具有改善的低溫物理穩定性的洗滌劑組合物的製作方法

2023-07-16 18:49:11

專利名稱：具有改善的低溫物理穩定性的洗滌劑組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及含水液體洗滌劑組合物。尤其適用於餐具洗滌的這種組合物具有改善的低溫物理穩定性。
背景技術：
具有良好去除油脂效果的液體餐具洗滌組合物是消費者非常需要的，因此這些組合物應含有有效的表面活性劑體系。該有效的表面活性劑體系通常結合不同的表面活性劑，尤其有效的表面活性劑體系結合氧化胺與大量烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑。
然而，大量使用該表面活性劑體系存在低溫不穩定性的問題，事實上，我們發現對於含有有效量的表面活性劑體系的產品，當產品在低溫時沉澱白色固體。如果保持低溫，該過程伴隨著整個產品，該現象導致消費者不能分散和使用產品。該問題在組合物還含有通常的陽離子，尤其是對性能尤其合乎需要的鎂鹽時是尤為突出的。
低溫不穩定性現象對於配製成透明液體的產品是更重要的問題，透明液體從消費者接納的觀點來看是尤其合乎需要的。事實上，上述現象導致組合物逐漸混濁，最終完全不透明，這對消費者的觀點來說是不能接受的。
因此，本發明的目的是提供含有有效量的表面活性劑體系的洗滌劑組合物，所述表面活性劑體系含有氧化胺和烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑，它在低溫下是穩定的。
為此，我們發現該問題可通過提供含有一定量的支鏈烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑的組合物解決。事實上，使用該支鏈物質解決了低溫不穩定性問題，甚至是含有陽離子的組合物，還能配製在低溫下保持透明的透明產品。
發明概述本發明的組合物是液體洗滌劑組合物，其含有按總組合物重量計30-70％的水和表面活性劑混合物，所述混合物含有-烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑，和-氧化胺表面活性劑；
所述烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑含有按重量計20-60％支鏈烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑。
本發明還包括用這些組合物洗滌餐具的方法，和支鏈烷基烷氧基硫酸鹽在其中改善組合物的低溫物理穩定性的用途。
發明的詳細描述本發明的組合物是含水液體組合物。它們通常含有按總組合物重量計30％-70％的水，優選40％-60％。在水含量超過按重量計70％時，低溫不穩定性問題通常不會觀察到，而在含量低於30％時，穩定性大大減弱，透明和穩定產品的配製逐漸地變得困難。
本發明的組合物是液體，因此它們一般具有50cps-2000cps，優選100cps-350cps的粘度，該粘度用Brookfield粘度計用№18心軸在20℃下測定。
本發明的組合物含有作為主要組分的表面活性劑體系，其含有氧化胺和烷基烷氧基化的硫酸鹽表面活性劑。
用於本發明的合適氧化胺具有下式

其中R2表示含有10-16個碳原子的直鏈或支鏈烷基或烯基，R3和R4表示C1-C4烴鏈，優選甲基或乙基。通常當R2中的碳原子數目低於10時，組合物的洗滌能力下降，而如果超過16，組合物的低溫穩定性變壞。
本發明的組合物通常含有按總組合物重量計0.5％-10％，優選0.5％-5％的所述氧化胺。
用於本發明的合適烷基烷氧基化的硫酸鹽具有下式R1O(A)xSO3M，其中R1是含有9-15個碳原子的烷基或烯基，A是烷氧基，優選乙氧基或丙氧基，最優選乙氧基，n表示平均0.5-7實數，M是鹼金屬、鹼土金屬、銨或烷醇銨基團。
在相等重量基準下，使用具有較低n值的烷基烷氧基化的硫酸鹽，通常當n低於1.0時，由於相應地增加了陰離子的摩爾數從而改善了組合物的去除油脂和起泡性能，但導致未烷氧基化烷基硫酸鹽的總量增加，這似乎使得低溫不穩定性問題更加嚴重。如果使用具有不同n值的烷基烷氧基化的硫酸鹽，在組合物中得到的烷基烷氧基化的硫酸鹽的平均n值將是用於組合物中的不同烷基烷氧基化的硫酸鹽的單個n值的重量摩爾平均n值。
