TW201303110A - 促進從布料釋放污物之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種在洗衣條件下，促進從布料釋放污物之增效混合物，其包括聚丙烯酸酯聚合物及至少一種水溶性改質纖維素醚。聚丙烯酸酯聚合物包括：以該聚丙烯酸酯聚合物之總重量為基準計，(i)90至100重量%之衍生自丙烯酸之聚合單元及(ii)至高10重量%之衍生自一種或多種C3-C8單烯系不飽和羧酸之聚合單元。亦提供一種洗衣配方，其含有以洗衣配方之總重量為基準計，至高2重量%之該增效混合物。亦提供一種促進從沾污之布料釋放污物之方法，其涉及使沾污之布料與包括上述本發明之增效混合物或上述洗衣配方之水溶液接觸。

Description

促進從布料釋放污物之方法
本發明係有關於一種在民用洗衣條件下使用聚丙烯酸酯聚合物及改質纖維素醚之增效(synergistic)混合物促進從布料(fabric)釋放污物(soil)之方法。
當穿著布料衣服時，泥土及/或油狀物質易於累積及沉置在布料的纖維上及纖維間。沾污之衣服經常在民用洗衣條件下，亦即，使用洗衣清潔劑配方水溶液予以洗淨。以前，使用非常熱(典型為60℃至90℃)之清洗條件移除油污，然而，目前的趨勢為藉由在低甚多之溫度，亦即，15℃至50℃之溫度範圍清洗衣物以節省能源。然而，不幸地，在此溫度無法輕易地移除油污。
現今正在努力發展能夠在較低溫度(例如，15℃至50℃)洗淨沾污之布料衣服之洗衣配方，且致使洗衣配方含有各式各樣的添加劑，包含但不限於，分散劑，膜形成劑，乳化劑，界面活性劑，及增滌劑。某些特定聚羧酸酯聚合物，如部份水解之丙烯醯胺聚合物及某些特定甲基丙烯酸與丙烯酸乙酯之共聚物，在低量對布料係非常有效之污物釋放劑。
例如，見述於美國專利第3,912,681號之在具有小於3之pH之酸性水溶液中之聚羧酸酯聚合物能夠對棉質或棉質混紡之布料賦予非永久性之污物釋放特性。其必須在水溶液中包含無機酸以使pH低於3並促進聚羧酸酯聚合物 的應用。因此，美國專利第3,912,681號所揭露之技術不適合消費者使用，且其與通常具有大於8.5之pH之洗衣清潔劑配方不相容。
美國專利第6,451,756號說明一種有用於在典型之家庭洗衣清洗條件下，亦即，在15℃至50℃之溫度的水溶液中，促進棉質或棉質混紡之布料釋放污物之疏水性改質之聚羧酸酯聚合物。
另一類型的污物釋放劑為烷基纖維素衍生物或羥基烷基纖維素衍生物。例如，如見述於美國專利第4,136,038號者，已知甲基纖維素化合物數十年來為洗衣清潔劑中成功之污物釋放劑。
美國專利第4,000,093號揭露洗衣清潔劑，其包括0.1重量%至3重量%烷基-纖維素、羥基烷基-纖維素或烷基羥基烷基-纖維素，以及5重量%至50重量%實質上由硫酸C10-C13烷酯所組成之界面活性劑且具有至高5重量%硫酸C14烷酯和小於5重量%具有C15及更高級之烷基基團之硫酸烷酯。
美國專利第7,316,995號說明洗衣清潔劑或洗淨配方，其含有組合上改良布料之污物釋放性質之纖維素衍生物之水溶性增滌劑系統。適合使用於見述於美國專利第7,316,995號之技術的纖維素衍生物包含烷基纖維素衍生物及羥基烷基纖維素衍生物。
亦已提出污物釋放劑與污物移除之其他添加劑的混合物。例如，美國專利申請案公開第2009/0110870A1號說 明一種防污添加劑，包括至少一種防污劑(其為一種或多種氟化聚胺酯，氟化丙烯酸酯或氟化甲基丙烯酸酯)與至少一種添加劑(其為馬來酸酐)的混合物。
然而，儘管此領域有廣泛的研究活動，依然存在對於具有下列性質之污物釋放添加劑的需求優異污物釋放性質，特別是帶有油及油脂之污物，及在家庭洗衣條件下於低溫對棉質，和棉質混紡布料，以及合成布料如聚酯，和聚酯-棉質布料高度有效。
