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CN1813050A - 用于亲脂流体体系的织物护理组合物 - Google Patents

用于亲脂流体体系的织物护理组合物 Download PDF

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CN1813050A
CN1813050A CNA2004800182080A CN200480018208A CN1813050A CN 1813050 A CN1813050 A CN 1813050A CN A2004800182080 A CNA2004800182080 A CN A2004800182080A CN 200480018208 A CN200480018208 A CN 200480018208A CN 1813050 A CN1813050 A CN 1813050A
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CN
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alkyl
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lipophilic fluid
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fabric article
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CNA2004800182080A
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J·S·杜蓬特
V·M·阿雷东多
M·R·西维克
J·J·谢菲尔
R·S·伯格
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Procter and Gamble Co
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Abstract

提供了用于处理织物制品尤其是衣物制品、亚麻制品和帏帐制品的组合物,其中与常规织物制品处理组合物比较,该组合物可提供改善的织物制品污垢清洁效果和/或护理效果和/或处理效果,尤其是当向水敏性制品提供较好的衣物护理时。

Description

用于亲脂流体体系的织物护理组合物
发明领域
本发明涉及处理织物制品,尤其是衣服制品、亚麻制品和帏帐制品的组合物,其中该组合物提供改善的织物制品的污垢清洁和/或护理和/或处理效果,尤其是与常规织物制品处理组合物相比,它还能够为对水敏感的制品提供出色的衣物护理。
发明背景
为了清洁织物制品,目前消费者可选择常规洗涤清洁或干洗。
常规洗涤清洁使用相对较大量的水,典型地在消费者家中用洗衣机,或在专门场所如投币洗衣店中进行。尽管洗衣机和衣物洗涤剂已经变得相当高级,但常规洗涤方法依然存在使织物制品发生染料转移和收缩的风险。消费者所用的相当大的一部分织物制品不适于用常规洗涤方法进行清洁。甚至被认为是“可机洗的”织物制品也经常是在洗涤之后产生严重褶皱因而需要熨烫。
干洗方法依靠非水溶剂来清洁。通过避开水,这些方法最大程度地降低了收缩和起皱的风险。然而,用这些方法清洁污垢,尤其是水性污垢和醇基污垢有非常大的局限性。典型地,在干洗步骤前,干洗清洁人员手工除去这些污垢。这些方法很复杂,需要多种组合物对付遇到的各种玷污,劳动密集性很强并且经常会对所处理制品造成一些局部损伤。
因而,在商业洗涤、干洗、家用洗涤中,尚未满足对织物制品处理组合物的需求,所述组合物在对所遇到的各种污垢提供满意的清洁效果的同时,对各种织物制品也很安全。
发明概述
本发明提供了显示出改善的织物制品上的污垢清洁效果和/或织物制品护理和/或处理效果的组合物。这些有益效果可以通过本发明组合物的处理递送到织物制品上,同时保持优良的织物护理特性。
在本发明的一个方面,提供了织物制品处理组合物,所述组合物包括:
a)亲脂性流体;和
b)能够增强亲脂性流体的去污有益效果和/或能够使水悬浮在亲脂性流体中的多元醇表面活性剂组分;和
c)任选地,能够进一步增强组合物去污能力的非硅氧烷助剂;和
d)任选地,极性溶剂;和
e)任选地,其它清洁助剂;和
f)任选地,加工助剂;
其中所述组合物能使水悬浮在亲脂性流体中。
在本发明的另一个方面中,提供了消费用洗涤剂组合物,所述组合物包含:
a)能增强亲脂性流体的去污有益效果和/或能使水悬浮在亲脂性流体中的表面活性剂组分;和
b)能进一步增强组合物去污能力的非硅氧烷助剂;和
c)任选地,极性溶剂;和
d)任选地,其它清洁助剂;和
e)任选地,亲脂性流体;和
f)任选地,加工助剂;
其中所述组合物能使水悬浮在亲脂性流体中。
对于本领域的普通技术人员来说,通过阅读下列详细描述和所附的权利要求书,本发明的这些和其它一些目的、特征和优点将变得显而易见。除非另外指明,本文中所述的所有百分数、比率和比例均按重量计。除非另外指明,所有温度的单位均为摄氏度(℃)。除非另外指明,所有的量度均以SI为单位。所有引用的文献的相关部分均引入本文以供参考。
发明详述
定义
