擦洗劑組合物的製作方法
2023-09-23 00:33:10 1
專利名稱：擦洗劑組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及適合清洗硬表面的含粒狀磨料的非液體擦洗組合物。
背景技術：
含粒狀磨料的硬表面清洗劑是眾所周知的。典型的組合物包括一種或多種溶解狀態的表面活性劑和分散在其中的許多磨料顆粒。在液體擦洗劑中使用的表面活性劑，包括烷基苯磺酸鹽，醇硫酸鹽，醇乙氧基化物，烷基醯氨基乙氧基化物，脂肪酸皂和仲烷基磺酸鹽。通常將這些表面活性劑組合連同電解質一起使用以形成懸浮體系，這在本領域中是眾所周知的。
溶劑是非擦洗劑組合物中眾所周知的組分。用於清洗組合物的典型溶劑包括醇類(如乙醇)，醚類(如丁基溶纖劑[TM])，鏈烷烴類(如Isopar L[TM])，酯類和萜烯類(如d-檸檬烯)。另一種已知類型的溶劑是烷醇胺類。歐洲專利EP503219A(PG)涉及一種含0.1-10％烷醇胺的清洗組合物。
非液體擦洗組合物也是已知的。這些組合物採取的形式有糊狀，凝膠狀和粉狀。這些組合物可包含表面活性劑，可包含相對低含量的水。用於這些組合物中典型的磨料包括方解石和白雲石。
發明簡述我們現已決定用顯著量的C2-C6烷醇胺和一種除烷醇胺以外的電解質鹼可以配製經改善的非液體擦洗劑。烷醇胺的存在是所需要的，因為由於鹼而使pH值升高時，烷醇胺不但可以作為溶劑，而且可作為另外的鹼有助於去除難對付的汙垢。因而本發明提供了一種有效清洗並且儲存穩定的擦洗劑。發明詳述本發明提供了一種非液體擦洗劑組合物，其包括a)50-99.5％重量的一種或多種粒狀磨料，b)0.5-15％重量的C2-C6烷醇胺，c)至少0.1％重量的除烷醇胺以外的電解質鹼，
d)任選0.1-20％重量的一種或多種表面活性劑，和e)任選0.1-20％重量的除水或烷醇胺之外的溶劑。
應該認為，在水存在下，即在使用過程中，鹼和烷醇胺的組合可改善清潔作用。
本發明還提供了一種輕垢清洗(即餐具洗滌)方法，該方法包括用本文公開的組合物清洗物件的處理步驟。
在本發明範圍內非液體擦洗劑涉及的產品形式為糊狀，凝膠狀或粉狀。磨料根據本發明，粒狀磨料相是組合物的必要組分。
顆粒相優選包括不溶於水的粒狀磨料。此外，磨料還可以是可溶的，並過量存在於組合物的水中，以致於超過磨料在含水相中的溶解度，從而使組合物中存在固體磨料。
適宜的磨料可以選自粒狀沸石，方解石，白雲石，長石，矽石，矽酸鹽，其它碳酸鹽，氧化鋁，碳酸氫鹽，硼酸鹽，硫酸鹽，以及聚合物，如聚乙烯。
優選用於通常用途組合物的磨料具有莫氏硬度為2-6，當然對於專門應用來說可以使用較高硬度的磨料。
優選的磨料平均(重均)粒徑為0.5-400微米，其值在約10-200微米是優選的。在此範圍內可以達到優良清洗性能與對底物較低損傷之間可接受的折衷方案。
產品中優選的磨料含量範圍為60-95％重量，優選範圍65-90％重量。產品的物理形式將受到存在的磨料含量的影響。一般來說，具有較高磨料含量的組合物為粉狀，而具有較低含量的那些為糊狀。準確地說，當存在的粒狀磨料隨含量降低使得粒狀磨料產品從粉狀變為糊狀時，要受到其它組分的影響。從以下描述的本發明優選實施例中可以看出，如果磨料含量低於80-90％重量時，組合物變為糊狀。
