用於改善疏水性汙垢清潔效果的親水改性的多羥基化合物的製作方法

2023-08-01 06:51:41 3

專利名稱：用於改善疏水性汙垢清潔效果的親水改性的多羥基化合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種組合物，該組合物具有親水改性的多羥基化合物，最優選具有兩性離子特徵和用於改善疏水性汙垢清潔效果和(防止汙垢再沉積)防止泛灰色的表面活性劑體系。
背景技術：
清潔疏水性汙垢例如油脂、油汙、體垢、疏水顆粒(如菸灰、灰塵等)和某些親水汙垢例如粘土，對於洗滌劑配製人員來說仍然是一個挑戰，尤其是在存在手洗和冷水條件的地區。這些地區的許多消費者除了使用自動洗衣機之外還可能使用手洗方法。這些地區的洗滌過程將包括浸泡、預洗滌、預處理和洗滌水重複使用的步驟。通常，手洗過程中的洗滌水是冷的，並且雜質如硬度、過渡金屬濃度以及汙垢和顆粒的量可能較高。所有這些因素導致被稱為「受應力的洗滌條件」的結果，主要是在重複使用的洗滌水中汙垢、硬度和顆粒的量方面。這些洗滌條件不同於主要藉助於使用自動洗衣機的典型的顆粒狀衣物洗滌劑(與通常存在於美國或歐盟的那些相似)。
因此，與受應力的洗滌條件相關的一個問題是在重複使用的洗滌水中清潔效率較差，從而由於汙垢和顆粒的沉積而導致洗滌中的白色和光亮織物製品泛灰色。與受應力的洗滌條件相關的另一個問題是由於已用廢的表面活性劑體系、高的汙垢負載、較高的硬度和較冷的洗滌溫度，降低了對於疏水性汙垢和粒狀汙垢的清潔水平。這些問題在洗滌水的重複使用中尤其嚴重。
有一些已知的聚合物用於在洗滌中改善粘土和親水汙垢清潔並防止白色和光亮織物製品泛灰色。這些聚合物包括描述於US4,661,288、US 6,444,633、US 6,579,839和WO 01/05874中的那些。也已知某些聚合物，例如描述於WO 01/79408 A1中的那些，可改善對於其它汙垢的清潔。
基於多羥基化合物(例如，糖)的物質是供應充足且易得的原料，其可被廣泛地調整以滿足具體的製劑和性能要求。具體的性能要求包括在具有重度汙垢和高硬度的手洗條件下防止白色和光亮織物製品泛灰色，並提供對於疏水性汙垢(油脂、油、體垢、菸灰...等)的清潔。其它性能要求包括在自動和手洗餐具洗滌組合物、表面清潔組合物(例如地板清潔劑、木料清潔劑、瓷磚清潔劑、油氈清潔劑)、個人護理組合物(例如洗髮劑、護髮劑、肥皂和沐浴劑)、以及寵物清潔護理組合物(例如狗和貓洗髮劑)中的使用。
如何將提供油脂和油汙清潔的若干當前市售聚合物製成顆粒狀的和液體衣物洗滌劑、硬質表面清潔劑、盤碟清潔組合物、個人護理組合物以及寵物清潔組合物，對於向洗滌劑配製人員來講仍舊是一個挑戰。
發明概述本發明涉及一種組合物，所述組合物包含一種組合物，所述組合物包含(a)約0.005％至約30％的一種或多種包含5至11個羥基部分的親水改性的多羥基化合物，其中至少一個羥基部分還包含一個或多個乙氧基部分；所述一個或多個乙氧基部分還包含陰離子封端單元、陽離子封端單元或它們的混合物；其中所述親水改性的多羥基化合物上總的平均電荷為約-4至約+4；和(b)表面活性劑體系，所述表面活性劑體系包含按所述組合物的重量計約9％至約25％的C10-C15直鏈烷基苯磺酸鹽和按所述組合物的重量計0％至約7％的輔助表面活性劑，所述輔助表面活性劑選自非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、以及它們的混合物。
本發明還涉及使用上述組合物的方法和製備上述組合物的過程。本發明還涉及親水改性的多羥基化合物。
發明詳述還存在對於包含如下物質的組合物的需求，該物質比較容易由供應充足且易得的原料製造，其可被廣泛地調整以滿足具體的製劑和性能要求。合適物質的選擇依賴於清潔組合物使用中涉及的所述組合物的其它組分、性能要求、處理要求、洗滌條件和消費者的習慣。
可調的聚合物如親水改性的多羥基化合物據信可作為增強清潔組合物性能的試劑，並且據信在受應力的洗滌條件下有效，其中單獨的表面活性劑不能夠有效清潔和防止白色和光亮織物製品泛灰色，而且也不能夠遞送所需的疏水性汙垢清潔。然而應當注意到，雖然親水改性的多羥基化合物的使用不受到受應力的洗滌條件的限制，但是在不受應力的洗滌條件下親水改性的多羥基化合物還可增加性能有益效果。
不受理論的約束，據信通過改變體系中各個分子參數而調整聚合物結構，使得能夠使用對所期望的應用最適合的聚合物。不受理論的約束，據信以下所述親水改性的多羥基化合物和以下所述表面活性劑體系的組合能夠非常有效地分散粒狀汙垢，其將有助於防止汙垢再沉積，並將有助於在表面活性劑的存在下乳化疏水性汙垢(如油汙)。此外，單獨的親水改性的多羥基化合物以及與以下所述表面活性劑體系的組合能夠與疏水性汙垢相互作用，並且能夠更有效地將表面活性劑遞送至將要清潔的表面。