本文所用术语“织物制品”是指任何通常用常规洗涤方法或干洗方法清洁的制品。照此,该术语包括衣物、亚麻、帏帐以及衣物附件制品。该术语也包括其它整个或部分地由织物制造的物品,如手提袋、家具罩、防水油布等等。
本文所用术语“亲脂流体”是指任何能除去皮脂的非水流体,如下文更详细地描述。
本文所用术语“织物制品处理组合物”是指任何包含亲脂流体的组合物,所述组合物包含将直接接触待清洁织物制品的清洁和/或护理助剂。应该理解,术语“织物制品处理组合物”包括使用除清洁剂外的调理剂和浆纱剂。此外,任选的清洁助剂如除了上述那些表面活性剂之外的其它表面活性剂、漂白剂等也可加入所述“织物制品处理组合物”。即,清洁助剂可以任选地与亲脂流体结合。这些任选的清洁助剂将在下文进行更详细的描述。这些清洁助剂可以存在于本发明的织物制品处理组合物中,其含量为按所述织物制品处理组合物的重量计约0.01%至约10%。
术语“污垢”是指织物制品上希望被除去的任何不受欢迎的物质。术语“水性”或“亲水的”污垢是指污垢在初次与织物制品接触时包含水,或者污垢在织物制品上保留有很大部分的水。水性污垢的实施例包括但不限于,饮料、许多食物类污垢、水溶性染料、体液(如汗液、尿液或血液)和户外污垢(如草渍和泥垢)。
术语“能使水悬浮于亲脂流体中”是指物质能悬浮、溶剂化和/或乳化水,当组分初始混合后至少五分钟内保持稳定时,水在某种程度上保持明显的悬浮、溶剂化或乳化。在本发明组合物的一些实施例中,组合物可具有胶体性质和/或呈现乳状。在本发明组合物的其它实施例中,组合物可以是透明的。
术语“不溶于亲脂流体”是指当加入到亲脂流体中时,添加后5分钟内,物质从亲脂流体中物理分离(即,沉淀、絮凝、漂浮),反之“溶于亲脂流体”物质是指添加后5分钟内,物质不从亲脂流体中物理分离。
术语“消费用洗涤剂组合物”是指任何去污组合物,该组合物当与离散亲脂性流体结合时,得到如本发明所述的织物制品处理组合物。
术语“加工助剂”是指任何能使消费用洗涤剂组合物更适于配制、更稳定和/或用亲脂流体稀释以形成与本发明一致的织物制品处理组合物的物质。
本文所用术语“混合”是指组合两种或多种物质(即,更具体地是如本发明所述的离散亲脂性流体和洗涤剂组合物),以这样的一种方式,形成均匀的混合物或稳定的分散体或悬浮液。适合的混合方法在本领域是熟知的。适合的混合方法的非限制性实施例包括涡旋混合方法和静力混合方法。
本文所用术语“溶剂相容性基团”是指任何烃基、硅氧烷基、聚环氧烷基(乙氧基、丙氧基、丁氧基等,以及混合物)或含氟基团。烃基可以是直链的、环状的、支链的、饱和或不饱和的直链和支链线性脂肪烃基;饱和的和不饱和的环状脂肪烃基,包括杂环脂肪烃基;或单环或多环芳烃基,包括杂环芳烃基。聚氧化烯基可由一种或多种烷氧基重复单元组成,或由烷氧基重复单元的混合物组成。硅氧烷和含氟基团可由一种或多种重复单元组成,或由重复单元的混合物组成。
本文所用术语“官能化”是指所指示的溶剂相容性基团可与多元醇化学连接。
本文所用术语“官能化单元”是指用于给多元醇官能化的一种溶剂相容性基团。
本发明的组合物
本发明提供的组合物显示出改善的从织物制品上清洁污垢(即,除去和/或减少污垢)效果和/或织物制品的护理和/或处理效果。这些有益效果可以通过本发明组合物的处理递送到织物制品上,同时保持优良的织物护理特性。
亲脂流体
本文所用术语“亲脂性流体”是指任何非水溶剂,其符合下文所述的皮脂去除测试,并且在环境温度和压力下至少部分为液体和/或易于流动的(非粘稠的)流体。通常,适宜的亲脂性流体在环境温度和压力下可以是完全的液体,可以是易熔化的固体(如,在约0℃至约60℃温度范围内变为液体的固体),或者可包括环境温度和压力下(如在25℃和101kPa(1atm)压力下)的液相和蒸气相混合物。
本发明的亲脂性流体优选是不易燃的,或具有较高的闪点和/或较低的VOC特性,这些术语具有干洗工业中所用的常规含意,意指等于或优选超过已知常规干洗流体的特性。
皮脂去除测试
使用本文所述的皮脂去除测试,来确定适用于本发明的亲脂性流体。该测试方法使用市售的Crisco低芥酸菜子油、油酸(纯度95%,购自Sigma Aldrich Co.)和角鲨烯(纯度99%,购自J.T.Baker)作为皮脂的模型污垢。测试物质应基本无水并且不含任何附加添加剂或其它物质。作为一般原则,全氟丁胺(Fluorinert FC-43)本身(有或无助剂)是参考物质,根据定义,其不适于作为亲脂性流体。
皮脂去除测试以三个小瓶的制备开始。在第一个小瓶中放置1.0g低芥酸菜子油;在第二个小瓶中放置1.0g油酸(95%),以及在第三个并且是最后一个小瓶中放置1.0g角鲨烯(99%)。向每个小瓶中加入1g亲脂性待测流体。在室温和常压下,分别在标准涡旋搅拌器上以最大设置混合每个准备好的小瓶20秒。将小瓶放置在工作台上,并在室温和常压下静置15分钟。15分钟后,如果在包含亲脂污垢的任何一瓶中都形成了单一相,则该流体具有适用作依照本发明的“亲脂性流体”的资格。然而,如果在所有三个小瓶中形成了两个或多个独立层,那么在否决或接受该流体具有作为“亲脂性流体”的资格之前,需要进一步测定溶解在油相中流体的量。
在这种情况下,用注射器从每个小瓶的各个层中小心吸取200微升样品。在测定了三个模型污垢和待测定流体的每个标样的保留时间后,将注射器抽取层样品置于GC自动取样器小瓶中并进行常规GC分析。如果通过GC发现在由油酸、低芥酸菜子油或角鲨烯组成的任何一层中都存在大于1%,优选更多的测试流体,则该测试流体也有资格用作亲脂性流体。如果需要,该方法可使用二十七氟代三丁胺进一步校准,即,Fluorinert FC-43(失败)和环戊硅氧烷(通过)。