本發明係提供一種在洗衣條件下，促進從布料釋放污物之混合物，其包括聚丙烯酸酯聚合物及至少一種水溶性改質纖維素醚，而聚丙烯酸酯聚合物：水溶性改質纖維素醚的莫耳比率為1：10至10：1。聚丙烯酸酯聚合物包括：以該聚丙烯酸酯聚合物之總重量為基準計，(i)90至100重量%之衍生自丙烯酸之聚合單元及(ii)至高10重量%之衍生自一種或多種C3-C8單烯系不飽和羧酸之聚合單元。水溶性改質纖維素醚係選自由下述者所組成群組之至少一種化合物：烷基纖維素衍生物，羥基烷基纖維素衍生物及羧基烷基纖維素衍生物。例如，水溶性改質纖維素可包括甲基纖維素。在一具體實施例中，聚丙烯酸酯聚合物具有500至5,000道爾頓之間之重量平均分子量。
本發明亦提供一種促進從沾污之布料釋放污物之方法，包括使沾污之布料與包括上述發明之增效混合物之水溶液接觸。
本發明亦提供一種洗衣清潔劑配方，包括聚丙烯酸酯聚合物及至少一種水溶性改質纖維素醚之上述發明之增效混合物。尤其，此洗衣清潔劑配方包括以洗衣配方之總重量為基準計，至高2重量%之增效混合物。
最後，提供一種促進從沾污之布料釋放污物之方法，包括使沾污之布料與上述之洗衣清潔劑配方接觸。
首先，請注意下述說明中，範圍之端點值(endpoint)被認定為明確且在其容許限度內可納入之其他值(在本領域具有普通技術者之知識範圍內)，該等端點值包括(但不限於)：就本發明而言，與各端點值無顯著差異之值(換言之，端點值被解釋為可納入「大約」或「接近」或「近似」各個別端點值之數值)。本文所述之範圍及比率限值可加以組合。例如，若描述特定參數之範圍為1至20及5至15時，應瞭解1至5、1至15、5至20或15至20亦被納入考量及為本發明所涵蓋。
除另有指明，本說明書後述之所有百分比皆係重量百分比。
「聚合物」係指藉由聚合單體，不管是相同或不同種類，所製備之聚合化合物或「樹脂」。均聚物一般瞭解係由單一種單體所製備之聚合化合物。同樣地，共聚物係由至少兩種不同種類之單體所製備之聚合化合物。
在本說明書之使用中，術語「衍生自…之聚合單元」係指依據聚合技術所合成之聚合物分子，其中產物聚合物 含有「衍生自為聚合反應之起始材料之構成單體之聚合單元」。以所有構成單體之總量為基準計，使用作為聚合反應之起始材料之構成單體的比例係假設將產生具有與衍生自那些個別構成單體之單元相同比例之聚合物產物。例如，當提供80重量%丙烯酸單體及20重量%甲基丙烯酸單體至聚合反應時，所得之聚合物產物會包括80重量%衍生自丙烯酸之單元及20重量%衍生自甲基丙烯酸之單元。依據定義，均聚物包括100重量%衍生自單一種單體，如僅丙烯酸，或僅馬來酸等之單元。
在本說明書之使用中，術語「污物釋放」係指自欲清洗或經其他處理之布料移除和此等布料接觸之泥土及/或油性物質的能力。
一般言之，本發明係有關一種在典型之洗衣清洗條件下，促進從布料釋放污物之混合物。典型之洗衣清洗條件係指布料與水溶液混合物接觸且溫度為15℃至90℃之間，諸如，例如不限於，15℃至50℃之間。
依據本發明，此混合物通常包括聚丙烯酸酯聚合物，其包括以該聚合物之總重量為基準計，90至100重量%之衍生自丙烯酸之聚合單元，以及至少一種水溶性改質纖維素醚(其包括羥基丙基甲基纖維素)。
聚丙烯酸酯聚合物應包括以該聚丙烯酸酯聚合物之總重量為基準計，90至100重量%之衍生自丙烯酸之聚合單元及至高10重量%之衍生自一種或多種C3-C8單烯系不飽和羧酸之聚合單元。在一較佳之具體實施例中，聚丙烯 酸酯聚合物為包括100%之衍生自丙烯酸之單元之均聚物。C3-C8單烯系不飽和羧酸可為選自由下述者所組成群組之一種或多種化合物：甲基丙烯酸、α-乙基丙烯酸、β-β-二甲基丙烯酸、亞甲基丙二酸、乙烯基乙酸、烯丙基乙酸、亞乙基乙酸、亞丙基乙酸、巴豆酸、馬來酸、馬來酸酐、富馬酸(fumaric acid)、伊康酸、檸康酸(ciraconic acid)、中康酸(mesaconic acid)、及其鹼性和金屬鹽。聚丙烯酸酯聚合物可包括，例如，不限於，至少30重量%之丙烯酸，其餘為甲基丙烯酸，馬來酸，馬來酸酐，及伊康酸之一者或多者。製備聚丙烯酸酯聚合物之方法係為習知且為相關技藝中熟知此項技藝人士所瞭解，沒有特別限制。因此，聚丙烯酸酯聚合物可藉由可製造適用於本發明之上文所定義之種類之聚丙烯酸酯聚合物之任何聚合方法製造之。
