CN1738892A - 液体洗涤剂组合物及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种液体洗涤剂组合物。该液体洗涤剂组合物包括具有水相和油相的乳液。该洗涤剂组合物包含去污量的非离子表面活性剂组分;稳定量的阳离子表面活性剂组分;约5wt%至约94wt%的水;和至少约5wt%的悬浮颗粒组分。公开了洗涤剂应用溶液和使用液体洗涤剂组合物的方法。
Description
技术领域
本发明涉及液体洗涤剂组合物和使用液体洗涤剂组合物的方法。该液体洗涤剂组合物可以提浓物(concentrate)或以应用溶液的形式提供。当以提浓物形式提供时,该液体洗涤剂组合物可表征为含大量悬浮颗粒的油包水乳液。
背景技术
含有高含量颗粒的洗涤剂组合物以固体或以糊剂形式获得。在Lentsch等的美国专利No.6164296;Lentsch等的美国专利No.6177392;Wei等的美国专利No.6258765;Man等的美国专利No.6369021;Lentsch等的美国专利No.6156715;Lentsch等的美国专利No.6150324;和Lentsch等的美国专利No.6410495中公开了例举的固体组合物洗涤剂。在可利用电子设备来控制水温度和压力变化的分配器内,通过在水中溶解一部分固体,可由这些固体生成液体。
已开发了在液体洗涤剂工业中使用的结构化液体组合物,以增加通常不可溶的组分在液体组合物内的负载。使用术语“结构化液体组合物”以指代可倾倒的、流体状、非牛顿组合物,其中借助可用溶剂相散布的表面活性剂中间相或固相的存在,所述组合物具有物理悬浮固体颗粒的能力。表面活性剂相可表示为分散在水相内的填充(packed)球粒。或者,可存在稀薄的流动层状相或者水相和层状相的双连续网状散布。在例如欧洲公开No.623670;欧洲公开No.38101;欧洲公开No.160342;欧洲公开No.104452;Clapperton等的美国专利No.6090762;Hawkins的美国专利No.5952285;Machin等的美国专利No.5021195;Vasudevan等的美国专利No.5633223;和美国专利No.4244840中公开了结构化液体组合物。
在2001年7月17日向美国专利商标局提交的美国申请序列号09/907483中公开了能含有相对大浓度粒状水调节剂的液体调节剂组合物。美国申请序列号09/907483被转让给Ecolab Inc.,即本专利申请的受让人。
发明概述
根据本发明,提供液体洗涤剂组合物。该液体洗涤剂组合物包括具有水相和油相的乳液,和包括去污量的非离子表面活性剂组分,乳液稳定量的阳离子表面活性剂组分,约5wt%至约94wt%水,和至少约5wt%悬浮的颗粒组分。
非离子表面活性剂组分可包括醇类烷氧化物,烷基酚类烷氧化物,烷基聚糖苷,烷基硫醇类烷氧化物,乙氧化物-丙氧化物低聚物,烷氧化酯,烷氧化羧酸,羧酸的烷氧化盐,醚,胺,胺氧化物,酰胺及其混合物中的至少一种。该阳离子表面活性剂组分可包括具有下式的表面活性剂:
其中R1、R2、R3和R4独立地选自C1-C24直链烷基、C3-C24支链烷基、C3-C24环烷基、C6-C24芳烷基和C4-C10芳基,和C2-C4烷氧基重复基团;和X是阴离子。R1、R2、R3和R4中的至少一个可以是含C2-C4烷氧基重复基团的烷氧化基团,其中该重复基团的数目为约1至约100。
根据本发明提供洗涤剂组合物。该洗涤剂组合物包括去污量的非离子表面活性剂组分,乳液稳定量的阳离子表面活性剂组分,和水。该阳离子表面活性剂组分可包括具有下式的铵表面活性剂:
其中R1、R2、R3和R4可以彼此独立地为C1-C24直链烷基、C3-C24支链烷基、C3-C24环烷基、C6-C24芳烷基和C4-C10芳基,和C2-C4烷氧基重复基团,其中R1、R2、R3和R4中的至少一个是含C2-C4烷氧基重复基团的烷氧化基团,其中该重复基团的数目为约1至约100;和X是阴离子。
本发明提供使用液体洗涤剂组合物的方法。该方法包括用水稀释液体洗涤剂提浓物。所得稀释的液体洗涤剂提浓物可以应用溶液形式提供并用于清洗制品。
发明详述
本发明提供液体洗涤剂组合物。该液体洗涤剂组合物可更加简单地称为洗涤剂组合物。洗涤剂组合物以液体形式提供,这意味着当在室温下提供时,该组合物为可倾倒的流体形式。该洗涤剂组合物当它打算被稀释时,可表征为提浓物。该洗涤剂组合物当它以打算用于清洗的形式提供时,可表征为应用溶液。一般来说,期望洗涤剂组合物将以提浓物形式获得和作为提浓物形式运输和/或储存,为的是避免与运输和/或储存含大量水的组合物相关的花费。
可在使用位置处稀释提浓物来提供应用溶液。另外,可稀释提浓物提供更稀的提浓物,如可稀释为应用溶液的备用组合物。应当理解,洗涤剂组合物当它以提浓物形式提供时,可用于清洗。
洗涤剂组合物包括非离子表面活性剂组分,阳离子表面活性剂组分,水,以及悬浮颗粒组分和悬浮颗粒组分的产物中的至少一种。该洗涤剂组合物可以以含悬浮颗粒组分的乳液形式提供。当该洗涤剂组合物稀释为备用溶液和/或应用溶液时,悬浮颗粒组分可保持为颗粒状或者它可变得溶解。本发明的优点是,洗涤剂组合物可作为含有相对大量悬浮颗粒组分同时保持为液体的提浓物形式提供。提浓物可作为乳液如油包水乳液形式提供,和可认为是结构化液体组合物。洗涤剂组合物可包括额外的组分,其中包括分散剂、脂肪皂、染料、香料、抗再沉积剂,和液体形式的悬浮颗粒组分。
