掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

用于使高碱性衣物洗涤剂稳定化的聚合物共混物

文献发布时间:2023-06-19 12:24:27


用于使高碱性衣物洗涤剂稳定化的聚合物共混物

依照美国法典第35章第119条,本申请要求要求2019年1月22日提交的美国临时专利申请序列号62/795,138的优先权,该临时专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种包含聚合物共混物的液体洗涤剂组合物,用以提供高碱性洗涤剂组合物的稳定水性使用溶液。该液体洗涤剂组合物可以以浓缩液或者以使用溶液的形式而提供,并且包含碱溶胀性聚合物(ASE)与疏水改性溶胀性聚合物(HASE)的共混物。该液体洗涤剂组合物是采用浓缩液或使用溶液的形式,该浓缩液或使用溶液基于乳液中水和油的量是油包水型或水包油型的乳液,该乳液不需要用于生产的均质机、预混合和/或研磨步骤。本发明还提供了使用非研磨液体洗涤剂组合物来洗涤纺织品的方法。

背景技术

各种液体洗涤剂是市售的并且在本领域中是已知的。这种洗涤剂例如描述于美国专利9,752,109和5,880,083、WO 2004/065535和WO 2004/041990中。该碱性液体洗涤剂的配制物要求具备洗涤性能(即,在不损坏织物的情况下去除污物和泥土,赋予令人愉快的柔软,并减少纺织品之间的静电电荷)和稳定的乳液两者。尤其需要配制物在贮存期间充分地粘稠且稳定,使得甚至在温度应力下在数月中没有粘度崩溃也不发生相分离。

各种液体洗涤剂配制物利用增溶剂来维持稳定的乳液。例如,WO 2007/101470描述了一种液体洗涤剂组合物,该组合物包含非离子直链烷氧基醇类,以提供贮存稳定且有效的洗涤性能。这些液体洗涤剂组合物含有增溶剂,这些增溶剂能够将各组分保持在溶液中并且所形成的乳液是稳定的(甚至在较长的贮存时间内)。这是通过在该组合物中使用一种多种交联或部分交联的聚丙烯酸类和/或聚甲基丙烯酸类而实现。这些物质被作用用于液体洗涤剂浓缩液组合物的增稠剂和稳定剂,该组合物表现为乳液。这些丙烯酸或甲基丙烯酸聚合物可与作为交联剂的多链烯基聚醚化合物发生交联或部分交联。

然而,在乳液中使用这种交联或部分交联聚丙烯酸/聚甲基丙烯酸增稠剂和稳定剂存在着缺点。现有技术的乳液的生产过程需要预混合的使用,以便将增稠聚合物(即,固体交联或部分交联的聚丙烯酸/聚聚甲基丙烯酸)引入该配方中。由于该添加的本质因而此预混合是高价且耗时的,该添加也牵涉到将粉末聚合物加入到液体表面活性剂中。这也会需要粉末排出器的使用。在将预混合料添加到剩余的乳液中之后,需要研磨或匀化步骤。此过程需要高能量消耗以及生产稳定浓缩液洗涤剂组合物所需的昂贵机器。

因此,本公开的一个目的是提供稳定化的液体洗涤剂组合物,该组合物是代替这种常规稳定系统的乳液。

本公开的另一个目的是提供稳定的乳液,这些乳液在贮存期间或者当暴露于非常不同的温度范围时不经历或仅略微经历相分离。

本公开的另一个目是提供用于含有高水平表面活性剂和碱的配制物的稳定系统。

本公开的另一个目的是排除对用于衣物乳液洗涤剂的预混合、均质机及研磨过程的需要。

本公开的另一个目是配制可以通过分批混合过程所制造的衣物乳液洗涤剂。

基于以下的公开、附图和所附权利要求,本发明的其他目的、方面和优点对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

发明内容

液体洗涤剂组合物和使用该组合物的方法的一个优点是获得期望的性能特性,连同稳定性(包括在贮存期间或者当暴露于非常不同的温度范围时不经历或者仅略微经历相分离的稳定乳液)。有利地,这些稳定的乳液不需要预混合、均质机及用于其生产的研磨过程。相反,该稳定化的洗涤剂组合物可以通过分批混合过程而制造。在本公开中,分批混合是任何混合操作,其中按指定的顺序将所有成分加载入混合容器中并混合达一段时间直到形成均匀的混合物并且在引入随后的批次之前从混合容器中排出。

在一个实施方案中,液体洗涤剂组合物包含:在约1重量%和约50重量%之间的碱;在约1重量%和约10重量%之间的流变改性剂,这些流变改性剂包含至少一种碱溶胀性聚合物(ASE)和至少一种疏水改性碱溶胀性聚合物(HASE),其中ASE流变改性剂具有在约20,000至约300,000g/mol之间的分子量,并且其中HASE流变改性剂具有在约50,000至约500,000g/mol之间的分子量,并且其中HASE流变改性剂与ASE流变改性剂的比率为约0.5:1至约10:1;在约1重量%至约50重量%之间的非离子表面活性剂;在约10重量%至约80重量%之间的水;以及任选地螯合掩蔽剂/螯合剂/助剂中的至少一种。在另一个实施方案中,HASE流变改性剂与ASE流变改性剂的比率为约0.5:1至约5:1,并且流变改性剂是以在约0.5%至约5%之间的活性物水平而包含。

在各实施方案中,HASE聚合物具有以下的化学式:

其中R是氢或者C1-C6烷基;

其中R1是氢或者C1-C6烷基;

其中R2是在C4–C24范围内的疏水性烷基;

其中R3可以是氢或者C1–C6烷基中的任一种;

其中x:y的比率为约1:20至约20:1;

其中x:w的比率为约1:20至约20:1;并且

其中x:z的比率为约1:1至约500:1。

在其他实施方案中,ASE聚合物具有以下的化学式:

其中R和/或R1是氢、CH

其中x:y的比率为1:10至10:1。

在其他的实施方案中,该流变改性剂还包含非离子烷基糖苷表面活性剂,碱是碱金属氢氧化物,螯合掩蔽剂/螯合剂/助剂包括氨基羧酸酯和/或聚羧酸酯聚合物,并且非离子表面活性剂是烷氧基化表面活性剂,并且其中非离子表面活性剂中的一种是含有8至18个碳原子及7至20个氧化乙烯基的直链或支链醇。在其他的实施方案中,碱的含量是在该洗涤剂组合物的约1重量%和约50重量%之间,这些流变改性剂的含量是在约1重量%和约7重量%之间,水的含量是在约10重量%至约50重量%之间,螯合掩蔽剂/螯合剂的含量是在约0重量%至约10重量%之间,并且非离子表面活性剂的含量是在约10重量%至约50重量%之间。还可以包含水溶助剂,以提供在约500至约2500cPs之间的该组合物的粘度。此外,该组合物可以采用浓缩液的形式,该浓缩液形式可被稀释成使用清洗浓度,并且该液体组合物可以有利地是稳定的不透明乳液,其中该液体组合物在环境温度下稳定达至少6个月,并且其中根据小于5%的相分离来测量稳定性。

在另外的实施方案中,该液体洗涤剂组合物包含:在约1重量%和约50重量%之间的碱;在约1重量%和约10重量%之间的流变改性剂,这些该流变改性剂包含至少一种碱溶胀性聚合物(ASE)、至少一种疏水改性碱溶胀性聚合物(HASE)、和至少一种非离子烷基糖苷表面活性剂,其中ASE流变改性剂具有在约20,000至约300,000g/mol之间的分子量,并且其中HASE流变改性剂具有在约50,000至约500,000g/mol之间的分子量,并且其中HASE流变改性剂与ASE流变改性剂的比率为约0.5:1至约5:1;在约1重量%至约50重量%之间的非离子表面活性剂;在约10重量%至约80重量%之间的水;及任选地螯合掩蔽剂、螯合剂、助剂和/或水溶助剂中的至少一种;其中该组合物具有在约500至约2500cPs之间的粘度。

在另外的实施方案中,这些液体洗涤剂组合物是通过在分批过程中将各组分混合的过程而生产。在各实施方案中,该过程不包括预混合和/或用于该配制物的均质机。

在其他实施方案中,对纺织品进行洗涤的方法包括:提供根据本文中的实施方案所描述的液体洗涤剂组合物;及在机构或家用洗衣机中对纺织品进行洗涤。在各实施方案中,所述方法还包括(a)在使用的时间点用水稀释该液体洗涤剂组合物;和/或将漂白组合物添加到该液体洗涤剂组合物中或者添加到经稀释的使用组合物中。

在其他实施方案中,分配用于洗涤纺织品的液体洗涤剂组合物的方法包括:将根据本文中各实施方案所描述的液体洗涤剂组合物分配入洗衣机中,其中洗衣机是机构或家用洗衣机。

虽然公开了多个实施方案,但基于揭示并描述说明性实施方案的以下详细说明,其他实施方案对于本领域技术人员而言将变得显而易见。因此,附图和详细描述被看作在本质上是说明性的而不是限制性的。

附图说明

图1-图2示出了根据本文中所公开的配制物实施方案的对HASE和ASE聚合物进行测试的结果,连同以及与或不与非离子烷基糖苷表面活性剂一起在第5周在40℃下乳液相分离的百分比。

下面将参照附图来详细地描述本发明的各种实施方案,其中在所有的若干视图中类似的附图标记代表类似的部件。对各种实施方案的引述并不限制本发明的范围。本文中给出的附图不是对根据本发明的各种实施方案的限制而是用于对本发明的示例性说明。

具体实施方式

这些实施方案并不局限于特定的制作方法和/或用于稳定化洗涤剂组合物的配制物,即碱性衣物洗涤剂,这些洗涤剂可以变化并且是本领域技术人员所知悉的。已出人意料地发现,碱溶胀性聚合物(ASE)与疏水改性碱溶胀性聚合物(HASE)的共混物提供稳定的乳液洗涤剂组合物并且无需用于其生产的预混合、均质机和研磨过程,从而提供用于包括织物和纺织品洗涤的使用用途的有利洗涤剂组合物。在另一个方面,稳定乳液洗涤剂组合物的实施方案有利地不含有交联或部分交联的聚丙烯酸类和/或聚甲基丙烯酸类。

还应当理解的是,本文中使用的所有术语只是为了描述具体实施方案的目的,而并非意图是局限于任何方式或范围。例如,如本说明书和所附权利要求中使用的单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“该(the)”可以包括复数所指对象,除非上下文另有清楚的说明。此外,所有的单位、前缀和符号可以以其国际单位制所接受的形式而表示。在说明书中所陈述的数值范围包含在限定范围内的数字。在整个的本公开中,各种方面是以范围格式而给出。应当理解的是,采用范围格式的描述仅仅是为了方便和清楚,而不应被理解为对本发明范围的僵化限制。因此,对范围的描述应当被认为具有具体公开的所有可能的子范围以及在该范围内的单独数值(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。

因此可更容易地理解,本发明首先定义了某些术语。除非另有定义,本文中使用的所有技术和科学术语具有与实施方案所属领域的技术人员通常所理解的相同的含义。类似的、经修改的、或等同于本中所描述方法和材料的许多方法和材料可以在不进行过度实验的情况下用于各实施方案的实施,但本文中描述了优选的材料和方法。在对实施方案进行描述和提出专利保护中,以下的术语将根据下面所陈述的定义而使用。

