarch Systems,Inc.(1984))、以及“Encyclopedia of PolymerScience and Engineering”(vol.15,2d ed.,pp204~308,John Wiley&Sons,Inc.(1989))中。
本公开的组合物中,作为调理剂,还可单独或与有机硅(记载于本公开中)等其他调理剂组合含有约0.05%~约3%的至少一种有机调理油。作为优选的调理油,可以举出烃油、聚烯烃以及脂肪酸酯。Procter&Gamble Company的美国专利第5,674,478号以及美国专利第5,750,122号中记载的调理剂也适合于在本公开记载的组合物中使用。同样适合在本公开中使用的为美国专利第4,529,586号、美国专利第4,507,280号、美国专利第4,663,158号、美国专利第4,197,865号、美国专利第4,217、914号、美国专利第4,381,919号、以及美国专利第4,422、853号中记载的调理剂。
<卫生及除臭>
本公开的组合物还可以包含蓖麻油酸锌、百里酚、Bardac(注册商标)等季铵盐、聚乙烯亚胺(BASF制造的Lupasol(注册商标)等)及其锌络合物、银和银化合物、特别是按照缓慢释放Ag+或纳米银分散体的方式设计的物质中的1种以上。
<益生菌>
本组合物可以包含国际公开第2009/043709号中记载的益生菌。
<填充剂和载体>
本公开中记载的清洁组合物中可以使用填充剂和载体。在用于本公开时,“填充剂”和“载体”的术语具有相同含义,可以同义地使用。
液体清洁组合物和包含液体成分的其他形态的清洁组合物(含有液体的单位用量清洁组合物等)可以包含水和其他溶剂作为填充剂或载体。作为优选的溶剂,还可以举出包括硅氧烷、其他有机硅、烃、二醇醚、甘油醚等甘油衍生物、全氟化胺、全氟化溶剂和氢氟醚溶剂、低挥发性非有机溶剂、二醇溶剂以及它们的混合物的亲油性流体。
以甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇为代表的低分子量伯醇或仲醇是优选的。在一些示例中,可使用一元醇以使表面活性剂增溶,并且还可以使用含有2~约6个碳原子和2~约6个羟基的多元醇等多元醇(例如1,3-丙二醇、乙二醇、甘油以及1,2-丙二醇)。也可以使用单乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺等含胺溶剂。
洗涤剂清洁组合物可以含有组合物的约5重量%~约90重量%的该载体,在一些示例中可以含有约10重量%~约50重量%的该载体。对于致密或超致密的重质液体或其他形态的清洁组合物,水的使用可以为低于组合物的约40重量%、或者低于约20重量%、或者低于约5%重量、或者低于约4重量%、或者低于约3重量%、或者低于约2重量%的游离水,或者可以实质上不包含游离水(即无水)。
对于粉末或棒状的清洁组合物、或者包含固体或粉末成分的形态(例如含有粉末的单位用量清洁组合物),作为优选的填充剂可以举出硫酸钠、氯化钠、泥或其他惰性固体成分,但并不限定于这些。填充剂还可以包含生物质或脱色生物质。
颗粒、棒状或其他的固体清洁组合物中的填充剂可以占清洁组合物的重量的小于约80%,并且在一些示例中可以占小于50%。致密或超致密的粉末或固体清洁组合物可以包含以清洁组合物的重量计小于约40%、小于约20%、或者小于约10%的填充剂。
对于致密或超致密的液体或粉末的清洁组合物、或者其他形态中的任一者来说,产品中的液体或固体填充剂的浓度降低,其结果,与未被致密化的清洁组合物相比,可将同量的活性化学物质递送至清洁液中、或者在一些示例中可使清洁组合物更为有效,其结果,与未被致密化的组合物相比,可递送更少量的活性化学物质。例如,清洁液可以通过使清洁组合物以清洁液中的清洁组合物的浓度大于0g/L且为约6g/L以下的量与水接触来形成。在一些示例中,浓度可以为约0.5g/L~约5g/L、或者~约3.0g/L、或者~约2.5g/L、或者~约2.0g/L、或者~约1.5g/L、或者约0g/L~约1.0g/L、或者约0g/L~约0.5g/L。这些施用量并非旨在限定,对于本领域技术人员来说,显然也可使用其他施用量。
<缓冲体系>
本公开中记载的洗涤剂或清洁组合物在水性清洁操作中使用时按照清洁水具有约7.0~约12的pH、并且在一些示例中具有约7.0~11的pH的方式进行混配。作为将pH调节为推荐的使用水平的技术,可以举出缓冲剂、碱、酸等的使用,这些技术对于本领域技术人员是公知的。作为这些技术,可以举出碳酸钠、柠檬酸或柠檬酸钠、乳酸或乳酸盐、单乙醇胺或其他胺、硼酸或硼酸盐、以及所属技术领域中已知的其他pH调整化合物的使用,但并不限定于这些。
本公开中的洗涤剂或清洁组合物可以包含动态洗涤pH曲线。该清洁组合物可以使用与其他pH调节剂一起被蜡包覆的柠檬酸,以使得(i)与水接触约3分钟后的清洁液的pH大于10;(ii)与水接触约10分钟后的清洁液的pH小于9.5;(iii)与水接触约20分钟后的清洁液的pH小于9.0;以及(iv)任选追加地使清洁液的平衡pH为约7.0~约8.5的范围。
<催化金属络合物>
洗涤剂或清洁组合物可以包含催化金属络合物。含有金属的漂白催化剂的种类之一是包含下述成分的催化剂体系:铜、铁、钛、钌、钨、钼或锰的阳离子等具有规定的漂白催化活性的过渡金属阳离子;锌或铝的阳离子等几乎不具有或完全不具有漂白催化活性的辅助金属阳离子;以及对于催化金属和辅助金属的阳离子具有规定的稳定性常数的金属离子封闭剂(sequestrate)、特别是乙二胺四乙酸、乙二胺四(亚甲基膦酸)和它们的水溶性盐。该催化剂公开于美国专利第4,430,243号中。
在需要的情况下,本公开中记载的组合物可通过锰化合物受到催化作用。该化合物和使用浓度在所属技术领域中是公知的,例如可以举出在美国专利第5,576,282号中公开的锰系催化剂。
本公开中有用的钴漂白催化剂是已知的,例如记载于美国专利第5,597,936号、美国专利第5,595,967号中。该钴催化剂例如可通过美国专利第5,597,936号以及美国专利第5,595,967号中教导的公知过程容易地制备。
本公开中记载的组合物还可适当地包含以双螺环酮(bispidone)等作为配体的过渡金属络合物(国际公开第05/042532A1号)和/或大多环状刚性配体(简称为“MRL”)的过渡金属络合物。本公开中记载的组合物和工艺可按照在水性清洁介质中提供至少一亿分之一的数量级的活性MRL物的方式进行调整,在清洁溶液中提供约0.005ppm~约25ppm、约0.05ppm~约10ppm、或者进而约0.1ppm~约5ppm的MRL。过渡金属漂白催化剂中的优选的过渡金属例如可以举出锰、铁和铬。作为优选的MRL,可以举出5,12-二乙基-1,5,8,12-四氮杂双环[6.6.2]十六烷。优选的过渡金属MRL可通过已知的过程、例如国际公开第00/32601号以及美国专利第6,225,464号中教导的过程容易地制备。
<其他辅助剂成分>
本公开中记载的洗涤剂或清洁组合物中可以使用其他活性成分、载体、水溶助长剂(Hydrotrope)、加工助剂、染料或颜料、液体制剂用溶剂以及固体或其他液体填充剂、赤藓红、胶体二氧化硅(colloiodal silica)、蜡、益生菌、表面活性素、氨基纤维素聚合物、蓖麻油酸锌、香料微胶囊、鼠李糖脂、槐糖脂、糖肽、甲基酯磺酸盐、甲基酯乙氧基化物、磺化交内酯、分解性表面活性剂、生物聚合物、有机硅、改性有机硅、氨基有机硅、沉积助剂、刺槐豆胶、阳离子羟乙基纤维素聚合物、阳离子瓜尔胶、水溶助长剂(特别是异丙苯磺酸盐、甲苯磺酸盐、二甲苯磺酸盐以及萘盐(naphthalene salt))、抗氧化剂、BHT、PVA颗粒包封染料或香料、珠光剂、发泡剂、颜色变化体系、有机硅聚氨酯、遮光剂、片剂崩解剂、生物质填充剂、速干有机硅、乙二醇二硬脂酸酯、羟乙基纤维素聚合物、疏水改性的纤维素聚合物或羟乙基纤维素聚合物、淀粉香料包封剂、乳化油、双酚抗氧化剂、微纤维纤维素结构剂、香料前体、苯乙烯/丙烯酸酯聚合物、三嗪、皂、过氧化物歧化酶、二苯甲酮蛋白酶抑制剂、官能化TiO2、磷酸二丁酯、二氧化硅香料胶囊以及其他辅助成分、硅酸盐(例如硅酸钠、硅酸钾)、胆碱氧化酶、果胶酸裂解酶、云母、二氧化钛被覆云母、氯氧化铋以及其他活性剂等各种各样的其他成分。
本公开中记载的洗涤剂或清洁组合物还可以含有维生素和氨基酸、例如水溶性维生素以及它们的衍生物、水溶性氨基酸以及它们的盐和/或衍生物、水不溶性氨基酸粘度调整剂、染料、不挥发性溶剂或稀释剂(水溶性和水不溶性)、珠光助剂、气泡促进剂、追加的表面活性剂或非离子性辅助表面活性剂、灭虱药、pH调节剂、香料、防腐剂、螯合剂、蛋白质、皮肤活性剂、防晒剂、UV吸收剂、维生素、烟酰胺、咖啡因以及米诺地尔。
本公开中记载的洗涤剂或清洁组合物还可以含有亚硝基、单偶氮、双偶氮、类胡萝卜素、三苯甲烷、三芳基甲烷、呫吨、喹啉、噁嗪、吖嗪、蒽醌、靛蓝类、硫堇靛青类、喹吖啶酮、酞菁、包含具有C.I.名的颜料等水溶性成分的植物以及天然颜料等色素材料。本公开的清洁组合物还可以含有抗菌剂。
<洗涤剂或清洁组合物的制作工艺>
