TW202313944A - 含有氨基羧酸螯合劑的水溶液 - Google Patents
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Abstract
清潔組合物可以用作磷酸鹽、NTA和/或EDTA的替代品,所述清潔組合物具有含有氨基羧酸螯合劑的水溶液,所述氨基羧酸螯合劑包括(a)反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸一水合物或其鹽或者(b)亞氨基二乙酸或其鹽。所述清潔組合物用於工業、商業或住宅設施中。
Description
本申請要求2021年7月23日提交的美國臨時申請No.63/225,146的優先權,將其全部內容引入本文以供參考。
本發明總體涉及含有氨基羧酸螯合劑的水溶液。特別是,本發明涉及包含含有有效量氨基羧酸螯合劑的水溶液的清潔組合物。
螯合劑也稱為螯合試劑和/或多價螯合劑,是與金屬原子形成鍵的有機化合物,並用於去除污垢。因為螯合劑通常與單個中心金屬原子形成兩個或更多個單獨的配位鍵,所以螯合劑可以描述為多齒配體。螯合劑通常包含硫、氮和/或氧原子,它們在其與金屬原子的鍵合中用作給電子原子。特別是,次氮基三乙酸(NTA)或乙二胺四乙酸(EDTA)或多磷酸鹽例如三磷酸鈉及其鹽用於洗滌劑中,這是由於它們具有溶解預先存在的無機鹽和/或污垢的能力。當鈣、鎂鹽沉澱時,晶體可能附著於所清潔的表面,並引起不期望的效果。例如,在表面上的碳酸鈣沉澱可以不利地影響美觀性,導致不乾淨的外觀。NTA、EDTA和多磷酸鹽用於除去金屬離子的能力通過防止硬質沉澱、幫助去汙和/或防止在洗滌過程中的污垢再沉積來促進溶液的洗滌作用。螯合劑可以用於各種應用中,其中它們與金屬原子形成螯合絡合物的傾向是重要的。除了家用和/或工業清潔劑和/或洗滌劑之外,螯合劑還可以用於營養補劑、用於醫用處理(例如螯合治療以從身體除去毒性金屬)、用作顯影劑(例如在MRI掃描中)、用於生產催化劑、用於在水處理期間除去金屬和用於肥料中。例如,螯合劑在處理鎘或汞中毒方面起到重要作用,這是因為可以選擇螯合劑以選擇性地結合金屬和促進排出金屬。
雖然磷酸鹽、NTA、EDTA是有效的,但是它們由於環境和/或健康原因受到限制。所以,本領域中需要替代它們的清潔組合物,優選是環境友好的清潔組合物,所述清潔組合物可以減少含磷化合物和持久性氨基羧酸鹽的含量,所述含磷化合物例如是磷酸鹽、膦酸鹽、亞磷酸鹽和丙烯醯型次膦酸鹽聚合物,所述氨基羧酸鹽例如是NTA和EDTA。
一些可選擇的螯合劑包括例如氨基多膦酸鹽、多羧酸鹽、二亞乙基三胺五乙酸(DTPA)、羥基乙二胺三乙酸(HEDTA)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、或谷氨酸二乙酸(GLDA)。發現螯合劑能成功地代替磷酸鹽化合物,例如三磷酸鈉(“STPP”)。儘管取得這種成功,但是這些和其它的常規螯合劑顯示許多不期望的性能。一些常規螯合劑不具備足夠的在寬的pH和/或溫度範圍中的活性或穩定性。一些常規螯合劑顯示不可接受的高毒性。一些常規螯合劑不具備足夠的在水性和/或有機溶劑中的溶解性。一些常規螯合劑具有低的生物降解性,是潛在致癌的,並存在高的環境風險。
US公開No. 2012/0260938描述了溶解和/或抑制在體系表面上沉積污垢的方法,此方法包括使體系的表面與組合物接觸的步驟。此組合物可以包含約3至約15重量份的螯合組分,例如MGDA、NTA、HEDTA、GLDA、EDTA、DTPA及其混合物。所公開的組合物還可以包含約3至約15重量份的酸性組分,其是與螯合組分不同的。此組合物還可以包含至少約60重量份的水。上述每個重量份範圍各自是基於100重量份的組合物計。此組合物還可以包含表面活性劑組分和/或腐蝕抑制劑。
US專利No. 9,850,453描述了水溶液,其包含:(A) 30-60重量%的配位劑,其選自MGDA和GLDA的鹼金屬鹽;(B) 1-25重量%的至少一種磺酸鹽或有機酸鹽,所述百分數涉及整個相應水溶液。
因此,仍然需要包含螯合劑的清潔組合物,其同時能改進效率和成本有效性。此清潔組合物應當具有足夠的在寬pH和/或溫度範圍內的穩定性和活性,低毒性和合適的生物降解性。