本文所用的「輕垢液體盤碟洗滌劑組合物」是指用於手工(即，手)洗滌盤碟的那些組合物。這些組合物實際上通常是高度起泡或高泡沫的。
本文所使用的「衣物洗滌劑組合物」是指用於洗滌衣服和其它織物中的那些組合物和包含稀釋形式的該組合物的任何溶液。這些組合物實際上通常是低度起泡或低泡沫的。
本文所用的「洗髮劑」是指用於洗滌人和動物毛髮的那些化合物。
本文所用的「沐浴劑」是指用於清潔皮膚表面的液體形式的那些化合物。
當以「X至Y」或「約X至約Y」或「X-Y」的形式表達時，如同文中明確寫出了一樣，本文的摻入和包含量是所有範圍內的數。應當理解，在整個說明書中給出的每一限定值將包括所有下限或上限，視具體情況而定，如同該下限或上限在本文中明確寫出了一樣。在整個說明書中給出的每一範圍將包括包含在該較寬範圍內的所有較窄範圍，即如同該較窄範圍在本文有明確寫明一樣。
除非另外指明，重量百分比是指所述組合物的重量百分比。除非另外指明，所有的溫度均為攝氏度。
親水改性的多羥基化合物本文所用「調整」是指具有巧妙地控制多羥基化合物化學結構以實現所需化學特徵的能力。例如，通過包含一個陰離子封端單元和/或陽離子封端單元而改性的乙氧基化多羥基化合物是一種調整的結構，其為具體的製劑和性能要求提供所需特性。
用於本發明中的親水改性的多羥基化合物包含5至11個羥基部分，更多為5至10個羥基部分，更多為6至9個羥基部分。用於本發明組合物中原料的合適的多羥基化合物包括麥芽糖醇、蔗糖、木糖醇、季戊四醇、葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖、麥芽糖糊精、麥芽五糖、麥芽六糖、異麥芽糖、山梨醇、木聚糖、聚甘油、雙甘油醚以及它們的混合物。好的實施例包括選擇為山梨醇、麥芽糖醇以及它們的混合物的多羥基化合物。
所述多羥基化合物的至少一個羥基部分還包含一個或多個乙氧基部分。各個羥基部分的平均乙氧基化度為每羥基部分約1至約100，優選約5至約40，更優選約10至約35。
可用於本發明的改性多羥基化合物還具有至少一個包含至少一個陰離子封端單元的乙氧基部分。合適的陰離子封端單元包括硫酸根、磺基琥珀酸根、琥珀酸根、馬來酸根、磺酸根、亞甲基羧酸根、亞乙基羧酸根、磷酸根、聚磷酸根以及它們的混合物。優選地，所述陰離子封端單元為硫酸根和/或磺酸根。
可用於本發明的親水改性的多羥基化合物還具有至少一個包含至少一個陽離子封端單元的乙氧基部分。合適的陽離子封端單元包括胺封端單元。所述胺封端單元選自包含伯胺的封端單元、包含仲胺的封端單元、包含叔胺的封端單元、以及它們的混合物。
對於包含伯胺封端單元的適宜的伯胺包括單胺、二胺、三胺、多胺、以及它們的混合物。對於包含仲胺封端單元的適宜的仲胺包括單胺、二胺、三胺、多胺、以及它們的混合物。對於包含叔胺封端單元的適宜的叔胺包括單胺、二胺、三胺、多胺、以及它們的混合物。
用於本發明中的合適的單胺、二胺、三胺或多胺包括氨、甲胺、二甲胺、乙二胺、N，N′-二甲基氨基丙胺、N，N-二甲基氨基丙胺、1，6-己二胺、乙胺、二乙胺、十二烷基胺、N-甲基十二烷基胺、二異丙基胺、甲氧基丙基胺、N-甲基-N-乙基胺、雙(二甲基氨基丙胺)(雙DMAPA)、苄胺、異喹啉、牛油基三亞乙基二胺、單取代單胺、單取代二胺、單取代多胺、二取代單胺、二取代二胺、二取代多胺、三取代三胺、三取代多胺、多取代多胺(包含三個以上取代基，前提條件是至少一個氮包含氫)、以及它們的混合物。
在本發明的另一個實施方案中，胺封端單元中的至少一個氮是季銨化的。本文所用的「季銨化的」是指通過胺封端單元的季銨化或質子化，提供給胺封端單元正電荷。例如，雙-DMAPA包含三個氮，這些氮中僅有一個需要被季銨化。
在一個實施方案中，一個或多個羥基部分還包含具有陰離子封端單元的乙氧基部分，並且一個或多個羥基部分具有陽離子封端單元。
例如化學式(I)和化學式(II)的實例 化學式(I)其中化學式(I)的x為約1至約100，或例如約5至約40，或例如約10至約35。EO代表乙氧基部分。
化學式(II)
其中化學式(II)的x為約1至約100，或例如約5至約40，或例如約10至約35。DMAPA為二甲基氨基丙胺。EO代表乙氧基部分。
其它實例包括在下表1中。各個親水改性的多羥基化合物還可以是以下實例的混合物。起始多羥基化合物在表1中表示為「主鏈」。若干個實施例可以與化學式(I)中山梨醇和化學式(II)中麥芽糖醇所示的實施例類似，同時化學式(I)和化學式(II)的x如上定義。
表1