本公开的洗涤剂或清洁组合物可以混配成任意适当的形态,可以通过混配者选择的任意方法进行制备,其非限定性示例记载于美国专利第4,990,280号、美国专利申请公开第20030087791A1号、美国专利申请公开第20030087790A1号、美国专利申请公开第20050003983A1号、美国专利申请公开第20040048764A1号、美国专利第4,762,636号、美国专利第6,291,412号、美国专利申请公开第20050227891A1号、欧洲专利申请公开第1070115A2号、美国专利第5,879,584号、美国专利第5,691,297号、美国专利第5,574,005号、美国专利第5,569,645号、美国专利第5,565,422号、美国专利第5,516,448号、美国专利第5,489,392号、美国专利第5,486,303号中。
<洗涤剂或清洁组合物的使用方法>
本公开包含用于对染污的材料进行清洁的上述洗涤剂或清洁组合物的使用方法。本领域技术人员可理解,本公开的洗涤剂或清洁组合物适合用于洗涤预处理用途、洗涤清洁用途以及家居护理用途中。
该方法包括使洗涤剂或清洁组合物以纯形式或在清洁液中稀释后与染污的材料的至少一部分接触,接着任选追加地对染污的材料进行漂洗的工序,但并不限定于此。染污的材料可在任选的漂洗工序之前施加清洁工序。
在洗涤预处理用途中使用时,本方法可以包括使本公开中记载的洗涤剂或清洁组合物与染污的织物进行接触。在预处理之后,可以将染污的织物利用洗衣机进行洗涤、或者以其他方式进行漂洗。
机洗的方法可以包括在具有溶解或分散于其中的本公开的有效量的机洗清洁组合物的洗衣机中利用水性清洁溶液对染污的洗涤物进行处理。“有效量”的清洁组合物是指溶解或分散在约5L~约65L容积的清洁溶液中的约20g~约300g的产物。
水温可以为约5℃~约10℃的范围。
水与染污的材料(例如织物)的比例可以为约1:1~约30:1。组合物可以在溶液中以约500ppm~约15,000ppm的浓度使用。在织物洗涤组合物的情况下,使用浓度不仅取决于污垢以及污渍的类型和程度,还可以根据清洁水的温度、清洁水的量以及洗衣机的类型(例如顶装式、前装式、顶装式垂直轴日式自动洗衣机)来进行各种变化。
本公开中记载的清洁组合物可用于在低温清洁温度下对织物进行洗涤。这些对织物进行洗涤的方法包括将洗涤清洁组合物递送到水中而形成清洁液的工序、以及将洗涤的织物添加到该清洁液中的工序,清洁液具有约0℃~约20℃、或者约0℃~约15℃、或者约0℃~约9℃的温度。可以在使衣物洗涤剂组合物与水接触之前或之后或与此同时使织物与水接触。
其他方法包括使浸渗有一个实施方式的洗涤剂或清洁组合物的无纺布基材与染污的材料接触。在本公开中使用时,“无纺布基材”可包括具有合适的基重、厚度(厚)、吸收性和强度特性的以往常规样式的任何无纺布片或网。优选的市售无纺布基材的非限定性示例可以举出由DuPont销售的商品名SONTARA(注册商标)以及由James River Corp.以商品名POLYWEB(注册商标)销售的材料。
手洗/浸泡方法、以及与半自动洗衣机组合的手洗也包括在内。
<水处理剂>
本公开的含有聚环氧烷的化合物在洗涤剂或清洁组合物以外也可使用,可用于水处理剂。该水处理剂中可以根据需要使用聚合磷酸盐、膦酸盐、防蚀剂、杀粘菌剂、螯合剂作为其他混配剂。
上述水处理剂对于在冷却水循环系统、锅炉水循环系统、海水淡化装置、制浆蒸解釜、黑液浓缩釜等中防止结垢是有用的。另外,也可以在不影响性能、效果的范围内包含任意适当的水溶性聚合物。
<纤维处理剂>
本公开的洗涤剂或清洁组合物可用于纤维处理剂。该纤维处理剂包含选自由染色剂、过氧化物和表面活性剂组成的组中的至少一种、以及本公开的聚合物(或者聚合物组合物)。
上述纤维处理剂中的本公开的化合物的含量相对于纤维处理剂整体优选为1~100重量%、更优选为5~100重量%。另外,也可以在不影响性能、效果的范围内包含任意适当的水溶性化合物。
以下示出更接近实施方式的纤维处理剂的混配例。该纤维处理剂可以在纤维处理中的精炼、染色、漂白、皂洗的工序中使用。作为染色剂、过氧化物和表面活性剂,可以举出在纤维处理剂中通常使用的物质。
关于本公开的化合物与选自由染色剂、过氧化物和表面活性剂组成的组中的至少一种的混配比例,例如为了改善纤维的白色度、颜色均匀度、染色坚牢度,优选使用以纤维处理剂的纯含量换算,相对于本公开的化合物1重量份以0.1~100重量份的比例混配有选自由染色剂、过氧化物和表面活性剂组成的组中的至少一种的组合物作为纤维处理剂。
作为能够使用上述纤维处理剂的纤维,可以采用任意适当的纤维。例如可以举出棉、麻等纤维素系纤维、尼龙、聚酯等化学纤维、羊毛、蚕丝等动物纤维、人造丝等半合成纤维以及它们的织物和混纺品。
将上述纤维处理剂应用于精炼工序的情况下,优选将本公开的化合物与碱性试剂和表面活性剂进行混配。在应用于漂白工序的情况下,优选将本公开的化合物与过氧化物和作为碱性漂白剂的分解抑制剂的硅酸钠等硅酸类药剂进行混配。
<无机颜料分散剂>
本公开的化合物可以用于无机颜料分散剂。该无机颜料分散剂中可以根据需要使用缩合磷酸及其盐、膦酸及其盐、聚乙烯醇作为其他混配剂。
上述无机颜料分散剂中的本公开的化合物的含量相对于无机颜料分散剂整体优选为5~100重量%。另外,可以在不影响性能、效果的范围内包含任意适当的水溶性化合物。
上述无机颜料分散剂可作为用于纸张涂布的重质或轻质碳酸钙、粘土等无机颜料的分散剂发挥出良好的性能。例如,通过将无机颜料分散剂少量地添加至无机颜料中并分散在水中,能够制造出低粘度且具有高流动性、并且这些性能的经时稳定性良好的高浓度碳酸钙浆料之类的高浓度无机颜料浆料。
将上述无机颜料分散剂作为无机颜料的分散剂使用的情况下,该无机颜料分散剂的用量相对于无机颜料100重量份优选为0.05~2.0重量份。通过使该无机颜料分散剂的用量处于上述范围内,能够得到充分的分散效果,能够得到与添加量相符的效果,在经济方面也是有利的。
实施例
<分子量测定条件>
制造例中记载的分子量使用凝胶渗透色谱(GPC)进行测定。测定条件如下所示。
装置:东曹公司制造HLC-8320GPC
检测器:RI
柱:东曹公司制造TSKgelα-2500+TSKgelα-M+TSK保护柱α
柱温:40℃
流速:0.8ml/min
校正曲线:GL Sciences公司制造聚乙二醇、聚环氧乙烷
洗脱液:0.2M硝酸钠、0.5M乙酸水溶液/乙腈=50/50vol%
<制造例1>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺0.90g(日本触媒制、平均分子量600)、甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯20.6g(新中村化学制),对反应容器内进行氮气置换。之后在搅拌下升温至60℃,继续进行40小时的反应。反应结束后,通过液相色谱法确认甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯全部被消耗,得到了作为含有聚环氧烷的化合物的聚乙烯亚胺的甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯加成物(聚合物(1))。基于GPC测定的聚合物(1)的数均分子量为8930。
<制造例2>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺0.72g(日本触媒制、平均分子量600)、甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯13.39g(新中村化学制),对反应容器内进行氮气置换。之后在搅拌下升温至60℃,继续进行20小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯全部被消耗,得到了作为含有聚环氧烷的化合物的聚乙烯亚胺的甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯加成物(聚合物(2))。
<制造例3>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺1.5g(日本触媒制、平均分子量600)、甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯19.17g(新中村化学制),对反应容器内进行氮气置换。之后在搅拌下升温至60℃,继续进行20小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯全部被消耗,得到了作为含有聚环氧烷的化合物的聚乙烯亚胺的甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯加成物(聚合物(3))。基于GPC测定的聚合物(3)的数均分子量为8630。
<制造例4>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺55.09g(日本触媒制、平均分子量600),在搅拌下在60℃对反应容器内进行氮气置换。之后,一边搅拌一边从滴液漏斗中将ε-己内酯97.90g(东京化成工业制)用60分钟缓慢地滴加到反应容器内。滴加结束后,继续进行28小时反应。进一步将反应溶液升温至80℃,继续进行12小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认ε-己内酯全部被消耗,得到聚乙烯亚胺-ε-己内酯缩合物。