糊狀物的物理穩定性可以通過存在高含量的磨料而得到改善。在這種情況下，高含量的磨料要大於組合物總重量的80％。
最優選的磨料是碳酸鈣(方解石)，碳酸鈣和碳酸鎂的混合物(白雲石)，碳酸氫鈉，硫酸鉀，沸石，氧化鋁，水合氧化鋁，長石，滑石和矽石。
方解石，長石和白雲石以及它們的混合物因為其成本低、硬度和色澤適宜，是特別優選的。烷醇胺用於本發明組合物中的烷醇胺就其胺和羥基部分來說可以是單-或多-官能團的。優選的烷醇胺一般以式子表示為H2N-R1-OH，其中R1為具有2-6個碳原子的直鏈或支鏈烷基。優選的烷醇胺包括2-氨基-2-甲基-1-丙醇，一-，二-和三-乙醇胺，一-，二-和三-異丙醇胺，二甲基，二乙基或二丁基乙醇胺，和它們的混合物。
設想環狀烷醇胺，如嗎啉，也可使用。
特別適宜的烷醇胺包括2-氨基-2-甲基-1-丙醇，一乙醇胺和二乙醇胺。這些物質被認為對於頑固性或陳年汙垢具有改善清洗效果。這些物質當中2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)是特別優選的。
本發明組合物中一般烷醇胺含量為1-10％重量。由於成本的原因，而且由於這些物質可能與某些塑性物質起化學反應，因此不希望較高含量。特別優選使用2-氨基-2-甲基-1-丙醇，含量為2-6％重量。電解質鹼適宜的電解質鹼包括可溶性碳酸鹽和碳酸氫鹽，儘管並不排除使用氫氧化物和其它鹼性鹽。鹼金屬碳酸鹽是特別優選的，碳酸鉀是最優選的。
電解質的一般含量範圍是0.5-5％重量，1-2.5％重量是特別優選的。電解質的含量應使得組合物在使用時的pH值升高至烷醇胺的pKa以上，優選達到的pH值至少高於烷醇胺的pKa一個單位。測試pH值是否達到所希望的程度，可通過用水形成50％重量的組合物料漿並測量其pH值。
電解質可以在包含相對低含量磨料的組合物中起到進一步的作用，特別是當產品中的磨料含量低於75％和/或當產品是糊狀形式時。一般認為當組合物中的磨料含量降低時，組合物逐漸變得更不穩定，且組合物分離成兩相的趨勢增加。這可以通過使用碳酸鉀作為電解質並在組合物中加入水來克服。
在包含碳酸鉀和水的組合物中，優選的磨料物質為長石。一般認為碳酸鉀若和其它優選的磨料物質(特別是白雲石)之間的離子交換可導致組合物的逐漸緩衝，其可降低組合物的pH值，並最終減小其功效。表面活性劑根據本發明的組合物優選包括洗滌劑活性物，其一般選自陰離子和非離子洗滌劑活性物。表面活性劑不一定是組合物的必需組分，但其可提供一些使用者通常期望的泡沫，並可對某些汙垢提供附加的清洗效果。在某些情況下，表面活性劑的存在有助於產品的結構化。
適宜的陰離子洗滌活性化合物是有機硫反應產物的水溶性鹽，其分子結構中有含8-22個碳原子的烷基基團，和選自磺酸酯基或硫酸酯基和其混合物的基團。
適宜的陰離子洗滌劑的實例為醇硫酸鈉鹽和鉀鹽，特別是通過硫酸化高級醇得到的那些，該高級醇是由還原牛油或椰油甘油酯製成的；烷基苯磺酸鈉鹽和鉀鹽，如其中烷基含9-15個碳原子的那些；仲烷基磺酸鈉鹽和鉀鹽；烷基甘油醚硫酸鈉，特別是那些衍生自牛油和椰油的高級醇的醚；椰油脂肪酸單甘油酯硫酸鈉；1摩爾高級脂肪醇和1-6摩爾環氧乙烷反應產物的硫酸酯的鈉鹽和鉀鹽；烷基酚環氧乙烷醚硫酸酯的鈉鹽和鉀鹽，其具有1-8個單元的環氧乙烷分子，且其中烷基包含4-14個碳原子；用羥乙磺酸酯化並用氫氧化鈉中和的脂肪酸的反應產物，其中，舉例來說，脂肪酸衍生自椰油和其混合物。