此外，所述親水改性的多羥基化合物上總的平均電荷優選為約+4至約-4，更優選約+3至約-3，甚至更優選約-2至約2，並且甚至更優選約+1至約-1。本文所用「總的電荷」由下式(III)所定義總的平均電荷＝∑平均正電荷-∑平均負電荷式(III)技術人員將注意到，可存在物質的分布，因此可存在不具有陰離子封端單元和陽離子封端單元的物質，並且還可獲得介於上述物質間的總的平均電荷。技術人員還可認識到，所述陽離子封端單元可具有一個以上的正電荷。
製備方法用於製造本發明的親水改性的多羥基化合物的方法包括以下任選步驟乙氧基化包含5至11個羥基部分的多羥基化合物，使得至少一個羥基部分的平均乙氧基化度介於約1和約100之間，並且例如約5至約40之間，還例如約10至約35之間，以形成包含至少一個乙氧基部分的乙氧基化多羥基化合物。可供選擇地，乙氧基化多羥基化合物，例如CAS 52625-13-5，可用作原料。
如果平均乙氧基化度不是所需的水平，可使用乙氧基化步驟以實現所需的約1至約100，並且例如約5至約40，還例如約10至約35的乙氧基化度。
接下來，所述方法包括以下步驟將所述化合物的至少一個乙氧基部分與一個陰離子封端單元反應以形成陰離子乙氧基化多羥基化合物，儘管可選擇多個陰離子封端基團。至少一個陰離子封端單元選自以下陰離子基團中的一個，以形成陰離子乙氧基化多羥基化合物，所述陰離子基團為硫酸根、磺酸根以及它們的混合物。所述方法可部分地進行或完全地進行，使得乙氧基化多羥基化合物的乙氧基部分包含按所述乙氧基部分計20％至100％，優選30％至100％，優選50％至90％，並且更優選60％至80％的陰離子封端單元。陰離子乙氧基化多羥基化合物的硫酸化過程可通過加入薄片狀三氧化硫、氯磺酸而進行，或通過如2004年3月19日提交的美國申請號為60/554576作為US 2005/0209476 A1公布的專利中所述的加入硫酸而進行。
接下來，所述方法包括如2003年12月19日提交的美國臨時申請號為60/531385作為WO 05/063847公布的專利中所述，將若干個或全部陰離子封端單元用含氮的陽離子封端單元且任選包含季銨化氮的陽離子封端單元置換，以形成兩性離子聚合物。優選的陽離子封端單元選自胺封端單元，所述胺封端單元選自二甲胺、乙二胺、二甲基氨基丙胺、雙(二甲基氨基丙胺)(雙DMAPA)，以及1，6-己二胺。
多羥基化合物的乙氧基化山梨醇的乙氧基化以形成山梨醇19 EO 2DMAPA 3-4 SO3-多羥基化合物如山梨醇的乙氧基化(EO)，可通過任何已知的技術(例如EP 174436 A1中所述的技術)實現。將山梨醇(17.5g，0.0962mol)加至高壓釜中，用氮氣淨化高壓釜，將山梨醇加熱至110至120℃，開動高壓釜攪拌並施加真空至約2.7kPa(20mmHg)。
當冷卻高壓釜至約110℃至120℃時，持續施加真空。加入6.2g25％的甲醇鈉甲醇溶液(0.0288摩爾)，以達到按羥基部分計5％的催化劑負載。真空下從高壓釜除去甲醇鹽溶液中的甲醇。使用一種裝置來監測攪拌器消耗的功率。一起進行監測攪拌器功率與溫度和壓力。從高壓釜中除去甲醇時，攪拌器功率和溫度值將逐漸升高，並且混合物的粘度將增大，粘度在約1.5小時內保持穩定，由此顯示著大部分甲醇被除去。在真空下再加熱和攪拌該混合物30分鐘。
除去真空並將高壓釜冷卻到或保持在110℃，同時用氮氣將高壓釜充至1725kPa(250psia)，然後使高壓釜排氣至環境壓力。用氮氣將高壓釜充至1380kPa(200psia)。向高壓釜中逐漸加入483g(10.97mol，結果每摩爾OH總共有19摩爾環氧乙烷(EO))環氧乙烷，同時精確監測高壓釜的壓力、溫度和環氧乙烷流速。同時將溫度保持在110℃和120℃之間，並且限制由反應放熱造成的任何溫度升高。在加入環氧乙烷之後，將溫度升至120℃，並且再攪拌混合物2小時。
將反應混合物收集在用氮氣淨化過的22L三頸圓底燒瓶中。在加熱(110℃)和機械攪拌下，通過緩慢加入2.8g甲磺酸(0.0288摩爾)來中和強鹼催化劑。在攪拌並加熱混合物至120℃ 1小時的同時，通過氣體分散過濾器板向混合物中噴射惰性氣體(氬或氮)來淨化反應混合物中殘餘的環氧乙烷並且脫臭。使大約500g的最終反應產物稍微冷卻，然後倒入用氮氣淨化過的玻璃容器中以便保存。
可供選擇地，可購買所需烷氧基化度的或低於所需烷氧基化度的多羥基化合物，例如，CAS 52625-13-5，購自Lipo Chemicals Inc.的山梨醇聚氧乙烯醚。其中所需的乙氧基化度通過已知的和/或上述的方法獲得。