接着,在高压釜中投入所得到的聚乙烯亚胺-ε-己内酯缩合物98.3g、氢氧化钾2.25g(富士胶片和光纯药制),升温至120℃。对高压釜体系内进行氮气置换后,使用真空泵减压至1.8kPa,进行1小时脱水。脱水结束后,利用氮气使高压釜内达到0.3MPa,缓慢地通入环氧乙烷181.8g(Air Water制),进行反应。取出反应产物,再次向高压釜中投入反应产物101.8g、氢氧化钾1.59g,通过同样的操作使环氧乙烷198.1g发生反应。反应结束后,取出反应产物,得到了作为含有聚环氧烷的化合物的聚乙烯亚胺-ε-己内酯缩合物的环氧乙烷加成物(聚合物(4))。
<制造例5>
在具备氮气导入管、搅拌机的玻璃制反应容器中投入乙二胺10.0g(东京化成工业制)、甲醇100ml(富士胶片和光纯药制)。接着,将反应容器进行冰冷却,在氮气气氛下在冰冷却下用1小时滴加添加有0.01g对羟基苯甲醚的丙烯酸甲酯94.6g(东京化成工业制)。滴加结束后,在室温下搅拌24小时。减压蒸馏除去残留的丙烯酸甲酯和甲醇,得到聚酰胺胺前体。
接着,在具备氮气导入管、搅拌机的玻璃制反应容器中投入乙二胺120g、甲醇200ml。接着,将聚酰胺胺前体(1)溶解在甲醇20ml中,用时30分钟滴加至反应容器内。滴加结束后,搅拌3小时。之后在室温下搅拌2~7天后,减压蒸馏除去残留的甲醇和乙二胺,得到聚酰胺胺。
<制造例6>具有聚环氧乙烷结构的缩水甘油醚化合物的合成
在具备氮气导入管、搅拌机的玻璃制反应容器中投入甲氧基聚乙二醇(环氧乙烷25mol)5.8g(日本触媒制)、四氢呋喃(富士胶片和光纯药制)166ml,在氮气气氛下一边升温至50℃一边搅拌至成为均匀的溶液。接着,将氢化钠5.27g(富士胶片和光纯药制)用四氢呋喃5~10ml制成浆料状,逐量添加到反应容器内,之后搅拌30分钟。接着,将环氧氯丙烷44.3g(东京化成工业制)逐量滴加到反应容器中,升温至66℃,加热回流5小时后,冷却到室温,加入水2g使反应停止。之后,减压蒸馏除去反应混合物中的四氢呋喃,得到具有聚环氧乙烷结构的缩水甘油醚化合物(化合物(1))。
<制造例7>
在玻璃制反应容器中投入制造例5中制造的聚酰胺胺1.00g、具有聚环氧乙烷结构的缩水甘油醚化合物(化合物(1))9.20g,升温至60℃,搅拌21小时。反应结束后,通过液相色谱法确认具有聚环氧乙烷结构的缩水甘油醚化合物已发生反应,得到聚酰胺胺与化合物(1)的加成物(聚合物(5))。
<制造例8>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺70.0g(日本触媒制、平均分子量600),在搅拌下在60℃对反应容器内进行氮气置换。之后,一边搅拌一边从滴液漏斗中将N-(羟基乙基)丙烯酰胺93.7g(东京化成工业制)用120分钟缓慢地滴加到反应容器内。滴加结束后,继续进行9小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认N-(羟基乙基)丙烯酰胺已全部被消耗,得到聚乙烯亚胺-N-(羟基乙基)丙烯酰胺加成物。
接着,在高压釜中投入所得到的聚乙烯亚胺-N-(羟基乙基)丙烯酰胺加成物100.9g、氢氧化钾2.40g(富士胶片和光纯药制),升温至120℃。将高压釜体系内进行氮气置换后,使用真空泵减压至1.8kPa,进行1小时脱水。脱水结束后,利用氮气使高压釜内达到0.3MPa,缓慢地通入环氧乙烷199.1g(Air Water制),进行反应。取出反应产物,再次向高压釜中投入反应产物103.0g、氢氧化钾1.71g,通过同样的操作使环氧乙烷203.1g发生反应。反应结束后,取出反应产物,得到了作为含有聚环氧烷的化合物的聚乙烯亚胺-N-(羟基乙基)丙烯酰胺加成物的环氧乙烷加成物(聚合物(6))。
<制造例9>
在具备回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(2)8.0g,在搅拌下升温至40℃。升温后,用30分钟滴加丙烯酸甲酯1.98g后,在40℃搅拌15小时。反应后,通过捕集管在40℃下形成减压状态,由此除去残留的丙烯酸甲酯。这样得到了通过迈克尔加成使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(7))。
<制造例10>
在具备回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(2)10.0g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用34分钟滴加乙酸酐0.74g后,在50℃搅拌6小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(8))。
<制造例11>
在具备回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(2)3.0g,在搅拌下升温至50℃。升温后加入柠檬酸0.28g,之后在50℃搅拌3小时。这样得到了通过酸化合物的中和使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(9))。
<制造例12>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺1.3g(日本触媒制、平均分子量600)、甲氧基聚乙二醇#1000甲基丙烯酸酯10.1g(新中村化学制),对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至80℃,继续进行40小时的反应。反应结束后,通过液相色谱法确认甲氧基聚乙二醇#1000甲基丙烯酸酯已被消耗,得到了作为含有聚环氧烷的化合物的聚乙烯亚胺的甲氧基聚乙二醇#1000甲基丙烯酸酯加成物(聚合物(10))。
<制造例13>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入4.0g聚合物10,在搅拌下升温至50℃。升温后,用55分钟滴加乙酸酐1.18g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(11))。
<制造例14>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺7.0g(日本触媒制、平均分子量600)、甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯89.78g(新中村化学制),对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至80℃,继续进行6小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯全部被消耗,得到了作为含有聚环氧烷的化合物的聚乙烯亚胺的甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯加成物(聚合物(12))。
<制造例15>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(12)10.0g,在搅拌下升温至40℃。升温后,用30分钟滴加丙烯酸甲酯0.36g,之后在50℃搅拌10小时。反应后,通过捕集管在40℃下形成减压状态,由此除去残留的丙烯酸甲酯。这样得到了通过迈克尔加成使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(13))。
<制造例16>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(13)4.0g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用31分钟滴加乙酸酐0.33g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(14))。
<制造例17>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺5.0g(日本触媒制、平均分子量600),将反应容器内进行氮气置换后,在搅拌下升温至90℃。升温后,用84分钟滴加1,2-环氧己烷5.86g,之后搅拌3小时。得到了阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(15))。
<制造例18>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(15)1.5g、以及甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯8.9g(新中村化学制),对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至80℃,继续进行13小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯全部被消耗,得到了作为含有聚环氧烷的化合物的聚乙烯亚胺的甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯加成物(聚合物(16))。