在关于提浓物的内容中将提供洗涤剂组合物的更详细讨论,所述提浓物含有大负载的悬浮颗粒且保持为液体形式。认为在提浓物内的水量应当足以使得该提浓物为液体。期望提浓物将包括至少约5wt%水,为的是维持所需的流动性能。提浓物可视需要包括尽可能多的水。应当理解,当水浓度达到100wt%时,该组合物更类似于应用溶液而不是提浓物。另外,本发明的优点是能保持稳定的液体,同时含有大量悬浮颗粒组分。因此,认为当水的浓度大于约94wt%时,含大量悬浮颗粒组分的优点开始丧失。提浓物可含有约5wt%至约94wt%的水,约10wt%至约90wt%的水,约20wt%至约80wt%的水,和约30wt%至约70wt%的水。
非离子表面活性剂组分
可选择非离子表面活性剂组分,以给所得应用溶液提供所需的去污性能和辅助保持含悬浮颗粒的乳液的稳定性。非离子表面活性剂组分可包括下述中的至少一种:醇类烷氧化物,烷基酚类烷氧化物,烷基聚糖苷,烷基硫醇类烷氧化物,乙氧化物-丙氧化物低聚物,烷氧化酯,烷氧化羧酸,羧酸的烷氧化盐,醚,胺,胺氧化物,酰胺及其混合物。例举的醇类烷氧化物包括直链或支链烷醇乙氧化物,其中包括具有约1至约20个环氧乙烷重复单元和含有约1至约20个碳原子的烷基的那些。例举的烷基酚类烷氧化物包括具有约1至约20个环氧乙烷重复单元和含有约1至约20个碳原子的烷基的直链或支链烷基酚类乙氧化物。例举的烷基聚糖苷包括具有含约8至约20个碳原子的烷基和聚合度为约0至约10的那些。例举的聚合度介于约0.5至约8,和约1至约5。例举的烷基硫醇类烷氧化物包括肉豆蔻基硫代乙氧化物。例举的非离子表面活性剂包括获自Cognis的名称为Glucopon 625的烷基聚糖苷,获自Huntsman Chemical名称为Surfonic L24-3的醇类乙氧化物,和获自Dow Chemical的名称为Tergitol 15 S-7的仲醇类乙氧化物。
非离子表面活性剂组分可包括不同非离子表面活性剂的混合物。当非离子表面活性剂组分包括不同非离子表面活性剂的混合物时,希望非离子表面活性剂之一的浊点高于30℃,和另一非离子表面活性剂的浊点低于30℃。当非离子表面活性剂组分包括非离子表面活性剂的混合物时,希望至少一种非离子表面活性剂是仲或支化的烷氧化物。例举的烷氧化物包括乙氧化物、丙氧化物、乙氧化物-丙氧化物,及其混合物。以名称Tergitol 15 S-7获得的仲醇类乙氧化物的浊点为约33℃。以名称Tergitol 24-3获得的醇类乙氧化物的浊点低于约1℃。这两种是根据本发明可使用的例举的醇类乙氧化物。
当非离子表面活性剂以浊点高于30℃的非离子表面活性剂和浊点低于30℃的非离子表面活性剂的混合物形式提供时,浊点低于30℃的非离子表面活性剂与浊点高于30℃的非离子表面活性剂的重量比可以为约1∶4至约1∶16,约1∶2至约1∶10,和约1∶1至约1∶4。应当理解,该比例是指浊点低于30℃的一种或多种非离子表面活性剂的总量与浊点高于30℃的一种或多种非离子表面活性剂的总量之比。
液体洗涤剂提浓物包括足量的非离子表面活性剂组分,以给所得应用溶液提供所需程度的去污性能。液体洗涤剂提浓物可包括用量为至少约0.1wt%的非离子表面活性剂组分。为了在该液体洗涤剂提浓物内给其它组分提供充足的空间,可以以小于约80wt%的用量提供非离子表面活性剂组分。液体洗涤剂提浓物可包括用量介于约10wt%至约30wt%,和介于约15wt%至约25wt%的非离子表面活性剂组分。
阳离子表面活性剂组分
在洗涤剂组合物内提供阳离子表面活性剂组分,以便当洗涤剂组合物以提浓物形式提供时,辅助稳定悬浮颗粒组分。另外,期望阳离子表面活性剂组分在所得应用溶液内提供去污性能。阳离子表面活性剂组分可包括在提浓物内辅助稳定悬浮颗粒的任何阳离子表面活性剂。例举的阳离子表面活性剂包括在酸性条件下的两性表面活性剂,在任何pH条件下的季铵表面活性剂,在酸性条件下的胺盐,及其混合物。例举的两性表面活性剂包括椰油酰胺基丙基甜菜碱、月桂胺氧化物,和椰油-两性-乙酸盐(coco-ampho-acetates)。例举的胺盐包括十四烷基二甲基胺及其酸式盐,和椰油二(乙氧基)胺及其酸式盐。例举的季铵表面活性剂包括烷氧化和非烷氧化铵表面活性剂。例举的铵表面活性剂包括具有下式的那些:
其中R1、R2、R3和R4独立地选自C1-C24直链烷基、C3-C24支链烷基、C3-C24环烷基、C6-C24芳烷基和C4-C10芳基,和C2-C4烷氧基重复基团,其中任何一个基团可含有杂原子,如氧、氮和硫,和任何一个基团可含有至少一个酯基、羟基、羧基、硫酸酯基、酰胺基和胺基。例举的铵表面活性剂包括具有上述结构的那些,其中R1-R4中的至少一个是含C2-C4烷氧基重复基团的烷氧化基团,其中该重复基团的数目介于约1至约100。该烷氧化基团可以是乙氧基重复基团,丙氧基重复基团,丁氧基重复基团,乙氧基和丙氧基重复基团等。例举的烷氧化基团包括具有约10至约60个重复单元的丙氧基,具有约20至约50个重复单元的丙氧基,和具有约30至约40个重复单元的丙氧基。含有至少一个烷氧化基团的铵表面活性剂可称为烷氧化铵表面活性剂。在上述结构中,X是阴离子。例举的阴离子包括氯化物、碘化物、溴化物、氟化物、乙酸根、磷酸根和硫酸根。
例举的乙氧化铵表面活性剂包括其中R1、R2和R3独立地选自低级烷基,如C1-C4烷基,和R4为选自至少一个下述的聚氧亚烷基的那些:
其中m为0-30,n为1-60,和m+n为1-60,和n>m。n/m之比可以是至少2,至少4,和在其中m等于或大于1的情况下,可以大于5。应当理解,m可以是0。m+n值可以在5-60范围内,可以在8-50范围内,和可以是m=0和n=35-45。