山梨醇EO114(平均每個羥基部分19個EO部分)的硫酸化將山梨醇E114(299.7g，0.058mol)和二氯甲烷(300g)(「所述溶液」)稱入一個500mL的錐形瓶中。給該燒瓶裝上磁性攪棒並攪拌直至完全溶解。將燒瓶置於冰浴中直至所述溶液達到約10℃。用約5分鐘的時間緩慢倒入氯磺酸(48.3g，0.415mol)的同時劇烈攪拌，以形成反應溶液。在冰浴中攪拌反應溶液1.5小時。
將溶於50g二氯甲烷中的甲醇鈉(197g 25％的甲醇溶液)溶液倒入1L錐形瓶(「鹼溶液」)中，然後在冰浴中冷卻，直至溶液的溫度達到約10℃。用磁性攪棒劇烈攪拌該鹼溶液。在約3分鐘內，將反應溶液緩慢倒入到鹼溶液中。可觀察到溫和的放熱。所得溶液由於鹽的形式而變為乳狀。加完後，測得pH值為約12。向該所得溶液中加入約100mL的蒸餾水，並將所得乳液轉移至一個1L的圓底燒瓶中，並使用旋轉蒸發儀在50℃蒸掉一部分以得到澄清溶液。將該澄清溶液轉移至Kulgelrohr設備。在60℃和133Pa(1mm Hg)下，蒸發該溶液以得到366g的灰白色蠟狀固體，90％活性物質(10％鹽)。
核磁共振碳譜(500MHz；脈衝序列s2pu1，溶劑D2O；弛豫延遲0.300秒，脈衝45.0；採集時間1.090秒)在約60ppm顯示沒有醇基團並且在約67ppm出現新的峰，與端基硫酸根的形成相一致。核磁共振氫譜(500MHz或300MHz；脈衝序列s2pu1，溶劑D2O；弛豫1.000秒，脈衝45.0；採集時間2.345秒)在約4ppm顯示有新峰，其積分靠著約3.5ppm處的乙氧基氫，並且與具有6個端基硫酸根的分子相一致。
山梨醇EO114六硫酸鹽的胺化向200mL的玻璃襯管稱入山梨醇EO114六硫酸鹽(61.3g的90％活性物質，0.0095mol)和3-(二甲氨基)丙胺(「DMAPA」18.5g，0.181mol)。在152kPa(150psig)氮氣下在搖擺高壓釜內加熱襯管直至溫度達到165℃並在165℃保持2小時。冷卻至室溫(20℃至25℃)。用150mL二氯甲烷提取物質，並離心至分離出鹽。將上清液轉移至一500mL的圓底燒瓶並用旋轉蒸發儀在50℃蒸發上清液至大多數(小於5mL)的溶劑被除去。用Kugelrohr設備在120℃及133Pa(1mmHg)下加熱30分鐘以除去過量的胺以得到47.8g的棕色堅硬固體。核磁共振氫譜(500MHz或300MHz；脈衝序列s2pu1，溶劑D2O；弛豫0.300秒，脈衝45.0；採集時間3.744秒)顯示每個分子約3個硫酸根和約2個DMAPA。
實施例3實施例2的含胺硫酸鹽的季銨化在一個500mL配備磁性攪棒的圓底燒瓶中，將100g胺化的山梨醇EO114溶於100g的二氯甲烷中，並用冰浴冷卻至溫度達到10℃。用甲醇鈉(25％的甲醇溶液)調節溶液至pH值為12。向溶液中加入碘甲烷(15.0g，0.106mol)。塞住燒瓶並將溶液攪拌過夜(約14小時)。用Kugelrohr設備在50℃和133Pa(1mmHg)下蒸發該溶液以得到66g的發粘的棕色固體。核磁共振氫譜(500MHz或300MHz；脈衝序列s2pu1，溶劑D2O；弛豫1.000秒，脈衝45.0；採集時間2.345秒)顯示所有的胺封端單元中的氮被完全季銨化。
麥芽糖醇的乙氧基化以形成麥芽糖醇EO 27 2DMAPA 5SO3-多元醇如麥芽糖醇的乙氧基化(EO)，可通過任何已知的技術(例如EP 174436 A1中所述的技術)實現。丙氧基化也可以用已知的技術實現。
向高壓釜中加入麥芽糖醇(50g，0.145摩爾)，隨後加入甲醇鈉(2.8g，0.0131摩爾，使用25％甲醇鈉的甲醇溶液，以實現每羥基部分總共9％摩爾的催化量，或每羥基部分1％摩爾的催化量)以形成麥芽糖醇混合物。加熱麥芽糖醇混合物至150至160℃，同時抽真空至2.67-4kPa(20至30mmHg)以除去甲醇。一旦麥芽糖醇混合物熔融開動攪拌，並且在真空下攪拌數小時(5至15小時)直至甲醇被完全除去。
向高壓釜逐漸加入環氧乙烷(EO)，同時精確監測高壓釜的壓力和溫度，同時限制由反應放熱造成的任何溫度上升。在加入287g環氧乙烷(6.53mol，結果每摩爾羥基部分(-OH)總共有5mol環氧乙烷)之後，在加入額外的環氧乙烷(1263g，28.7mol，結果每摩爾羥基部分(-OH)總共有27mol環氧乙烷)之前，將溫度冷至110至120℃。在所有的環氧乙烷已被耗盡(當壓力讀數顯示沒有變化時)之後，將混合物攪拌2小時。
然後將反應混合物收集在用氮氣淨化過的5L三頸圓底燒瓶中。在加熱(110℃)和機械攪拌的同時緩慢加入1.3g甲磺酸(0.0131摩爾)中和強鹼性催化劑。在攪拌並加熱混合物至120℃一小時的同時，通過氣體分散過濾器板向混合物中噴射惰性氣體(氬或氮)來淨化反應混合物中殘餘的環氧乙烷並且脫臭。將大約1600g的最終反應產物稍微冷卻，並倒入玻璃容器中，然後用氮氣淨化以便保存。
