自動乳化的清潔體系及其使用方法
2023-10-04 00:43:29
專利名稱：自動乳化的清潔體系及其使用方法
技術領域：
本發明涉及自乳化或自動乳化體系，具體而言，涉及環境友好的清潔組合物，其包含在與水接觸後能夠自動乳化的二元酯溶劑，這大大有助於在與衝洗水接觸後除去清潔組合物殘餘物。
背景技術：
在清潔行業中，許多消費者需要更為環境友好的清潔產品。然而，目前的非環境友好的清潔產品摻有芳香基溶劑(例如甲苯、二甲苯等)，或者這些清潔產品為乙二醇醚基溶劑或含氯的溶劑。使用這些或相關的溶劑也不是人們所希望的，這是因為它們有害健康並且安全性不強，這種溶劑的處理還會產生潛在的汙染和環境問題。因此，在清潔應用中必須使用環境友好的溶劑。但是，許多環境友好的溶劑存在許多缺點。例如，這些溶劑中的一些具有低揮發性，這使得在清潔後除去溶劑方面存在著一系列特殊的挑戰。通常，在清潔操作之後，通過蒸發或通過用水衝洗來除去過量的溶劑。低 VOC溶劑的高沸點常常使得上述第一種方法不能獨立進行，這是因為蒸發是極其緩慢的。後一種方法同樣是不能獨立進行的，這是因為去除效率取決於溶劑在水中的溶解性，而所述溶劑的溶解性是有限的。如果清潔用的溶劑在水中具有有限的溶解性，那麼從已清潔的表面上將其除去則需要使用大量的水，並且溶劑往往會留下人們不希望的油性殘餘物。因此，希望有一種新的清潔組合物，其能夠除去基底上的汙漬(例如顏料或墨漬) 並且隨後能夠易於用水衝洗掉，而不會在所述基底的表面上留下任何殘餘物。
發明內容
本發明解決了二元酯(或其他環境友好的溶劑)難於乳化到水中的問題，該問題影響了在清潔應用過程中這種溶劑的去除。二元酯，特別是併入本發明中的二元酯混雜物， 表現出有望成為一種環境友好的替代物來代替在廣泛的清潔應用中許多常用的有機溶劑。 這些溶劑所具有的環境友好的特徵包括諸如生物降解性、氣味小和低VOC的特性。但是， 這些涉及環境的特徵還會造成在清潔後除去溶劑方面存在著挑戰性。本發明通過使用能夠使部分水溶性溶劑自發地乳化到水中的表面活性劑混雜物，解決了容易地除去所述部分水溶性溶劑的問題。一方面，表面活性劑混雜物由與有機陽離子平衡的有機陰離子構成， 其中所述陽離子和所述陰離子中的一者或二者具有表面活性劑的特性，並且它們的複合物 (complex)可以溶於該二元酯溶劑混雜物中。該表面活性劑複合物可以與非離子表面活性劑聯合使用，也可以不與之聯合使用。本發明獲得了這樣一種清潔組合物(包含溶劑/表面活性劑混雜物)，其在水的存在下將自髮乳化或自動乳化。當用水衝洗塗覆有所述混雜物的表面以進行清潔或在將所述混雜物與水混合以製備配製物的過程中，可發生所述乳化。這裡描述的配製物可使得將該溶劑從表面洗去所需的水的量減少，這可以通過測量反射率來測定。本發明的另一個結果是其降低了使該溶劑乳化到水中所需的機械能量，由此使得製備方法更加簡單並且能量更加有效，這樣的製備方法能夠適應該溶劑的最終使用者的需求。在一個實施方案中，本發明包括一種表面活性劑混雜物，其包含能溶於二元酯的陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑。當該混雜物與水接觸時，可能會得到穩定的三相體系，其包括富含溶劑的相、富含水的相、以及微乳液相。在一個實施方案中，陰離子表面活性劑可以是直鏈或支鏈的表面活性劑，其具有磷酸根或硫酸根作為陰離子基團。在一個實施方案中，陽離子表面活性劑可以是直鏈或支鏈的分子，其具有胺作為陽離子基團。用於自動乳化的表面活性劑既可以溶於有機相也可以溶於水性相。總體上，自乳化或自動乳化體系的特徵在於，當緩和地添加水而不對該體系施加任何機械能量時，定性地觀察到在油與水的界面處自發形成微乳液相。Jean-Marie Bernard等人的美國專利申請公開 No. 20070043152描述了自髮乳化的機理，形成乳液所需的能量只與混合物中待乳化物質的再分配所需的能量有關。