如果平均n值低於0.5，增加了對皮膚的刺激，這是不合乎需要的。另一方面，如果平均n值超過3，洗滌能力變壞。
關於R1，如果R1中的碳原子平均數目低於9，洗滌能力是不夠的，而如果它超過16，低溫穩定性變壞。
本發明的組合物含有按總組合物重量計15％-45％，優選15％-35％烷基烷氧基化的硫酸鹽物質。
根據本發明，低溫不穩定性問題通過提供支鏈烷基烷氧基化的硫酸鹽表面活性劑解決。換句話說，根據本發明，大部分上述烷基烷氧基化的硫酸鹽表面活性劑必須作為支鏈物質提供。所謂支鏈物質是指R1是支鏈的，而支鏈的位置和支鏈基團的長度由CH2-OH官能團在母體醇中的位置決定。
重要的是，支鏈烷基烷氧基化的硫酸鹽物質不應超過總烷基烷氧基化的硫酸鹽(支鏈加直鏈)的60％，否則產品的起泡性能不可接受地變壞。在範圍的另一端點，應存在足夠的烷基烷氧基化的硫酸鹽以獲得所需的低溫穩定性。該最小值取決於具體的需要，可通過畫出在所需溫度下一定基質的穩定性隨支鏈物質比例而變的曲線而確定。通常支鏈烷基烷氧基化的硫酸鹽應以按總烷基烷氧基化的硫酸鹽重量計至少20％至高達60％的數量存在，優選20％-55％，最優選30％-50％。
烷基烷氧基化的硫酸鹽在商業上以各種鏈長、烷氧基化程度和支鏈程度得到，如商品名稱為EmpicolESA 70(AE1S)或EmpicolESB70(AE2S)，由Albright Wilson得到，具有C12/C14碳鏈長度分布，它們是由天然醇得到的，且是100％直鏈的、EmpiminKSL68/A-AE1S和EmpiminKSN70/LA-AE3S，由Albright Wilson得到，它們具有C12/13鏈長分布和約60％的支鏈，Dobanol23乙氧基化硫酸鹽，由Shell得到，具有C12/13鏈長分布和約18％的支鏈，硫酸化Lial123乙氧基化物，由Condea Augusta，具有C12/13鏈長分布和約60％的支鏈，和硫酸化Isalchem123烷氧基化物，具有C12/13鏈長分布和約95％支鏈。
還有，如J.Falbe編輯的「在消費者產品中的表面活性劑」和由Condea Augusta提交給第4屆世界表面活性劑，巴塞隆納，3-7VI1996會議的「脂肪羰基醇烷基鏈結構鏈和衍生的AE、AS、AES的性能之間的相互關係」中所述，合適的烷基烷氧基化的硫酸鹽可通過烷氧基化和硫酸化合適的醇製備。商業合成醇是含有若干異構體和同系物的伯醇的混合物。工業方法可分離這些異構體，從而得到直鏈異構體含量為5-10％至高達95％的醇。可得到的用於烷氧基化和硫酸化的醇的實例是Condea Augusta的Lial醇(60％支鏈)、CondeaAugusta的Isalchem醇(95％支鏈)、Shell的Dobanol醇(18％直鏈)。
本發明的組合物還可含有各種選擇性組分鎂離子本發明的組合物優選含有按組合物重量計0％-2.0％，優選0.1％-2％，最優選0.3％-2％的鎂離子，它可加入本發明的液體洗滌劑組合物中以改善產品穩定性、以及改善起泡和皮膚溫和性。
優選的是鎂離子通過用在水中的氧化鎂或氫氧化鎂漿狀物中和酸式的烷基乙氧基表面活性劑加入，通常該方法受組合物中存在的陰離子表面活性劑的數量的限制。另一種方法是使用氯化鎂、硫酸鎂或其它無機鎂鹽。這些物質是不太合乎需要的，因為它們會導致腐蝕性問題(氯化物鹽)、降低製劑的溶解性、或導致組合物中的配製性/穩定性問題。為此，需要將加入的無機鹽限制到按陰離子無機抗衡離子重量計少於2％，優選少於1％。溶劑作為另一基本組分，本發明的組合物可含有有效量的溶劑以達到所需的粘度。
用於本發明的合適溶劑包括低分子量醇，例如C1-C10，優選C1-C4單和二羥基醇，優選乙醇、異丙醇、丙二醇和己二醇。