在一些方面中,本發明涉及清潔組合物,其包含:0.5-50重量份的含有活性組分的水溶液,所述活性組分包括(a)反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸一水合物或其鹽或者(b)亞氨基二乙酸或其鹽;0.01-25重量份的表面活性劑;0.01-25重量份的腐蝕抑制劑;和剩餘重量份的水,其中所述重量份是基於100重量份的所述組合物計。在一些實施方案中,所述水溶液可以5-30重量份的量存在,和可以含有30-70%的活性組分。在一個實施方案中,活性組分包括反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸。在另一個實施方案中,活性組分包括亞氨基二乙酸二鈉。所述水溶液的pH 可以是8-13。在一個實施方案中,清潔組合物還可以包含鏈烷醇胺,所述鏈烷醇胺包括單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基乙醇胺、三異丙醇胺、二甲基乙醇胺或其組合。清潔組合物可以包含0.5-15重量份的鏈烷醇胺。在一個實施方案中,清潔組合物可以包含酸性組分,所述酸性組分包括硫酸、磺酸、烷基磺酸、硝酸、乙酸、甲酸、檸檬酸、磷酸或其組合。在一個實施方案中,表面活性劑可以包括烷基苯磺酸鹽。在一個實施方案中,腐蝕抑制劑可以包括三唑、苯並三唑、二苯並三唑、氨基三唑、烷基氨基三唑、或者其鹽或其絡合物。腐蝕抑制劑的一個例子是甲苯基三唑,其可以是4-和5-甲基苯並三唑的同等混合物。在一個實施方案中,清潔組合物可以包含小於0.5重量份的含磷化合物和/或含氯化合物,和可以基本上不含這些化合物。在不會抑制性能的情況下,在清潔組合物中可以包含一種或多種添加劑,所述添加劑包括漂白劑、酶、溶劑、鹽、去汙聚合物、泡沫抑制劑、香料、填料、抗微生物劑、無機增量劑、配製助劑、溶解性改進劑、染料、過氧化物穩定劑、電解質、皂、洗滌劑、氧化劑、抗菌劑、或其組合。
另一方面,本發明涉及清潔組合物,其包含:0.5-50重量份的含有活性組分的水溶液,所述活性組分包括反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸一水合物或其鹽;0.01-25重量份的表面活性劑;0.01-25重量份的腐蝕抑制劑,和剩餘重量份的水,其中所述重量份是基於100重量份的所述組合物計。在一些實施方案中,所述水溶液可以5-30重量份的量存在,和可以含有30-70%的活性組分。在一個實施方案中,活性組分包括反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸。在另一個實施方案中,活性組分包括亞氨基二乙酸二鈉。所述水溶液的pH可以是8-13。在一個實施方案中,清潔組合物還可以包含鏈烷醇胺,所述鏈烷醇胺包括單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基乙醇胺、三異丙醇胺、二甲基乙醇胺或其組合。清潔組合物可以包含0.5-15重量份的鏈烷醇胺。在一個實施方案中,清潔組合物可以包含酸性組分,所述酸性組分包括硫酸、磺酸、烷基磺酸、硝酸、乙酸、甲酸、檸檬酸、磷酸或其組合。在一個實施方案中,表面活性劑可以包括烷基苯磺酸鹽。在一個實施方案中,腐蝕抑制劑可以包括三唑、苯並三唑、二苯並三唑、氨基三唑、烷基氨基三唑、或者其鹽或其絡合物。在一個實施方案中,清潔組合物可以包含小於0.5重量份的含磷化合物和/或含氯化合物,和可以基本上不含這些化合物。在不會抑制性能的情況下,在清潔組合物中可以包含一種或多種添加劑,所述添加劑包括漂白劑、酶、溶劑、鹽、去汙聚合物、泡沫抑制劑、香料、填料、抗微生物劑、無機增量劑、配製助劑、溶解性改進劑、染料、過氧化物穩定劑、電解質、皂、洗滌劑、氧化劑、抗菌劑、或其組合。
再一方面,本發明涉及清潔組合物,其包含:0.5-50重量份的含有活性組分的水溶液,所述活性組分包括亞氨基二乙酸或其鹽;0.01-25重量份的表面活性劑;0.01-25重量份的腐蝕抑制劑;和剩餘重量份的水,其中重量份是基於100重量份的所述組合物計。在一些實施方案中,所述水溶液可以5-30重量份的量存在,和可以含有30-70%的活性組分。所述水溶液的pH可以是8-13。在一個實施方案中,清潔組合物還可以包含鏈烷醇胺,所述鏈烷醇胺包括單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基乙醇胺、三異丙醇胺、二甲基乙醇胺或其組合。清潔組合物可以包含0.5-15重量份的鏈烷醇胺。在一個實施方案中,清潔組合物可以包含酸性組分,所述酸性組分包括硫酸、磺酸、烷基磺酸、硝酸、乙酸、甲酸、檸檬酸、磷酸或其組合。在一個實施方案中,表面活性劑可以包括烷基苯磺酸鹽。在一個實施方案中,腐蝕抑制劑可以包括三唑、苯並三唑、二苯並三唑、氨基三唑、烷基氨基三唑、或者其鹽或其絡合物。在一個實施方案中,清潔組合物可以包含小於0.5重量份的含磷化合物和/或含氯化合物,和可以基本上不含這些化合物。在不會抑制性能的情況下,在清潔組合物中可以包含一種或多種添加劑,所述添加劑包括漂白劑、酶、溶劑、鹽、去汙聚合物、泡沫抑制劑、香料、填料、抗微生物劑、無機增量劑、配製助劑、溶解性改進劑、染料、過氧化物穩定劑、電解質、皂、洗滌劑、氧化劑、抗菌劑、或其組合。
本發明的一個實施方案提供清潔組合物,其包含作為活性組分的氨基羧酸螯合劑的水溶液。氨基羧酸螯合劑可以包括反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸一水合物,亞氨基二乙酸,或其鹽。另外,清潔組合物是具有低磷酸鹽含量的組合物,其含有小於0.5重量份的含磷化合物和/或含氯化合物,或可以不含磷酸鹽。在一些實施方案中,清潔組合物也可以含有低量的乙二胺四乙酸(EDTA)和/或次氮基三乙酸(NTA);優選,本文所述的清潔組合物不含EDTA和/或NTA。