如本文中所使用的术语“约”指代可以出现的数量中的变化,例如,通过用于在现实世界中制作浓缩液或使用溶液的典型测量和液体处理步骤;通过在这些步骤中的疏忽误差;通过制造、来源、或者用于制造这些组合物或执行这些方法的各成分的纯度中的差异等。术语“约”也包括由于用于由特定初始混合物所形成组合物的不同平衡条件而发生变化的量。无论是否被术语“约”所修饰,权利要求包括这些数量的等同物。

术语“活性物”或“活性物百分比”或“活性物重量百分比”或“活性物浓度”在本文中可互换地使用,并且指代参与清洗的各成分的浓度,该浓度表示为减去惰性成分(如水或盐)的百分比。

如本文中所使用的术语“不含(free)”是指完全地缺少该组分或者具有少量组分的组合物使得该组分不影响该组合物的性能。该组分可作为杂质或者作为致污物而存在,并且应小于0.5重量%。在另一个实施方案中,该组分的量小于0.1重量%,而在另一个实施方案中该组分的量小于0.01重量%。

术语“表面活性剂(surfactant)”或“表面活性剂(surface active agent”是指当被添加到液体中时改变该液体在表面处的百分比的有机化学品。

如本文中所使用的术语“重量百分比”、“重量%”、“基于重量的百分比”、“基于重量的%”及它们的变体,是指该物质除以该组合物的总重量并乘以100的物质浓度。可以理解的是,如这里所使用的“百分比”、“%”等意图是与“重量百分比”、“重量%”等为同义。

这些方法和组合物可包含、基本上由组成、或者由组成这些组分和成分以及本文中所描述的其他成分。如本文中所使用的“基本上由组成”表示这些方法和组合物可包含另外的步骤、组分或成分,但如果仅有另外的步骤、组分或成分则不实质地改变提出专利保护的方法和组合物的基本和新的特性。

洗涤剂组合物

根据各实施方案,这些洗涤剂组合物包含高碱性和高表面活性剂浓度以及流变改性剂的稳定化共混物,即碱溶胀性聚合物(ASE)与疏水改性碱溶胀性聚合物(HASE)的共混物。这些碱性洗涤剂组合物可以包含另外的功能成分并且可以以浓缩液或使用组合物的形式而提供。在各实施方案中,这些洗涤剂组合物不需要并且/或者采用阳离子表面活性剂,这些表面活性剂是用于通过使流变改性剂共混物稳定化而使乳液组合物稳定化。表1中以重量百分比来显示示例性的洗涤剂组合物。

表1

这些液体洗涤剂组合物具有在约500和2500cPS之间、优选地在约500和2000cPS之间、优选地在约1000和2000cPS之间、或者更优选地在约700和1500cPS之间的粘度范围(以50每分钟转数(RPM)在带3号主轴的Brookfield RVT粘度计中在环境温度或25℃下进行测量)。有利地,该粘度允许该液体洗涤剂浓缩液利用倾倒和/或各种泵送装置而进行分配并且无需使用用于高粘度液体的经改进泵送装置。

这些洗涤剂组合物是不透明的非常粘稠的分散体。这些洗涤剂组合物可包含浓缩液组合物或者可加以稀释以形成使用组合物。一般来说,浓缩液是指意图用水加以稀释以提供使用溶液的组合物,该使用溶液与物体接触以提供期望的清洗。

有利地,这些洗涤剂组合物是稳定的可流动乳液,这些流动乳液在贮存期间或者当暴露于非常不同的温度范围时不经历相分离。在一个方面,这些洗涤剂组合物在室温下贮存时不经历相分离达至少6个月的时间段。在一个方面,这些洗涤剂组合物在40-50℃下贮存和/或在2-10℃之间的冷藏贮存期间不经历相分离达至少8周的时间段(这也是6个月室温稳定性的例证)。如本文中所提及的缺少相分离则得到在该时间段中且在限定的温度条件下小于5%、优选地小于4%的洗涤剂组合物的分离所证实。

碱源

该液体洗涤剂组合物包含一种或多种碱源。碱源可以是与该洗涤剂组合物的其他组分相容的任何碱源。示例性的碱源包括碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐类、碱金属硅酸盐、碱金属盐、磷酸盐类、胺类、及它们的混合物,优选地碱金属氢氧化物包括氢氧化钠、氢氧化钾、和氢氧化锂或者它们的混合物,最优选的是氢氧化钠和/或氢氧化钾。

该液体洗涤剂组合物可以包括浓缩液以及高碱性使用溶液,因为它含有大量的碱源。当把水添加到该洗涤剂组合物中以形成使用溶液时,该碱源控制所形成溶液的pH值。该使用溶液的pH值必须维持在碱性范围内,从而提供充分的去污性能。此外,该使用溶液的pH值也可用于用该洗涤剂组合物所清洗衣物的微生物计数(如细菌、真菌、病毒和孢子)的优化减少。该使用溶液的pH值是在大约9和大约14之间。具体地,该使用溶液的pH值是在约10和约14之间。更具体地,该使用溶液的pH值是在约10和约13之间。在一个特别优选的实施方案中,该使用溶液的pH值为约10.5至约12并且浓缩液的pH值为至少约13或更高。

示例性的碱金属氢氧化物包括:氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂。然而,最优选的是氢氧化钠。碱源(优选地碱金属氢氧化物)可以以多种形式而包含,包括例如以溶解于水溶液的实心珠或者其组合的形式。碱金属氢氧化物是以具有各粒度的混合的微丸或珠的形式,或者以水溶液的形式(例如作为约45重量%、约50重量%和约73重量%的溶液的形式)而购得。

示例性的碱金属盐包括碳酸钠、磷酸三钠、碳酸钾、及它们的混合物。

示例性的磷酸盐类包括:焦磷酸钠、焦磷酸钾、及它们的混合物。

示例性的胺类包括选自包括:三乙醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺、及它们的混合物的群组的烷醇胺。