因此，不需要額外的能量，基本上為攪拌能量，來產生乳化。換言之，為了確保使不連續相在宏觀上均勻分布而進行攪拌所需的能量是綽綽有餘的(例如手動攪拌)。根據所關注的陰離子-陽離子表面活性劑對的不同，表面活性劑在二酯相中的總濃度會有所不同，在一個實施方案中為組合物重量的約1重量％至75重量％，在另一個實施方案中為組合物重量的約5重量％至45重量％，在又一個實施方案中為組合物重量的約 1重量％至30重量％。通過以下詳細說明和實施例，本發明將變得更加鮮明，一方面，描述了一種組合物，其特徵在於能夠自髮乳化、自乳化和/或自動乳化(在下文中也將其全部稱為「使…… 自動乳化」或「自動乳化」)，基於所述組合物的總重量，含有(a)約1重量％至約60重量％的二元酯混雜物；(b)約1重量％至約75重量％的兩種或更多種表面活性劑，該表面活性劑典型地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、兩性離子表面活性劑或兩性表面活性劑的任意組合，更典型地選自陽離子表面活性劑和陰離子表面活性劑；以及(c)可有可無的水和/或添加劑。一方面，本文描述了一種清潔組合物，基於所述組合物的總重量，所述清潔組合物包含(a) 二元酯混雜物，其包含(i)甲基戊二酸二烷基酯、以及(ii)己二酸二烷基酯或乙基丁二酸二烷基酯中的至少一者；以及(b)由至少兩種表面活性劑形成的表面活性劑混雜物，其量為約1重量％至約75重量％，其中所述清潔組合物在與水接觸後能夠自動乳化。在一個實施方案中，所述的二元酯混雜物具有以下通式
權利要求
1.一種清潔組合物，基於所述組合物的總重量，該組合物包含(a)二元酯混雜物，所述二元酯混雜物包含(i)甲基戊二酸二烷基酯，以及(ii)己二酸二烷基酯或乙基丁二酸二烷基酯中的至少一者；以及(b)由至少兩種表面活性劑形成的表面活性劑混雜物，所述表面活性劑混雜物的量為約1重量％至約75重量％，其中，所述清潔組合物在與水接觸後能夠自動乳化。
2.如權利要求1所述的清潔組合物，其中所述二元酯混雜物包含己二酸二烷基酯、甲基戊二酸二烷基酯和乙基丁二酸二烷基酯。
3.如權利要求1所述的清潔組合物，其中所述二元酯混雜物衍生自在聚醯胺的製備中產生的一種或多種副產物。
4.如權利要求1所述的清潔組合物，其中所述二元酯混雜物衍生自製備己二腈的過程。
5.如權利要求1所述的組合物，其中所述至少兩種表面活性劑選自由非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑以及它們的任意組合所構成的組。
6.如權利要求1所述的組合物，其中所述兩種或更多種表面活性劑包含至少一種陽離子表面活性劑和至少一種陰離子表面活性劑。
7.如權利要求5所述的組合物，其中所述陽離子表面活性劑或中性表面活性劑選自由陽離子型的乙氧基化脂肪族胺、烷基二甲基胺、烷基醯胺丙基胺、環烷基胺、烷基咪唑啉衍生物、季銨化的胺乙氧基化物、季銨化合物以及它們的任意組合所構成的組。
8.如權利要求5所述的組合物，其中所述陰離子表面活性劑選自由以下物質構成的組，這些物質為烷基苯磺酸鹽、α-烯基磺酸鹽、鏈烷烴磺酸鹽、烷基酯磺酸鹽、烷基醚磷酸鹽、烷基硫酸鹽、聚氧乙烯烷基醚磷酸鹽、烷基醚硫酸鹽、烷基烷氧基硫酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基烷氧基羧酸鹽、烷基烷氧基化的硫酸鹽、單烷基磷酸鹽、二烷基磷酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基磷酸鹽、烷基苯磺酸、烷基苯磺酸的鹽、烷基苯酚醚磷酸鹽、烷基苯酚醚硫酸鹽、 α -烯基磺酸鹽、肌氨酸鹽、磺基丁二酸鹽、羥乙基磺酸鹽、牛磺酸鹽、以及它們的任意組合。