适用的GC是装备有分流/无分流注射器和FID的惠普气相色谱HP5890系列II。用于确定现有的亲脂性流体的量的适合柱为J&WScientific毛细管柱DB-1HT,30米,内径0.25mm,膜厚0.1um,目录号1221131。该GC适合在以下条件下操作:
载气:氢气;柱前压:9psi;流量:柱流量@~1.5mL/min.;吹扫流量@~250-500mL/min.;隔膜吹扫流量@1mL/min.;注射剂:HP 7673自动取样器,10μL注射器,1ul注射剂;进样口温度:350℃;检测器温度:380℃;炉温方案:开始60℃,保温1分钟;加热速率25℃/min.;终了380℃,保温30分钟。
在具有优良的衣物护理特性的基础上,适用于本发明的优选亲脂性流体要进一步进行使用评估。衣物护理特性测试已为本领域所熟知,并涉及使用各种衣物或织物制品组分,包括织物、纱线、接缝中使用的弹性体等和各种纽扣来测试待评估流体。用于本发明的优选亲脂性流体具有优良的衣物护理特性;例如它们具有较好的收缩性或织物起皱特性,并且不会损坏塑料钮扣。
对衣服护理测试或其它技术指标例如可燃性来说,用于亲脂性流体的亲脂性流体可以近似被用于将接触到织物制品的最终的亲脂性流体的比率存在于混合物中,例如与水的混合物中。去除皮脂的某些材料有用作亲脂性流体的资格;例如乳酸乙酯溶解纽扣的倾向十分讨厌,如果要将这样一种材料用于亲脂性流体,则其将要用水和/或其它溶剂配制,使得总的配料基本上不损坏纽扣。其它的亲脂性流体例如十甲基环五硅氧烷很好地符合衣服护理要求。一些合适的亲脂性流体可存在于授权的美国专利5,865,852、5,942,007、6,042,617、6,042,618、6,056,789、6,059,845和6,063,135中。
适宜亲脂性流体物质的非限制性实施例包括硅氧烷、其它硅氧烷、烃、二元醇醚、甘油衍生物如甘油醚、全氟胺、全氟化和氢氟醚溶剂、低挥发性无氟有机溶剂、二醇溶剂、其它对环境友好的溶剂以及它们的混合物。
本文中所用术语“硅氧烷”是指非极性的以及不溶于水或低级醇的聚硅氧烷流体。本发明可使用直链硅氧烷(参见如美国专利5,443,747和5,977,040)和环状硅氧烷,所包括的环状硅氧烷选自八甲基环四硅氧烷(四聚物)、十二甲基环六硅氧烷(六聚物)以及优选十甲基环五硅氧烷(五聚物,通常称为“D5”)优选的硅氧烷包含大于约50%的环状硅氧烷五聚物,在另一个实施方案中,包含大于约75%的环状硅氧烷五聚物,在另一个实施方案中,还包含至少约90%的环状硅氧烷五聚物。可用于本发明的同样优选的硅氧烷为具有至少约90%(优选地至少约95%)的环状硅氧烷五聚物和少于约10%(优选地少于约5%)的环状硅氧烷四聚物和/或六聚物的混合物。
亲脂性流体的混合物同样适用,前提条件是满足了如下所述的亲脂性流体试验的要求。亲脂性流体可包括干洗溶剂的任何组分,尤其是包括含氟溶剂或全氟胺在内的较新类型。尽管一些全氟胺如全氟三丁基胺不适于用作亲脂性流体,但它们可作为存在于亲脂性流体的组合物中的许多可能助剂之一存在。
其它适用的亲脂性流体包括但不限于二醇溶剂体系例如诸如C6或C8之类的较高级二醇或者更高级的二醇、包括环状和无环类型在内的有机硅溶剂等以及它们的混合物。
低挥发性非氟化的溶剂的非限制性实施例包括如OLEAN以及其它多元醇酯,或某些相对无挥发性的可生物降解的中链支化石油馏分。
二元醇醚的非限制性实施例包括丙二醇甲基醚、丙二醇正丙基醚、丙二醇叔丁基醚、丙二醇正丁基醚、双丙甘醇甲基醚、双丙甘醇正丙基醚、双丙甘醇叔丁基醚、双丙甘醇正丁基醚和、三丙二醇甲基醚、三丙二醇正丙基醚、三丙二醇叔丁基醚、三丙二醇正丁基醚。
除了所述硅氧烷之外,其它硅氧烷溶剂的非限制性实施例在文献中也是熟知的,参见,例如Kirk Othmer所著的Encyclopedia ofChemical Technology并且可从许多商业来源购得,包括GE Silicones、Toshiba Silicone、Bayer和Dow Corning。例如,一种适用的硅氧烷溶剂为购自GE Silicones的SF-1528。
适用于本发明方法和/或装置的甘油衍生物溶剂的非限制性实施例包括具有以下结构的甘油衍生物:
Figure A20048001820800121
结构I
其中R1、R2和R3分别独立地选自:氢;支链的或直链的、取代的或未取代的C1-C30烷基、C2-C30链烯基、C1-C30烷氧羰基、C3-C30烯化氧烷基、C1-C30酰氧基、C7-C30亚烷基芳基;C4-C30环烷基;C6-C30芳基;以及它们的混合物。两个或多个R1、R2和R3可共同形成一个C3-C8芳族或非芳族的、杂环的或非杂环的环。
适宜甘油衍生物溶剂的非限制性实施例进一步包括2,3-双(1,1-二甲基乙氧基)-1-丙醇、2,3-二甲氧基-1-丙醇、3-甲氧基-2-环戊氧基-1-丙醇、3-甲氧基-1-环戊氧基-2-丙醇、碳酸(2-羟基-1-甲氧基甲基)乙酯甲酯、碳酸甘油酯以及它们的混合物。