在一些实施方案中,碱源是以至少约1重量%至约70重量%、约1重量%至约60重量%、约1重量%至约50重量%、约10重量%至约50重量%、约10重量%至约40重量%、或约20重量%至约40重量%的量而包含于该洗涤剂组合物中。另外,不受到本发明的限制,所叙述的所有范围包含限定该范围的数字并且包括在所限定范围内的各整数。

流变改性剂

该液体洗涤剂组合物包含至少两种流变改性剂的共混物。这些流变改性剂包含碱溶胀性聚合物(ASE)与疏水改性碱溶胀性聚合物(HASE)的共混物。除了ASE和HASE聚合物流变改性剂以外,这些流变改性剂优选地还包含烷基糖苷表面活性剂。

HASE也可被称为疏水改性碱溶胀性乳液聚合物并且在本文中同义地被提及。HASE聚合物是由酸/丙烯酸酯共聚物骨架而合成并且包括通过乳液聚合而制作的乙氧基化hydrophone。参见罗门哈斯公司的Acusol流变改性剂产品说明书(2008年5月),该说明书的全部内容以引用的方式并入本文中。示例性的HASE聚合物流变改性剂具有以下的化学式:

其中R是氢或者C1-C6烷基;其中R1是氢或者C1-C6烷基;其中R2是在C4–C24范围内的合适的疏水性烷基,其中烷基可以被烷氧基化,该烷氧基化可以包括乙氧基化、丙氧基化或者它们的组合,并且烷基化可以达到在1和60之间、更优选地在10和50之间的程度;并且其中R3可以是氢或者C1–C6烷基中的任一种。包含R、R

合适的HASE聚合物可以具有在约50,000至约500,000g/mol范围内的分子量,其中x:y的比率是在约1:20至约20:1的范围内,x:w的比率是在约1:20至约20:1的范围内,并且x:z的比率是在约1:1至约500:1的范围内。根据以上化学式的市售HASE聚合物流变改性剂的例子是以商品名Acusol 801S、Acusol 805S、Acusol 820、和Acusol 823而销售。优选的HASE聚合物流变改性剂是以商品名Acusol 805S和820而销售。在其他的实施方案中,HASE聚合物流变改性剂具有在约30cPS和500cPS之间、优选地在约40cPS和400cPS之间、或者最优选地在约100cPS和300cPS之间的动态(绝对)粘度范围。

另外的HASE聚合物流变改性剂可包括,例如可从Solvay公司以商品名Rheomer(例如Rheomer 33T)购得的聚合物、可从Lubrizol公司以商品名Novethix(例如Novethix L-10)购得的聚合物、可从BASF公司以商品名Rheovis(例如,Rheovis AT-120)购得的聚合物、可从BYK公司以商品名Optiflo HV-80购得的聚合物、以及可从Scott Bader公司以商品名Texicryl购得的聚合物。

一种或多种HASE聚合物流变改性剂可以包含于这些洗涤剂组合物中。有利地,HASE聚合物流变改性剂经过多种作用机制而增稠,包括电荷诱导的聚电解链扩展及扩展hydrophone基的结合。HASE聚合物可以在不制备单独增稠剂溶液(即,预混液)的情况下直接地添加到洗涤剂配制品中。粘度是由是阴离子带电且是水溶性的无机碱类或有机胺类而形成;它们由于电荷-电荷排斥而溶解并膨胀并且立刻变稠。当这些聚合物膨胀时,疏水性侧基在该配制品中形成结合,例如与其他聚合物、表面活性剂、微粒、乳液液滴和染料。这些HASE聚合物经过此类型的缔合结构而变稠。

ASE也可被称为碱溶胀性乳液聚合物,并且在本文中同义地被提及。ASE聚合物是由酸和丙烯酸酯共聚单体通过乳液聚合而合成。示例性的ASE聚合物流变改性剂具有以下化学式:

其中R和/或R1是氢、CH

另外的ASE聚合物流变改性剂可包括例如可从BASF公司以商品名Rheovis(例如Rheovis AS-1125)购得的聚合物、及可从Scott Bader公司以商品名Texicryl购得的聚合物。

可以将一种或多种ASE聚合物流变改性剂包含于该洗涤剂组合物中。有利地,可以在不制备单独增稠剂溶液(即,预混合)的情况下将这些ASE合物流变改性剂直接地添加到这些洗涤剂配制品中。通过用碱源调节pH值而形成浓度,因为这些聚合物含有羧基,这些羧基在中和时膨胀。在不受到具体作用机制约束的情况下,这些聚合物经由非缔合机制)(即不与表面活性剂结构、微粒或者水溶性乳液滴相互作用)而变稠。该ASE聚合物通过连续相中的链缠结而变稠。

在一个方面,流变改性剂包括烷基糖苷表面活性剂。合适的烷基多糖苷类包括但不限于烷基多糖苷类。烷基多糖苷类是具有增稠、湿润和去污性能的生物基非离子表面活性剂。市售的烷基多糖苷类类可含有各碳长度的共混物。示例性的烷基多糖苷类包括含有小于C16的碳链长度的烷基多糖苷类。在一个实施例中,合适的烷基多糖苷类类包括主要含有C8-C16或C12-C16烷基多糖苷类的C8-C16烷基多糖苷类与烷基多糖苷类的共混物。合适的市售烷基聚葡萄糖苷类包括可从BASF公司购得的Glucopon 625UP。在一些实施方案中,烷基多糖苷类表面活性剂是以至少约0.01重量%至约5重量%、约0.1重量%至约5重量%、约0.1重量%至约3重量%、约0.1重量%至约1重量%、约0.1重量%至约0.5重量%的量而包含于该洗涤剂组合物中。在一些实施方案中,这些流变改性剂(HASE:ASE聚合物与任选地烷基多糖苷类的组合)是以至少约0.01重量%至约10重量%、约0.1重量%至约10重量%、约0.5重量%至约10重量%、约1重量%至约10重量%、约1重量%至约8重量%、约1重量%至约7重量%、或者约1重量%至约6重量%的量而包含于该洗涤剂组合物。另外,在不受到本发明限制的情况下,所陈述的所有范围包含限定该范围的数字并且包括在所限定范围内的各整数。