麥芽糖醇EO 27的硫酸化將麥芽糖醇EO27(25g，0.0023mol)和二氯甲烷(40g)(「所述溶液」)稱入一個250mL的錐形瓶中。給該燒瓶裝上磁性攪棒並攪拌直至完全溶解。將燒瓶置於冰浴中直至所述溶液達到約10℃。用約5分鐘的時間緩慢倒入氯磺酸(2.3g，0.020mol)的同時劇烈攪拌，以形成反應溶液。在冰浴中攪拌反應溶液1.5小時。
將溶於20g二氯甲烷中的甲醇鈉(9g 25％的甲醇溶液)溶液倒入500mL錐形瓶(「鹼溶液」)中，然後在冰浴中冷卻，直至溶液的溫度達到約10℃。用磁性攪棒劇烈攪拌該鹼溶液。用約3分鐘的時間，將反應溶液緩慢倒入到鹼溶液中。可觀察到溫和的放熱。所得溶液由於鹽的形式而變為乳狀。加完後，測得pH值為約12。向該所得溶液中加入約50mL的蒸餾水，並將所得乳液轉移至一個1L的圓底燒瓶中，並使用旋轉蒸發儀在50℃蒸掉一部分以得到澄清溶液。將該澄清溶液轉移至Kulgelrohr設備。在60℃和133Pa(1mm Hg)下，蒸發該溶液以得到28g的灰白色蠟狀固體，95％活性物質(5％鹽)。
麥芽糖醇27 EO 8.7硫酸鹽的胺化將以上製備和所述的麥芽糖醇EO27 8.5硫酸鹽(4.3g，0.0031mol硫酸根)和3-二甲氨基-1-丙胺(DMAPA，1.1g，0.0108mol)，稱入裝有磁性攪棒的10mL高壓微型反應器中。將該反應器置於Reacti-Therm設備中，並加熱至約170℃約1.5小時。在170℃攪拌該反應2.5小時。冷卻至室溫。用20mL二氯甲烷提取反應混合物，並離心以除去存在的任何鹽。在旋轉蒸發儀(50℃)上蒸餾上清液，隨後用Kugelrohr(在約267Pa(2mmHg)160℃蒸餾1.5小時)蒸餾以得到3.5g淺棕色軟固體。
將該淺棕色軟固體物質溶解在約20g二氯甲烷中，並用25％甲醇鈉甲醇溶液調節pH至約10。向溶液中加入碘甲烷(0.3g，0.0021mol)。塞住燒瓶並在室溫(20℃-25℃)下將溶液攪拌1小時。測得pH應為約7。加入額外的甲醇鈉以將pH恢復至約10，並加入額外的碘甲烷(0.3g，0.0021mol)。在室溫(20℃-25℃)下將溶液攪拌過夜(約12小時)。在旋轉蒸發儀(50℃)上蒸餾該溶液，隨後用Kugelrohr(在約267Pa(2mmHg)70℃蒸餾1小時)蒸餾以得到3.9g橙色油狀物質。核磁共振氫譜和碳譜顯示每個分子存在5.1個硫酸根基團和2.5個季銨化的DMAPA基團。
本發明的組合物可包含按所述組合物的重量計約0.005％至約30％，並且例如約0.01％至約10％，還例如約0.05％至約5％的如本文所述的親水改性的多羥基化合物。
表面活性劑體系本發明的組合物包含表面活性劑體系，所述體系包含C10-C15烷基苯磺酸鹽(LAS)和一種或多種輔助表面活性劑，所述輔助表面活性劑選自非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑或它們的混合物。
輔助表面活性劑的選擇可以由所需的有益效果決定。在一個實施方案中，所述輔助表面活性劑選擇為非離子表面活性劑，優選C12-C18烷基乙氧基化物。在另一個實施方案中，所述輔助表面活性劑選擇為陰離子表面活性劑，優選C10-C18烷基烷氧基硫酸鹽(AExS)，其中x為1至30。在另一個實施方案中，所述輔助表面活性劑選擇為陽離子表面活性劑，優選二甲基羥乙基月桂基氯化銨。
C10-C15烷基苯磺酸鹽(LAS)所述表面活性劑體系包含按所述組合物的重量計約9％至約25％，或約13％至約25％，或約15％至約23％的C10-C15烷基苯磺酸鹽(LAS)。所述表面活性劑體系還包含按所述組合物的重量計0％至約7％，或約0.1％至約5％，或約1％至約4％的輔助表面活性劑，所述輔助表面活性劑選自非離子輔助表面活性劑、陽離子輔助表面活性劑、陰離子輔助表面活性劑以及它們的混合物。
非離子輔助表面活性劑非離子輔助表面活性劑的非限制性實例包括C12-C18烷基乙氧基化物，如購自Shell的NEODOL非離子表面活性劑；C6-C12烷基酚烷氧基化物，其中所述烷氧基化單元為乙烯氧基和丙烯氧基單元的混合物；C12-C18醇和C6-C12烷基酚與環氧乙烷/環氧丙烷嵌段烷基多胺乙氧基化物的縮合物，如購自BASF的PLURONIC；C14-C22中鏈支化的醇，如US 6,150,322中所述的BA；C14-C22中鏈支化的烷基烷氧基化物，BAEx，其中x為1至30，如US 6,153,577、US6,020,303和US 6,093,856中所述；烷基多糖，如1986年1月26日公布的Llenado的U.S.4,565,647中所述；特別是烷基多苷，如US4,483,780和US 4,483,779中所述；多羥基脂肪酸醯胺(GS-基)，如US5,332,528中所述；以及醚封端聚(烷氧基化)醇表面活性劑，如US6,482,994和WO 01/42408中所述。