其它对环境友好的溶剂的非限制性实施例包括臭氧反应性为约0至约0.31的亲脂性流体、蒸气压力为约0至约13Pa(0.1mmHg)的亲脂性流体、和/或蒸气压力大于13Pa(0.1mmHg)而臭氧反应性为约0至约0.31的亲脂性流体。上述的以前未描述过的此类亲脂性流体的非限制性实施例包括碳酸酯溶剂(即,碳酸甲酯、碳酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙二酯、碳酸甘油酯)和/或琥珀酸酯溶剂(即,二甲基琥珀酸酯)。
本文所用的“臭氧反应性”是VOC在大气中形成臭氧能力的量度。以每克挥发性有机物所生成的臭氧克数进行量度。测定臭氧反应性的方法进一步论述于W.P.L.Carter在1994年“Journal of the Air&Waste Management Association”,第44卷第881页至第899页所著的“Development of Ozone Reactivity Scales of Volatile OrganicCompounds”中。使用Method 310 of the California Air Resources Board中所规定的技术,测定所用的“蒸气压”。
优选地,亲脂性流体包含按所述亲脂性流体的重量计大于50%的环戊硅氧烷(“D5”)和/或具有几乎相同挥发性的线性类似物,并任选地以其它硅氧烷溶剂补足。
表面活性剂组分
本发明的表面活性剂组分可以是能将水悬浮在亲脂流体中和/或增强亲脂流体去污有益效果的物质。该物质可溶于所述亲脂流体中。
当本发明织物制品处理组合物中含有表面活性剂组分时,该表面活性剂组分的含量按所述织物制品处理组合物的重量计优选为约0.01%至约20%,更优选约0.02%至约5%,甚至更优选约0.05%至约2%。
当本发明消费用洗涤剂中含有表面活性剂组分时,该表面活性剂组分的含量按所述消费用洗涤剂组合物的重量计优选为约1%至约99%,更优选2%至约75%,甚至更优选约5%至约60%。
基于多元醇的表面活性剂
另一类物质可包括基于多元醇的表面活性剂。本文所用的“多元醇”是指任何包含至少两个自由羟基的脂族或芳族化合物。在实行本文公开的方法中,适宜多元醇的选择仅仅是一个选择的问题。例如,适宜的多元醇可选自下列种类:饱和的和不饱和的、直链和支链的链状脂族;饱和的和不饱和的环状脂族,包括杂环脂族;或单环或多环芳族,包括杂环芳族。碳水化合物和二元醇是示例性多元醇。尤其优选的二元醇包括甘油。适用于本文的单糖包括,例如,甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、核糖、洋芹糖、鼠李糖、阿洛酮糖、果糖、山梨糖、塔格糖、核酮糖、木酮糖、葡萄糖和赤藓酮糖。适用于本文的低聚糖包括,例如,麦芽糖、曲二糖、黑曲霉糖、纤维二糖、乳糖、蜜二糖、龙胆二糖、松二糖、芸香糖、海藻糖、蔗糖和棉子糖。适用于本文的多糖包括,例如,直链淀粉、糖原、纤维素、甲壳质、菊粉、琼脂糖、木聚糖、甘露聚糖和半乳聚糖。虽然在严格意义上,糖醇不是碳水化合物,但是天然存在的糖醇与碳水化合物密切相关,所以它们也优选可用于本文。自然界中分布最广泛且适用于本文的糖醇是山梨醇、赤藓醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、苏糖醇、季戊四醇、甘露糖醇和半乳糖醇。
适用于本文的具体的物质种类包括单糖、二糖和糖醇。其它类物质包括糖醚、烷氧基化多元醇如聚乙氧基甘油、季戊四醇以及其它包含多元醇的胺如葡糖胺。
基于多元醇的表面活性剂能够有助于清洁水溶性和水性污垢。然而,这些官能度典型地在干洗溶剂如十甲基环五硅氧烷中不具有好的相容性。本发明使用在多元醇上官能化的溶剂相容性基团,以改善清洁效果。常规结构的实施例示于以下实施例中:
适用于本发明的表面活性剂具有下列通式结构:
Ly-(Xv-Yu)x-L’z
其中L和L′是溶剂相容的(或亲脂的)部分,其独立地选自:
(a)直链或支链的、环状或无环的、饱和或不饱和的、取代或未取代的C1-C22烷基或C4-C12烷氧基;
(b)具有下式的硅氧烷:
MaDbD′cD″d
其中a为0至2;b为0至1000;c为0至50;d为0至50,前提条件是a+c+d为至少1;
M为R1 3-eXeSiO1/2,其中R1独立地为H或烷基,X是羟基,并且e为0或1;
D为R4 2SiO2/2,其中R4独立地为H或烷基;
D′为R5 2SiO2/2,其中R5独立地为H、烷基或(CH2)f(C6Q4)gO-(C2H4O)h-(C3H6O)i(CkH2k)j-R3,前提条件是至少一个R5为(CH2)f(C6Q4)gO-(C2H4O)h-(C3H6O)i(CkH2k)j-R3,其中R3独立地为H、烷基或烷氧基,f为1至10,g为0或1,h为1至50,i为0至50,j为0至50,k为4至8;C6Q4是未取代或取代的;Q独立地选自H、C1-10烷基、C2-10链烯基以及它们的混合物;和
D″为R62SiO2/2,其中R6独立地为H、烷基或(CH2)l(C6Q4)m(A)n-[(T)o-(A′)p-]q-(T′)rZ(G)s,其中l为1至10;m为0或1;n为0至5;o为0至3;p为0或1;q为0至10;r为0至3;s为0至3;C6Q4是未取代或取代的;Q独立地选自H、C1-10烷基、C2-10链烯基以及它们的混合物;A和A各自独立地为连接部分,代表酯基、酮基、醚基、硫基、酰氨基、氨基、C1-4氟代烷基、C1-4氟代链烯基、支链或直链的聚环氧烷、磷酸根、磺酰基、硫酸根、铵根以及它们的混合物;T和T′各自独立地为C1-30直链或支链烷基或链烯基或未取代或取代的芳基;Z是氢、羧酸、羟基、磷酸根、磷酸酯、磺酰基、磺酸根、硫酸根、支链或直链的聚环氧烷、硝酰基、甘油基、未取代的或以C1-30烷基或链烯基取代的芳基、未取代的或以C1-10烷基或链烯基或铵根取代的碳水化合物;G是阴离子或阳离子,如H+、Na+、Li+、K+、NH4 +、Ca+2、Mg+2、Cl-、Br-、I-、甲磺酸根或甲苯磺酸根;并且D”可以C1-C4烷基或羟基封端;