優選的水溶性合成陰離子洗滌活性化合物是高級烷基苯磺酸鹼金屬(如鈉和鉀)鹽和鹼土金屬(如鈣和鎂)鹽，以及與烯基磺酸鹽和高級烷基硫酸鹽的混合物，和高級脂肪酸單甘油酯硫酸鹽。最優選的陰離子洗滌活性化合物是高級烷基芳族磺酸鹽，如烷基含6-20個碳原子的直鏈或支鏈高級烷基苯磺酸鹽，其中具體實例是高級烷基苯磺酸鈉鹽或高級烷基甲苯、二甲苯或苯酚磺酸鈉鹽，烷基萘磺酸鹽，二戊基萘磺酸銨，和二壬基萘磺酸鈉。
用於本發明洗滌劑組合物中的合成陰離子洗滌劑活性物的含量通常最高達20％，最優選2-15％重量。
適宜的非離子洗滌活性化合物可廣泛地定義為由親水性質的氧化烯基與脂族或烷基芳族性質的有機疏水化合物縮合而產生的化合物。與任意具體疏水基縮合的親水基或聚氧亞烷基的長度可以容易地加以調節，以產生具有所希望的親水和疏水分子之間平衡度的水溶性化合物。
具體實例包括具有8-22個碳原子的、直鏈或支鏈構型的脂族醇與環氧乙烷的縮合產物，如每摩爾椰油醇有2-15摩爾環氧乙烷的椰油環氧乙烷縮合物；烷基含6-12個碳原子的烷基酚與每摩爾烷基酚有5-25摩爾環氧乙烷的縮合物；乙二胺和環氧丙烷與環氧乙烷的反應產物的縮合物，該縮合物包含40-80％重量的聚氧乙烯基且分子量為5000-11000；結構為R3NO的叔胺氧化物，其中一個R基是8-18個碳原子的烷基，其它基團各自是甲基，乙基或羥乙基，例如二甲基十二烷基氧化胺；結構為R3PO的叔膦氧化物，其中一個R基是10-18個碳原子的烷基，其它基團各自是1-3個碳原子的烷基或羥烷基，例如二甲基十二烷基氧化膦；和結構為R2SO的二烷基亞碸，其中R基是10-18個碳原子的烷基，另一個是甲基或乙基，例如甲基十四烷基亞碸；脂肪酸烷醇醯胺；脂肪酸烷醇醯胺的氧化烯縮合物和烷基硫醇。
用於本發明洗滌劑組合物中的非離子洗滌劑活性物的含量通常為0.5-15％重量，優選為5-10％重量。
根據本發明的組合物還可能任選包括兩性的、陽離子的或兩性離子洗滌劑活性物。
可任選使用的適宜的兩性洗滌活性化合物是脂族仲胺和叔胺的衍生物，其含有8-18個碳原子的烷基，和被陰離子水溶性基團取代的脂基，例如3-十二烷基氨基-丙酸鈉，3-十二烷基氨基丙烷磺酸鈉和N-2-羥基十二烷基-N-甲基牛磺酸鈉。
適宜的陽離子洗滌活性化合物是具有8-18碳原子的脂基的季銨鹽，例如十六烷基三甲基溴化銨。
可任選使用的適宜的兩性離子洗滌活性化合物是脂族季銨、硫鎓和磷鎓化合物，其具有一個8-18碳原子的脂基和一個被陰離子水溶性基團取代的脂基，例如3-(N，N-二甲基-N-十六烷基銨)丙烷-1-磺酸鹽甜菜鹼，3-(十二烷基甲基硫鎓)丙烷-1-磺酸鹽甜菜鹼和3-(十六烷基甲基磷鎓)乙烷磺酸鹽甜菜鹼。
另外適宜的洗滌活性化合物的實例是在眾所周知的教科書Schwartz和Perry的「表面活性劑」，第I卷中和Schwartz，Perry和Berch的「表面活性劑和洗滌劑」第II卷中給出的通常用作表面活性劑的化合物。