<制造例19>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(16)4.0g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用30分钟滴加乙酸酐0.31g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(17))。
<制造例20>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺1.1g(日本触媒制、平均分子量600)、甲氧基聚乙二醇#2000甲基丙烯酸酯10.6g(新中村化学制),对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至100℃,继续进行17小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认甲氧基聚乙二醇#1000甲基丙烯酸酯已被消耗,得到了作为含有聚环氧烷的化合物的聚乙烯亚胺的甲氧基聚乙二醇#2000甲基丙烯酸酯加成物(聚合物(18))。
<制造例21>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(18)4.0g,在搅拌下升温至60℃。升温后用45分钟滴加乙酸酐1.02g,之后在60℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(19))。
<制造例22>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺0.5g(日本触媒制、平均分子量600)、甲氧基聚乙二醇#4000甲基丙烯酸酯9.5g(日油制),对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至100℃,继续进行20小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认甲氧基聚乙二醇#4000甲基丙烯酸酯已被消耗,得到了作为含有聚环氧烷的化合物的聚乙烯亚胺的甲氧基聚乙二醇#4000甲基丙烯酸酯加成物(聚合物(20))。
<制造例23>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(20)4.0g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用27分钟滴加乙酸酐0.58g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(21))。
<制造例24>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺1.5g(日本触媒制、平均分子量1200)、甲氧基聚乙二醇#1000甲基丙烯酸酯9.7g(新中村化学制),对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至100℃,继续进行30小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认甲氧基聚乙二醇#1000甲基丙烯酸酯已被消耗,得到了作为含有聚环氧烷的化合物的聚乙烯亚胺的甲氧基聚乙二醇#1000甲基丙烯酸酯加成物(聚合物(22))。
<制造例25>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(22)4.0g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用66分钟滴加乙酸酐1.43g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(23))。
<制造例26>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺2.5g(日本触媒制、平均分子量1200)、甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯48.1g(新中村化学制),对反应容器内进行氮气置换。之后在搅拌下升温至70℃,继续进行10小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯已被消耗,得到了作为含有聚环氧烷的化合物的聚乙烯亚胺的甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯加成物(聚合物(24))。
<制造例27>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(24)15.0g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用61分钟滴加乙酸酐1.34g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(25))。
<制造例28>
在具备温度计、压力计、搅拌机的高压釜中投入甲氧基聚(n=25)乙二醇504.0g、氢氧化钾0.50g(富士胶片和光纯药制),在搅拌下升温至100℃。将高压釜体系内进行氮气置换后,使用真空泵减压至1.2kPa,进行1小时脱水。脱水结束后,利用氮气使高压釜内达到0.3MPa,用120分钟缓慢地通入1,2-环氧丁烷96.4g(东京化成工业制),进一步在100℃保持40分钟。接着将反应体系升温至120℃,保持150分钟进行熟化后,使体系内恢复常压。进而使体系内为60℃,在该状态下连接冷阱和真空泵,减压蒸馏除去未反应环氧丁烷。回收残留的产物,得到甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=3)丁二醇(化合物(2))。
在具备温度计、搅拌机、生成水分离器、作为冷凝器的回流冷却管、氮气导入管的带有夹套的玻璃制反应容器(内容量:1升)中投入化合物(2)538.93g、丙烯酸35.48g、对甲苯磺酸一水合物19.06g、吩噻嗪0.14g、4-羟基TEMPO 0.03g、环己烷57.44g,在反应温度115℃下进行酯化反应。在60小时时确认酯化率达到了97%。在所得到的酯化反应液655.75g中加入49%氢氧化钠水溶液8.61g和水98.50g,将对甲苯磺酸中和,升温至105℃,通过与水共沸蒸馏除去环己烷。在带有夹套的玻璃制反应器的内温升至98℃时,向反应器内的反应液中导入氮气,驱出溶存的环己烷。之后添加调整用水,得到80%的酯化物水溶液(化合物(3))。
<制造例29>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺0.90g(日本触媒制、平均分子量600)、化合物(3)9.10g,对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至40℃,继续进行8小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认酯化物已被消耗,得到了聚乙烯亚胺的甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=3)丁二醇丙烯酸酯加成物(聚合物(26))。
<制造例30>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺0.47g(日本触媒制、平均分子量600)、化合物(3)9.52g,对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至40℃,继续进行8小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认酯化物已被消耗,得到了聚乙烯亚胺的甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=3)丁二醇丙烯酸酯加成物(聚合物(27))。
<制造例31>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺0.32g(日本触媒制、平均分子量600)、化合物(3)9.68g,对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至40℃,继续进行8小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认酯化物已被消耗,得到了聚乙烯亚胺的甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=3)丁二醇丙烯酸酯加成物(聚合物(28))。
<制造例32>
在具备温度计、压力计、搅拌机的高压釜中投入甲氧基聚(n=25)乙二醇730.3g、氢氧化钾0.64g(富士胶片和光纯药制),在搅拌下升温至120℃。将高压釜体系内进行氮气置换后,使用真空泵减压至1.2kPa,进行1小时脱水。脱水结束后,利用氮气使高压釜内达到0.3MPa,用80分钟缓慢地通入1,2-环氧丁烷69.7g(东京化成工业制),进一步在120℃保持300分钟进行熟化,之后将体系内恢复常压。进而使体系内为60℃,在该状态下连接冷阱和真空泵,减压蒸馏除去未反应环氧丁烷。回收残留的产物,得到了甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=1.5)丁二醇(化合物(4))。