在其中R4为烷氧化基团的烷氧化铵表面活性剂的情况下,R1、R2和R3的碳原子的总数可以具有12个碳原子或小于12个碳原子的组合数。另外,在R1、R2和R3基团内的碳原子总数可以是3至12个碳原子,和可以是4至8个碳原子。例举的表面活性剂包括其中R1、R2和R3以一个甲基和两个乙基的形式提供的那些。
除了其溶解度特征以外,阴离子在该体系内可以是相当惰性的,这是本领域公知的。简单阴离子,特别是简单或较低分子量的酸性阴离子如氯离子、溴离子、碘离子、硫酸根、对甲苯磺酸根、乙酸根、硝酸根、亚硝酸根、磷酸根等可选择作为阳离子表面活性剂内的抗衡离子。
例举的阳离子表面活性剂包括在美国专利No.3123640和3141905中所述的那些作为阳离子活性的表面活性化合物。阳离子活性化合物可包括衍生于低级单烷基二烷醇胺的季铵化合物。另外,阳离子活性化合物包括如这些专利中通式所述的a)二脂族、二烷氧化季铵化合物,和b)单脂族、三烷氧化季铵化合物,和在本发明的实践中可用作聚氧亚烷基铵阳离子表面活性剂。在此引入那些专利以公开那些类型化合物的结构。
在其中使用术语“基团”的化学结构和化学式的描述中,该术语具体地拟反映熟练本领域的普通技术人员从所定义的类型内使用取代或未取代物质的能力。关于“烷基”的具体实例,该术语将反映并打算涵盖不仅字面上符合烷基定义的烃(例如甲基、乙基、丙基、己基、环己基、异辛基、十二烷基、硬脂基等),而且涵盖取代烷基化合物的那些类型,其中熟练本领域的普通技术人员将选择所述取代烷基化合物的那些类型,以便物理和/或化学性能内微小或具体地打算的变化受到取代的影响,如氯代甲基、羟乙基、磺酸亚乙酯、4-氰丁基、亚乙基乙醚(-CH2CH2OCH2CH3)、亚乙基乙基硫醚、十二烷基羧酸盐(及其酯)、3,4-二溴丁基等。在使用术语“烷基部分”的情况下,该术语包括仅仅未取代的烷基。类似地,术语“具有中心核的化合物”是指具有对于核定义的确定化学结构的所有化合物,且任选地在其上具有取代,所述取代不改变在该化学式内定义的化学键结构。例如,下式的中心结构:
将包括苯基、对羟基苯基、1,3-二氯苯基、2,4,6-三甲基苯基、萘基、(通过苯环连接的)苯并咪唑(benzamidazol)等,但不包括环己烷、哌啶或类似物,因为这些将改变环的化学键结构。该化学式中的术语环或取代基限制该结构到所示的供取代的具体基团和位置。
例举的阳离子表面活性剂可例如以Witco Chemicals Cationic季铵化合物Emcol CC-9、Emcol CC-36和Emcol CC-42形式商购。优选的化合物在商业上提供的GlensurfTM 42,在销售该产品的GlennCorporation提供的产品数据册子上它被不正确地描述为“二乙基氯化铵”。实际化合物的CAS号为68132-96-7,其化学摘要名称为聚[氧(甲基-1,2-乙烷二基)],α-[2-二乙基甲基铵)乙基]-ω-羟基-氯化物,和它的化学式表示为(C3H6O)nC7H18NO).Cl。根据本发明可使用的例举的阳离子表面活性剂包括特征在于浊点小于约30℃的那些。另外,可使用的例举的阳离子表面活性剂包括浊点小于约20℃的那些。以名称GlensurfTM 42获得的烷氧化铵表面活性剂的浊点为约13℃。
可作为部分阳离子表面活性剂组分包括的例举阳离子表面活性剂包括双癸基二甲基氯化铵、肉豆蔻基三甲基氯化铵、二牛脂基二甲基甲硫酸铵、二乙基二(聚丙氧基)氯化铵、二乙基甲基聚(丙氧基)氯化铵及其混合物。例举的阳离子表面活性剂是丙氧基化季型氯化铵,它以名称Variquat CC-42NS获自于DeGussa。
提浓物可包括用量足以辅助维持提浓物作为颗粒悬浮液的阳离子表面活性剂组分。液体洗涤剂组合物可包括用量至少约0.5wt%的阳离子表面活性剂组分。另外,提浓物可包括用量小于约20wt%的阳离子表面活性剂组分。液体洗涤剂组合物可包括用量介于约0.5wt%至约20wt%,介于约2wt%至约10wt%,和介于约3wt%至约8wt%的阳离子表面活性剂组分。
洗涤剂组合物可包括维持乳液状比例的非离子表面活性剂与阳离子表面活性剂,其中所述乳液辅助悬浮颗粒组分。一般来说,非离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的重量比可以是约1∶1至约8∶1,约2∶1至约6∶1,和约3∶1至约5∶1。
悬浮的颗粒组分
措辞“悬浮的颗粒组分”是指维持作为提浓物内悬浮的颗粒形式的提浓物内的组分。颗粒组分在液相或油相中可溶或者微溶或者不可溶。关于“悬浮的颗粒组分”是指作为颗粒形式维持且当洗涤剂组合物以提浓物形式提供时不被溶解的组分。当稀释提浓物时,悬浮的颗粒组分可或者在水相或者在油相中溶解,或者它可维持作为颗粒形式。当确定提浓物内悬浮的颗粒组分的重量百分数时,应当理解,该重量百分数是指维持作为颗粒形式且不溶解的悬浮的颗粒组分。也就是说,提浓物内悬浮的颗粒组分的重量百分数不包括可被溶解的该组分的用量。
提浓物中悬浮的颗粒组分可以是作为颗粒形式悬浮的任何组分,该组分将给所得应用溶液提供益处。认为各种颗粒将给洗涤剂应用溶液提供有益的性能。悬浮的颗粒可包括不同颗粒的混合物,和可包括助洗剂、漂白剂、漂白活化剂、pH改性剂、抗微生物剂、磨蚀剂、抗沉积剂、螯合剂、软化剂、调理剂、粘度改性剂、润湿改性剂和酶。颗粒组分可包括水溶性或水不溶性组分。若该组分是水溶性的,则在组合物内应当以超过它在组合物内的最大溶解度的水平掺入该组分。以粒状形式获得的一些组分可包括在液体形式的组合物内,如果不希望使该粒状组分以粒状形式获得的话。关于“悬浮的颗粒组分”是指在提浓物内维持颗粒形式的组分。构成悬浮的颗粒组分的一些组分在提浓物内可以以液体形式提供,且可溶解在水相和油相之一或者二者内。期望提浓物将包括尽可能多的悬浮的颗粒组分,同时保持液体的性能。一般来说,期望提浓物将含有用量为约1wt%至约80wt%的悬浮的颗粒组分。