用於本發明洗滌劑組合物的洗滌活性化合物的總含量通常為1.5-20％，優選2-15％重量。溶劑除AMP之外的溶劑可存在於本發明的組合物中，並且由於此原因它們的存在是優選的。
適宜的溶劑包括飽和和不飽和的、直鏈或支鏈的烴類，和/或具有下列通式的物質R1-O-(EO)m-(PO)n-R2，其中R1和R2獨立地是C1-7烷基或H，但二者不都是氫，m和n各自為0-5。
優選的溶劑選自C10H16萜烯，C10-C16直鏈烷烴，以及二醇醚。
適宜的二醇醚包括二乙二醇單正丁基醚，一乙二醇單正丁基醚，丙二醇正丁基醚和它們的混合物。
適宜的萜烯包括d-檸檬烯。優選的鏈烷烴包括可在市場上購得的物質』Shellsol-T』[TM]。
溶劑的一般含量範圍是1-15％重量。特別優選使用含量為1-3％重量的萜品。一些萜烯物質，如檸檬烯，具有另外的顯示防昆蟲優點。我們測定出萜烯物質在使用中的pH值低於11時具有較好的性能。直鏈烷烴的使用量可以比萜烯高，因為這些物質不會侵蝕塑料。一般認為鏈烷烴在使用中的pH值高於11時具有較好的性能。
二醇醚比其它溶劑較為優選，其在產品中的一般含量是5-10％重量，二乙二醇單正丁基醚是特別優選的。
優選烷醇胺與溶劑的比例範圍是3∶1-1∶3，比例為1∶1-1∶3是特別優選的。
溶劑部分可作為香精組分加入較有利，儘管因所需的溶劑量，通常使以香精組分存在於清洗組合物中時該香精含量要高些。優選萜烯以這種方式使用，因為選擇的萜烯，如檸檬烯，具有令人愉快的檸檬香氣，而鏈烷烴和二醇醚一般是沒有氣味的。流變學和結構劑如上所述，本發明的組合物可以是糊狀、凝膠狀或粉狀。可以加入適宜的流變學控制劑，特別是當組合物含有大量的水或低粘度表面活性劑時。這些控制劑包括煅制矽石和粘土。
我們測得1-2％重量的煅制矽石足以使糊狀物穩定。Aerosil380(TM)是適合的結構劑。
我們還測得加入1-8％的水也足以穩定傾向於分離的組合物。
包含混合表面活性劑體系的組合物也被認為能夠穩定地防止相分離。我們測得包含乙氧基化醇非離子表面活性劑和非離子烷基多苷(APG)表面活性劑二者的組合物對於相分離是穩定的。
根據本發明的組合物可任選包含聚合的結構劑，以助於提供適當的流變學性能，和提高組合物在被清洗的硬表面上的分布和粘著性。
優選的結構劑包括多糖類，如羧甲基纖維素鈉和其它化學改性的纖維素物質，漢生膠以及其它非絮凝化結構劑，如美國專利US4329448中提到的生物聚合物PS87。也可使用某些聚合物，如丙烯酸與多官能團試劑的交聯聚合物作為結構劑，例如CARBOPOLR。當使用時，用於本發明組合物中的這些結構化試劑的含量可以低至0.001％，優選至少為組合物重量的0.01％。
一般來說，本發明的組合物可任選包括0.1-1％的聚合物。任選組分根據本發明的組合物可包含有助於其清洗性能的其它組分。例如，該組合物可包含除本文中定義的專用水溶性鹽之外的助洗劑，如次氮基三乙酸鹽，多羧酸鹽，檸檬酸鹽，二羧酸，水溶性磷酸鹽，特別是多磷酸鹽，正磷酸鹽和焦磷酸鹽的混合物，沸石和它們的混合物。這些助洗劑如果其存在量超過它們在水中的溶解度時可另外起到磨料的作用。一般來說，除專用水溶性鹽之外的助洗劑，當其使用時，優選佔組合物重量的0.1-25％。