又，使用於本發明之聚丙烯酸酯聚合物可以固體形式，如噴霧乾燥粉末或顆粒，或以液體形式，如水溶液或共溶劑型之溶液提供之。聚丙烯酸酯聚合物亦可含有交鏈劑，其經常係用於增大分子量及製造改質聚合物結構和構型。依據相關技藝中熟知此項技藝人士之判斷，聚丙烯酸酯聚合物亦可以其酸性或中和形式使用。例如，適合於中和該種聚合物之鹼金屬離子包含鈉或鉀，鹼土金屬陽離子如鎂和鈣，銨或四烷基銨鹽，如四甲基銨，或有機胺鹽，如三C1-C4烷基胺之鹽類，羥基乙基胺之鹽類，或單-，二-或三-C1-C4烷醇胺之鹽類，或其混合物。
本文所用聚丙烯酸酯聚合物之分子量一詞係指聚合物產物完全水解後所測得之聚合物骨幹的重量平均分子量(MWw)。適合本發明使用之聚丙烯酸酯聚合物包含，不限於，該等具有500至500,000道爾頓之間之MWw，較佳為，例如，500至150,000，或更佳為1,000至20,000，或又更佳為500至5,000，或最佳為1,000至2,000道爾頓者。
凝膠滲透層析術(GPC)係眾所皆知且廣泛使用之分析技術，使用GPC液相層析術進行使用於本發明之聚丙烯酸酯聚合物之重量平均分子量的測量。將試樣稀釋成GPC移動相中之大約0.2%聚合物固體。GPC層析術使用折射率偵測，磷酸鹽緩衝水溶液及適合於被分析之分子量之管柱套組。使用的試劑包含：水，高效液相層析術(HPLC)等級或同等者；磷酸二氫鈉，NaH2PO4．2 H2O試劑等級(99% min.)；氫氧化鈉溶液0.5M試劑等級；及用於被分析之試樣的分子量標準品。再者，分析期間所使用之GPC條件包含：移動相設定為0.02莫耳NaH2PO4．2 H2O,pH 7.0；流動速率設定為每分鐘1毫升；100 μl之注射量；以及25分鐘之運作時間。
水溶性改質纖維素醚係選自由下述者所組成群組之一種或多種化合物：烷基纖維素衍生物，羥基烷基纖維素衍生物及羧基烷基纖維素衍生物。乙基纖維素化合物為非水溶性者，因此，依據定義，乙基纖維素化合物係自適用於本發明之纖維素醚之類別中排除。應注意羥基乙基纖維素及其衍生物為水溶性者，因此，合理地預期其等係適用 於依據本發明之各種具體實施例中。例如，不限於，下述任一種化合物皆適用於本發明：甲基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、羧基甲基纖維素、羥基乙基纖維素、及其混合物。在一較佳具體實施例中，水溶性之改質纖維素為羥基丙基甲基纖維素。
製備水溶性纖維素醚衍生物之方法係習知且為相關技藝中熟知此項技藝人士所瞭解，沒有特別限制。因此，水溶性纖維素醚衍生物可藉由可製造適用於本發明之上文所定義之種類之水溶性纖維素醚衍生物之任何方法製造之。
兩種上述成分係以1：10至10：1，如例如不限於1：4至4：1，或甚至簡單地1：1之(聚丙烯酸酯聚合物)：(水溶性改質纖維素醚)的莫耳比率存在於依據本發明之混合物中。
本發明之另一具體實施例係提供一種洗衣清潔劑配方，其含有聚丙烯酸酯聚合物與水溶性纖維素醚衍生物之混合物。該種洗衣清潔劑配方亦可包含如典型之洗衣清潔劑所具之額外成分，包含，不限於，載體溶劑，除垢劑，著色劑，分散劑等。依據本發明之洗衣清潔劑配方可包括以該配方之總重量為基準計，至高2重量%之聚丙烯酸酯聚合物與水溶性纖維素醚衍生物之混合物。尤其，該種配方可包括以配方之總重量為基準計，至高1重量%之聚丙烯酸酯聚合物及至高1重量%之水溶性改質纖維素醚。
本發明亦有關於一種促進從沾污之布料釋放污物之方法。此方法包括使沾污之布料與上述本發明之混合物水 溶液接觸。依據本發明之另一方法包括使沾污之布料與亦如上述之本發明之洗衣清潔劑配方接觸。