Y和Y′是亲水部分,其独立地选自羟基、多羟基、C1-C3烷氧基、单链烷醇胺或二链烷醇胺、C1-C4烷基取代的链烷醇胺、取代的含O、S、N的杂环、硫酸根、羧酸根、碳酸根;并且当Y和/或Y′为乙氧基(EO)或丙氧基(PO)时,其必须以R封端,R选自:
(i)4元至8元取代或未取代的包含1至3个杂原子的杂环;和
(ii)直链或支链的、饱和或不饱和的、取代或未取代的、环状或无环的、脂族或芳族的具有约1至约30个碳原子的烃基;
X是桥联基团,选自O,S,N,P,直链或支链的、饱和或不饱和的、取代或未取代的、环状或无环的、脂族或芳族的C1至C22烷基(该烷基中插有O、S、N、P),质子化或未质子化的缩水甘油基、酯基、酰氨基、氨基、PO4 2-、HPO4 -、PO3 2-、HPO3 -
u和w是独立选自0至20的整数,前提条件是u+w≥1;
t为1至10的整数;
v为0至10的整数;
x为1至20的整数;和
y和z为独立选自1至10的整数。
常规基于蔗糖结构的实施例示于下列结构中:
其中R独立地选自H、烷基、聚氧化烯、硅氧烷或氟化基团;并且在多元醇部分中包含至少两个羟基,所述羟基或位于一个或多个R基的末端含于一个或多个所述R基中,或由于多元醇原料不完全的官能化作用而存在,以蔗糖为实施例。烷基可以是直链或支链的、环状或无环的、饱和或不饱和的,并且包含约1至30个,优选约6至30个,更优选约8至18个碳原子。硅氧烷和含氟基团可由1至50个重复单元组成。
多元醇部分的官能化方法可以是,但不限于,烷基化、酯化、醚化、酰胺化、胺化以及其它键合化学作用。因此,相应的桥连基B可以是烷基、酯基、醚基、酰氨基和氨连接基团。
与指定多元醇基团有关的亲脂部分L的数目和大小,对于最优化表面活性剂的性能而言是重要的。不受理论的限制,用于指定多元醇的亲脂性部分L的数目和大小对于最优化性能而言是重要的。不受理论的束缚,太大和/或太多的亲脂性部分L可引起多种不需要的性质,如溶剂中过高的溶解度特性,导致分子量无效的过高的分子量,以及使物质可能变为固体,这使在溶剂中溶解和配制变得困难。太少和/或太小的亲脂性部分L可导致多元醇性能降低,这是由于其在溶剂中的溶解度变差。
本发明基于多元醇的表面活性剂可在结构中包含一种或多种聚环氧烷单元。EO/PO/BO和高级物质是烷氧基部分,优选选自乙氧基、丙氧基、丁氧基以及混合的EO/PO、EO/BO、PO/BO、EO/PO/BO基团,其中重复单元数(m)可包括1至50个单元。烷氧基部分可为一个分布或具有平均烷氧基化度,或者它可为具有确切烷氧基化数的单独具体的链。结构中的烷氧基部分的位置可临近多元醇部分或在R单元的末端上。结构中的烷氧基部分的位置可临近多元醇部分或在R单元的末端上。
结构中的烷氧基部分的位置可临近多元醇部分或在R单元的末端上。
在本发明的一个实施方案中,官能化多元醇在每个分子中,平均具有至少1个溶剂相容性基团。在本发明的另一个实施方案中,多元醇在每个分子中,平均具有至少2个溶剂相容性基团(双尾),而在另一个实施方案中,多元醇在每个分子中,平均具有约3至约8个溶剂相容性基团。
在本发明的一个实施方案中,官能化多元醇在每个分子中,平均具有至少2个OH基团。在本发明的另一个实施方案中,多元醇在每个分子中,平均具有至少3个OH基团,而在另一个实施方案中,多元醇在每个分子中,平均具有约3至约8个OH基团。
在本发明的一个实施方案中,官能化多元醇中的2个或多个羟基可被1个或多个下列基团或基团的组合取代:包含硫酸根、磺酸根、羧酸根、胺、链烷醇胺、磷酸根和酰胺的部分。以下结构举例说明了可用于本发明中的包含多元醇酯的表面活性剂:
Figure A20048001820800181
在本发明的一个实施方案中,官能化多元醇衍生自在每个分子中平均具有至少2个OH基团的蔗糖酯,同时亲脂性基团R衍生自直链的、环状的、支链的、不饱和的基于烃或硅氧烷的原料,如下所示。
在本发明的一个实施方案中,官能化多元醇衍生自在每个分子中平均具有至少2个OH基团的蔗糖酯,同时亲脂性基团R衍生自直链的、环状的、支链的、不饱和的基于烃或硅氧烷的原料,如下所示。
化合物1是如上所示的蔗糖酯,溶剂相容性基团衍生基于油烯基的原料,如大豆油,其中酯化度平均为5。
化合物2是如上所示的蔗糖酯,溶剂相容性基团衍生基于油烯基的原料,如大豆油,其中酯化度平均为6。
化合物3是如上所示的蔗糖酯,溶剂相容性基团衍生基于油烯基的原料,如大豆油,其中酯化度平均为7。
在本发明的一个实施方案中,官能化多元醇衍生自在每个分子中平均具有至少2个OH基团的蔗糖醚,同时亲脂性基团R衍生自直链的、环状的、支链的、不饱和的基于烃或硅氧烷的原料,如下所示。
在本发明的一个实施方案中,官能化多元醇衍生自在每个分子中平均具有至少2个OH基团的脱水山梨糖醇酯,同时亲脂性基团R衍生自直链的、环状的、支链的、不饱和的基于烃或硅氧烷的原料,如下所示。
本发明基于多元醇的表面活性剂在每个分子上具有至少2个自由羟基,更优选具有更多的自由羟基,只要保持溶剂相容性。