也可任選使用金屬離子螯合劑，如乙二胺四乙酸鹽，氨基-多膦酸鹽(DEQUESTR)和磷酸鹽和不同的各種各樣其它多官能團有機酸和鹽，條件是它們和磨料物質相配伍。
除了已經提到的組分，本發明的組合物還可包含各種其它任選組分，如著色劑、增白劑、螢光增白劑、汙垢懸浮劑、去汙酶、可配伍的漂白劑(特別是次滷酸鹽)、殺菌劑，和防腐劑(例如1，2，苯並異噻唑啉-3-酮)。優選的組合物根據本發明優選的組合物包括a)70-90％重量，優選75-80％重量的一種或多種粒狀磨料，選自碳酸鈣，碳酸鎂，長石和其混合物，b)1-6％重量，優選2-6％重量的烷醇胺，選自2-氨基-2-甲基-1-丙醇，一-，二-和三-乙醇胺，一-，二-和三-異丙醇胺，二甲基，二乙基或二丁基乙醇胺，和它們的混合物，c)0.5-5％重量，優選1-5％重量的鹼金屬碳酸鹽或碳酸氫鹽電解質，d)2-10％重量，優選5-10％重量的一種或多種表面活性劑，和，e)2-10％重量，優選5-15％重量的二醇醚溶劑。
為了進一步理解本發明，下文將根據以下非限制性實例來描述本發明實施例在下面的實施例中Imbentin 91 3.5 OFA是有平均碳鏈長度C9-C11和平均乙氧基化度為5摩爾EO的一種脂肪醇(購自Libran Chemicals Ltd)。
Glucopan 600 CS/UP HH是有平均碳鏈長度C12-C14的一種烷基多苷(購自Henkel)。
AMP是2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
白雲石是碳酸鎂/碳酸鈣的混合物。
實例1基本配方。
如下面表1配製組合物P1-P3。
表1
試樣的製備需要預先將液體組分混合，然後將K2CO3加到白雲石中緊接著加入預混合液體。
實例P1是組分不出現分離的粉狀P1。實例P3是糊狀，實例P2也是糊狀。
從上面給出的結果可看出，可以用單一和混合表面活性劑體系來製備穩定的組合物。
實例2煅制矽石的使用。
製備下面配方表2
如前所述製備製劑，然後將Aerosil 380小心地在攪拌下加入其中。
包含煅制矽石的配方的物理外觀可保持幾個月不變。不含煅制矽石(Aerosil 380(tm))的配方不是同樣穩定的。從這些結果可看出煅制矽石是一種有效的穩定劑。
實例3用水達到穩定取試樣P2並加入少量的水。水使得試樣的表觀粘度增加，且60小時後沒有明顯的分離。
取實例P2的試樣並加入不同量的水。24小時後記錄試樣的外觀，監測穩定的試樣幾個星期。結果在下面表3中給出。
表3
CLS＝透明層分離在24小時之後顯示沒有透明層分離的試樣可在實驗期間內(約2個月)保持穩定。用Dobanol 91-8(TM)代替Imbentin 91 3.5可成功地重複該實驗。
實例4優選的電解質優選的電解質是可溶性碳酸鹽。為說明這個問題，用硫酸鉀(P2i)或碘化鉀(P2j)以摩爾對摩爾基準代替碳酸鉀製備另外兩個試樣。然後將每個試樣分成50g一份的試樣，加入不同量的水，24小時後監測其穩定性。
表4
碳酸鉀是可水合的鹽。硫酸鉀和碘化鉀是非水合的。用其它無水的但可水合的鹽，即碳酸鈉(P2k)和硫酸鈉(P2l)代替無水碳酸鉀來重複該實驗。
表5
加入水的碳酸鈉試樣與原來的試樣相比顯示透明層分離量減少，但不如碳酸鉀試樣稠厚。硫酸鈉試樣的物理穩定性沒有通過加入水得到改善。