在一些实施方案中,这些洗涤剂组合物包含在约0.5%至约5%之间、在约1%至约3%之间、在约1.4%至约1.8%之间的活性量的流变改性剂。另外,在不受到本发明限制的情况下,所陈述的所有范围包含限定该范围的数字并且包括在所限定范围内的各整数。

在一些实施方案中,HASE流变改性剂与ASE流变改性剂的比率为约0.1:1至约10:1、优选地约0.5:1至约5:1、或者在约0.5:1至约2:1之间。另外,在不受到本发明的限制的情况下,所陈述的所有范围包含限定该范围的数字并且包括在限定范围内的各整数。聚合物流变改性剂的一个优选组合包括Acusol 805和/或820与Acusol 830。

非离子表面活性剂

这些洗涤剂组合物包含至少一种非离子表面活性剂。适合用于洗涤剂组合物的非离子表面活性剂包括合成或天然醇类,这些醇类被烷氧基化(用乙烯和/或丙烯和/或丁烯氧化物)以获得多种C6-C24醇乙氧基化物和/或丙氧基化物和/或丁氧基化物(优选地具有1至20个亚烷基氧化物基(优选地2至20亚烷基氧化物基)C6-C14醇乙氧基化物和/或丙氧基化物和/或丁氧基化物;具有1至100氧化乙烯基(优选地约12至约20氧化乙烯基)的C6-C24烷基苯酚乙氧基化物(优选地C8-C10烷基苯酚乙氧基化物);及具有1至20个糖苷基(优选地9至20个糖苷基)的C6-C24烷基多糖苷类(优选地C6-C20烷基多糖苷类)。

用作表面活性剂的合适的烷氧基化表面活性剂包括EO/PO嵌段共聚物,如普朗尼克和反相普朗尼克表面活性剂;醇烷氧基化物,如Dehypon LS-54(R-(EO)

其他的合适烷氧基化表面活性剂包括近似和二级醇乙氧基化物(脂肪醇乙氧基化物,例如,十三烷醇烷氧化物、氧化乙烯加成物)、烷基苯酚乙氧基化物、乙氧基/丙氧基嵌段表面活性剂等。优选的直链和二级醇乙氧基化物(脂肪醇乙氧基化物,例如十三烷醇烷氧基化物、氧化乙烯加成物)的例子包括5摩尔直链一级12-14碳数醇的乙氧基化物(C12-14H

市售的非离子表面活性剂的其他例子包括:用3摩尔的氧化乙烯乙氧基化的月桂醇(EO)、用3摩尔EO乙氧基化的椰油醇、用5摩尔EO乙氧基化的硬脂醇、用7摩尔的EO乙氧基化的混合C12-C15醇、用7摩尔EO乙氧基化的混合二级C11-C15醇、用6摩尔EO乙氧基化的混合C9-C11直链醇,等。在优选的实施方案中,该非离子表面活性剂在烷基中具有8至15个碳原子。当使用此烷基时,非离子表面活性剂是用7摩尔EO乙氧基化的混合C12-C15醇。在其他实施方案之间,它包含醇烷氧基化物,具体地醇乙氧基化物和丙氧基化物,特别是混合乙氧基化物与丙氧基化物,具体地包含3-7各氧化乙烯(EO)单元和3-7个氧化丙烯(PO)单元。在其他实施方案中,它包含醇烷氧基化物,具体地C12-C15醇,具体地包含3-20氧化乙烯(EO)单元,优选地包含5-12氧化乙烯(EO)单元,进一步优选地包含5-10个氧化乙烯(EO)单元,具体地包含7或8个氧化乙烯(EO)单元,如可从BASF公司购得的Lutensol TO。

在一个实施方案中,将高级乙氧基化醇类包含于该洗涤剂组合物中,具体地l直链醇和/或支链醇,优选地含有8至18个碳原子,和3至40个氧化乙烯基(3-40EO),优选地6至30氧化乙烯基(6-30EO),进一步优选地7至20个氧化乙烯基(7-20EO)、更优选地8至10个氧化乙烯基(8-10EO)、及最优选的8氧化乙烯基(8EO)、或者可含有它们的混合物。醇基团可以是直链的、分支的,或者可含有混合物。尤其优选的乙氧基化醇类是具有12至18个碳原子的直链或支链的醇基团的醇乙氧基化物,例如选自椰油醇、棕榈醇、牛脂醇或油醇,含有8至18个碳原子、及3至40个2氧化乙烯基(3-40EO)、优选地6至30个氧化乙烯基(6-30EO)、进一步优选的7至20氧化乙烯基(7-20EO)、更优选的8至10个氧化乙烯基(8-10EO)、最优选的8个氧化乙烯基(8EO)、或者可含有混合物。一个示例性的优选非离子表面活性剂是具有6EO至14EO、优选地7EO至10EO、和最优选的9EO的异十三醇,或者可含有它们的混合物。