本发明基于多元醇的表面活性剂在每个分子上具有至少一个相容性基团,更优选为保持溶剂相容性所需的最小数目。
本发明基于多元醇的表面活性剂具有的R基团是饱和的、不饱的、直链或支链的、环状或无环的烃,具有共6至30个,更优选8至18个碳原子。
本发明清洁制剂中所含的基于多元醇的表面活性剂的含量为0.001%至20%,更优选约0.01%至2%。
附加的表面活性剂
任选的第二表面活性剂可选自一类包括基于硅氧烷的表面活性剂(基于硅氧烷的物质)的物质。本申请中基于硅氧烷的表面活性剂可以是用于其它应用的硅氧烷聚合物。所述基于硅氧烷的表面活性剂的重均分子量典型地为500至20,000。衍生自聚(二甲基硅氧烷)的这类物质是本领域所熟知的。在本发明中,并非所有这种基于硅氧烷的表面活性剂都适用,因为与亲脂性流体本身提供的清洁水平相比,它们并不提供改善的污垢清洁效果。本文如上所述的该类基于硅氧烷的表面活性剂的实施例参见EP-1,043,443A1、EP-1,041,189和WO-01/34,706(全部授予GE Silicones)和US-5,676,705、US-5,683,977、US-5,683,473,和EP-1,092,803A1(全部授予Lever Brother)。
适合的基于硅氧烷的表面活性剂的市售的非限制性实施例是TSF4446(例如,General Electric Silicones)、XS69-B5476(例如,GeneralElectric Silicones);Jenamine HSX(例如,DelCon)和Y12147(例如,OSi Specialties)。
第二类优选的适用于表面活性剂组分的物质为有机性质。优选的物质是具有约6至约20个碳原子碳链的有机磺基琥珀酸酯表面活性剂。最优选的是包含二烃基链的有机磺基琥珀酸酯,其中每个烃链的碳链含有约6至约20个碳原子。还优选的是包含芳基或烷基芳基、取代的或未取代的、支链的或直链的、饱和的或不饱和的基团的链。
适合的市售的有机磺基琥珀酸酯表面活性剂的非限制性实施例可以商品名Aerosol OT和Aerosol TR-70(例如,Cytec)获得。
非硅氧烷助剂
任选的非硅氧烷助剂(即,不包含Si原子的物质)优选包含强极性和/或氢键端基,其可进一步增强本发明组合物的去污能力。包含强极性和/或氢键端基的物质的实施例包括但不限于醇,阳离子物质如阳离子表面活性剂,季表面活性剂,季铵盐如氯化铵(氯化铵的非限制性实施例是购自Akzo Nobel的烷基三甲基铵盐阳离子型表面活性物质)和阳离子织物软化活性物质,非离子物质如非离子表面活性剂(即,乙氧基化醇、聚羟基脂肪酸酰胺),双子表面活性剂,阴离子表面活性剂,两性离子表面活性剂,羧酸,硫酸盐,磺酸盐,磷酸盐,膦酸酯,和含氮物质。在一个实施方案中,非硅氧烷助剂包括含氮物质,其选自:伯胺、仲胺和叔胺、二胺、三胺、乙氧基化胺、胺氧化物、酰胺和甜菜碱以及它们的混合物,甜菜碱的非限制性实施例是市购自Scher Chemicals的Schercotaine物质。
在另一个优选实施方案中,烷基链包含有助于降低熔点的支链。
在还有的一个实施方案中,使用了包含约6至约22个碳原子的烷基伯胺。尤其优选的烷基伯胺是油烯基胺(以商品名Armeen OLD购自Akzo)、十二烷基胺(以商品名Armeen 12D购自Akzo)、支链C16-C22烷基胺(以商品名Primene JM-T购自Rohm&Haas)以及它们的混合物。
适合的阳离子物质可包括可以是季铵化合物的季表面活性剂。市售试剂包括得自Goldschmidt的Varisoft物质。
极性溶剂
如本发明所述的组合物还可包括极性溶剂。极性溶剂的非限制性实施例包括:水、醇、乙二醇、聚乙二醇、醚、碳酸酯、二元酯、酮、其它氧化的溶剂以及它们的混合物。醇的其它实施例包括:C1-C126醇,如丙醇、乙醇、异丙醇等、苄醇和二醇如1,2-己二醇。Dow Chemical的Dowanol系列是适用于本发明的乙二醇和聚乙二醇的实施例,如Dowanol TPM、TPnP、DPnB、DPnP、TPnB、PPh、DPM、DPMA、DB,及其它。另外的实施例包括丙二醇、丁二醇、聚丁二醇和更多的疏水二元醇。碳酸酯溶剂的实施例是碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯和碳酸亚丁酯,如可以商品名Jeffsol获得的那些物质。本发明的极性溶剂还可通过其色散力(δD)、极性(δP)和氢键(δH)Hansen溶解度参数来确定。优选的极性溶剂或极性溶剂混合物具有的部分极性(fP)和部分氢键(fH)值为fP>0.02和fH>0.10,其中fP=δP/(δDPH)和fH=δH/(δDPH),更优选fP>0.05和fH>0.20,最优选fP>0.07和fH>0.30。
在本发明的洗涤剂组合物中,极性溶剂的含量按所述洗涤剂组合物的重量计可以为约0%至约70%,优选1%至约50%,甚至更优选1%至30%。
当本发明的洗涤流体织物制品处理组合物中含有水时,水的含量按所述洗涤流体织物制品处理组合物的重量计为约0.001%至约10%,更优选约0.005%至约5%,甚至更优选约0.01%至约1%。
当存在于本发明的洗涤剂组合物中时,水的含量按所述消费用洗涤剂组合物的重量计优选为约1%至约90%,更优选约2%至约75%,甚至更优选约5%至约40%。
加工助剂