意欲依據本發明之前述方法，以至少一種下述方式使本發明之聚丙烯酸酯聚合物與水溶性纖維素醚衍生物之混合物與布料接觸：i)藉由，例如，在沾污之前以含有本發明混合物之溶液塗抹、浸漬或噴灑布料，此可作為布料使用前之處理操作而進行，以保護布料的表面避免其在使用期間沾污；ii)清洗前，在「預先點染(pre-spotting)」之布料處理操作中藉由，例如，塗抹、噴灑或浸漬，使布料與混合物溶液接觸；iii)組合該混合物與洗衣清潔劑配方，使得聚合物利用「透過清洗(through-the-wash)」之處理方法與布料接觸；以及iv)經由洗衣清洗操作之洗清(rinse)循環，使混合物與洗清添加之布料軟化劑組合。
本發明之各式各樣的具體實施例對促進從由天然及合成纖維所製成之布料釋放污物有效。例如，本發明可應用之沾污之布料包含該等(至少部份)係以棉質或棉質混紡，以及聚酯或聚酯混紡，或甚至其組合所製成者。
實施例
藉由下述示例之具體實施例的討論和說明及本發明之混合物和洗衣配方的應用以闡明本發明之用途，應用及優勢。
材料及設備：
˙ 掃瞄器：Epson Perfection 4490 Photo
˙ Epson掃瞄軟體：專業模式
˙ 影像分析軟體：使用內部Dow財產巨指令(internal Dow proprietary macro.)之Image J v 1.4.3.67(網路上免費軟體)
˙ 歐洲洗衣機：Miele Novotronic W1614防水系統：
￭ 程式40℃-“水+”
￭ 棉質程式
￭ 1200rpm
￭ 水硬度：30°法國硬度，Ca/Mg 4/1比率
˙ 來自荷蘭Testmaterials BV Vlaardingen中心之紡織棉布料，參考號CN-2 05-2010
˙ 來自荷蘭Testmaterials BV Vlaardingen中心之棉針布料，參考號CN-42-008
˙ 增載布料(ballast fabric)：每洗衣機3.3kg，來自當地超市。
˙ Dow液體洗衣清潔劑組成物提供於下表1。
˙ 對來自荷蘭Testmaterials BV Vlaardingen中心之紡織棉布料及棉針布料施加16種不同污點。此16種污點列於下表2。
實驗方案：
預處理階段
以含有下述任一者之Dow液體洗衣清潔劑(見上表1) 預處理來自荷蘭Testmaterials BV Vlaardingen中心之兩種棉針布料(CN-42-008)及紡織棉布料(CN-2 05-2010)：
A：無污物釋放技術
B：2%ai(ai=活性含量)改質纖維素(例如：Dow出品之Methocel E3 PRLV)；
C：2%ai多元酸(例如：Dow出品之Acusol 402)；或
D：2%ai之由1%ai改質纖維素(例如：Dow出品之Methocel E3 PRLV)及1%ai多元酸(例如：Dow出品之Acusol 402)所組成之掺混物。
預處理實驗方案如下：3循環，使用67.5g液體洗衣，程式40℃“水+”，1200rpm。各機器中，有6件紡織棉布料，6件棉針布料，沒有增載布料。
各配方(A，B，C及D)進行六重複。
沾污階段
然後，以16種污點(細節見上表2)將荷蘭Testmaterials BV Vlaardingen中心之布料沾污。
在清洗階段之前，使用Epson Perfection 4490 Photo掃瞄器(細節見標題「測量」所述段落)掃瞄各污點。
清洗階段
然後以含有下述任一者之Dow液體洗衣組成物(見表1)清洗預處理及沾污之布料：
A：無污物釋放技術
B：2%ai(ai=活性含量=重量百分率)改質纖維素(例如：Dow出品之Methocel E3 PRLV)；
C：2%ai多元酸(例如：Dow出品之Acusol 402)；或
D：2%ai之由1%ai改質纖維素(例如：Dow出品之Methocel E3 PRLV)及1%ai多元酸(例如：Dow出品之Acusol 402)所組成之掺混物。
實驗方案如下：1清洗循環，使用72.8gDow液體洗衣劑，程式40℃“水+”，1200rpm。各機器，有1件紡織棉布料，1件棉針布料及3.3kg增載布料。
各配方(A，B，C及D)進行六重複。