發現本文所述的清潔組合物能有效地替代EDTA和/或NTA以及其它常規螯合劑。發現所述活性組分能提供改善的清潔性能。這允許清潔組合物易於操作和使用,同時也是環境可接受的。所述清潔組合物可以提供足夠的清潔作用,且不會在經清潔的表面上積累沉積物。所述組合物可以是 穩定的,和在酸性和鹼性環境中在寬溫度範圍內是有效的,所述溫度範圍高達150℃,例如高達125℃或高達100℃。
在一個實施方案中,所述水溶液可以包含30-70%的活性組分,例如,30-60%,或35-55%,或更優選40%-55%。當活性組分以更低的量存在時,活性下降。活性組分可以溶解于水中。
在一個實施方案中,活性組分是反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸或其鹽。反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸可以被鹼金屬(鋰、鈉、鉀)完全中和,或被部分中和,其中平均3.5-4個、例如3.7-4個酸基團被鹼金屬中和。因此,在一個優選實施方案中,活性組分是反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸,四鈉鹽(DCTA)。DCTA以及前體例如反-1,2-二氨基環己烷可以購自Sigma Aldrich, Fisher Scientific,或Tokyo Chemical Industry Co. Ltd。在一個實施方案中,所述水溶液可以包含30-70%的DCTA,例如30-60%,或35-55%,或更優選40%-55%。在一個非限制性實施方案中,反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸四鈉鹽可以是在水溶液中的唯一活性組分。
雖然DCTA是用於螯合金屬離子的配位劑,但是DCTA迄今尚未用於清潔組合物中。
在一個實施方案中,活性組分不含可檢測量的二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸的順式形式,並包含大於99%的反式形式,例如大於99.5%的反式形式,大於99.9%的反式形式,或大於99.99%的反式形式。
在一個實施方案中,活性組分是亞氨基二乙酸或優選其鹽。亞氨基二乙酸可以被鹼金屬或鹼土金屬中和,例如鋰、鈉、鉀、鎂或鈣。雖然亞氨基二乙酸根陰離子是三齒配體,但是酸基團優選被平均1.7-2.2、例如1.8-2.1個鹼金屬中和。合適的鹽包括亞氨基二乙酸二鈉(DSIDA),亞氨基二乙酸二鋰(Li2IDA),亞氨基二乙酸二鉀,亞氨基二乙酸鈣,或亞氨基二乙酸鎂。亞氨基二乙酸三鈉不適合用作本文所述清潔配製劑的活性組分。因此,在一個優選實施方案中,活性組分是DSIDA。在一個實施方案中,水溶液可以包含30-70%的DSIDA,例如30-60%,35-55%,40%-55%,或更優選40%-45%。在一個非限制性實施方案中,DSIDA可以是在所述水溶液中的唯一活性組分。
雖然DSIDA是用於螯合金屬離子的配位劑,但是DSIDA迄今尚未用於清潔組合物中。
適合用作活性組分的 DSIDA優選含有低量的雜質,例如亞氨基二乙酸。亞氨基二乙酸的沉澱可以導致不期望的的結垢,或當以高量存在時可以幹擾配製劑。在一個實施方案中,在DSIDA中的遊離亞氨基二乙酸的量是小於1重量%,例如小於0.1重量%或小於0.01重量%。優選,亞氨基二乙酸的量保持低於可檢測的水準,以使含水組合物基本上不含亞氨基二乙酸。
在一些實施方案中,活性組分可以包含DCTA和DSIDA的混合物。活性組分的混合物可以包含10-90%的DCTA和90-10%的DSIDA,例如25-75%的DCTA和75-25%的DSIDA,或40-60%的DCTA和60-40%的DSIDA。
在一個實施方案中,含有活性組分的水溶液具有在8-14範圍內的pH值,例如9-13.5和更優選9.5-11。pH值是在環境溫度下測得。
活性組分處於水溶液中,從而活性組分例如螯合劑也包括水,更優選 軟化水。在一個實施方案中,含有活性組分的水溶液具有25-70重量%的總固含量,例如30-65重量%,35-60重量%,或40-60重量%。
部分地源於改善的結合效果,可以使用較低量的活性組分,這有利地降低了為實現所期望的清潔效果所需的物質的量。在一個實施方案中,清潔組合物包含0.5-50重量份、優選1-40重量份、5-40重量份、10-40重量份或10-30重量份的本文所述的含有活性組分的水溶液。