悬浮的颗粒组分应当包括粒度足以允许该悬浮的颗粒组分在提浓物内保持悬浮的颗粒。认为若颗粒太大,则它们将不会悬浮在提浓物内。一般来说,认为颗粒的粒度应当小于约1000μ。认为颗粒的粒度为至少约0.1微米,和粒度可以是约10微米至约500微米。可构成悬浮颗粒组分的许多组分以粒状形式获得和许多也可以以液体形式获得。因此,提浓物可包括颗粒和液体形式的相同组分和可包括颗粒形式的一种或多种组分和液体形式的另一组分。应当理解,洗涤剂组合物可包括任何以下确定的颗粒形式的悬浮颗粒组分,和洗涤剂组合物可包括液体形式的相同组分,若它们可以液体形式获得的话。
可用作悬浮颗粒组分的助洗剂和螯合剂包括有机助洗剂、无机助洗剂及其混合物。例举的有机助洗剂包括有机化合物,如次氮基乙酸及其衍生物的盐或酸形式,氨基羧酸盐,有机膦酸盐,酰胺,多羧酸盐,水杨酸盐及其衍生物,硅铝酸钠,沸石,和聚氨基化合物的衍生物或其混合物。次氮基乙酸衍生物的实例包括次氮基乙酸钠和次氮基乙酸镁等。例举的氨基羧酸盐包括亚氨基琥珀酸钠。例举的有机膦酸盐包括氨基三(亚甲基膦酸盐),羟基亚乙基二膦酸盐,二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸盐),亚乙基二胺四(亚甲基膦酸盐),和2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸盐(以名称Bayhibit AM获得)。例举的多羧酸盐包括柠檬酸及其盐和衍生物,戊二酸钠,琥珀酸钾,和聚丙烯酸及其盐和衍生物和共聚物。例举的多氨基化合物包括乙二胺(EDTA),二乙基三胺五乙酸(DPTA),羟基亚乙基二胺及其盐和衍生物。例举的有机助洗剂包括至少一种选自下述的助洗剂:聚丙烯酸盐或其共聚物,亚氨基二琥珀酸盐,柠檬酸盐,乙二胺或三胺衍生物,及其混合物,例举的无机助洗剂包括三聚磷酸钠,碳酸钠,焦磷酸钠,焦磷酸钾,磷酸镁,四甲基磷酸铵,磷酸钠,沸石和硅酸盐。
当洗涤剂组合物包括助洗剂和螯合剂作为悬浮颗粒组分时,基于洗涤剂组合物的重量,可以以介于1wt%至约80wt%和约10wt%至约30wt%的用量提供助洗剂和螯合剂。
可用作悬浮颗粒组分的例举的漂白剂包括过碳酸钠,过硫酸钠,过硼酸钠,过氧化脲,次氯酸钙,二氯异氰脲酸钠,邻苯二甲酰亚氨基过氧链烷酸如PAP,过氧化氢,过硫酸氢钾制剂过酸(oxoneperacid),过乙酸,和过氧盐如过氧单硫酸,过氧二硫酸,过氧二硫酸二铵,和过氧二硫酸二钠。
当洗涤剂组合物包括漂白剂作为悬浮颗粒组分时,基于洗涤剂组合物的重量,可以以介于约1wt%至约30wt%和约2wt%至约10wt%的用量提供漂白剂。
可在提浓物中用作悬浮颗粒组分的例举的腐蚀抑制剂包括胺和硅酸盐。
当洗涤剂组合物包括腐蚀抑制剂作为悬浮颗粒组分时,基于洗涤剂组合物的重量,可以以介于约0.1wt%至约5wt%和约1wt%至约3wt%的用量提供腐蚀抑制剂。
可用作悬浮颗粒组分的例举的抗微生物剂包括:季铵化合物如烷基二甲基苄基氯化铵;2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺;对羟基苯甲酸烷酯如对羟基苯甲酸甲酯和对羟基苯甲酸丙酯;酚类衍生物如叔戊基苯酚;金属及其氧化物和盐如银、碘化银、氧化锌;卤化乙内酰脲衍生物如溴代氯代二甲基乙内酰脲,二氯二甲基乙内酰脲,二溴二甲基乙内酰脲;次卤酸盐如次氯酸钙、次溴酸钠;和低聚物或聚合物如聚乙烯吡咯烷酮碘或过氧化聚乙烯吡咯烷酮。
当洗涤剂组合物包括抗微生物剂作为悬浮颗粒组分时,基于洗涤剂组合物的重量,可以以介于约0.001wt%至约3wt%和约0.5wt%至约2wt%的用量提供抗微生物剂。
可用作悬浮颗粒组分的例举的漂白活化剂包括与氧化剂反应释放过酸的物质,其中包括四乙酰基乙二胺及其盐(TAED),壬酰基氧基苯磺酸钠,次氮基化合物,和酯。可使用的其它类型的漂白活化剂包括可提高由氧化剂形成单态氧的物质,如钼、钴、铜、铬、银,及其衍生物。额外的漂白活化剂包括乙腈吗啉,甘醇酸酯,乙酰基己内酰胺,和氰基哌啶。
当洗涤剂组合物包括漂白活化剂作为悬浮颗粒组分时,基于洗涤剂组合物的重量,可以以介于约0.5wt%至约10wt%和约1wt%至约5wt%的用量提供漂白活化剂。
可用作悬浮颗粒组分的例举的pH改性剂包括无机酸化合物(硫酸氢钠、磷酸氢钙等),有机酸化合物(羧酸如草酸、聚丙烯酸等),无机碱化合物(氢氧化物,硅酸盐,碳酸盐等),和有机碱化合物(胺,烷氧化物等)。
当洗涤剂组合物包括pH改性剂作为悬浮颗粒组分时,基于洗涤剂组合物的重量,可以以介于约1wt%至约30wt%和约5wt%至约15wt%的用量提供pH改性剂。
适于用作悬浮颗粒组分的例举的磨蚀剂包括碳酸钙,滑石,硅铝酸钠,沸石,聚合物材料片如粉碎的聚乙烯或聚丙烯,和浮石。
当洗涤剂组合物包括磨蚀剂作为悬浮颗粒组分时,基于洗涤剂组合物的重量,可以以介于约0.5wt%至约10wt%和约1wt%至约5wt%的用量提供磨蚀剂。
可用作悬浮颗粒组分的例举抗再沉积剂包括聚丙烯酸盐及其共聚物,和纤维素材料如羟丙基纤维素,羟乙基纤维素,和羧甲基纤维素。
当洗涤剂组合物包括抗再沉积剂作为悬浮颗粒组分时,基于洗涤剂组合物的重量,可以以介于约0.1wt%至约10wt%和约1wt%至约5wt%的用量提供抗再沉积剂。
可用作悬浮颗粒组分的例举的软化剂或调理剂包括织物和皮肤软化剂这二者。例举的软化剂包括季铵化合物,脂肪醇,脂肪酯,脂肪醇,甘油,维生素和氨基酸。