在具备温度计、搅拌机、生成水分离器、作为冷凝器的回流冷却管、氮气导入管的带有夹套的玻璃制反应容器(内容量:1升)中投入化合物(4)691.40g、丙烯酸60.19g、70%对甲苯磺酸一水合物的水溶液35.62g、吩噻嗪0.19g、4-羟基TEMPO0.04g、环己烷75.16g,在反应温度110℃下进行酯化反应。在76小时时确认酯化率达到了89%。向所得到的酯化反应液862.60g中加入48%氢氧化钠水溶液13.02g和水28.18g,将对甲苯磺酸中和,升温至105℃,通过与水共沸蒸馏除去环己烷。在带有夹套的玻璃制反应器的内温升至98℃时向反应器内的反应液中导入氮气,驱出溶存的环己烷。之后添加调整用水,得到90%的酯化物水溶液(化合物(5))。
<制造例33>
在具备温度计、压力计、搅拌机的高压釜中投入甲氧基聚(n=25)乙二醇664.8g、氢氧化钾0.60g(富士胶片和光纯药制),在搅拌下升温至120℃。将高压釜体系内进行氮气置换后,使用真空泵减压至1.2kPa,进行1小时脱水。脱水结束后,利用氮气使高压釜内达到0.3MPa,用60分钟缓慢地通入环氧丙烷85.2g(富士胶片和光纯药制),进一步在120℃保持240分钟进行熟化后,使体系内恢复常压。进而使体系内为60℃,在该状态下连接冷阱和真空泵,减压蒸馏除去未反应环氧丙烷。回收残留的产物,得到甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=2.5)丙二醇(化合物(6))。
在具备温度计、搅拌机、生成水分离器、作为冷凝器的回流冷却管、氮气导入管的带有夹套的玻璃制反应容器(内容量:1升)中投入化合物(6)691.30g、丙烯酸58.56g、70%对甲苯磺酸一水合物的水溶液35.54g、吩噻嗪0.19g、4-羟基TEMPO0.04g、环己烷74.99g,在反应温度110℃下进行酯化反应。在76小时时确认酯化率达到了90%。向所得到的酯化反应液860.61g中加入48%氢氧化钠水溶液12.80g和水30.88g,将对甲苯磺酸中和,升温至105℃,通过与水共沸蒸馏除去环己烷。在带有夹套的玻璃制反应器的内温升至98℃时向反应器内的反应液中导入氮气,驱出溶存的环己烷。之后添加调整用水,得到90%的酯化物水溶液(化合物(7))。
<制造例34>
在具备温度计、压力计、搅拌机的高压釜中投入甲氧基聚(n=25)乙二醇597.0g、氢氧化钾0.62g(富士胶片和光纯药制),在搅拌下升温至120℃。将高压釜体系内进行氮气置换后,使用真空泵减压至1.2kPa,进行1小时脱水。脱水结束后,利用氮气使高压釜内达到0.3MPa,用120分钟缓慢地通入环氧丙烷152.9g(富士胶片和光纯药制),进一步在120℃保持180分钟进行熟化后,使体系内恢复常压。进而使体系内为60℃,在该状态下连接冷阱和真空泵,减压蒸馏除去未反应环氧丙烷。回收残留的产物,得到甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=5.0)丙二醇(化合物(8))。
在具备温度计、搅拌机、生成水分离器、作为冷凝器的回流冷却管、氮气导入管的带有夹套的玻璃制反应容器(内容量:1升)中投入化合物(8)694.08g、丙烯酸52.88g、70%对甲苯磺酸一水合物的水溶液35.40g、吩噻嗪0.19g、4-羟基TEMPO0.04g、环己烷74.70g,在反应温度110℃下进行酯化反应。在76小时时确认酯化率达到了94%。向所得到的酯化反应液857.29g中加入48%氢氧化钠水溶液12.52g和水31.87g,将对甲苯磺酸中和,升温至105℃,通过与水共沸蒸馏除去环己烷。在带有夹套的玻璃制反应器的内温升至98℃时,向反应器内的反应液中导入氮气,驱出溶存的环己烷。之后添加调整用水,得到90%的酯化物水溶液(化合物(9))。
<制造例35>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺1.10g(日本触媒制、平均分子量600)、化合物(5)8.83g,对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至40℃,继续进行2小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认化合物(5)的酯化物已被消耗,得到聚乙烯亚胺的甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=1.5)丁二醇丙烯酸酯加成物(聚合物(29))。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(29)3.02g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用10分钟滴加乙酸酐0.70g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(30))。所得到的反应液中的聚合物(30)为69重量%。基于GPC测定的聚合物(30)的数均分子量为6640。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(29)2.01g,在搅拌下升温至50℃。升温后,加入柠檬酸(富士胶片和光纯药制)0.78g,之后在50℃搅拌2小时。这样得到了通过酸化合物的中和使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(31))。所得到的反应液中的聚合物(31)为55重量%。基于GPC测定的聚合物(31)的数均分子量为6490。
<制造例36>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺0.61g(日本触媒制、平均分子量600)、化合物(5)9.65g,对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至40℃,继续进行5小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认化合物(5)的酯化物已被消耗,得到了聚乙烯亚胺的甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=1.5)丁二醇丙烯酸酯加成物(聚合物(32))。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(32)3.02g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用10分钟滴加乙酸酐0.28g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(33))。所得到的反应液中的聚合物(33)为71重量%。基于GPC测定的聚合物(33)的数均分子量为7510。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(32)2.00g,在搅拌下升温至50℃。升温后,加入柠檬酸(富士胶片和光纯药制)0.31g,之后在50℃搅拌2小时。这样得到了通过酸化合物的中和使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(34))。所得到的反应液中的聚合物(34)为64重量%。基于GPC测定的聚合物(34)的数均分子量为7460。
<制造例37>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺0.40g(日本触媒制、平均分子量600)、化合物(5)9.64g,对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至40℃,继续进行12小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认化合物(5)的酯化物已被消耗,得到了聚乙烯亚胺的甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=1.5)丁二醇丙烯酸酯加成物(聚合物(35))。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(35)3.00g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用10分钟滴加乙酸酐0.11g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(36))。所得到的反应液中的聚合物(36)为64重量%。基于GPC测定的聚合物(36)的数均分子量为8630。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(35)2.00g,在搅拌下升温至50℃。升温后,加入柠檬酸(富士胶片和光纯药制)0.13g,之后在50℃搅拌2小时。这样得到了通过酸化合物的中和使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(37))。所得到的反应液中的聚合物(37)为67重量%。基于GPC测定的聚合物(37)的数均分子量为8440。