用於本文所述清潔組合物的配製劑可以包含0.01-25重量份、優選1-25重量份、1-20重量份或1-15重量份的表面活性劑,例如兩親性表面活性劑、非離子性表面活性劑、陰離子性表面活性劑和/或陽離子性表面活性劑。在一個實施方案中,表面活性劑可以優選是陰離子性表面活性劑。合適的水 溶性的陰離子性表面活性劑的例子包括但不限於:烷基硫酸鹽,烷基醚硫酸鹽,烷基氨基醚硫酸鹽,烷基芳基聚醚硫酸鹽,烷基芳基硫酸鹽,烷基芳基磺酸鹽,甘油一硫酸酯鹽,烷基磺酸鹽,烷基醯胺磺酸鹽,烷基芳基磺酸鹽,苯磺酸鹽,甲苯磺酸鹽,二甲苯磺酸鹽,枯烯磺酸鹽,烷基苯磺酸鹽,烷基二苯基氧磺酸鹽,α-烯烴磺酸鹽,烷基萘磺酸鹽,鏈烷烴磺酸鹽,木素磺酸鹽,烷基磺基琥珀酸鹽,乙氧基化磺基琥珀酸鹽,烷基醚磺基琥珀酸鹽,烷基醯胺磺基琥珀酸鹽,烷基磺化琥珀醯胺酸鹽,烷基磺基乙酸鹽,烷基磷酸鹽,磷酸鹽酯,烷基醚磷酸鹽,醯基肌氨酸鹽,醯基羥乙基磺酸鹽,N-醯基牛磺酸鹽,N-醯基-n-烷基牛磺酸鹽,或烷基羧酸鹽。優選的是烷基硫酸鹽或烷基苯磺酸鹽。
在一個實施方案中,烷基硫酸鹽是鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、乙醇胺鹽或鎂鹽,優選具有6-20個單元的碳鏈長度。在一個優選的實施方案中,烷基硫酸鹽是十二烷基硫酸鈉(月桂基硫酸鈉)或癸基硫酸鈉。
在一個實施方案中,烷基苯磺酸鹽是直鏈或支化的,是鈉鹽、鉀鹽、銨鹽或鎂鹽,其具有6-20個單元的碳鏈長度(與苯環相連)。在一個優選的實施方案中,烷基苯磺酸鹽是十二烷基苯磺酸鈉或二甲苯磺酸鈉。
陰離子性表面活性劑可以酸的形式存在,酸形式可以被中和以形成表面活性劑鹽。用於中和的典型試劑包括金屬抗衡離子堿,例如氫氧化物,例如NaOH或KOH。用於中和酸形式的陰離子性表面活性劑的其它合適試劑包括氨、胺或鏈烷醇胺。直鏈鏈烷醇胺的非限制性例子包括單乙醇胺 (MEA),二乙醇胺(DEA),三乙醇胺(TEA),二乙基乙醇胺,三異丙醇胺,二甲基乙醇胺,或其組合。支化鏈烷醇胺的例子包括2-氨基-1-丙醇,1-氨基丙醇,單異丙醇胺,或1-氨基-3-丙醇。胺中和可以進行至完全或部分的程度,例如一部分的陰離子性表面活性劑混合物可以被鈉或鉀中和,和一部分的陰離子性表面活性劑混合物可以被胺或鏈烷醇胺中和。
在一個實施方案中,清潔組合物可以包含上述陰離子性表面活性劑, 優選烷基硫酸鹽或烷基苯磺酸鹽,和鏈烷醇胺。用於本文所述的清潔組合物的配製劑可以包含0.5-15重量份的鏈烷醇胺,優選0.5-10重量份,0.75-7.5重量份,1-5份或2-5份。一般而言,鏈烷醇胺的量控制為小於活性組分的量。
因此,在一個實施方案中提供清潔組合物,其包含:0.5-50重量份的含有活性組分的水溶液,所述活性組分包括(a)反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸一水合物或其鹽或者(b)亞氨基二乙酸或其鹽;0.5-15重量份的鏈烷醇胺; 0.01-25重量份的表面活性劑;0.01-25重量份的腐蝕抑制劑;和剩餘重量份的水,其中重量份是基於100重量份的所述組合物計。
非離子性表面活性劑的例子包括醇乙氧基化物,例如C
8-C
18醇乙氧基化物,其含有約3-50 摩爾環氧乙烷/每分子;C
8-C
18脂肪酸酯和醯胺,其含有約2-50摩爾的環氧乙烷;C
8-C
18脂肪醇;C
8-C
18二醇,例如四甲基癸炔二醇和二甲基辛炔二醇;聚氧化乙烯和聚氧化丙烯的嵌段共聚物;甘油的C
8-C
18脂肪酸酯;乙氧基化和丙氧基化的C
8-C
18脂肪醇;C
8-C
18脂肪胺和醯胺基氧化胺;C
8-C
18脂肪醯胺和鏈烷醇醯胺;和烷基糖類 (例如烷基糖苷),或烯基糖類,例如具有下式的糖:R
10-O-(R
12O)
t-(G)
p,其中R
10是具有 6-18個碳原子的直鏈或支化的烷基、鏈烯基或烷基苯基,R
12是具有2-4個碳原子的亞烷基,G是具有5-6個碳原子的還原糖殘基,t是0-10,且p是1-10。在一個實施方案中,用於清潔組合物中的醇乙氧基化物非離子性表面活性劑是可生物降解的。
根據本文公開的一個實施方案,清潔組合物可以包含腐蝕抑制劑,其含量足以提供所需的腐蝕抑制性能。用於本文所述清潔組合物的配製劑可以包含0.01-25重量份的腐蝕抑制劑,優選1-25重量份,1-20重量份,1-15份,1-10份,或1-5份。雖然低量的腐蝕抑制劑可以在一些配製劑中提供所需的腐蝕抑制性能,但是可以在不引起不利影響的情況下使用較大量的腐蝕抑制劑。