当洗涤剂组合物包括软化剂或调理剂作为悬浮颗粒组分时,基于洗涤剂组合物的重量,可以以介于约1wt%至约30wt%和约5wt%至约20wt%的用量提供软化剂或调理剂。
可用作悬浮颗粒组分的例举的粘度改性剂包括烷醇酰胺,烷醇胺,无机碱和酸,聚丙烯酸及其盐和共聚物,和纤维素聚合物。
当洗涤剂组合物包括粘度改性剂作为悬浮颗粒组分时,基于洗涤剂组合物的重量,可以以介于约0.1wt%至约5wt%和约0.5wt%至约2wt%的用量提供粘度改性剂。
可用作悬浮颗粒组分的例举的润湿改性剂包括EO-PO衍生物,硅烷衍生物和阳离子表面活性剂。
当洗涤剂组合物包括润湿改性剂作为悬浮颗粒组分时,基于洗涤剂组合物的重量,可以以介于约0.1wt%至约5wt%和约0.5wt%至约3wt%的用量提供润湿改性剂。
可用作悬浮颗粒组分的例举的酶包括蛋白酶,脂肪酶,淀粉酶,纤维素酶,氧化酶,过氧酶,酯酶,及其混合物。液体洗涤剂提浓物可包括用量介于约0.1wt%至约10wt%和介于约1wt%至约5wt%的酶。
可以以用量足以给洗涤剂应用溶液提供所需性能的用量提供提浓物中的悬浮颗粒组分,其中所需性能来自于悬浮的颗粒组分。认为提浓物内悬浮颗粒组分的用量将随所选择的颗粒和所选颗粒的所需效果而变化。申请人已发现,提浓物可包括相当高含量的悬浮颗粒组分同时维持所需的稳定性和流动性能。认为含有高含量颗粒组分的许多液体组合物将导致粘度增加,从而使得该组合物相对难以使用泵或吸气器来分配。本发明的液体洗涤剂提浓物可包括最多约80wt%悬浮的颗粒组分并保持液体形式,所述液体可倾倒和可被泵送或抽吸。尽管本发明的提浓物可包括相对高含量的悬浮颗粒组分,但认为提浓物可包括用量低至1wt%的悬浮颗粒组分。液体洗涤剂提浓物可包括用量介于约5wt%至约60wt%和介于约15wt%至约40wt%的悬浮颗粒组分。应当理解,这些范围的悬浮颗粒组分可表示如上所述的单独一类的悬浮颗粒组分和累积的悬浮颗粒组分。另外,这些范围可应用到任何一组悬浮颗粒组分上,尽管存在前面所述的例举范围。
液体洗涤剂提浓物包括足量水以维持乳液作为颗粒的稳定悬浮液形式。一般来说,稳定的悬浮液的特征在于当使提浓物在室温下静置至少7天时没有相分离。预期更理想的提浓物当在室温下静置至少14天,和优选至少30天时没有相分离。若提浓物形成含有至少5%体积液体提浓物的分离相或者层时,则液体提浓物不稳定。预期本发明的液体提浓物可在液体提浓物顶部形成薄层,所述薄层占液体提浓物总体积的小于5%。形成薄层不能说明液体提浓物缺少稳定性。
液体洗涤剂提浓物可包括至少约5wt%的水,为的是维持稳定性并进而提供将流动的提浓物以提供所需的提浓物分配。认为对可在洗涤剂组合物内提供的水量不存在特别的上限,除了限制组合物应当包括所需的去污性能以外。洗涤剂组合物可包括足量水以提供洗涤剂组合物作为应用溶液形式。一般来说,希望以提浓物形式运输洗涤剂组合物,然后在另一位置处稀释提浓物成应用溶液,以节约运输成本。为了最小化提浓物内的水量,可以以小于约94wt%的浓度提供水。液体洗涤剂提浓物可包括约10wt%至约90wt%,约20wt%至约80wt%的水,和约30wt%至约70wt%的水。
组合物可包括溶剂以给应用溶液提供所需的性能。应当理解,可在没有溶剂的情况下提供洗涤剂组合物。可在洗涤剂组合物中使用的例举的溶剂包括二元醇醚,烷醇胺,吡咯烷酮,碳酸烷酯,萜烯和二元醇。例举的二元醇醚以名称Butyl Cellusolve获自Union Carbide。例举的烷醇胺包括烷醇胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙胺、2-甲基-2-羟基丙胺和十四烷基二乙醇胺。例举的吡咯烷酮包括N-甲基吡咯烷酮和N-乙基吡咯烷酮。例举的碳酸烷酯包括碳酸C1-C4烷酯。例举的萜烯包括d-萜二烯。例举的二元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇和己二醇。例举的二元醇衍生物包括乙酸酯。
当提浓物包括溶剂时,可以以足以给应用溶液提供所需益处的用量提供溶剂。例如,提浓物内的溶剂量可以介于约1wt%至约50wt%,介于约5wt%至约30wt%,和介于约10wt%至约25wt%。
洗涤剂组合物可包括额外的组分,所述组分是为给该组合物提供美学质量或功能而提供的。改性组合物美学质量的例举的组分包括染料和香料。
可包括在洗涤剂组合物内的额外组分包括分散剂。可在清洗组合物中使用分散剂来控制在水中出现的硬度。应当理解,分散剂是任选的组分。根据本发明可使用的分散剂包括被称为“钙皂分散剂”的那些。一般来说,要理解,分散剂倾向于干扰因水的硬度引起的阴离子表面活性剂的沉淀。
根据本发明可使用的分散剂可包括含有侧挂羧酸基和/或侧挂羧酸盐基的聚合物和/或低聚物。应当理解,术语“侧挂”是指存在于聚合物主链和/或低聚物主链以外的基团。分散剂可以以均聚物或共聚物形式或者以均聚低聚物或共低聚物形式获得。例举的分散剂包括聚(丙烯酸),聚(丙烯酸/马来酸)共聚物,聚(马来酸/烯烃)共聚物,膦基羧化聚合物,及其混合物。分散剂在提浓物内是可溶或者可分散的,和可以是相对于它不存在的情况时不显著增加提浓物或应用溶液粘度的组分。分散剂可以是均聚物或共聚物,和分子量范围可以是约300至约5000000,和分子量范围可以是约2000至约2000000,和分子量范围可以是约3000至约500000。分散剂可包括基于丙烯酸、马来酸、多元醇、烯烃及其混合物的重复单元。例举的分散剂是马来酸酐/烯烃共聚物。