本發明的組合物通常含有按總組合物重量計3％-20％的醇或它們的混合物，優選3％-15％，最優選5％-10％。增溶劑作為另一基本組分，本發明的組合物含有有效量的增溶劑從而使得組合物合適地可溶於水中，「合適地可溶於水中」是指產品在洗滌習慣和使用條件下足夠快地溶解在水中。不能迅速溶解於水中的產品會導致與油脂清洗、起泡、產品易於從餐具/玻璃等上漂洗有關的性能無效，或在洗滌後產品保留在餐具/玻璃上。正如文獻和現有技術中已知的那樣，包括增溶劑還可用於改善產品穩定性和配製性。
用於本發明的合適的增溶劑包括陰離子型增溶劑，尤其是二甲苯磺酸鈉、鉀和銨(優選)、甲苯磺酸鈉、鉀和銨、枯烯磺酸鈉、鉀和銨(最優選)和它們的混合物和相關的化合物(如US3915903中所述)。
本發明的組合物通常含有按總組合物重量計1.0％-15％增溶劑或它們的混合物，優選3％-10％，最優選3％-6％。
本發明的組合物優選配製成透明液體組合物，「透明」是指穩定和透明的。為獲得透明組合物，使用溶劑和增溶劑是熟悉餐具洗滌配方的現有技術的人們已知的。那些透明的組合物優選包裝在通常可由塑料或玻璃製成的透明容器中。選擇性組分本發明的組合物還可含有如下所述的各種其它選擇性組分。
本發明的組合物優選含有某些輔助表面活性劑以有助於起泡、洗滌能力和/或溫和性。包括在這類物質中的是若干通常用於液體或凝膠餐具洗滌劑的陰離子表面活性劑。用於本發明的陰離子輔助表面活性劑是如下種類的物質(1)烷基苯磺酸鹽，其中烷基含有9-15個碳原子，優選11-14個碳原子，是直鏈或支鏈構型的。尤其優選的直鏈烷基苯磺酸鹽含有約12個碳原子。US2220099和2477383詳細描述了這些表面活性劑。
(2)通過硫酸化含有8-22個碳原子，優選12-16個碳原子的醇得到的烷基硫酸鹽。烷基硫酸鹽具有式ROSO3-M+，其中R是C8-22烷基，M是單和/或二價陽離子。
(3)在烷基部分中含有8-22碳原子，優選12-16個碳原子的石蠟磺酸鹽。這些表面活性劑由Hoechst Celanese作為Hostapur SAS商業得到。
(4)含有8-22個碳原子，優選12-16個碳原子的烯烴磺酸鹽。US3332880包括了合適烯烴磺酸鹽的描述。
(5)在烷基部分中含有8-22個碳原子，優選12-16個碳原子的烷基甘油基醚磺酸鹽。
(6)下式的脂肪酸酯磺酸鹽R1-CH(SO3-M+)CO2R2其中R1是約C8-C18，優選C12-C16的直鏈或支鏈烷基，R2是約C1-C6，優選主要C1的直鏈或支鏈烷基，和M+表示單或二價陽離子。
(7)含有6-18，優選8-16個碳原子的仲醇硫酸鹽。
本發明中其它合適的輔助表面活性劑是(8)具有下式的脂肪酸醯胺表面活性劑R6-C(O)-N(R7)2其中R6是含有7-21，優選9-17個碳原子的烷基和每個R7選自氫、C1-C4烷基、C1-C4羥基烷基和-(C2H4O)xH，其中x是1-約3的數值。
(9)如下結構式的多羥基脂肪酸醯胺表面活性劑(1)R2-C(O)-N(R1)-Z其中，R1為氫，C1-C4烴基，2-羥乙基，2-羥丙基，或它們的混合物，優選C1-C4烷基，更優選C1或C2烷基，最優選C1烷基(即甲基)；R2是C5-C31烴基，優選直鏈C7-C19烷基或烯基，更優選直鏈C9-C17烷基或烯基，最優選直鏈C11-C17烷基或烯基或其混合物；Z為具有直接連接至少三個羥基的線性烴基鏈的多羥基烴基或其烷氧基化(優選乙氧基化或丙氧基化)衍生物。Z優選在還原胺化反應中由還原糖得到，更優選Z為糖基部分。適宜的還原糖包括葡萄糖，果糖，麥芽糖，乳糖，半乳糖，甘露糖和木糖。Z優選選自-CH2(CHOH)n-CH2OH、-CH(CH2OH)(CHOH)n-1-CH2OH、-CH2-(CHOH)2(CHOR』)(CHOH)-CH2OH，其中，n為3至5的整數，包括3和5，R』是H或環狀或脂族的單糖或多糖和其烷氧基化衍生物。最優選其中n為4的糖基，具體是-CH2-(CHOH)4-CH2OH。
在式(1)中，R1可以是例如N-甲基、N-乙基、N-丙基、N-異丙基、N-丁基、N-2-羥基乙基或N-2-羥基丙基。
R2-CO-N＜可以是例如椰子醯胺、硬脂醯胺、油醯胺、月桂醯胺、肉豆蔻醯胺、癸醯胺、棕櫚醯胺、牛油醯胺等。
Z可以是1-脫氧葡糖基、2-脫氧果糖基、1-脫氧麥芽糖基、1-脫氧乳糖基、1-脫氧半乳糖基、1-脫氧甘露糖基、1-脫氧麥芽三糖基等。