重複上述實驗，使用水合碳酸鉀(K2CO3·11/2H2O。試樣P2m)而不是無水鹽。
表6
這些結果表明碳酸鉀的使用可以是無水形式或水合形式。然而應當指出，當使用低含量的碳酸鹽時，使用水合鹽並不是否定需要加入水來使試樣增稠。
實例5使用不同的磨料一開始測試實例P2和2％水的50％料漿的pH值，然後在幾個星期中，測量每次新鮮製備的料漿的pH值。幾個星期之後測得含有水的試樣的pH值降低。
將P2的磨料換為長石(矽鋁酸鉀)。將2％的水加入一個試樣中，並如上所述監測其pH值。最初兩個試樣的pH值為11.9。10天之後不加水試樣的pH值為11.7，而加水試樣的pH值為11.8。因而沒有出現pH值的下降。
實例6起泡性製備具有表7配方的實例。如表8所示評價實例的起泡性。
表7
其中AOS是烷基烯基磺酸鹽LAS是烷基苯磺酸鈉為測試起泡性，用1∶4的Prenton水∶軟化水的混合物，其最終水硬度～5°FH，將被測試樣稀釋為0.04％活性物。稀釋的試樣在45℃下保溫。將100ml試樣放入柱塞圓筒中，並加入標準汙垢0.2ml等分樣直到泡沫消失。測定剛好「殺滅」泡沫所需要的等分樣數量。每一試樣測試4次，計算出平均和標準偏差。
表8
權利要求
1.一種非液體擦洗劑組合物，其包括a)50-99.5％重量的一種或多種粒狀磨料，b)0.5-15％重量的C2-C6烷醇胺，c)至少0.1％重量的除烷醇胺以外的電解質鹼，d)任選0.1-20％重量的一種或多種表面活性劑，和e)任選0.1-20％重量的除水之外的溶劑。
2.根據權利要求1的組合物，其中磨料的含量是總產品的60-95％重量。
3.根據權利要求1的組合物，其中磨料選自方解石，長石，白雲石和其混合物。
4.根據權利要求1的組合物，其中烷醇胺選自2-氨基-2-甲基-1-丙醇，一-，二-和三-乙醇胺，一-，二-和三-異丙醇胺，二甲基，二乙基或二丁基乙醇胺，和它們的混合物。
5.根據權利要求1的組合物，其中電解質包括鹼金屬碳酸鹽。
6.根據權利要求1的組合物，其中除水或AMP以外的溶劑包括飽和和不飽和的、直鏈或支鏈的烴類，和/或具有下列通式的物質R1-O-(EO)m-(PO)n-R2，其中R1和R2獨立地是C1-7烷基或H，但二者不都是氫，m和n各自為0-5。
7.根據權利要求1的組合物，其中包括a)70-90％重量的一種或多種粒狀磨料，選自碳酸鈣，碳酸鎂，長石和其混合物，b)1-6％重量的烷醇胺，選自2-氨基-2-甲基-1-丙醇，一-，二-和三-乙醇胺，一-，二-和三-異丙醇胺，二甲基，二乙基或二丁基乙醇胺，和它們的混合物，c)0.5-5％重量的鹼金屬碳酸鹽或碳酸氫鹽電解質，d)2-10％重量的一種或多種表面活性劑，和，e)2-10％重量的二醇醚溶劑。
8.一種輕垢清洗方法，該方法包括用權利要求1-7中任一權利要求的組合物清洗物件的處理步驟。
全文摘要
本發明提供非液體擦洗劑組合物,其含有a)50—99.5wt%的一種或多種粒狀磨料,b)0.5—15wt%C
文檔編號C11D11/00GK1267325SQ98808176
公開日2000年9月20日 申請日期1998年5月11日 優先權日1997年6月17日
發明者G·K·倫尼, P·雷維爾 申請人:尤尼利弗公司