例举的马来酸酐/烯烃共聚物以名称Acusol 460N获自于Rohm& Haas。例举的分子量为约4500的聚丙烯酸钠盐以名称Acusol 434N获自于Rohm & Haas。例举的分子量为约3200的丙烯酸/马来酸共聚物以名称Acuso 1448获自于Rohm & Haas。例举的分子量为约70000的丙烯酸/马来酸钠盐以名称Acusol 479N获自于Rohm & Haas。例举的分子量为约40000的丙烯酸/马来酸钠盐以名称Acusol 505N获自于Rohm & Haas。一般来说,若分散剂以酸形式提供,则可调节其pH到中性或碱性。可在形成提浓物之前或者在形成提浓物过程中提供pH的调节。另外,可在用水稀释以提供应用溶液之前或之中的任何时刻进行pH的调节。当考虑压片剂和/或保湿剂的用量时,可在提浓物内提供足量分散剂,为的是当用硬水稀释时,提供抗阴离子表面活性剂组分沉淀。一般来说,提浓物可含有介于约0.01wt%至约10wt%的分散剂,介于约0.2wt%至约5wt%的分散剂,和介于约0.5wt%至约1.5wt%的分散剂。
当以提浓物形式提供时,洗涤剂组合物可表征为包括相对大量悬浮颗粒组分的结构化液体组合物。结构化液体组合物是指组合物维持液态以便它可被倾倒或泵送或者抽吸的能力。相对大量的悬浮颗粒组分是指悬浮颗粒组分的用量超过在组合物没有被结构化的情况下使其悬浮的用量。
可给洗涤剂组合物提供很少或者不提供阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂一般倾向于与阳离子表面活性剂络合,和所得络合物倾向于沉淀出溶液。本发明的洗涤剂组合物可包括在没有使用阴离子表面活性剂的情况下,含有相对大量悬浮颗粒组分的结构化液体组合物。若阴离子表面活性剂存在于组合物内,则以下述用量提供它,以便阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的重量比小于约0.5,小于约0.1,或者小于约0.01。另外,通过限制阴离子表面活性剂的用量,不需要掺入额外组分,以便相对于阳离子表面活性剂,辅助稳定阴离子表面活性剂,和避免二者络合。
可提供洗涤剂组合物,以便它包括很少或者不包括磷酸盐物质。优选地,洗涤剂组合物不包括磷酸盐,以便洗涤剂组合物可在非磷酸盐市场中使用。若洗涤剂组合物包括磷酸盐,则可在提浓物内以小于约8.7wt%的浓度提供磷酸盐。
洗涤剂组合物可表征为结构化的液体,所述结构化的液体包括乳液和悬浮颗粒组分。洗涤剂组合物可表征为结构化液体组合物,因为它可含有相对大量的悬浮颗粒组分。另外,洗涤剂组合物可表征为包括很少或不包括阴离子表面活性剂。一般来说,若组合物包括阴离子表面活性剂,则以与其它表面活性剂小于约0.1∶1的比例提供它。应当理解,可在没有任何阴离子表面活性剂的情况下提供该组合物。
可提供具有表1所示例举范围的各组分的提浓物。
表1
组分 | wt% | wt% | wt% |
水 | 5-94 | 10-90 | 20-80 |
非离子表面活性剂 | 0.1-80 | 10-30 | 15-25 |
阳离子表面活性剂 | 0.5-20 | 2-10 | 3-8 |
悬浮颗粒组分 | 1-80 | 5-60 | 15-40 |
可以以溶液、单位剂量、液晶、油包水乳液、水包油乳液、分散液、微乳液或凝胶形式提供洗涤剂组合物。可以以液体、泡沫体、糊剂或凝胶形式供应应用溶液。
液体洗涤剂提浓物可表征为具有使得它通过孔隙分配的粘度。预期在大多数情况下,液体洗涤剂提浓物将通过泵送或者抽吸经孔隙分配。若液体洗涤剂提浓物的粘度太高,则可能难以使用标准流体泵或者通过使用消费类型的喷雾瓶子泵送提浓物。为了提供提浓物的所需分配,则希望提浓物的布鲁克菲尔德粘度小于约10000cps,和振荡粘度曲线或者ctgδ大于约1。布鲁克菲尔德粘度可以介于约50cps至约10000cps,介于约100cps至约5000cps,和介于约200cps至约3000cps。振荡粘度曲线或者ctgδ可以大于约5,和大于约10。
可用其中包括传导率、屈服点和小角x-射线散射(SAXS)在内的性能表征提浓物的稳定性。提浓物可包括小于约30mS/cm的传导率,小于约10mS/cm的传导率,和小于约5mS/cm的传导率。提浓物可包括大于约0.5Pa的屈服点,大于约1.0Pa,和大于约2.0Pa。提浓物可包括在2θ轴上显示出峰值介于约1.5至约2.5的小角x-射线散射(SAXS)。一般来说,认为若观察到峰,则在该体系内存在一定程度的有序。若没有观察到峰,则认为该体系缺少有序性。
该洗涤剂组合物可用作硬表面清洗剂,抗微生物制剂,纺织品清洗组合物,工艺水处理组合物,水果和蔬菜的洗液和杀虫剂。例举的硬表面清洗剂包括车辆洗涤剂组合物,车辆预浸泡组合物,车辆增白组合物,车辆部件清洗剂组合物,酶清洗剂组合物,外科仪器清洗组合物,窗户清洗组合物,盘子清洗组合物,地板清洗组合物,食品加工工厂的清洗组合物,食品接触区域的清洗组合物,除锈剂组合物,地板刷油消除剂组合物,和浴室污物去除组合物。可使用该洗涤剂组合物清洗常常在管道、瓷砖和淋浴器应用中遇到的陶瓷基底。例举的抗微生物制剂包括用于植物的抗微生物组合物,用于动物的抗微生物组合物,和用于硬表面的抗微生物组合物。例举的纺织品清洗组合物包括纺织品洗涤剂组合物,纺织品漂白组合物,纺织品预浸泡组合物,纺织品酸化组合物,纺织品酶清洗组合物,和纺织品消毒剂组合物。该洗涤剂组合物可用作提浓物。该提浓物的例举应用是作为洗衣预除污剂。