合適的腐蝕抑制劑的例子包括但不限於:鋁離子源和鋅離子源的組合,以及鹼性金屬矽酸鹽或其水合物。合適的腐蝕抑制劑可以是防腐蝕性物質,包括三唑、苯並三唑、二苯並三唑、氨基三唑、烷基氨基三唑、或者其鹽或其絡合物。所述鹽可以是鹼金屬鹽,例如鈉鹽,或過渡金屬鹽,例如銀鹽。特別是,用作金屬腐蝕抑制劑的苯並三唑化合物包括、但不限於:苯並三唑(BTA),4-甲基苯並三唑,5-甲基苯並三唑,6-甲基苯並三唑,7-甲基苯並三唑,5-氨基三唑,1-羥基苯並三唑,5-苯基硫醇-苯並三唑,5-氯苯並三唑,4-氯苯並三唑,5-溴苯並三唑,4-溴苯並三唑,5-氟苯並三唑,4-氟苯並三唑,萘並三唑,甲苯基三唑,5-苯基-苯並三唑,5-硝基苯並三唑,4-硝基苯並三唑,3-氨基-5-巰基-1,2,4-三唑,2-(5-氨基-戊基)-苯並三唑,1-氨基-苯並三唑,5-甲基-1H-苯並三唑 (或5-甲基苯並三唑),苯並三唑-5-羧酸,4-甲基苯並三唑,4-乙基苯並三唑,5-乙基苯並三唑,4-丙基苯並三唑,5-丙基苯並三唑,4-異丙基苯並三唑,5-異丙基苯並三唑,4-正丁基苯並三唑,5-正丁基苯並三唑,4-異丁基苯並三唑,5-異丁基苯並三唑,4-戊基苯並三唑,5-戊基苯並三唑,4-己基苯並三唑,5-己基苯並三唑,5-甲氧基苯並三唑,5-羥基苯並三唑,二羥基丙基苯並三唑,1-[N,N-二(2-乙基己基)氨基甲基]-苯並三唑,5-叔丁基苯並三唑,5-(1′,1′-二甲基丙基)-苯並三唑,5-(1′,1′,3′-三甲基丁基)苯並三唑,5-正辛基苯並三唑,和 5-(1′,1′,3′,3′-四甲基丁基)苯並三唑,或它們的鹼金屬鹽/過渡金屬鹽或其絡合物。在一個更優選的實施方案中,腐蝕抑制劑包括甲苯基三唑鈉,其包括4-甲基苯並三唑和5-甲基苯並三唑的混合物。
因此,在一個實施方案中提供清潔組合物,其包含:0.5-50重量份的含有活性組分的水溶液,所述活性組分包括(a)反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸一水合物或其鹽或者(b)亞氨基二乙酸或其鹽;0.01-25重量份的表面活性劑;0.01-25重量份的苯並三唑,優選甲苯基三唑的鹼金屬鹽/過渡金屬鹽;和剩餘重量份的水,其中重量份是基於100重量份的所述組合物計。
所述組合物還包含酸性組分。酸性組分可以用於溶解疏水性化合物。通常,酸性組分可以是有機酸、無機酸或其組合。合適的酸性組分的例子包括硫酸、磺酸、烷基磺酸、硝酸、乙酸、甲酸、檸檬酸、磷酸或其組合。 酸性組分可以被烷基化。其它酸性組分可以包括直鏈或支化的羧酸,包括但不限於:乳酸,乙酸,甲酸,抗壞血酸,草酸,羥基馬來酸,甲烷磺酸,扁桃酸,二醇酸,水楊酸,吡喃糖苷酸例如葡糖醛酸或半乳糖醛酸,檸檬酸,酒石酸,帕莫酸,藻酸,2,5-二羥基苯甲酸,乳糖酸,琥珀酸,馬來酸和丙烯酸的聚合物,及其共聚物。除了活性試劑之外,其它多氨基羧酸不是優選的酸性組分。無機酸的其它例子包括、但不限於亞硫酸,硫酸,鹽酸,次氯酸,亞氯酸,硝酸,磷酸,氨基磺酸/氨磺酸,以及亞磷酸。在一個實施方案中,酸性組分是十二烷基苯磺酸。
酸性組分可以0-15重量份的量存在,例如0.01-15重量份,0.1-15重量份,1-15重量份,3-12重量份,5-10重量份,基於清潔組合物的總重量計。在一些實施方案中,酸性組分可以是含水的,並且酸是以30-95重量份的量存在,例如35-90重量份,40-85重量份,45-85重量份,或50-70重量份,基於酸性組分的重量計。在酸性組分為含水的實施方案中,其含量可以根據需要來調整以補償稀釋。
在一個實施方案中,清潔組合物包含低量的含磷化合物和/或含氯化合物。這允許清潔組合物用於不含磷酸鹽或氯的配製劑中。
在一些實施方案中,本發明的清潔組合物可以包含鹼性試劑以調節組合物的pH或使得組合物呈鹼性。鹼性試劑包括、但不限於:鹼金屬和/或鹼土金屬堿(例如氫氧化物,過硼酸鹽,碳酸鹽,過碳酸鹽)。特別是,鹼性試劑可以是氫氧化鈉,碳酸氫鈉,氫氧化鉀,碳酸鉀,氫氧化鎂,碳酸鎂,氫氧化鈣,碳酸鈣,或其組合。可以使用鹼性試劑的混合物。在一些實施方案中,鹼性試劑可以0-20重量份的量使用,例如0.01-20重量份,0.1-15重量份,0.5-10重量份,或0.5-5重量份,基於酸性組分的重量計。在高鹼性組合物中,鹼性試劑的用量可以更大,例如大於40重量份,例如大於45重量份或大於50重量份。
本文所述的清潔組合物含有余量的水,水可以從各種組分添加,特別是水溶液,也可以來自表面活性劑或腐蝕抑制劑。在清潔組合物中的水的總量可以是大於40重量份,例如大於45重量份,大於50重量份,大於55重量份,大於60重量份,大於65重量份,大於70重量份,大於75重量份,大於85重量份,或大於90重量份。就範圍而言,水的總量可以是 40-95重量份,例如40-90重量份,50-90重量份,60-85重量份,或65-85重量份。
清潔組合物可以包含溶劑,所述溶劑包括但不限於醇、二醇、醚和二醇醚。在一個實施方案中,清潔組合物包含0-40重量份,例如0.01-40重量份,0.1-35重量份,0.5-30重量份,1-30重量份,1-25重量份。清潔組合物可以包含乙醇、異丙醇、山梨醇、甘油、1,3-丙二醇、及其混合物。二醇醚可以包括丙二醇、二甘醇單丁基醚、雙丙甘醇正丁基醚、丙二醇正丁基醚、乙二醇丁基醚、雙丙甘醇單甲基醚、丙二醇、卡必醇、甲氧基丙醇、甘油、及其混合物。