(10)具有如下通式的甜菜鹼洗滌劑表面活性劑R-N(+)(R1)2-R2COO(-)其中R是疏水基團，其選自含有10-22個碳原子，優選12-18個碳原子的烷基、含有類似數目的碳原子，且苯環被處理為相當於約2個碳原子和被醯胺或醚鍵間斷的類似結構的烷芳基和芳烷基；每個R1是含有1-約3個碳原子的烷基；R2是含有1-約6個碳原子的亞烷基。
(11)環氧乙烷縮合物，它可廣義地定義為通過環氧乙烷基團(親水性質)與有機疏水化合物，它可以是脂族或烷基芳族性質的，縮合製備的化合物。與任何具體的疏水基團縮合的親水或聚氧化烯基團的長度可容易地調節以得到具有所需親水和疏水部分平衡的水溶性化合物。
適合用作泡沫穩定劑的這種環氧乙烷縮合物的實例是脂族醇與環氧乙烷的縮合產物。為作為泡沫穩定劑的最佳性能，脂肪醇的烷基鏈可以是直鏈或支鏈的，通常含有約8-約18，優選約8-約14個碳原子，環氧乙烷以每摩爾醇約8摩爾-約30摩爾，優選約8摩爾-約14摩爾環氧乙烷的數量存在。
(12)下式的陽離子季銨表面活性劑[R1(OR2)y][R3(OR2)y]2R4N+X-或下式的胺表面活性劑[R1(OR2)y][R3(OR2)y]2R4N其中R1是在烷基鏈中含有約6-約16個碳原子的烷基或烷基苄基，每個R2選自-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-、-CH2CH(CH2OH)-、-CH2CH2CH2-和它們的混合物；每個R3選自C1-C4烷基、C1-C4羥基烷基、苄基、和當y不是0時，R2為氫；R4與R3相同或是烷基鏈，其中R1加R4的碳原子總數是約8-約16，每個y是約0-約10，y值的總和為約0-約15；和X是任何相容的陰離子。
除了上述選擇性的輔助表面活性劑之外，組合物可含有適用於液體餐具洗滌組合物的其它選擇性組分，例如香料、染料、遮光劑、酶、助洗劑和螯合劑和pH緩衝劑，以使得組合物通常具有5-11，優選6.5-8.5，最優選7-8的pH。方法在本發明的方法方面，髒餐具與有效量的，通常為約0.5ml-約20ml(每25個洗滌的餐具)，優選約3ml-約10ml本發明的洗滌劑組合物接觸。使用的液體洗滌劑組合物的實際用量將基於使用者的判斷，將通常取決於例如組合物的特定產品配方，包括在組合物中的活性組分的濃度、所洗滌的髒餐具的數目、餐具髒的程度等因素。
具體的產品配方又將取決於許多因素，例如組合物產品所預期的市場(即美國、歐洲、日本等)。
通常約0.01ml-約150ml，優選約3ml-約40ml的本發明的液體洗滌劑組合物與約2000ml-約20000ml，更通常為約5000ml-約15000ml水在體積容量約1000ml-約20000ml，更通常約5000ml-約15000ml的水槽中結合。髒餐具浸泡在含有如此獲得的稀釋的組合物的水槽中，它們通過將餐具的髒表面與布、海棉或類似物品接觸來清洗。布、海棉或類似物品在與餐具表面接觸之前可浸泡在洗滌劑組合物和水的混合物中，通常與餐具表面接觸約1-10秒鐘，雖然實際時間將根據每次應用和使用者變化。布、海棉或類似物品與餐具表面的接觸優選伴隨著與餐具表面的順流擦洗。
使用的另一種方法包括將髒餐具浸泡在沒有任何液體餐具洗滌劑的水浴中。將用於吸收液體餐具洗滌劑的器具，例如海棉直接放置在單獨量的未稀釋的液體餐具洗滌組合物中一般約1-5秒鐘的時間。該吸收的器具和隨後未稀釋的液體餐具洗滌組合物然後單獨地與每個髒餐具表面接觸以除去所述汙垢。該吸收器具一般與每個餐具表面接觸約1-約10秒鐘，雖然實際應用時間將取決於例如餐具的髒汙程度的因素。吸收器具與餐具表面的接觸優選伴隨著順流擦洗。用途本發明還包括支鏈烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑在含有按總組合物重量計50％-75％水和烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑和氧化胺表面活性劑的表面活性劑混合物的組合物中改善所述組合物的低溫物理穩定性的用途，其中支鏈烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑佔所述組合物中烷基烷氧基硫酸鹽總量的高達60％。