洗涤剂组合物可用作烤架清洗产品,如2002年9月23日向美国专利商标局提交的美国专利申请序列号60/413213中所述。美国专利申请序列号60/413213的全部公开内容在此通过参考引入。特别地,美国专利申请序列号60/413213中表3的公开内容在此通过参考引入。
阳离子表面活性剂组分和非离子表面活性剂组分在各种应用溶液内的总量可随应用溶液的所需应用而变化。一般来说,希望提供充足的表面活性剂组分以提供所需程度的清洗,和为了避免与使用超过所需的表面活性剂组分相关的成本,通常希望不使用太多表面活性剂组分来提供所需程度的清洗。在大多数应用中,期望应用溶液将含有至少10ppm阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的结合,和将包括小于约10000ppm阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的结合。另外,认为应用溶液将含有介于约11ppm至约5000ppm阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的结合。在衣服洗涤和器具洗涤的情况下,期望应用溶液包括约10ppm至约100ppm阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的结合。在车辆洗涤的情况下(洗涤机动车外部),期望应用溶液将含有介于约2000ppm至约5000ppm阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的结合。在衣服洗涤的情况下,期望应用溶液包括约500ppm至约5000ppm阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的结合。
可用水稀释液体洗涤剂提浓物,以提供应用溶液。可通过泵送到水流内,抽吸到水流内,泵送到水内,或通过结合水与提浓物,从而进行稀释步骤。
本发明的洗涤剂组合物的优点是,与许多可商购的产品相比,可由下述提浓物制备应用溶液,所述提浓物含有相对于应用溶液内的全部表面活性剂而言相对较高百分数的来自悬浮颗粒组分的组分。例如,可以以至少约1∶1,至少约4∶1之比提供洗涤剂组合物内助洗剂或螯合剂组分与全部表面活性剂组分之比,和可以以最多约10∶1的比例提供。另外,可以在介于约4∶1至约8∶1下提供该比例。
实施例1:丙氧化阳离子化合物对稳定性的影响
在有和无阳离子表面活性剂的情况下制备表2所示的组合物。对于以下的组合物A来说,组合物不稳定且快速相分离。添加阳离子表面活性剂(组合物B)稳定该体系。油溶性染料(Oil Soluble Brown)充分溶解在乳液内但水溶液染料(FD & C Blue #1)不溶解证明,乳液的连续相为油而不是水,从而表明是油包水乳液。在普通和偏振光下的显微检测表明不存在美国专利No.4793943中所述的球粒或者美国专利No.5021195中所述的蠕虫状网络。
在下述组合物中,仲醇类乙氧化物Tergitol 15 S-7形式获自Dow Chemical,醇类乙氧化物Surfonic L24-3形式获自HuntsmanChemical,和丙氧化氯化季铵以名称Variquat CC-42NS获自DeGussa。
表2
组分
A
B
水 42.2 40.3
仲醇类乙氧化物 16.6 11.4
醇类乙氧化物 3.4 2.4
羧甲基纤维素钠 1.3 1.2
硅氧烷消泡剂 0.2 0.2
乙二胺四乙酸四钠 36.3 30.3
丙氧化氯化季铵 0 5.2
性能
传导率(Ms/cm) 0.9 0.4
可泵送 是 是
实施例2:其它助洗剂
制备组合物C和D并在表3中报道。观察到下述组合物是稳定的。
表3
组分
A
B
水 48.8 42.9
仲醇类乙氧化物 14.1 3.0
醇类乙氧化物 2.9 0.6
羧甲基纤维素钠 1.5 1.3
硅氧烷消泡剂 0.2 0.2
亚氨基二琥珀酸钠 25.0 50.6
丙氧化氯化季铵 6.5 1.4
性能
传导率(Ms/cm) 11.1 14.2
可泵送 是
实施例3:其它阳离子添加剂
制备组合物E和F并在表4中报道。观察到下述组合物是稳定的。
表4
组分
A
B
水 22.7 50.3
仲醇类乙氧化物 6.4 14.2
醇类乙氧化物 1.3 3.0
硅氧烷消泡剂 0.2 0.2
亚氨基二琥珀酸钠 0 25.2
四乙酰基乙二胺钠 66.7 0
氯化胆碱 2.9 0.9
丙氧化氯化季铵 0 6.5
可泵送 是 是
实施例4:除去聚合的污物
用自来水稀释组合物C(提浓物)到1wt%的提浓物。将用热聚合的玉米油涂布的钢片样品放置在该溶液内过夜。到第二天早上,在润湿区域上的聚合油从该样片上掉落。含有0.1wt%组合物C的各单独组分的组合物没有影响涂布的样片。这表明在不需要求助于苛刻化学品如氢氧化钠的情况下,本发明组合物作为潜在的硬表面清洗剂的有效性。
实施例5:除去锈迹
用自来水稀释组合物C,提供1wt%的提浓物。将该稀释物质倾倒在生锈的钢制梯凳上除去大量的锈迹,从而证明该组合物作为除锈剂的有效性。用水单独地类似处理生锈区域没有除去锈迹。
实施例6:除去地板的刷油
将10wt%组合物C的透明稀释液(pH10)放置在涂布有刷油层的地面砖上。然后用新的(green)刮板摩擦润湿的区域,从而在不需要极端pH或有机溶剂的情况下,完全除去涂层。
尽管相对于本发明的具体实施方案详细地描述了本发明,但要理解熟练本领域的技术人员一旦获得前述知识,可容易地想到这些实施方案的替换、变化和等价方案。因此,本发明的范围应当评估为所附权利要求和它的等价方案的范围。
Claims (31)