可以使用對在配製劑中的活性組分沒有不利影響的其它添加劑。在一些實施方案中,配製劑也可以包含一種或多種添加劑,所述添加劑包括漂白劑、酶、溶劑、鹽、去汙聚合物、泡沫抑制劑、香料、填料、抗微生物劑、無機增量劑、配製助劑、溶解性改進劑、染料、過氧化物穩定劑、電解質、皂、洗滌劑、氧化劑、抗菌劑、或其組合。在一些實施方案中,本發明的清潔組合物可以特別排除添加劑組分的一種或多種;對於多於一種添加劑組分的情況,該組合物可以不包括其任何組合。在一個實施方案中,其它添加劑的總量可以是0-15重量份,例如0.01-15重量份,0.1-15重量份,0.5-10重量份,或1-10重量份。
合適的泡沫抑制劑的例子包括聚矽氧烷消泡劑(例如聚二甲基矽氧烷),聚乙二醇甲基醚聚合物,環氧乙烷/環氧丙烷共聚物,以及縮水甘油醚封端的乙炔二醇乙氧基化物。
為了說明本文所述的清潔組合物,在以下配製劑中限定每種組分,其中除非另有說明,每種組分是基於100%的活性組分計。配製劑1是包含以下組分的清潔組合物:0.5-50重量份的水溶液,所述水溶液包含30-70%的氨基羧酸螯合劑,所述氨基羧酸螯合劑包括反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸的鹽;0.01-25重量份的表面活性劑,所述表面活性劑包括磺酸鹽;0.01-25重量份的腐蝕抑制劑,所述腐蝕抑制劑包括苯並三唑;0-15重量份的酸性組分,所述酸性組分包括烷基磺酸;且余量是水。配製劑2是包含以下組分的清潔組合物:0.5-50重量份的水溶液,所述水溶液包含30-70%的氨基羧酸螯合劑,所述氨基羧酸螯合劑包括亞氨基二乙酸二鈉;0.01-25重量份的表面活性劑,所述表面活性劑包括磺酸鹽;0.01-25重量份的腐蝕抑制劑,所述腐蝕抑制劑包括苯並三唑;0-15重量份的酸性組分,所述酸性組分包括烷基磺酸;且余量是水。
清潔組合物可以用於工業、商業或住宅設施中,包括健康護理和食品加工設施。清潔組合物提供在各種表面上的有效清潔,包括地板,磚瓦,櫃檯檯面,牆壁,儀錶板,窗戶,管道裝置,廚房和浴室傢俱,器具,發動機,交通工具,電路板,以及盤碟。表面材料可以是搪瓷、陶瓷、玻璃、磚瓦、纖維玻璃複合材料、金屬表面、層壓材料表面或硬聚合物表面。清潔組合物可以通過各種方法進行接觸,包括通過擦洗、噴灑、輥塗、浸漬或通過已知的技術將清潔組合物施加到表面。清潔組合物可以在不對表面進行預處理的情況下使用。
應當理解的是,上文公開的各種方案以及其它特徵和功能或其替代方案可以與許多其它不同的體系或應用組合。本領域技術人員可以隨後實施各種目前尚未預見或預料的替代形式、改變、變化或改善方案,這些也預期包含在所附的權利要求或其等同形式的範圍內。
實施例
以下實施例用於通過檢測清潔潤滑脂的能力來說明本發明。白色瓷磚用作基材。在施加潤滑脂共混物之前,使用Datacolor 600檢測白色瓷磚的L光譜分量(白色/黑色)。所述潤滑脂共混物含有相等份數的LubriMatic Moly EP Grease(潤滑脂)、LPS rmaPlex CS Moly Bearing Grease(軸承潤滑脂)、Lubriplate No. 1242 Heavy Duty Lithium Polymer Grease(重載型鋰聚合物潤滑脂)、Liquid Wrench Trailer Bearing Grease(液壓扳手拖車軸承潤滑脂)和Loctite LB 8219 Extreme Pressure Grease(特壓潤滑脂)。以薄測量層的形式施加該潤滑脂共混物(#40繞線式刮塗棒 – 4.0密耳 – 101.6微米)以塗覆瓷磚。
在施加潤滑脂組合物之後,使用纖維素海綿施加100mL的清潔組合物進行試驗。在每個試驗中使用新的海綿,並且對於每種清潔組合物操作5個週期。在BYK Scrub Test Apparatus(洗滌試驗裝置)上使用塗有潤滑脂的瓷磚測試清潔組合物。這些板被排幹,但是沒有進行清洗、擦拭或在洗滌後以任何方式處理。潤滑脂去除效率是通過用正對照品Na-EDTA的L光譜分量的增量Δ(delta)除以清潔組合物的L光譜分量的增量Δ、再乘以100來計算。水用作負對照品。
相似的水可稀釋的潤滑脂清潔劑配製劑用於每種活性組分,如表1所示。
表1 | |
清潔組合物 | 重量份 |
去離子水 | 44.7 |
三乙醇胺 99% LF | 5.0 |
氫氧化鈉/苛性鈉 | 1.3 |
十二烷基苯磺酸 | 10.0 |
40%二甲苯磺酸鈉 | 10.0 |
50%甲苯基三唑鈉(Wintrol CT) | 1.0 |
Hostacor 2125 | 1.0 |
Nexsurf 91-6 | 2.0 |
活性組分 | 25.0 |