半極性非離子輔助表面活性劑的非限制性實例包括水溶性氧化胺，所述氧化胺包含一個含有約10至約18個碳原子的烷基部分和2個含有約1至約3個碳原子的選自烷基和羥烷基的部分；水溶性氧化膦，所述氧化膦包含一個含有約10至約18個碳原子的烷基部分和2個含有約1至約3個碳原子的選自烷基和羥烷基的部分；和水溶性亞碸，所述亞碸包含一個含有約10至約18個碳原子的烷基部分和一個含有約1至約3個碳原子的選自烷基和羥烷基的部分。參見WO 01/32816、US 4,681,704和US 4,133,779。
陽離平輔助表面活性劑陽離子輔助表面活性劑的非限制性實例包括可具有最多26個碳原子的季銨表面活性劑，其包括烷氧基化季銨(AQA)表面活性劑，如US 6,136,769中所述；二甲基羥乙基季銨，如6,004,922中所述；二甲基羥乙基月桂基氯化銨；多胺陽離子表面活性劑，如WO98/35002、WO 98/35003、WO 98/35004、WO 98/35005和WO 98/35006中所述；陽離子酯表面活性劑，如美國專利4,228,042、4,239,660、4,260,529和US 6,022,844中所述；以及氨基表面活性劑，如US6,221,825和WO 00/47708中所述，具體為醯胺基丙基二甲基胺(APA)。
陰離子輔助表面活性劑可用於本發明的陰離子輔助表面活性劑的非限制性實例包括C10-C20伯、支鏈和無規烷基硫酸鹽(AS)；C10-C18仲(2，3)烷基硫酸鹽；C10-C18烷基烷氧基硫酸鹽(AExS)，其中x為1至30；包含1至5個乙氧基單元的C10-C18烷基烷氧基羧酸鹽；如US6,020,303和US 6,060,443中所述的中鏈支化的烷基硫酸鹽；如US6,008,181和US 6,020,303中所述的中鏈支化的烷基烷氧基硫酸鹽；如WO 99/05243、WO 99/05242和WO 99/05244中所述的改性烷基苯磺酸鹽(MLAS)；甲酯磺酸鹽(MES)；以及α-烯烴磺酸鹽(AOS)。
組合物本發明涉及一種組合物，所述組合物包含改性的烷氧基化多羥基化合物和表面活性劑體系，所述表面活性劑體系包含C8-C18直鏈烷基磺酸鹽表面活性劑和輔助表面活性劑。所述組合物可以是任何形式，即，可以為液體、固體(如粉末、顆粒、附聚物、糊劑、片劑、小袋、條狀物、凝膠)、乳液、以雙隔室容器遞送的類型、噴霧或泡沫洗滌劑、預潤溼的擦拭物(即，與非織造材料相結合的清潔組合物，例如Mackey等人的US 6,121,165中所述的那種)、由消費者用水活化的乾擦拭物(即，與非織造材料相結合的清潔組合物，例如Fowler等人的US 5,980,931中所述的那種)、以及其它均相或多相的消費者清潔產品形式。
所述組合物可能還適合用於或加入工業清潔劑(即，地板清潔劑)中。在一個實施方案中，本發明的清潔組合物為液體或固體衣物洗滌劑組合物。在另一個實施方案中，本發明的清潔組合物為硬質表面清潔組合物，優選地其中所述硬質表面清潔組合物浸透非織造基質。本文所用「浸透」是指所述硬質表面清潔組合物被置於與非織造基質接觸，使得所述硬質表面清潔組合物滲入至少一部分所述非織造基質中，優選地所述硬質表面清潔組合物使所述非織造材料飽和。
在另一個實施方案中，所述清潔組合物是液體盤碟清潔組合物，如液體手洗餐具洗滌組合物、固體自動餐具洗滌清潔組合物、液體自動餐具洗滌清潔組合物，以及自動餐具洗滌清潔組合物小片/單元劑量的形式。
所述清潔組合物也可用於汽車護理組合物中，用於清潔各種表面如硬木、瓷磚、陶瓷、塑料、皮革、金屬、玻璃。該清潔組合物也可設計用於個人護理和寵物護理組合物如洗髮劑組合物、沐浴劑、液體或固體皂以及其它清潔組合物(其中，表面活性劑可與游離的硬度離子接觸)中，並且在所有的組合物中需要耐硬度的表面活性劑體系，如石油鑽探組合物。
製備本發明組合物的方法，所述方法包括以下步驟(a)對一種多羥基化合物進行親水改性，使得總的電荷為約+3至約-3，得到一種親水改性的多羥基化合物；(b)將親水改性的多羥基化合物與表面活性劑體系混合，所述表面活性劑體系包含按所述組合物的重量計約13％至約25％的C10-C15直鏈烷基苯磺酸鹽和按所述組合物的重量計0％至約7％的輔助表面活性劑，所述輔助表面活性劑選自非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑以及它們的混合物。