用作表面活性剂的稳定烷氧基化表面活性剂还包括格尔伯特醇乙氧基化物,如以商品名Lutensol XP或M从BASF公司购得的。格尔伯特反应醇类的自缩合,通过此方法形成有支链烷基链的醇类。该反应序列与醛醇缩合有关并且在高温下在催化条件下发生。该产物是反应物的分子量的两倍减去1摩尔水的支链醇。该反应通过若干相继的反应步骤而开始。首先,将醇氧化成醛。然后,质子提取后发生醇醛缩合。其后,将醇醛产物脱水并且发生烯丙基醛的氢化。这些产物被称为格尔伯特醇类,并且通过使用即氧化乙烯或氧化丙烯的烷氧基化而进一步反应形成非离子的烷氧基化格尔伯特醇。

在一些实施方案中,将非离子表面活性剂以至少约1重量%至约70重量%、约10重量%至约70重量%、约10重量%至约50重量%、或者约20重量%至约50重量%的量包含于洗涤剂组合物中。

另外的功能成分

可以将该洗涤剂组合物的各组分进一步与适合于本文中所公开用途(包括衣物洗涤剂)的各种功能性组分加以合并。在一些实施方案中,包含碱、流变改性剂、水和表面活性剂的这些碱性洗涤剂组合物构成大量、或者甚至几乎全部的洗涤剂组合物的总重量。例如,在一些实施方案中,将较少或没有另外的功能成分设置在其中。

在其他实施方案中,可将另外的功能成分包含于这些洗涤剂组合物中。功能性成分给这些组合物提供期望的特性和功能。为了本申请的目的,术语“功能性成分”包括当分散于或溶解于使用溶液和1/或浓缩液溶液(如水溶液)中时提供在特定用途中的有利特性的材料。下面更详细地论述了功能性材料的一些具体例,尽管特定论述材料是仅通过举例而给出,并且可使用种类广泛的他功能成分。例如,下述的许多功能材料与清洗中所使用材料是有关的。然而,其他实施方案可包括用于其他用途的使用的功能性成分。

在一些实施方案中,这些洗涤剂组合物可包含光学增亮剂、消泡剂、土壤抗再沉淀剂、漂白剂、溶解度调节剂、分散剂、金属保护剂、稳定剂、腐蚀抑制剂、助剂/螯合剂/螯合剂、酶类、美感增强剂(包括香料和/或染料)、另外的流变和/或溶解度调节剂或者增稠剂、水溶助剂或耦合剂、缓冲剂、溶剂、另外的清洗基等。

这些另外的成分可以预先用洗涤剂组合物进行配制,或者在这些组合物添加之前、之后或者大致地同时添加到使用溶液中。另外,这些组合物可以连同一种或多种常规的清洗剂和/或漂白剂而使用。

根据本发明的各实施方案,可以在组合物中以约0重量%至约90重量%、约0重量%至约75重量%、约0重量%至约50重量%、约0.01重量%至约50重量%、约0.1重量%至约50重量%、约1重量%至约50重量%、约1重量%至约30重量%、约1重量%至约25重量%、或者约1重量%至约20重量%的量提供各种另外的功能成分。另外,在不受到本发明的限制的情况下,所陈述的所有范围包限定该范围数字并且包括在限定范围内的各整数。

水溶助剂

在一个优选实施方案中,将水溶助剂包含于该洗涤剂组合物中。可使用任何合适的水溶助剂。在一个方面,水溶助剂是C1-C10醇或二醇。示例性的C1-C10醇类包括例如:甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正癸醇、苯甲醇及其衍生物。示例性的二醇类包括例如:乙二醇、丙二醇、己二醇、3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、甘油乙基己基甘油基醚等、或者它们的组合。根据这里所公开的液体组合物,可以使用各种其他水溶助剂。

在各示例性实施方案中,将水溶助剂以约0.1重量%至约10重量%、约1重量%至约10重量%、约1重量%至约8重量%、或者约2重量%至约8重量%的量包含于这些洗涤剂组合物。

螯合剂/掩蔽剂

在一个优选实施方案中,将螯合掩蔽剂/螯合剂/助剂包含于该洗涤剂组合物中。一个示例性类型包括氨基羧酸酯类或者氨基羧酸型螯合剂,包括酸类或它们的碱金属盐,例如,氨基乙酸盐及它们的盐。合适的氨基羧酸酯类包括:N-羟基乙基氨基二乙酸;羟基乙二胺四乙酸、氨三乙酸(NTA);乙二胺四乙酸(EDTA);N-羟乙基-乙二胺三乙酸(HEDTA);二乙三胺五乙酸(DTPA);乙二胺-四丙酸三乙四胺六乙酸(TTHA)、和丙氨酸-N,N-二乙酸;谷氨酸、N,N-二乙酸(GLDA)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、亚氨基二琥珀酸盐(IDS)等、及各自的碱金属、铵及其取代铵盐、及它们的混合物。合适的市售MGDAs包括但不限于可从BASF公司购得的Trilon M。可也使用生物基氨基羧酸酯类,如GLDA。

其他合适的螯合剂/掩蔽剂包括水溶性聚羧酸酯聚合物。这种均聚合和共聚合的螯合剂/掩蔽剂包括带侧向(--CO

氨基膦酸盐类是也适合用作螯合剂/掩蔽剂,并且包括例如乙二胺四亚甲基膦酸盐类、次氨基三亚甲基膦酸、和二乙三胺膦酸。这些氨基膦酸类通常含有具有少于8个碳原子的烷基或链烯基。这些也可以包括膦酸或者膦酸盐。合适的磷酸类和膦酸盐类包括1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸(HEDP);乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP);二乙三胺五甲叉膦酸(DETPMP);环己烷-1,2-四亚甲基膦酸;氨基[三(亚甲基膦酸)];乙二胺四亚甲基膦酸;2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸;或者它们的盐类,如碱金属盐、铵盐、或烷基醇胺盐类,如一、二、或四乙醇胺盐;吡啶甲酸、吡啶二羧酸或者它们的混合物。