可任选地,本发明的组合物还可包含加工助剂。通过维持可消费洗涤剂组合物的流动性和/或均一性和/或有助于稀释过程,加工助剂能够促进本发明的织物制品处理组合物的形成。适用于本发明的加工助剂是溶剂,优选除上述那些之外的溶剂、水溶助长剂和/或表面活性剂,关于表面活性剂组分,优选除上述那些之外的表面活性剂。尤其优选的加工助剂是质子溶剂,如脂族醇、二醇、三醇等和非离子表面活性剂,如乙氧基化的脂肪醇。
当存在于本发明的织物制品处理组合物中时,加工助剂的含量按所述织物制品处理组合物的重量计优选为约0.02%至约10%,更优选约0.05%至约10%,甚至更优选约0.1%至约10%。
当存在于本发明的可消费洗涤剂组合物中时,加工助剂的含量按所述可消费洗涤剂组合物的重量计优选为约1%至约75%,更优选约5%至约50%。
清洁助剂
一些适合的清洁助剂包括但不限于助洗剂、表面活性剂,除了上述关于表面活性剂组分中所述的那些之外,酶、漂白活化剂、漂白催化剂、漂白促进剂、漂白剂、碱度来源、抗菌剂、着色剂、香料、香料前体、织物整理助剂、石灰皂分散剂、气味控制剂、气味中和剂、聚合染料转移抑制剂、晶体生长抑制剂、光漂白剂、重金属离子螯合剂、抗晦暗剂、抗微生物剂、抗氧化剂、抗再沉淀剂、污垢释放聚合物、电解质、pH调节剂、增稠剂、研磨剂、二价或三价离子、金属离子盐、酶稳定剂、腐蚀抑制剂、聚胺和/或其烷氧基化物、泡沫稳定聚合物、溶剂、加工助剂、织物软化剂、荧光增白剂、水溶助长剂、顽固泡沫或泡沫抑制剂、顽固泡沫或泡沫促进剂以及它们的混合物。
处理过的织物制品
根据本发明的方法处理过的织物制品也在本发明的范围之内。优选地,这些处理过的织物制品包含分析可检测到的量的至少一种化合物(例如,有机硅),该化合物具有表面能量改性效果但非抗静电效果;或分析可检测到的量的至少一种化合物,该化合物具有表面能量改性和/或感觉改性和/或舒适度改性和/或审美效果,和至少一种除所述至少一种化合物之外的抗静电剂。
实施例1
平均酯化度为5.0的基于油烯基的蔗糖酯的合成
物质:油烯基(得自大豆原料)蔗糖酯=7.75(MW=2390g/mole)
DMSO(二甲基亚砜-EM Science)
蔗糖(342g/mole-Domino Sugar)
碳酸钾催化剂
步骤
将DMSO和蔗糖加入到12升反应器中,并搅拌均匀,以溶解蔗糖。然后加入油烯基酯7.75和30g催化剂。加热至100℃至110℃。反应,直至通过SFC(超临界流体色谱)测量,获得所需的酯化度。用氮气吹扫反应器上方。
当反应结束后,冷却至~65℃,然后用10%的水洗涤,并轻轻地搅拌。在63rad/s(~6000rpm)速度下离心5分钟,以除去剩余的催化剂、皂和DMSO。倾滗顶部液层。在100℃和106.6Pa(~0.8mm Hg)下,使物质通过5.08cm(2”)刮膜式蒸发器(WFE),蒸去所有剩余的DMSO/水。
实施例2
通过混合如下组分,制备包含非离子表面活性剂和一种或多种清洁助剂的对照织物处理组合物:
  组分   浓度(wt%)
  表面活性剂-Tergitol15S-3*   50
  丙二醇   25
  TSF-4446**   10
  水   15
  总计   100
*得自Dow的仲醇非离子表面活性剂
**得自General Electric的硅氧烷共聚多元醇
在所得洗涤液体中用D5/0.5%水将此洗涤剂组合物稀释至1%重量浓度(称为“实施例2”)。依照ASTM D4265-98,使用棉制样本和人造污垢,测试实施例2的去污或织物清洁能力。
实施例3
依照实施例2制备洗涤剂组合物,不同的是加入化学式的15%部分替代了丙二醇的蔗糖酯(化合物1)。在所得洗涤液体中,用D5/0.5%水将此组合物稀释至1%重量浓度。依照ASTM D4265-98,使用棉制样本和人造污垢,测试该组合物的去污或织物清洁能力。与实施例2相比,实施例3显示了改善的去除草、US粘土和意大利面番茄酱污垢的能力。
实施例4
依照实施例2制备洗涤剂组合物,不同的是加入化学式的15%部分替代了丙二醇的蔗糖酯6.0和7.0(化合物2和3)。在所得洗涤液体中,用D5/0.5%水将此组合物稀释至1%重量浓度。依照ASTMD4265-98,使用棉制样本和人造污垢,测试该组合物的去污或织物清洁能力。与实施例3相比,实施例4显示了降低的去除草、US粘土和意大利面番茄酱污垢的能力。
实施例5
下列是如本发明所述的织物制品处理组合物的非限制性实施例。
表1
  A   B   C   D   E   F
  亲脂性流体   至100%   至100%   至100%   至100%   至100%   至100%
  表面活性剂组分   0.3%   0.2%   0.2%   0.1%   10%   5%
  非硅氧烷助剂   0.4%   0.15%   0.2%   0.2%   5%   1%
  极性溶剂   -   -   5%   0.325%   0.6%   0.28%
实施例6
下列是如本发明所述的可消费洗涤剂组合物的非限制实施例:
表3
  A   B   C   D   E   F
  表面活性剂组分   33%   82%   50%   16%   35%   15%
  非硅氧烷助剂   67%   5%   50%   32%   32%   33%
  极性溶剂   -   余量   -   余量   余量   余量

Claims (10)

1.一种织物制品处理组合物,所述组合物包含:
a)亲脂性流体;和