可在所述方法的任選步驟中加入其它清潔輔助物質。對多羥基化合物進行親水改性可以是以上所述的通過乙氧基化和選擇陰離子封端單元、陽離子封端單元或它們的混合物而進行的任何調整。
清潔輔助物質通常，清潔助劑是將僅包含極小量基本成分的組合物轉變成用於衣物、硬質表面、個人護理、消費者、商業和/或工業清潔用途的組合物所需要的任何物質。在某些實施方案中，清潔助劑作為清潔產品的實際特徵(尤其是為消費者在家庭環境直接使用而設計的清潔產品的特徵)，易於被本領域的技術人員所公認。
這些附加組分的確切性質及其摻入的含量將取決於清潔組合物的物理形式和使用其進行的清潔操作性質。
如果與漂白劑合用，清潔輔助成分將隨之具有良好的穩定性。由於法律規定的需要，本文清潔組合物的某些實施方案應不含硼和/或不含磷酸鹽。清潔助劑的含量按所述清潔組合物的重量計為約0.00001％至約99.9％，並且例如約0.0001％至約50％。總清潔組合物的使用量可根據預期的用途而大範圍變化，例如從溶液中的幾個ppm至所謂的「直接施用」純清潔組合物於待清潔的表面。
非常典型地，本文清潔組合物如衣物洗滌劑、衣物洗滌劑添加劑、硬質表面清潔劑、合成的和皂基洗滌條皂、織物軟化劑和織物處理液體、織物處理固體以及各種多種處理製品，將需要若干助劑，雖然某些簡單配製的產品，如漂白添加劑可能只需要，例如，氧漂白劑和本文所述的表面活性劑。適宜的洗滌或清潔輔助物質的詳盡列表可見於WO 99/05242。
常見的清潔助劑包括助洗劑、酶、上文沒有討論的聚合物、漂白劑、漂白活化劑、催化物質等(不包括任何上文已經定義的物質)。本文其它的清潔助劑可包括增泡劑、抑泡劑(消泡劑)等、除上述那些以外的各種活性成分或專用物質如分散聚合物(例如，購自BASFCorp.或RohmHaas)、色斑劑、銀器保護劑、防鏽和/或防蝕劑、染料、填充劑、殺菌劑、鹼度來源、水溶助長劑、抗氧化劑、酶穩定劑、前香料、香料、增溶劑、載體、加工助劑、顏料，並且對於液體製劑，包括溶劑、螯合劑、染料轉移抑制劑、分散劑、增白劑、抑泡劑、染料、結構彈性化劑、織物軟化劑、抗磨蝕劑、水溶助長劑、加工助劑以及其它織物護理劑、表面和皮膚護理劑。此類其它清潔助劑及用量的合適實施例存在於美國專利5,576,282、6,306,812 B1和6,326,348 B1中。
使用方法本發明包括清潔目標表面的方法。本文所用的「目標表面」可包括這樣的表面，例如織物、盤碟、玻璃製品，以及其它烹飪表面、硬質表面、毛髮或皮膚。本文所用的「硬質表面」包括可見於典型家庭中的硬質表面，例如硬木、瓷磚、陶瓷、塑料、皮革、金屬、玻璃。上述方法包括步驟將包含改性的多羥基化合物的組合物(以純物質形式或稀釋在洗滌液體中)與至少一部分目標表面接觸，然後任選地漂洗該目標表面。優選地，使所述目標表面在上述任選的漂洗步驟之前進行洗滌步驟。為了本發明的目的，洗滌包括但不限於擦洗、擦拭和機械攪拌。
本領域的技術人員將意識到，本發明的清潔組合物理想地適用於家用護理(硬質表面清潔組合物)、個人護理和/或洗滌用途。
選擇所述組合物溶液的pH，以最大限度地適於待清潔的目標表面，可跨越寬的pH範圍為約5至約11。對於個人護理如皮膚和毛髮清潔，這種組合物的pH優選具有約5至約8的pH，對於洗滌清潔組合物，pH為約8至約10。所述組合物優選使用的溶液濃度為約200ppm至約10,000ppm。水溫範圍優選為約5℃至約100℃。
為用於洗滌清潔組合物中，所述組合物優選使用的溶液(或洗滌液體)濃度為約200ppm至約10000ppm。水溫範圍優選為約5℃至約60℃。水與織物的比率優選為約1∶1至約20∶1。
所述方法可包括將浸透的非織造基質與本發明組合物的實施方案接觸的步驟。本文所用的「非織造基質」可包括任何常見式樣的非織造薄片或網，所述非織造薄片或網具有合適的基重、厚度、吸收性和強度特性。合適的市售非織造基質的實施例包括DuPont以商品名SONTARA和James River Corp.以商品名POLYWEB出售的那些。
如本領域技術人員認可的那樣，本發明的洗滌劑組合物理想地適用於液體盤碟清潔組合物中。使用本發明液體盤碟組合物的方法包括以下步驟將髒的盤碟與有效量的，典型約0.5mL至約20mL(每25個待處理盤碟)的稀釋於水中的本發明液體盤碟清潔組合物接觸。
製劑表2-顆粒狀衣物洗滌劑
1依照表1中任何實施例的一種聚合物或聚合物的混合物。
在發明詳述中引用的所有文獻的相關部分均引入本文以供參考。任何文獻的引用不可解釋為是對其作為本發明的現有技術的認可。
儘管已用具體實施方案來說明和描述了本發明，但對於本領域的技術人員顯而易見的是，在不背離本發明的精神和保護範圍的情況下可作出許多其它的變化和修改。因此，有意識地在附加的權利要求書中包括屬於本發明範圍內的所有這些變化和修改。