Hostacor 2125是鐵腐蝕抑制劑。Nexsurf 91-6是醇乙氧基化物乳化劑。活性組分是包含螯合劑的水性組合物(或用作負對照品的水)。正對照品是40% Na4EDTA (乙二胺四乙酸,四鈉鹽)。用於本發明實施例1的活性組分是反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸(DCTA),用於本發明實施例2的活性組分是次氮基三乙酸,二鈉鹽(DSIDA)。將實施例1的pH調節到11並稀釋到40%。在實施例2中需要加熱DSIDA以使其液化,從而引入清潔組合物中。實施例2的pH不需要調節(pH 11.97)。將99.5%活性量的DSIDA稀釋到40%。為了證明實施例1和2的有效性,它們與現有技術的螯合劑進行比較,即:谷氨酸N,N-二乙酸,四鈉鹽(GLDA)和甲基甘氨酸二乙酸,三鈉鹽(MGDA)。這兩個對比例也都稀釋到40%。
在表2中報告的L光譜值用於證明潤滑脂去除效率。
表2 | |||
樣品 | 試驗前的 L光譜值 | 清潔後的 L光譜值Δ | 潤滑脂去除效率(%) |
負對照品(水) | 93.21 | 0.38 | 42.1 |
正對照品 (Na 4EDTA) | 93.26 | 0.16 | 100 |
實施例1 (DCTA) | 93.14 | 0.18 | 88.9 |
實施例2 (DSIDA) | 93.32 | 0.17 | 94.1 |
對比例A (GLDA) | 93.36 | 0.17 | 94.1 |
對比例B (MGDA) | 93.29 | 0.18 | 88.9 |
基於這些結果,證明瞭在相同重量百分比的情況下,實施例1和2的效率優於在對比例A和B中的其它已知螯合劑。實施例1和2也實現了與對比例A和B相比改善的效果,這是因為DCTA和DSIDA具有比相應當量的EDTA更高的效率。當量是按照下式通過用鈉的摩爾數除以螯合劑的分子量來計算:(22.989 *Na摩爾數) /螯合劑的MW。
表3顯示實施例1和2具有低的相對當量,進而在與EDTA相同的當量的情況下達到相應提高的脫脂效率(效力/相對當量)。這證明瞭實施例1和2的活性化合物具有優異的脫脂效率,所以適合用於清潔組合物中。
表3 | ||||
螯合劑 | Na摩爾數 | MW | 當量 | 在相同當量時的脫脂效率,% |
EDTA (正對照品) | 4 | 380.17 | 0.2419 | 100 |
實施例1 (DCTA) | 4 | 452.28 | 0.2033 | 119 |
實施例2 (DSIDA) | 2 | 221.07 | 0.2080 | 116 |
對比例A (GLDA) | 4 | 351.13 | 0.2619 | 92 |
對比例B (MGDA) | 3 | 271.11 | 0.2544 | 95 |
在下文中,對於一系列實施方案的任何引用應當理解為獨立地引用這些實施方案的每一項。例如,“實施方案1-4”應理解為表示 “實施方案1、2、3或4”。
實施方案1是清潔組合物,其包含:
0.5-50重量份的含有活性組分的水溶液,所述活性組分包括(a)反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸一水合物或其鹽或者(b)亞氨基二乙酸或其鹽;
0.01-25重量份的表面活性劑;
0.01-25重量份的腐蝕抑制劑;和
剩餘重量份的水,
其中所述重量份是基於100重量份的所述組合物計。
實施方案2是根據實施方案1所述的清潔組合物,其中活性組分包括反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸。
實施方案3是根據實施方案1所述的清潔組合物,其中活性組分包括亞氨基二乙酸二鈉。
實施方案4是清潔組合物,其包含:
0.5-50重量份的含有活性組分的水溶液,所述活性組分包括反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸一水合物或其鹽;
0.01-25重量份的表面活性劑;
0.01-25重量份的腐蝕抑制劑;和
剩餘重量份的水,
其中所述重量份是基於100重量份的所述組合物計。
實施方案5是清潔組合物,其包含:
0.5-50重量份的含有活性組分的水溶液,所述活性組分包括亞氨基二乙酸二鈉;
0.01-25重量份的表面活性劑;
0.01-25重量份的腐蝕抑制劑;和
剩餘重量份的水,
其中所述重量份是基於100重量份的所述組合物計。
實施方案6是根據實施方案1-5中任一項所述的清潔組合物,其中水溶液以5-30重量份的量存在。
實施方案7是根據實施方案1-6中任一項所述的清潔組合物,其中水溶液含有30-70%的活性組分。
實施方案8是根據實施方案1-7中任一項所述的清潔組合物,其中水溶液的pH是8-13。
實施方案9是根據實施方案1-8中任一項所述的清潔組合物,其中清潔組合物包含鏈烷醇胺,所述鏈烷醇胺包括單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基乙醇胺、三異丙醇胺、二甲基乙醇胺或其組合。
實施方案10是根據實施方案9所述的清潔組合物,其中清潔組合物包含0.5-15重量份的鏈烷醇胺。
實施方案11是根據實施方案1-10中任一項所述的清潔組合物,其中清潔組合物包含酸性組分,所述酸性組分包括硫酸、磺酸、烷基磺酸、硝酸、乙酸、甲酸、檸檬酸、磷酸或其組合。