9.如權利要求5所述的組合物，其中所述陰離子表面活性劑選自由烷基苯磺酸鹽、烷基醚磷酸鹽、聚氧乙烯烷基醚磷酸鹽以及它們的任意組合所構成的組。
10.如權利要求1所述的組合物，其中所述表面活性劑混雜物選自由聚氧乙烯十三烷基醚磷酸鹽、烷基苯磺酸鹽、乙氧基化的脂肪族胺、環烷基胺、異丙胺和它們的任意組合所構成的組。
11.如權利要求1所述的組合物，其中所述表面活性劑混雜物包含聚氧乙烯十三烷基醚磷酸鹽和陽離子型的乙氧基化脂肪族胺。
12.如權利要求1所述的組合物，其中所述表面活性劑混雜物包含聚氧乙烯十三烷基醚磷酸鹽和環己胺。
13.如權利要求1所述的組合物，其中所述表面活性劑混雜物包含聚氧乙烯十二烷基苯磺酸鹽和異丙胺。
14.如權利要求1所述的組合物，其中所述二元酯混雜物包含(i)佔所述混雜物的約7重量％ -14重量％的由以下化學式表示的二元酯
15.一種清潔基底表面的方法，包括以下步驟a)使清潔組合物與要清潔的表面接觸，基於所述組合物的總重量，該組合物包含(i)約1重量％至約99重量％的二元酯混雜物，所述二元酯混雜物包含(A)甲基戊二酸二烷基酯，以及(B)己二酸二烷基酯或乙基丁二酸二烷基酯中的至少一者；(ii)約1重量％至約75重量％的表面活性劑混雜物，以及b)用水將所述組合物從所述表面上衝洗掉，由此，所述組合物在與水接觸後能夠自動乳化到所述水中。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述表面活性劑混雜物包含選自由以下物質構成的組中的至少兩種表面活性劑，這些物質為陽離子型的乙氧基化脂肪族胺、烷基二甲基胺、烷基醯胺丙基胺、環烷基胺、烷基咪唑啉衍生物、季銨化的胺乙氧基化物、季銨化合物、 烷基苯磺酸鹽、α -烯基磺酸鹽、鏈烷烴磺酸鹽、烷基酯磺酸鹽、烷基醚磷酸鹽、烷基硫酸鹽、 聚氧乙烯烷基醚磷酸鹽、烷基醚硫酸鹽、烷基烷氧基硫酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基烷氧基羧酸鹽、烷基烷氧基化的硫酸鹽、單烷基磷酸鹽、二烷基磷酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基磷酸鹽、烷基苯磺酸、烷基苯磺酸的鹽、烷基苯酚醚磷酸鹽、烷基苯酚醚硫酸鹽、α -烯基磺酸鹽、肌氨酸鹽、磺基丁二酸鹽、羥乙基磺酸鹽、牛磺酸鹽、以及它們的任意組合。
17.如權利要求15所述的方法，其中所述表面活性劑混雜物包含聚氧乙烯十三烷基醚磷酸鹽和陽離子型的乙氧基化脂肪族胺。
18.如權利要求15所述的方法，其中所述表面活性劑混雜物包含聚氧乙烯十三烷基醚磷酸鹽和環己胺。
19.如權利要求15所述的方法，其中所述表面活性劑混雜物包含聚氧乙烯十二烷基苯磺酸鹽和異丙胺。
全文摘要
一種自動乳化的清潔組合物，其在與水接觸後能夠乳化，在一個典型的實施方案中，基於組合物的總重量，該組合物包含(a)約1重量％至約99重量％的二元酯混雜物；(b)約1重量％至約40重量％的表面活性劑混雜物，其由與有機陽離子平衡的有機陰離子構成，其中該陰離子和該陽離子中的一者或二者具有表面活性劑的特性，並且它們的複合物能夠溶於二元酯溶劑混雜物。該表面活性劑混雜物通常為陽離子表面活性劑和陰離子表面活性劑，它們可以與或者不與非離子表面活性劑聯合使用。所述二元酯衍生自己二酸、戊二酸和丁二酸的混雜物，在一個具體的實施方案中，該混雜物包含己二酸二烷基酯、甲基戊二酸二烷基酯和乙基丁二酸二烷基酯，其中烷基基團各自包含C1-C12的烴基團。
文檔編號C11D1/86GK102575200SQ201080047127
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月19日 優先權日2009年10月19日
發明者塞西爾·拉拉, 查尓斯·艾姆, 阿什文·拉奧, 阿米特·塞加爾 申請人:羅地亞管理公司