在各示例性实施方案中,将螯合掩蔽剂/螯合剂以约0重量%至约25重量%、约0.1重量%至约20重量%、约0.1重量%至约10重量%、约1重量%至约8重量%、约2重量%至约8重量%、或者约3重量%至约8重量%的量包含于洗涤剂组合物。

在各示例性实施方案中,将螯合掩蔽剂/螯合剂的组合以约0.1重量%至约25重量%,约0.1重量%至约20重量%、或者约0.1重量%至约10重量%的量包含于这些洗涤剂组合物中。在其他的示例性实施方案中,氨基羧酸酯与聚羧酸酯聚合物螯合掩蔽剂/螯合剂的组合是以约0.1重量%至约25重量%、约0.1重量%至约20重量%、或者约0.1重量%至约10重量%的量而提供。

光学增亮剂

可以将光学增亮剂包含于这些洗涤剂组合物中。光学增亮剂也被称为荧光增白剂或者荧光增亮剂。将增亮剂添加到衣物洗涤剂中以代替在洗涤期间被除去的增白剂并且用以使衣物看上去更干净。光学增亮剂可包含染料,该染料吸收在电磁光谱的紫外和紫色区(通常340-370nm)中的光并且在蓝色区(通常为420-470nm)中重发射光。这些添加剂经常是用于增强织物的颜色外观,从而导致被人感知的“增白”效果,从而通过增加被反射蓝光的总量而使得材料看上去黄色较浅。在一些实施方案中,将光学增亮剂以约0.1至约5重量%、约0.15至约3重量%、或者约0.2至约2重量%的量包含于这些组合物中。

合适光学增亮剂的例子是市售的并且将由本领域技术人员所知悉,包括二苯乙烯的衍生物、吡唑啉、羧酸、甲川菁类、二苯并噻吩-5,5-二氧化物、唑类、5-和6元环杂环、和其他各种试剂。合适的市售任选增亮剂的例子包括以商品名Tinopal可从BASF公司购得的。光学增亮剂的例子也公开于“荧光增亮剂的生产和用途”,M.Zahradnik,由John Wiley&Sons出版,纽约(1982年),和美国专利第9,752,109号,这些文献的全部内容以引用的方式并入本文中。

任选地也将美感增强剂如着色剂和香精加入到这些洗涤剂组合物中。可用于酸性清洗组合物的香精或香料包括但不限于液体香料。

应当理解的是,作为洗涤剂组合物的溶液或浓缩液的一部分而提供的水可以相对地无硬度。预期可以将水去离子化,以除去大部分的水中的溶解固体。然后将浓缩液用在稀释的场所或部位可提供水的加以稀释并且该水可根据场所而含有变化水平的硬度。尽管软化或去离子是对于配制该浓缩液是优选的,但用尚未被去离子的水来配制该浓缩液。也就是说,可以用包含溶解固体的水来配制该浓缩液,并且可以用可以被定性为硬水的水来配制。

制作的方法

有利地,洗涤剂组合物可以通过简单的液体分批混合过程而制造。作为另一个益处,该分批混合过程不包括用于配制品的预混合、研磨步骤和/或均质机。此外,洗涤剂组合物的配制品能够克服峰值粘度,这些峰值粘度将会需要额外的能量输入并且/或者作为在碱源之前加入到流变改性剂(例如HASE聚合物/ASE聚合物)和表面活性剂中的分批混合过程的结果而在加工机器中发生变化,。如本文中所示,该洗涤剂组合物的稳定性受到在将碱添加到分批混合过程之前这些表面活性剂与这些流变改性剂相互作用的能力的影响。在上述过程之后,提供稳定的洗涤剂组合物,使得这些乳液是稳定的。

这些稳定的组合物是不透明的乳液,其中这些液体组合物在环境温度下稳定达至少6个月(或者如在50℃下1达8周的加速稳定性条件所测量),并且其中根据小于5%相分离对稳定性进行测量。有利地,在贮存期间或者当暴露于非常不同的温度范围时,这些稳定的乳液不经历或仅略微经历相分离。

使用的方法

这些洗涤剂组合物适合于各种使用用途。衣物洗涤剂是这些组合物的尤其优选的使用用途。然而,可以应用另外的清洗用途,其中存在对于流变改性剂包装的需要以提供含有非离子表面活性剂和碱源和/或助剂的成品洗涤剂配制品。例如,可以使用用于硬质表面清洗、膜清洗、纸加工和/或水处理及各种衣物用途的洗涤剂组合物。理想的是,使用所采用流变改性剂套件,利用常规的分配手段(如泵)将这些洗涤剂组合物均匀地分配。

可以利用多种方法将这些洗涤剂组合物涂覆于表面上。这些方法可以通过使物体或表面与洗涤剂组合物接触而在物体、表面等上运作。接触可以包括用于涂覆粘稠液体的许多方法中的任意方法,比如泵送该组合物用于浓缩液的进一步使用和/或稀释,将物体浸入该组合物中,用该组合物或它们的组合对该物体进行泡沫或凝胶处理。在不受到本发明的限制的情况下,可通过任何将粘稠液体组合物涂覆于物体的的常规方法或装置将浓缩液或使用体组合物涂覆于物体上或者使其与物体接触。例如,可以用该液体组合物擦拭表面、用该液体组合物对表面进行喷涂、在表面上形成泡,并且/或者将表面浸入该液体组合物中,或者使用由浓缩液的液体组合物制成的液体组合物。可以将这些液体组合物喷涂于、形成泡沫于、或擦拭于表面上;可以使该化合物在表面上方流动,或者可以将该表面浸入该化合物中。接触可以是手动或者通过机器。

洗涤剂组合物与表面或物体接触达充分量的时间以清洁表面或物体。在一个方面,使该表面或物体与洗涤剂组合物接触达至少约1分钟、或者至少约10分钟。在使用时可以将洗涤剂组合物或者浓缩液溶液涂覆于需要清洗的表面或物体上。