測量性能之前，在暗室中使布料空氣乾燥(沒有使用烘乾機)整夜，以防止由於光造成污點之任何變色。
測量
經由各污點之△E測量污物釋放效果。
△E係定義為在L*a*b*顏色空間內，未清洗之污點與清洗之污點間的顏色差異。
以Epson Perfection 4490 Photo掃瞄器，使用具有下述設定之Epson掃瞄軟體，測量清洗之前及之後之各污點：
￭ 專業模式
￭ 文件型式：反射
￭ 文件來源：文件表
￭ 自動曝光型式：光
￭ 影像型式：48-bit彩色
￭ 掃瞄器品質：最佳
￭ 解析度：400dpi
￭ 無顏色修正
然後，以使用提供L*a*b*顏色空間內之顏色資訊之巨指令之軟體Image J版1.4.3.67(自網路取得之免費軟體)分析各污點之顏色。
基於下述方程式，由未清洗(unwashed)及清洗(washed)之污點之供L*a*b*值計算各污點之△E：
當△E高時，污物釋放亦重要。
已知相對應於1之△E的可見顏色差異，最小。
結果
△E結果顯示對於釋放某些類型的污點，聚丙烯酸酯聚合物與水溶性纖維素醚衍生物間非預期之增效。下述表3a、3b、4a及4b提供得自上述實驗之△E數據。
再者，對某些污點進行某些統計分析，顯示A之△E與D之△E有顯著差異。結果示於表4a及4b。

Claims (11)

  1. 一種在洗衣條件下促進從布料釋放污物之混合物，該混合物包括：(A)聚丙烯酸酯聚合物，包括：以該聚丙烯酸酯聚合物之總重量為基準計，(i)90至100重量%之衍生自丙烯酸之聚合單元；以及(ii)至高10重量%之衍生自一種或多種C3-C8單烯系不飽和羧酸之聚合單元；以及(B)選自由下述者所組成群組之至少一種水溶性改質纖維素醚：烷基纖維素衍生物，羥基烷基纖維素衍生物及羧基烷基纖維素衍生物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之混合物，其中該聚丙烯酸酯聚合物具有500至5,000道爾頓之間之重量平均分子量。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之混合物，其中該聚丙烯酸酯聚合物為包括100重量%衍生自丙烯酸之聚合單元之均聚物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之混合物，其中該至少一種水溶性改質纖維素包括羥基丙基甲基纖維素。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之混合物，其中該成分(A)及該成分(B)係以1：10至10：1之(聚丙烯酸酯聚合物)：(水溶性改質纖維素醚)的莫耳比率存在。
  6. 一種促進從沾污之布料釋放污物之方法，包括使沾污 之布料與包括申請專利範圍第1項所述之混合物之水溶液接觸。
  7. 一種洗衣清潔劑配方，包括申請專利範圍第1項所述之混合物。
  8. 如申請專利範圍第9項所述之洗衣清潔劑配方，其中該配方包括以該配方之總重量為基準計，至高2重量%之該混合物。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之洗衣清潔劑配方，其中該配方包括以該配方之總重量為基準計，至高1重量%之聚丙烯酸酯聚合物及至高1重量%之水溶性改質纖維素醚。
  10. 一種促進從沾污之布料釋放污物之方法，包括使該沾污之布料與申請專利範圍第9項所述之洗衣清潔劑配方接觸。
  11. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該沾污之布料包括至少部份係從：棉質、棉質混紡、聚酯、聚酯混紡、或其組合所製成之布料。
TW101117729A 2011-05-20 2012-05-18 洗衣清潔劑配方和促進從布料釋放污物之混合物和方法 TWI506179B (zh)

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