b)能够增强亲脂性流体的去污有益效果和/或能够使水悬浮在亲脂性流体中的基于多元醇的表面活性剂组分;和
c)任选地,能够进一步增强所述组合物去污能力的非硅氧烷助剂;和
d)任选地,极性溶剂;
e)任选地,其它清洁助剂;和
f)任选地,第二表面活性剂;
其中所述织物制品处理组合物能使水悬浮在亲脂性流体中。
2.一种消费用洗涤剂组合物,所述组合物包含:
a)能够增强亲脂性流体的去污有益效果和/或能够使水悬浮在亲脂性流体中的基于多元醇的表面活性剂组分;和
b)能够进一步增强所述组合物去污能力的非硅氧烷助剂;和
c)任选地,极性溶剂;和
d)任选地,其它清洁助剂;和
e)任选地,亲脂性流体;和
f)任选地,加工助剂;
其中所述组合物能使水悬浮在亲脂性流体中。
3.如权利要求1至2中任一项所述的织物制品处理组合物,其中所述亲脂性流体选自硅氧烷、其它硅氧烷、烃、二元醇醚、甘油衍生物如甘油醚、全氟胺、全氟化和氢氟醚溶剂、低挥发性无氟有机溶剂、二醇溶剂以及它们的混合物。
4.如权利要求1至3中任一项所述的织物制品处理组合物,其中所述亲脂性流体是十甲基环五硅氧烷。
5.如权利要求1至4中任一项所述的织物制品处理组合物,其中所述亲脂性流体的含量按所述织物制品处理组合物的重量计为70%至99.99%。
6.如权利要求1至5中任一项所述的织物制品处理组合物,其中所述表面活性剂组分的含量按所述织物制品处理组合物的重量计为0.001%至20%。
7.如权利要求1所述的织物制品处理组合物,其中所述(b)表面活性剂组分包含具有以下结构的表面活性剂:
               Ly-(Xv-Yu)x-L’z
其中L和L′是溶剂相容的(或亲脂的)部分,其独立地选自:
(a)直链或支链的、环状或无环的、饱和或不饱和的、取代或未取代的C1-C22烷基或C4-C12烷氧基;
(b)具有下式的硅氧烷:
               MaDbD′cD″d
其中a为0至2;b为0至1000;c为0至50;d为0至50,前提条件是a+c+d为至少1;
M为R1 3-eXeSiO1/2,其中R1独立地为H或烷基,X是羟基,并且e为0或1;
D为R4 2SiO2/2,其中R4独立地为H或烷基;
D′为R5 2SiO2/2,其中R5独立地为H、烷基或(CH2)f(C6Q4)gO-(C2H4O)h-(C3H6O)i(CkH2k)j-R3,前提条件是至少一个R5为(CH2)f(C6Q4)gO-(C2H4O)h-(C3H6O)i(CkH2k)j-R3,其中R3独立地为H、烷基或烷氧基,f为1至10,g为0或1,h为1至50,i为0至50,j为0至50,k为4至8;C6Q4是未取代或取代的;Q独立地选自H、C1-10烷基、C2-10链烯基以及它们的混合物;和
D″为R6 2SiO2/2,其中R5独立地为H、烷基或(CH2)l(C6Q4)m(A)n-[(T)o-(A′)p-]q-(T′)rZ(G)s,其中l为1至10;m为0或1;n为0至5;o为0至3;p为0或1;q为0至10;r为0至3;s为0至3;C6Q4是未取代或取代的;Q独立地选自H、C1-10烷基、C2-10链烯基以及它们的混合物;A和A′各自独立地为连接部分,代表酯基、酮基、醚基、硫基、酰氨基、氨基、C1-4氟代烷基、C1-4氟代链烯基、支链或直链的聚环氧烷、磷酸根、磺酰基、硫酸根、铵根以及它们的混合物;T和T′各自独立地为C1-30直链或支链烷基或链烯基或未取代或取代的芳基;Z是氢、羧酸、羟基、磷酸根合、磷酸酯、磺酰基、磺酸根、硫酸根、支链或直链的聚环氧烷、硝酰基、甘油基、未取代的或以C1-30烷基或链烯基取代的芳基、未取代的或以C1-10烷基或链烯基或铵根取代的碳水化合物;G是阴离子或阳离子,如H+、Na+、Li+、K+、NH4 +、Ca+2、Mg+2、Cl-、Br-、I-、甲磺酸根或甲苯磺酸根;并且D”可以C1-C4烷基或羟基封端;
Y和Y′是亲水部分,其独立地选自羟基、多羟基、C1-C3烷氧基、单链烷醇胺或二链烷醇胺、C1-C4烷基取代的链烷醇胺、取代的含O、S、N的杂环、硫酸根、羧酸根、碳酸根;并且当Y和/或Y′为乙氧基(EO)或丙氧基(PO)时,其必须以R封端,R选自:
(i)4元至8元取代或未取代的包含1至3个杂原子的杂环;和
(ii)直链或支链的、饱和或不饱和的、取代或未取代的、环状或无环的、脂族或芳族的具有约1至约30个碳原子的烃基;
X是桥联基团,选自O,S,N,P,直链或支链的、饱和或不饱和的、取代或未取代的、环状或无环的、脂族或芳族的C1至C22烷基,该烷基中插有O、S、N、P,质子化或未质子化的缩水甘油基、酯基、酰氨基、氨基、PO4 2-、HPO4 -、PO3 2-、HPO3 -
u和w为独立选自0至20的整数,前提条件是u+w≥1;
t为1至10的整数;
v为0至10的整数;
x为1至20的整数;和
y和z为独立选自1至10的整数。
8.如权利要求7所述的织物制品处理组合物,其中所述表面活性剂组分包含具有下列结构的表面活性剂:
Figure A2004800182080004C1
其中R衍生自直链的、环状的、支链的、不饱和的基于烃或硅氧烷的原料。
9.如权利要求8所述的织物制品处理组合物,其中R是油烯基。
10.如权利要求1至9中任一项所述的织物制品处理组合物,其中所述非硅氧烷助剂(c)包括含氮有机物质。
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