<制造例38>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺1.50g(日本触媒制、平均分子量600)、化合物(7)10.67g,对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至40℃,继续进行3小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认化合物(7)的酯化物已被消耗,得到了聚乙烯亚胺的甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=2.5)丙二醇丙烯酸酯加成物(聚合物(38))。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(38)4.00g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用10分钟滴加乙酸酐1.06g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(39))。所得到的反应液中的聚合物(39)为72重量%。基于GPC测定的聚合物(39)的数均分子量为6530。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(38)2.51g,在搅拌下升温至50℃。升温后,加入柠檬酸(富士胶片和光纯药制)1.12g,之后在50℃搅拌2小时。这样得到了通过酸化合物的中和使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(40))。所得到的反应液中的聚合物(40)为56重量%。基于GPC测定的聚合物(40)的数均分子量为6360。
<制造例39>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺0.80g(日本触媒制、平均分子量600)、化合物(7)11.37g,对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至40℃,继续进行5小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认化合物(7)的酯化物已被消耗,得到了聚乙烯亚胺的甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=2.5)丙二醇丙烯酸酯加成物(聚合物(41))。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(41)4.01g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用10分钟滴加乙酸酐0.42g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(42))。所得到的反应液中的聚合物(42)为76重量%。基于GPC测定的聚合物(42)的数均分子量为7300。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(41)2.51g,在搅拌下升温至50℃。升温后,加入柠檬酸(富士胶片和光纯药制)0.46g,之后在50℃搅拌2小时。这样得到了通过酸化合物的中和使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(43))。所得到的反应液中的聚合物(43)为68重量%。基于GPC测定的聚合物(43)的数均分子量为7070。
<制造例40>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺0.56g(日本触媒制、平均分子量600)、化合物(7)11.73g,对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至40℃,继续进行8小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认化合物(7)的酯化物已被消耗,得到了聚乙烯亚胺的甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=2.5)丙二醇丙烯酸酯加成物(聚合物(44))。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(44)4.00g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用10分钟滴加乙酸酐0.21g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(45))。所得到的反应液中的聚合物(45)为77重量%。基于GPC测定的聚合物(45)的数均分子量为8150。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(44)2.53g,在搅拌下升温至50℃。升温后,加入柠檬酸(富士胶片和光纯药制)0.22g,之后在50℃搅拌2小时。这样得到了通过酸化合物的中和使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(46))。所得到的反应液中的聚合物(46)为73重量%。基于GPC测定的聚合物(46)的数均分子量为7920。
<制造例41>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺1.30g(日本触媒制、平均分子量600)、化合物(9)11.25g,对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至40℃,继续进行2小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认化合物(9)的酯化物已被消耗,得到了聚乙烯亚胺的甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=5)丙二醇丙烯酸酯加成物(聚合物(47))。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(47)4.00g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用10分钟滴加乙酸酐0.89g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(48))。所得到的反应液中的聚合物(48)为65重量%。基于GPC测定的聚合物(48)的数均分子量为7030。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(47)2.50g,在搅拌下升温至50℃。升温后,加入柠檬酸(富士胶片和光纯药制)0.94g,之后在50℃搅拌2小时。这样得到了通过酸化合物的中和使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(49))。所得到的反应液中的聚合物(49)为52重量%。基于GPC测定的聚合物(49)的数均分子量为6960。
<制造例42>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺0.70g(日本触媒制、平均分子量600)、化合物(9)12.14g,对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至40℃,继续进行2小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认化合物(9)的酯化物已被消耗,得到了聚乙烯亚胺的甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=5)丙二醇丙烯酸酯加成物(聚合物(50))。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(50)4.00g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用10分钟滴加乙酸酐0.37g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(51))。所得到的反应液中的聚合物(51)为67重量%。基于GPC测定的聚合物(51)的数均分子量为7750。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(50)2.50g,在搅拌下升温至50℃。升温后,加入柠檬酸(富士胶片和光纯药制)0.39g,之后在50℃搅拌2小时。这样得到了通过酸化合物的中和使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(52))。所得到的反应液中的聚合物(52)为61重量%。基于GPC测定的聚合物(52)的数均分子量为7640。
<制造例43>