1.一种液体洗涤剂组合物,它包括具有水相和油相的乳液,该组合物包含:
(a)去污量的非离子表面活性剂组分;
(b)乳液稳定量的阳离子表面活性剂组分;
(c)约5wt%至约94wt%的水;和
(d)至少约5wt%的悬浮颗粒组分。
2.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中乳液包括油包水乳液。
3.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中组合物包含介于约1wt%至约80wt%的非离子表面活性剂组分。
4.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中非离子表面活性剂组分包括浊点小于约30℃的非离子表面活性剂和浊点大于30℃的非离子表面活性剂的混合物。
5.权利要求4的液体洗涤剂组合物,其中浊点小于约30℃的非离子表面活性剂与浊点大于30℃的非离子表面活性剂的重量比介于约1∶4至约1∶16。
6.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中非离子表面活性剂组分包括醇类烷氧化物,烷基酚类烷氧化物,烷基聚糖苷,烷基硫醇类烷氧化物,乙氧化物-丙氧化物低聚物,烷氧化酯,烷氧化羧酸,羧酸的烷氧化盐,醚,胺,胺氧化物,酰胺及其混合物中的至少一种。
7.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中组合物包括介于约1wt%至约20wt%的阳离子表面活性剂组分。
8.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中阳离子表面活性剂组分包括具有下式的表面活性剂:
其中R1、R2、R3和R4独立地选自C1-C24直链烷基、C3-C24支链烷基、C3-C24环烷基、C6-C24芳烷基、C4-C10芳基,和C2-C4烷氧基重复基团;和X是阴离子。
9.权利要求8的液体洗涤剂组合物,其中所述基团中的至少一种含有杂原子,所述杂原子包括氧、氮和硫中的至少一种。
10.权利要求8的液体洗涤剂组合物,其中所述基团中的至少一种含有酯基、羟基、羧基、硫酸根基、酰胺基和胺基。
11.权利要求8的液体洗涤剂组合物,其中所述基团中的至少一种含有含C2-C4烷氧基重复基团的烷氧化基团,其中该重复基团的数目介于约1至约100。
12.权利要求11的液体洗涤剂组合物,其中烷氧基重复基团包括乙氧基重复基团,丙氧基重复基团和丁氧基重复基团中的至少一种。
13.权利要求12的液体洗涤剂组合物,其中烷氧基包含约10至约60个重复单元。
14.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中该组合物包含至少10wt%的水。
15.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中该组合物包含介于约1wt%至约80wt%的悬浮颗粒组分。
16.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中悬浮颗粒组分包括助洗剂、漂白剂、漂白活化剂、pH调节剂、抗微生物剂、磨蚀剂、抗再沉积剂、螯合剂、软化剂、调理剂、粘度改进剂、润湿改进剂及其混合物中的至少一种。
17.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中悬浮颗粒组分包括粒度介于约0.1微米至约1000微米的颗粒。
18.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中该组合物的布鲁克菲尔德粘度介于约50cps至约1000cps。
19.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中该组合物的振荡粘度曲线(弹性/非弹性)为至少约5。
20.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中该组合物的传导率小于约30mS/cm。
21.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中该组合物的屈服点大于约0.5Pa。
22.权利要求1的液体洗涤剂组合物,其中在2θ轴上该组合物的小角x-射线散射峰介于1.5至2.5。
24.权利要求23的洗涤剂组合物,进一步包含相对于非离子表面活性剂组分和阳离子表面活性剂组分的总量的重量比为至少约1∶1的助洗剂或螯合剂。
25.权利要求23的洗涤剂组合物,进一步包含助洗剂或螯合剂,其中助洗剂或螯合剂与非离子表面活性剂组分和阳离子表面活性剂组分的总量之比大于约4∶1。
26.使用液体洗涤剂组合物的方法,该方法包括:
(a)用水稀释液体洗涤剂提浓物,该液体洗涤剂提浓物包含:
(i)去污量的非离子表面活性剂组分;
(ii)乳液稳定量的阳离子表面活性剂组分;
(iii)约5wt%至约94wt%的水;和
(iv)至少约5wt%的悬浮颗粒组分。
27.权利要求26的方法,其中稀释步骤包括将液体洗涤剂提浓物泵入水流内。
28.权利要求26的方法,其中稀释步骤包括将液体洗涤剂提浓物抽吸到水流内。
29.权利要求26的方法,其中稀释步骤包括将液体洗涤剂提浓物倾倒在水中。
31.权利要求26的方法,进一步包括:
(a)使稀释的洗涤剂提浓物与待清洗的制品接触。
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