實施方案12是根據實施方案1-11中任一項所述的清潔組合物,其中表面活性劑包括烷基苯磺酸鹽。
實施方案13是根據實施方案1-12中任一項所述的清潔組合物,其中腐蝕抑制劑包括三唑、苯並三唑、二苯並三唑、氨基三唑、烷基氨基三唑、或者其鹽或其絡合物。
實施方案14是根據實施方案1-13中任一項所述的清潔組合物,其中表面活性劑包括十二烷基苯磺酸鈉,並且腐蝕抑制劑包括甲苯基三唑。
實施方案15是根據實施方案1-14中任一項所述的清潔組合物,其還包含小於0.5重量份的含磷化合物和/或含氯化合物。
實施方案16是根據實施方案1-15中任一項所述的清潔組合物,其還 包含一種或多種添加劑,所述添加劑包括漂白劑、酶、溶劑、鹽、去汙聚合物、泡沫抑制劑、香料,填料、抗微生物劑、無機增量劑、配製助劑、溶解性改進劑、染料、過氧化物穩定劑、電解質、皂、洗滌劑、氧化劑、抗菌劑、或其組合。
無
無。
無。
Claims (20)
- 一種清潔組合物,其包含: 0.5-50重量份的含有活性組分的水溶液,所述活性組分包括(a)反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸一水合物或其鹽或者(b)亞氨基二乙酸或其鹽; 0.01-25重量份的表面活性劑; 0.01-25重量份的腐蝕抑制劑;和 剩餘重量份的水, 其中所述重量份是基於100重量份的所述組合物計。
- 如請求項1所述的清潔組合物,其中所述水溶液以5-30重量份的量存在。
- 如請求項1所述的清潔組合物,其中所述水溶液含有30-70%的活性組分。
- 如請求項1所述的清潔組合物,其中所述活性組分包括反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸。
- 如請求項1所述的清潔組合物,其中所述活性組分包括亞氨基二乙酸二鈉。
- 如請求項1所述的清潔組合物,其中所述水溶液的pH是8-13。
- 如請求項1所述的清潔組合物,其中所述清潔組合物包含鏈烷醇胺,所述鏈烷醇胺包括單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基乙醇胺、三異丙醇胺、二甲基乙醇胺或其組合。
- 如請求項7所述的清潔組合物,其中所述清潔組合物包含0.5-15重量份的鏈烷醇胺。
- 如請求項1所述的清潔組合物,其中所述清潔組合物包含酸性組分,所述酸性組分包括硫酸、磺酸、烷基磺酸、硝酸、乙酸、甲酸、檸檬酸、磷酸或其組合。
- 如請求項1所述的清潔組合物,其中所述表面活性劑包括烷基苯磺酸鹽。
- 如請求項1所述的清潔組合物,其中腐蝕抑制劑包括三唑、苯並三唑、二苯並三唑、氨基三唑、烷基氨基三唑、或者其鹽或其絡合物。
- 如請求項1所述的清潔組合物,其還包含小於0.5重量份的含磷化合物和/或含氯化合物。
- 如請求項1所述的清潔組合物,其還包含一種或多種添加劑,所述添加劑包括漂白劑、酶、溶劑、鹽、去汙聚合物、泡沫抑制劑、香料、填料、抗微生物劑、無機增量劑、配製助劑、溶解性改進劑、染料、過氧化物穩定劑、電解質,皂、洗滌劑、氧化劑、抗菌劑、或其組合。
- 一種清潔組合物,其包含: 0.5-50重量份的含有活性組分的水溶液,所述活性組分包括反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸一水合物或其鹽; 0.01-25重量份的表面活性劑; 0.01-25重量份的腐蝕抑制劑;和 剩餘重量份的水, 其中所述重量份是基於100重量份的所述組合物計。
- 如請求項14所述的清潔組合物,其中腐蝕抑制劑包括三唑、苯並三唑、二苯並三唑、氨基三唑、烷基氨基三唑、或者其鹽或其絡合物。
- 如請求項14所述的清潔組合物,其中清潔組合物包含鏈烷醇胺,所述鏈烷醇胺包括單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基乙醇胺、三異丙醇胺、二甲基乙醇胺或其組合。
- 如請求項14所述的清潔組合物,其中所述活性組分包括反-1,2-二氨基環己烷-N,N,N’,N’-四乙酸。
- 一種清潔組合物,其包含: 0.5-50重量份的含有活性組分的水溶液,所述活性組分包括亞氨基二乙酸或其鹽; 0.01-25重量份的表面活性劑; 0.01-25重量份的腐蝕抑制劑;和 剩餘重量份的水, 其中所述重量份是基於100重量份的所述組合物計。
- 如請求項18所述的清潔組合物,其中腐蝕抑制劑包括三唑、苯並三唑、二苯並三唑、氨基三唑、烷基氨基三唑、或者其鹽或其絡合物。
- 如請求項18所述的清潔組合物,其中所述清潔組合物包含鏈烷醇胺,所述鏈烷醇胺包括單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基乙醇胺、三異丙醇胺、二甲基乙醇胺或其組合。
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