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚乙烯亚胺0.44g(日本触媒制、平均分子量600)、化合物(9)11.71g,对反应容器内进行氮气置换。之后,在搅拌下升温至50℃,继续进行7小时反应。反应结束后,通过液相色谱法确认化合物(9)的酯化物已被消耗,得到了聚乙烯亚胺的甲氧基聚(n=25)乙二醇-聚(n=5)丙二醇丙烯酸酯加成物(聚合物(53))。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(53)4.00g,在搅拌下升温至50℃。升温后,用10分钟滴加乙酸酐0.16g,之后在50℃搅拌5小时。这样得到了通过乙酰化使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(54))。所得到的反应液中的聚合物(54)为69重量%。基于GPC测定的聚合物(54)的数均分子量为8970。
在具备氮气导入管、回流冷却器、搅拌机的玻璃制反应容器中投入聚合物(53)2.50g,在搅拌下升温至50℃。升温后,加入柠檬酸(富士胶片和光纯药制)0.16g,之后在50℃搅拌2小时。这样得到了通过酸化合物的中和使未键合连接基团的阳离子基团中包含的NH基减少的聚合物(聚合物(55))。所得到的反应液中的聚合物(55)为66重量%。基于GPC测定的聚合物(55)的数均分子量为8650。
<比较用组合物(1)>
将聚乙烯亚胺0.90g(日本触媒制、平均分子量600)与甲氧基聚乙二醇#1000丙烯酸酯20.6g(新中村化学制)进行混合,将所得物作为比较用组合物(1)。
<比较用组合物(2)>
将聚乙烯亚胺0.10g(日本触媒制、平均分子量600)与聚乙二醇单甲醚1000(东京化成工业制)2.29g进行混合,将所得物作为比较用组合物(2)。
<泥颗粒分散能力的测定>
通过下述方法进行泥分散能力的测定。首先制备碳酸氢钠水溶液、3%直链烷基苯磺酸钠水溶液(以下称为3%LAS水溶液)和0.1%聚合物(含有聚环氧烷的化合物)水溶液。关于上述碳酸氢钠水溶液,在碳酸氢钠15.4g和0.1M盐酸100g中加入纯水使其为1000g,制备碳酸氢钠水溶液。关于上述3%LAS水溶液,将直链烷基苯磺酸钠用适量的水进行稀释,制备成固体成分浓度3质量%来使用。另外,关于上述0.1%的含有聚环氧烷的化合物水溶液,将含有聚环氧烷的化合物用适量的水进行稀释,制备成固体成分浓度0.1质量%来使用。在烧杯中向碳酸氢钠水溶液0.5g中加入25℃的15°DH硬水(利用氯化钙和氯化镁制备;Ca/Mg=3(质量比))使其为100g,向其中加入中度砂滤並漉)红土0.025g,搅拌10分钟后,施加10分钟超声波,制作泥分散液。之后,一边对分散液进行搅拌一边加入3%LAS水溶液0.83g和0.1%聚合物水溶液0.83g,搅拌10分钟。将这样得到的泥分散液转移到100mL的比色管中,静置1小时后,在比色管的正中位置采集4mL液体。将所采集的液体装入1cm的石英池中,利用分光光度计(测定装置:岛津制作所制UV-1800)测定波长420nm处的吸光度。需要说明的是,吸光度高则表示泥颗粒良好地分散。
<防再污染能力的测定>
将依序进行下述清洁工序、漂洗工序、干燥工序的洗涤处理重复3次,测定对布的防再污染能力。首先进行清洁工序中使用的污染布的制作。
泥污染布制作:
在中度砂滤红土50g中加入纯水使其为500g,之后进行搅拌,制作泥水。一边对所制作的泥水进行搅拌,一边将剪裁成12×18cm的棉织物(Kanakin No.3)在泥水中浸渍3次,之后在80℃干燥10分钟。干燥后,拍打泥污染布直至看不到泥的粉尘为止,将表面用海绵擦拭。将这样得到的泥污染布剪裁成5×5cm,用于清洁工序中(以下称为泥污染布)。
清洁工序:
作为被洗物,使用下述两种棉布。
棉布(1):准备5片棉针织品(谷头商店制)5cm×5cm作为再污染判定布。
棉布(2):按照与棉布(1)一共为30g的方式准备由Testfabrics公司获得的棉布。
准备作为表面活性剂的3%LAS水溶液、以及由制造例得到的含有聚环氧烷的化合物和比较用组合物(1)的0.1质量%水溶液。
在振荡式涤垢仪(大荣科学公司制造、产品名:TM-4)内投入25℃的15°DH硬水(利用氯化钙和氯化镁制备;Ca/Mg=3(质量比))900mL、上述3%LAS水溶液7.5g、作为上述含有聚环氧烷的化合物的聚合物(1)~(8)以及比较用组合物(1)的0.1%水溶液7.5g、上述制作的5×5cm的泥污染布5片以及棉布(1)和棉布(2)。之后以搅拌速度120rpm在25℃进行10分钟清洁。
漂洗工序:
对于清洁工序后的被洗物和泥污染布进行1.5分钟脱水后,加入25℃的15°DH硬水900mL,在25℃以120rpm漂洗3分钟。将该操作(脱水和漂洗)重复2次。
干燥工序:
将漂洗工序后的被洗物和泥污染布进行1.5分钟脱水后,仅取出棉布(1),用棉布夹住,用熨斗干燥。
对于进行了1~3次上述洗涤处理的棉布(1)以及洗涤处理前的棉布(1),使用反射率计(分光式色差计、日本电色工业株式会社制、产品名:SE6000)测定反射率(Z值),由下式求出防再污染率。
防再污染率=(进行1~3次洗涤处理后的棉布(1)的Z值)/(洗涤处理前的棉布(1)的Z值)×100
将上述洗涤处理第3次的棉布(1)的防再污染率示于表1。
<防再污染能力(2)的测定>
进行依序实施下述清洁工序、漂洗工序、干燥工序的洗涤处理,测定对布的防再污染能力。
清洁工序:
作为被洗物,使用下述两种棉布。
棉布(1):准备5片棉针织品(谷头商店制)5cm×5cm作为再污染判定布。
棉布(2):按照与棉布(1)一共为30g的方式准备由Testfabrics公司获得的棉布。
准备作为表面活性剂的3%LAS水溶液、以及由制造例得到的含有聚环氧烷的化合物和比较用组合物(2)的0.1质量%水溶液。
在振荡式涤垢仪(大荣科学公司制造、产品名:TM-4)用的1L罐中装入25℃的纯水876g,之后加入1.5质量%的碳酸氢钠水溶液4.5g,进行搅拌。之后加入3000°DH硬水(用氯化钙和氯化镁制备;Ca/Mg=3(质量比))4.5g,进一步加入3%LAS水溶液7.5g、作为上述含有聚环氧烷的化合物的聚合物(10)~(19)、以及比较用组合物(2)的0.1%水溶液7.5g,进行搅拌。之后加入中度砂滤红土0.9g,进行搅拌后,投入棉布(1)和(2),在25℃以搅拌速度120rpm进行10分钟清洁。
漂洗工序:
对于清洁工序后的被洗物进行1.5分钟脱水后,加入25℃的15°DH硬水900mL,在25℃以120rpm漂洗3分钟。将该操作(脱水和漂洗)重复2次。
干燥工序:
将漂洗工序后的被洗物进行1.5分钟脱水后,仅取出棉布(1),用棉布夹住,用熨斗干燥。
对于进行了上述洗涤处理的棉布(1)以及洗涤处理前的棉布(1),使用反射率计(分光式色差计、日本电色工业株式会社制、产品名:SE6000)测定反射率(Z值),由下式求出防再污染率。
防再污染率=(进行洗涤处理后的棉布(1)的Z值)÷(洗涤处理前的棉布(1)的Z值)×100
将上述洗涤处理后的棉布(1)的防再污染率(2)示于表2。
<生物降解性试验>
依据OECD301F实施所得到的含有聚环氧烷的化合物的生物降解性试验。
培养基的制作:
通过下述方法制备培养基原液A~D液。
A液:在50ml样品瓶中称量磷酸二氢钾(KH2PO4)0.850g、磷酸氢二钾(K2HPO4)2.175g、磷酸氢二钠·十二水合物(Na2HPO4·12H2O)6.7217g、氯化铵(NH4Cl)0.050g,溶解在适量的水中,转移至100ml量瓶中,之后加水至标线为止。
B液:将氯化钙·二水合物(CaCl2·2H2O)3.640g溶解在适量的水中,转移至100ml量瓶中,之后加水至标线为止。
C液:将硫酸镁·七水合物(MgSO4·7H2O)2.250g溶解在适量的水中,转移至100ml量瓶中,之后加水至标线为止。
D液:将氯化铁(III)·六水合物(FeCl3·6H2O)0.025g溶解在适量的水中,转移至100ml量瓶中,之后加水至标线为止。
将上述培养基原液A~D的温度调整为25℃,利用容量移液管向1L量瓶中加入10ml的A,用大约800ml水稀释。之后用容量移液管分别加入B、C、D各1ml,利用调温至25℃水稀释至标线为止。上述培养基根据试验所需要的量制作多份。将所制作的培养基转移至5L烧杯中并混合,在搅拌下进行1小时以上的鼓泡。
污泥溶液的制作:
生物降解性试验中使用的污泥由南吹田下水处理场获得。首先对利用下述方法获得的污泥的浓度进行测定。将所获得的污泥在搅拌下进行鼓泡,使用容量移液管取5ml,用滤纸进行抽滤。准备5片像这样采集了污泥的滤纸,利用干燥机在105℃干燥1小时,之后根据该5片的平均重量减少计算出污泥的浓度。将该污泥利用上述制作的培养基进行稀释,制作1000ppm的污泥溶液。
聚合物水溶液的制作:
将由制造例(1)得到的聚合物(1)用纯水稀释,得到2质量%的聚合物水溶液。另外,将作为标准物的苯甲酸钠用纯水稀释,得到2质量%的苯甲酸钠水溶液。
BOD试验:
BOD的测定使用压力传感器式BOD测定器。在培养瓶中称取上述制备的培养基144.75g后,加入2%聚合物水溶液0.75g。需要说明的是,用于空白测定时加入纯水0.75g,用于标准物测定时加入2%苯甲酸钠水溶液0.75g。之后对溶液的pH进行测定,按照溶液的pH的值为7.4±0.2的方式利用0.1M盐酸水溶液进行pH的调整。之后加入1000ppm污泥溶液4.5ml,制成试验液。在培养瓶中加入搅拌子后,在CO2吸收剂保持器中加入CO2吸收剂(Yabashi Lime)1.8g,设置于瓶中,并安装BOD传感器。将安装了BOD传感器的培养瓶在24℃的恒温槽中进行搅拌,由压力传感器计算出BOD的值。
降解率的计算:
计算出聚合物的理论需氧量(ppm),根据使用空白测定的BOD值和含有聚环氧烷的化合物测定的BOD值之差计算出降解率。将试验开始28天后的降解率作为生物降解率。
聚合物(1)在28天后的降解率为71%。
[数学式]
降解率(%)=(源于聚合物的生化耗氧量)/(聚合物的理论需氧量)×100
<碱分解性试验>
在具备温度计、搅拌子的玻璃制试管中投入聚合物0.180g,加入0.1M NaOH水溶液(富士胶片和光纯药公司制)5.820g,制备聚合物的3%溶液。接着,将聚合物溶液在搅拌下加热至80℃,保持2小时。将加热后的聚合物溶液利用上述分子量测定条件中记载的洗脱液稀释至10倍,进行分子量测定。将碱分解前后的数均分子量以及碱分解后的分子量相对于碱分解前的分子量之比示于表3。
[表1]
实施例聚合物 泥分散能力 防再污染率
聚合物(1) 1.3 94.5%
聚合物(2) 0.78 95.0%
聚合物(3) 0.82 94.5%
聚合物(4) 1.04 91.2%
聚合物(5) 0.96 92.5%
比较用组合物(1) 0.61 87.4%
由表1的结果可知,作为本公开的含有聚环氧烷的化合物的聚合物(1)~(5)显示出优异的泥分散能力以及优异的防再污染能力。
[表2]
/>
由表2的结果可知,作为本公开的含有聚环氧烷的化合物的聚合物(10)~(55)显示出优异的防再污染能力。
[表3]
实施例聚合物 数均分子量(分解前) 数均分子量(分解后) 分解后/分解前
聚合物(8) 6830 940 0.14
聚合物(11) 6600 1060 0.16
聚合物(30) 6510 1100 0.17
聚合物(39) 6530 1170 0.18
聚合物(48) 7020 1400 0.20
由表3的结果可知,作为本公开的含有聚环氧烷的化合物的聚合物(8)、(11)、(30)、(39)、(48)显示出优异的碱分解性。

Claims (23)

1.一种含有聚环氧烷的化合物,其是具有阳离子基团、连接基团、以及来自聚环氧烷的结构单元的含有聚环氧烷的化合物,其中,
所述连接基团与来自聚环氧烷的结构单元键合。
2.如权利要求1所述的含有聚环氧烷的化合物,其中,所述连接基团为选自酯基、硫酯基、酰胺基、硫酰胺基、缩醛基、半缩醛基、半缩酮基中的1种以上的取代基。
3.如权利要求1或权利要求2所述的含有聚环氧烷的化合物,其中,具有下述通式(1)所表示的取代基、以及具有两个以上的氮原子的阳离子基团,
所述通式(1)所表示的取代基与所述阳离子基团中包含的氮原子中的至少一个以上的氮原子键合,
[化1]
通式(1)中,R1相同或不同,表示碳原子数2~6的烃基;X表示选自-C(=α1)-β1-基、>C=α1基、-α1-CR2R31-基、-CR4(OH)-α1-基中的1种以上,α1、β1相同或不同,表示杂原子或在杂原子上键合有氢原子的基团;R2、R3、R4相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~10的有机基团;s为1~300的整数;Y表示直接键合、碳原子数1~10的直链或支链烃基或者下述通式(2)所表示的取代基;Z表示直接键合、-(CH2)n-(S)m-(CH2)p-O-基、-(CH2)n2-基或下述通式(3)所表示的取代基;α2表示杂原子或在杂原子上键合有氢原子的基团;m为0或1,n为1~10的整数;p为1~10的整数;T表示氢原子或碳原子数1~30的有机基团;
[化2]
通式(2)中,q为1~300的整数;R5、R6相同或不同,表示碳原子数2~6的烃基;
[化3]
通式(3)中,n为1~10的整数。
4.如权利要求3所述的含有聚环氧烷的化合物,其中,所述通式(1)所记载的取代基中的X的α1、β1的杂原子为氧原子或氮原子。
5.如权利要求3或权利要求4所述的含有聚环氧烷的化合物,其中,所述通式(1)所记载的取代基中的Y为碳原子数2~4的烃基。
6.如权利要求1~5中任一项所述的含有聚环氧烷的化合物,其中,
所述含有聚环氧烷的化合物具有未键合连接基团的阳离子基团,
所述未键合连接基团的阳离子基团中包含的未反应的NH基相对于该含有聚环氧烷的化合物中包含的氮原子的总摩尔数为80mol%以下。
7.如权利要求1~6中任一项所述的含有聚环氧烷的化合物,其中,对含有聚环氧烷的化合物进行通过碱水解、酶解中的任一种分解方法将其分解的分解试验而得到的分解物的数均分子量相对于分解试验前的含有聚环氧烷的化合物的数均分子量为0.5以下。
8.一种组合物,其包含权利要求1~7中任一项所述的含有聚环氧烷的化合物和酸化合物。
9.一种含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其是权利要求1~6中任一项所述的含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其中,所述制造方法包括使具有聚环氧烷链的α,β-不饱和羰基化合物与作为阳离子基团的氨基进行迈克尔加成的工序。
10.一种含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其是权利要求1~6中任一项所述的含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其中,所述制造方法包括:
使α,β-不饱和羰基化合物与作为阳离子基团的氨基进行迈克尔加成的第一工序;以及
向第一工序中得到的产物中导入聚环氧烷链的第二工序。
11.一种含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其是权利要求1~6中任一项所述的含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其中,所述制造方法包括:
使选自环状内酯化合物、环状内酰胺化合物中的1种以上的化合物与作为阳离子基团的氨基进行开环加成反应的工序;以及
向所述开环加成反应工序中生成的活性氢上导入聚环氧烷链的工序。
12.一种含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其是权利要求1~6中任一项所述的含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其中,所述制造方法包括通过迈克尔加成反应、乙酰化反应、与羧酸酐的酰胺化反应、与羧酰卤的酰胺化反应、环氧化合物加成反应中的任意1种以上的反应使所述未键合连接基团的阳离子基团中包含的未反应的NH基减少的工序。
13.一种含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其是权利要求1~6中任一项所述的含有聚环氧烷的化合物的制造方法,其中,所述制造方法包括将所述未键合连接基团的阳离子基团中包含的未反应的NH基利用酸化合物进行中和的工序。
14.一种洗涤剂或清洁组合物,其包含权利要求1~6中任一项所述的含有聚环氧烷的化合物。
15.如权利要求14所述的洗涤剂或清洁组合物,其中,所述洗涤剂或清洁组合物为选自由衣物洗涤剂组合物、硬质面清洁组合物、餐具手洗组合物以及餐具机洗组合物组成的组中的液体。
16.如权利要求14所述的洗涤剂或清洁组合物,其中,所述洗涤剂或清洁组合物选自由衣物洗涤剂组合物、硬质面清洁组合物、餐具手洗组合物以及餐具机洗组合物组成的组,并且是含有包封在单隔室或多隔室水溶性袋中的液体洗涤剂或清洁组合物的单相或多相单位用量形态。
17.如权利要求14~16中任一项所述的洗涤剂或清洁组合物,其中,进一步包含选自由阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、双性离子表面活性剂以及它们的混合物组成的组中的表面活性剂。
18.如权利要求17所述的洗涤剂或清洁组合物,其中,该表面活性剂为选自由烷基苯磺酸盐、烷氧基化烷基硫酸盐、烷基硫酸盐以及它们的混合物组成的组中的阴离子型表面活性剂。
19.如权利要求14~18中任一项所述的洗涤剂或清洁组合物,其中,该洗涤剂或清洁组合物为进一步包含选自由助洗剂、结构剂或增稠剂、泥污除去/抗再附着剂、聚合物污垢游离剂、聚合物分散剂、聚合物油脂清洁剂、酶、酶稳定系、漂白化合物、漂白剂、漂白活性剂、漂白催化剂、增白剂、染料、色调剂、防移染剂、螯合剂、抑泡剂、柔软剂、香料以及它们的混合物组成的组中的1种以上的清洁辅助添加剂的液体衣物洗涤剂组合物。
20.如权利要求14~19中任一项所述的洗涤剂或清洁组合物,其中,该洗涤剂或清洁组合物实质上不包含沸石助洗剂和磷酸助洗剂。
21.一种柔软剂,其包含权利要求1~7中任一项所述的含有聚环氧烷的化合物。
22.一种膜组合物,其包含权利要求1~7中任一项所述的含有聚环氧烷的化合物。
23.一种保存方法,其是将权利要求1~7中任一项所述的含有聚环氧烷的化合物在水的浓度为10%以下的条件下保存。
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