權利要求
1.一種組合物，所述組合物包含a)0.005％至30％的一種或多種親水改性的多羥基化合物，所述親水改性的多羥基化合物包含5至11個羥基部分，優選5至10個羥基部分，更優選6至9個羥基部分，其中至少一個羥基部分還包含一個或多個乙氧基部分；所述一個或多個乙氧基部分還包含陰離子封端單元、陽離子封端單元、或它們的混合物；其中所述親水改性的多羥基化合物上的總平均電荷為-4至+4，優選-3至+3，更優選-2至+2，最優選-1至+1；b)表面活性劑體系，所述表面活性劑體系包含按所述組合物的重量計9％至25％的C10-C15直鏈烷基苯磺酸鹽和按所述組合物的重量計0％至7％的輔助表面活性劑，所述輔助表面活性劑選自非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、以及它們的混合物。
2.如權利要求1所述的組合物，其中所述親水改性的多羥基化合物還包含一個或多個乙氧基部分，所述乙氧基部分還包含所述陰離子封端單元，所述陰離子封端單元優選選自硫酸根、磺基琥珀酸根、琥珀酸根、馬來酸根、磺酸根、亞甲基羧酸根、亞乙基羧酸根、磷酸根、聚磷酸根以及它們的混合物，更優選選自硫酸根、磺酸根、亞甲基羧酸根和亞乙基羧酸根。
3.如權利要求1所述的組合物，其中所述親水改性的多羥基化合物還包含一個或多個乙氧基部分，所述乙氧基部分還包含陽離子封端單元，所述陽離子封端單元優選選自胺封端單元，更優選選自由下列物質組成的組氨、甲胺、二甲胺、乙二胺、N，N′-二甲基氨基丙胺、N，N-二甲基氨基丙胺、1，6-己二胺、乙胺、-二乙胺、十二烷基胺、N-甲基十二烷基胺、二異丙基胺、甲氧基丙基胺、N-甲基-N-乙基胺、以及它們的混合物。
4.如權利要求1所述的組合物，其中所述親水改性的多羥基化合物還包含一個或多個乙氧基部分，所述乙氧基部分還包含陰離子封端單元，所述陰離子封端單元優選選自硫酸根、磺基琥珀酸根、琥珀酸根、馬來酸根、磺酸根、亞甲基羧酸根、亞乙基羧酸根、磷酸根、聚磷酸根以及它們的混合物，更優選選自硫酸根、磺酸根、亞甲基羧酸根和亞乙基羧酸根；和一個或多個乙氧基部分，所述乙氧基部分還包含所述陽離子封端單元，所述陽離子封端單元優選選自胺封端單元，更優選選自由下列物質組成的組氨、甲胺、二甲胺、乙二胺、N，N′-二甲基氨基丙胺、N，N-二甲基氨基丙胺、1，6-己二胺、乙胺、二乙胺、十二烷基胺、N-甲基十二烷基胺、二異丙基胺、甲氧基丙基胺、N-甲基-N-乙基胺、以及它們的混合物。
5.如權利要求1所述的組合物，其中所述輔助表面活性劑選擇為陽離子表面活性劑，所述陽離子表面活性劑選自由下列物質組成的組烷氧基化季銨表面活性劑、二甲基羥乙基季銨、二甲基羥乙基月桂基氯化銨、多胺陽離子表面活性劑、陽離子酯表面活性劑、以及氨基表面活性劑，具體為醯胺基丙基二甲基胺。
6.如權利要求1所述的組合物，其中所述輔助表面活性劑選擇為非離子表面活性劑。
7.如權利要求1所述的組合物，其中所述輔助表面活性劑選擇為陰離子表面活性劑。
8.一種製備組合物的方法，所述方法包括以下步驟a)對一種多羥基化合物進行親水改性，使得總電荷為+4至-4，從而得到一種親水改性的多羥基化合物；b)將所述親水改性的多羥基化合物與表面活性劑體系混合，所述表面活性劑體系包含按所述組合物的重量計9％至25％的C10-C15直鏈烷基苯磺酸鹽和按所述組合物的重量計0％至7％的輔助表面活性劑，所述輔助表面活性劑選自非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、以及它們的混合物。
9.一種包含5至11個羥基部分的親水改性的多羥基化合物，其中至少一個羥基部分還包含一個或多個乙氧基部分；所述一個或多個乙氧基部分還包含陰離子封端單元、陽離子封端單元、或它們的混合物；其中所述親水改性的多羥基化合物上的總電荷為-4至+4，優選-3至+3，更優選-1至+1。
全文摘要
一種包含5至11個羥基部分的親水改性的多羥基化合物，其中至少一個羥基部分還包含一個或多個乙氧基部分，所述乙氧基部分還包含陰離子封端單元、陽離子封端單元或它們的混合物；包含所述親水改性的多羥基化合物的組合物和上述組合物的使用方法，以及用於抗再沉澱和提供疏水性汙垢清潔有益效果的上述組合物的製備方法。
文檔編號C11D1/94GK101084298SQ200580043059
公開日2007年12月5日 申請日期2005年12月15日 優先權日2004年12月17日
發明者E·施奈德曼, J·馬, K·T·諾爾伍德, R·T·賴爾曼, J·A·門克豪斯, J·J·謝貝爾 申請人:寶潔公司