實施例說明本發明的下述組合物通過以所列的比例將所列的組分混合製備。
實施例具體的支化程度通過以準確的比例混合工業上可得到的具體乙氧基化程度的支鏈物質提供

>*通過表示產品未顯示透明產品的可見的變化。

*通過表示產品未顯示透明產品的可見的變化。
權利要求
1.一種含水液體洗滌劑組合物，其含有按總組合物重量計30-70％的水和表面活性劑混合物，所述混合物含有-烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑，和-氧化胺表面活性劑；所述烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑含有按重量計20-60％支鏈烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑。
2.根據權利要求1的組合物，其含有按重量計40-60％的水。
3.根據上述權利要求的組合物，其中所述烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑含有按重量計20％-55％的所述支鏈烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑。
4.根據權利要求3的組合物，其中所述烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑含有按重量計30％-50％的所述支鏈烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑。
5.根據上述權利要求的組合物，其含有按總組合物重量計0.1％-2％的鎂離子。
6.根據上述權利要求的組合物，其中所述烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑具有下式R1O(A)xSO3M，其中R1是含有9-15個碳原子的烷基或烯基，A是烷氧基，優選乙氧基或丙氧基，最優選乙氧基，n表示平均0.5-7的實數，M是鹼金屬、鹼土金屬、銨或烷醇銨基團。
7.根據上述權利要求的組合物，其中所述氧化胺表面活性劑具有下式
其中R2表示含有10-16個碳原子的直鏈或支鏈烷基或烯基，R3和R4表示C1-C4烴鏈，優選甲基或乙基。
8.根據任一上述權利要求的組合物，它是透明液體，優選包裝在透明容器中。
9.用根據上述任一權利要求的組合物洗滌餐具的方法，其中將0.01ml-150ml所述組合物在2000ml-20000ml水中稀釋，然後，將餐具浸泡在如此得到的稀釋的組合物中，並通過用布、海棉或類似物品與餐具的髒表面接觸清洗。
10.一種洗滌餐具的方法，其中將餐具浸泡在水浴中，將有效量的根據權利要求1-8中任一項的組合物吸收在一種器具上，將該吸收了組合物的器具單獨地與每個髒餐具的表面接觸。
11.支鏈烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑在含有按總組合物重量計50％-75％水和烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑和氧化胺表面活性劑的表面活性劑混合物的組合物中改善所述組合物的低溫物理穩定性的用途，所述支鏈烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑佔所述組合物中的烷基烷氧基硫酸鹽總量的高達60％。
全文摘要
本發明公開了尤其適用於洗滌餐具的液體洗滌劑組合物,其含有氧化胺表面活性劑、烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑和優選的鎂鹽。部分烷基烷氧基硫酸鹽表面活性劑是支鏈物質,得到改善的組合物的低溫物理穩定性。
文檔編號C11D1/38GK1250469SQ98803314
公開日2000年4月12日 申請日期1998年1月20日 優先權日1997年1月23日
發明者J·F·波德特, S·帕蒂爾, G·K·埃姆勒頓 申請人:普羅格特-甘布爾公司