实施例

本发明的实施方案进一步被限定于以下的非限制性实施例中。应当理解的是,这些实施例,虽然揭示了本发明的某些实施方案,但只是通过说明而给出。从以上的论述和这些实施例中,本领域技术人员可以确认本发明的基本特性,并且在不背离其精神和范围的前提下,可以作出本发明实施方案的各种变更和修改以使其适应各种用途和条件。因此,除了本文中所图示和描述的内容以外,基于前面的描述,本发明实施方案的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。这种修改也旨在落在所附权利要求的范围内。

下列成分被使用于各实施例中:

Acusol 830(28%)–ASE-丙烯酸碱溶胀性乳液共聚物、2-丙酸、2-甲基-、与2-丙酸乙酯的聚合物

Acusol 805S(28%)–HASE-疏水改性丙烯酸基碱溶胀性乳液

Acusol 820(30%)–HASE-缔合阴离子丙烯酸疏水改性碱溶胀性乳液

Glucopon 625UP(50%)-C12-16烷基聚葡萄糖苷非离子增稠表面活性剂

聚丙烯酸酯–丙烯酸聚合物(~4500分子量)

直链醇乙氧基化物–非离子LAE表面活性剂,C12-14,7EO

支链醇乙氧基化物–非离子醇乙氧基化物,异十三醇,9EO

螯合剂–甲基甘氨酸二乙酸

实施例1

对表2中所示的一系列ASE和HASE聚合物和表面活性剂进行了评估,从而为该液体产品提供在约500cPs至约2500cPs之间的期望最终产品粘度。

表2

对以下在表3中所概述的聚合物进行了评估,并且将结果包括在表3中并描绘于图1-图2中。

表3

对各配制物粘度、稳定性和分离进行了评估。以如下方式通过QATM084利用玻璃罐稳定性测试对粘度进行了测定:

将各样品分派到多个玻璃罐/小瓶中并且在室温、40℃和50℃下放置。在不同的时间点,通过评估外观(颜色、可见分离、其他观察项目)对稳定性进行了评估并且对分离%进行了测定(如果有的话)。通过测量分离层的高度(通常是在底部的不透明层)和在所有样品上方的高度而对分离%进行了测定。下面示出了用于计算的公式:

分离%=底层的高度(mm)/样品的高度(mm)*100%

在第1周、第5周和第9周对在不同贮存条件下各样品的分离%进行了测量。如在图1-图2的y-轴上所示,当分离百分比增加时存在较不稳定的乳液。

这些结果表明,当把非离子烷基糖苷表面活性剂Glucopon包含于这些配制品中时存在更大的增加量及HASE与ASE聚合物的比率的能力。如图所示,Glucopon的存在提高了2:1HASE:ASE配制品的稳定性,而无Glucopon的配制品显示使用1:1HASE:ASE配制品的最佳稳定性。如表3中所示,粘度通常随着HASE:ASE的比率提高而增加。这证明了具有所有三种流变聚合物的配制品及更大浓度HASE:ASE聚合物的混合物还包含Glucopon的进一步偏向。

具有小于约5%的分离百分比及优选地约0%至约2%的结果是优选的配制品。

实施例2

主要组分的混合顺序被证明影响配制品的稳定性和粘度。这是通过用相同的化学组合物(表4)制备各批次但按不同的混合顺序添加主要组分而得到证明。主要的组分被分为流变改性剂、非离子表面活性剂、和氢氧化钠。利用6种不同的混合顺序制作各批次,并且就这些混合顺序而言,该产品只有当在NaOH碱之前将流变改性剂(例如HASE/ASE聚合物)和表面活性剂两者同时添加到该批次时才是稳定的。这证明稳定性受到在添加碱之前表面活性剂与流变改性剂相互作用的能力的影响。

表4

表5

实施例3

可以将水溶助剂添加到含有ASE聚合物和HASE聚合物共混物的各配制品中,从而达到该液体产品的在约500cPs至约2500cPs之间的期望的最终产品粘度。该粘度的范围有利地允许这些产品是可倾倒的且可泵送的,这对于各种使用用途而言是理想的。在一个实施例中(表6),将己二醇添加到配制品中导致较高的最终产品粘度。此外,己二醇的添加也导致在混合期间较低的峰值粘度,这更好地便于制造。将粘度测量值示于表7中。

表6

表7

在各材料添加时并且在最终90:00混合之后对粘度进行了测量。使用BrookfieldRVT、3号主轴,以50rpm对粘度进行了测量。如表6中所示,水溶助剂的包含对最终液体产品的粘度和峰值度测量有显著影响。在配制品中ASE/HASE 1:1的聚合物比率的使用导致在使用己二醇水溶助剂的情况下更理想的粘度。在一个实施方案中,在苛性碱的添加之前添加己二醇(或其他水溶助剂,例如二丙二醇)在峰值混合阶段有利地提供较低的粘度并形成更加稳定的产品。

应当理解的是,虽然已结合详细说明了描述本发明,但前面的描述是用来说明而不是限制本发明的范围,该范围是由所附权利要求的范围所限定。其他的实施方案、优点和修改是在所附权利要求的范围内。另外,前面所论述的所有专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

在前面的描述或所附权利要求或附图中所公开的特征,以它们的具体形态或者在用于执行所公开功能的手段、或者用于获得所公开结果的方法或工艺方面,视情况,可单独地或者以这种特征的任意组合,被用于以其不同形态实现本发明。

相关技术
  • 用于使高碱性衣物洗涤剂稳定化的聚合物共混物
  • 阳离子聚合物用于改善衣物洗涤剂组合物的起泡特征的用途
技术分类

06120113280285