可生物再生溶剂和清洁方法与流程

文档序号:11246028来源:国知局

本申请是申请号为201280040210.2、申请日为2012年8月28日、名称为“可生物再生溶剂和清洁方法”的专利申请的分案申请。

本发明涉及可生物再生的非voc(挥发性有机化合物)溶剂及其在清洁应用中使用所述溶剂的方法。



背景技术:

清洁组合物必须有效清洁、即除去油性或蜡质污物。同时,在去污有效性、对下面待清洁基材的惰性、以及使用者的方便和安全之间要达到平衡。最近,对开发环境友好的清洁制剂也有相当的兴趣。

虽然不存在对“环境友好”的单独定义,但普遍接受的是来源于可生物再生资源的材料对于环境是可持续的。此外,在一些国家,正在规定挥发性有机物含量(voc)的重量百分比限制。例如,加里福尼亚州大气资源局(californiaairresourcesboard,carb)已经提议到2012年12月31日,将通用型清洁剂中的voc从4重量%进一步降低到0.5重量%。对本申请来说,voc是在20℃时蒸气压大于0.1mmhg的那些碳化合物。

因此,对于安全、有效、无害、环境友好的清洁组合物存在着需求。



技术实现要素:

在一种实施方式中,本发明提供了清洁组合物,其包含:

式r1(=o)or2的酯,其中:

r1是c7-10烷基,和

r2是c2-6烷基,更优选c2-4烷基;

表面活性剂;

至少一种螯合剂或水溶助长剂;和

水。

“清洁组合物”是指用于去污的组合物。清洁组合物本质上不是被摄食的(ingested),清洁领域的技术人员也不能指望可摄食的组合物来解决清洁问题。

在一种实施方式中,r1是辛基。

在一种实施方式中,r1是癸基。

在一种实施方式中,r2是乙基。

在一种实施方式中,r2是丙基。

在一种实施方式中,r2是丁基或异丁基。

在优选实施方式中,所述酯是辛酸乙酯、癸酸乙酯、辛酸丙酯、辛酸丁酯、辛酸异丁酯、或癸酸丁酯的至少一种,或其混合物。在这样的实施方式中,这些酯的r1部分来源于椰子油和棕榈仁油,所述油根据信息据信是可生物再生的。所述脂肪酸可以通过许多方法,例如蒸馏,从其它脂肪酸中分馏出来。这些脂肪酸、它们的酯、或可通过还原它们而制备的相应的醇,是可生物再生的。

在一种实施方式中,所述酯不是挥发性有机物(所述酯在20℃时的蒸气压小于0.1mmhg)。在一种实施方式中,当r1是c7时,r2不是乙基。

在一种实施方式中,所述组合物还包含用于偶联的助表面活性剂或共溶剂,以使所述组合物澄清。在又一种实施方式中,所述组合物是澄清的微乳液。

本申请还包括以下项目。

1.清洁组合物,其包含:

式r1(=o)or2的酯,其中:

r1是c7-10烷基,和

r2是c2-6烷基;

表面活性剂;

至少一种螯合剂或水溶助长剂;和

水;

其中在20℃时蒸气压小于0.1mmhg,并且所述清洁组合物不含二醇醚。

2.项目1的清洁组合物,其还包含助洗剂。

3.项目1的清洁组合物,其还包含另外的表面活性剂。

4.项目1的清洁组合物,其中r1是辛基。

5.项目1的清洁组合物,r1是癸基。

6.项目1的清洁组合物,其中r2是乙基。

7.项目4的清洁组合物,其中r2是乙基。

8.项目5的清洁组合物,其中r2是乙基。

9.项目1的清洁组合物,其中r2是丁基或异丁基。

10.项目4的清洁组合物,其中r2是丁基或异丁基。

11.项目5的清洁组合物,其中r2是丁基或异丁基。

12.项目1的清洁组合物,其中所述酯是辛酸乙酯、癸酸乙酯、辛酸丙酯、辛酸丁酯、辛酸异丁酯、或癸酸丁酯的至少一种,或其混合物。

13.项目1的清洁组合物,其中所述清洁组合物的ph是至少8。

14.项目1的清洁组合物,其中所述清洁组合物的ph是>10。

15.去除油脂污物的方法,所述方法包括将项目1的清洁组合物施加于所述污物。

16.用于制备具有降低的voc的去脂表面清洁剂的方法,所述方法包括:

在所述清洁剂中使用式r1(=o)or2的酯作为清洁溶剂,其中:

r1是c7-10烷基,和

r2是c2-6烷基,其中所述酯在20℃时蒸气压小于0.1mmhg。

所述表面活性剂可以是非离子、阴离子、阳离子或两性型的,或其混合物。在一种实施方式中,所述组合物包含用于偶联的助表面活性剂。

考虑的非离子型表面活性剂包括,例如,聚氧乙烯表面活性剂;作为羧酸的酯的表面活性剂;作为乙氧基化的天然油、脂肪或蜡的表面活性剂;羧酰胺表面活性剂;和聚氧化烯嵌段共聚物表面活性剂。考虑的聚氧乙烯表面活性剂包括,例如,醇乙氧基化物表面活性剂和烷基酚乙氧基化物。考虑的羧酸酯表面活性剂包括,例如,甘油酯表面活性剂、作为二醇(例如乙二醇、二乙二醇和1,2-丙二醇)的酯的表面活性剂、聚乙二醇酯表面活性剂、脱水山梨醇酯表面活性剂、和乙氧基化脱水山梨醇酯表面活性剂。考虑的羧酰胺表面活性剂包括,例如,二乙醇酰胺表面活性剂、单烷醇酰胺表面活性剂和聚氧乙烯酰胺表面活性剂。考虑的聚氧化烯嵌段共聚物表面活性剂包括,例如,聚(氧乙烯-共-氧丙烯)表面活性剂。考虑的非离子型表面活性剂的混合物也在考虑之内。

考虑的阴离子型表面活性剂包括,例如,羧酸盐表面活性剂、n-酰基肌氨酸盐表面活性剂、酰化蛋白质水解物表面活性剂、磺酸盐表面活性剂、硫酸盐表面活性剂和磷酸酯表面活性剂。考虑的羧酸盐表面活性剂包括,例如烷基羧酸盐、烯基羧酸盐和聚烷氧基羧酸盐。考虑的磺酸盐表面活性剂包括,例如,烷基磺酸盐、芳基磺酸盐和烷芳基磺酸盐。考虑的磺酸盐表面活性剂的一些例子是烷基苯磺酸盐、萘磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、石油磺酸盐、和其中疏水基包括选自酯键、酰胺键、醚键的至少一种键的磺酸盐(例如二烷基磺基琥珀酸盐、酰胺磺酸盐、脂肪酸的磺基烷基酯和脂肪酸酯磺酸盐),及其组合。一些考虑的硫酸盐表面活性剂包括,例如,醇硫酸盐表面活性剂、乙氧基化和硫酸化烷基醇表面活性剂、乙氧基化和硫酸化烷基酚表面活性剂、硫酸化羧酸、硫酸化胺、硫酸化酯、和硫酸化天然油或脂肪。一些考虑的磷酸酯表面活性剂是,例如磷酸单酯和磷酸二酯。考虑的阴离子型表面活性剂具有相应的阳离子。考虑的相应阳离子包括,例如,钠、钾、铵、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、镁阳离子、及其混合物。

考虑的阳离子型表面活性剂包括,例如,胺表面活性剂和季铵盐表面活性剂。考虑的胺表面活性剂包括,例如,伯、仲和叔烷基胺表面活性剂;伯、仲和叔烯基胺表面活性剂;咪唑啉表面活性剂;氧化胺表面活性剂;乙氧基化烷基胺表面活性剂;作为乙二胺的烷氧基化物的表面活性剂;和其中疏水基含有至少一个酰胺键的胺表面活性剂。考虑的季铵盐表面活性剂包括,例如,二烷基二甲基铵盐表面活性剂、烷基苯甲基二甲基铵盐表面活性剂、烷基三甲基铵盐表面活性剂、烷基卤化吡啶鎓表面活性剂、通过叔胺化合物季铵化制备的表面活性剂、和酯季铵盐(即,具有至少一个含酯键的疏水基的季铵盐的表面活性剂)。考虑的季铵盐表面活性剂具有相应的阴离子。考虑的相应阴离子包括,例如,卤素离子(例如氯离子)、甲基硫酸根离子、其它阴离子、及其混合物。

考虑的两性表面活性剂包括,例如,烷基甜菜碱表面活性剂、酰胺基丙基甜菜碱表面活性剂、和作为咪唑啉鎓的衍生物的表面活性剂。考虑的两性表面活性剂的混合物也在考虑之内。

在一种实施方式中,使用一种或多种水溶助长剂。考虑的水溶助长剂包括,例如,醇、二醇、烷醇胺、芳基磺酸盐、二醇醚及其混合物。考虑的醇包括,例如,乙醇、异丙醇及其混合物。考虑的二醇包括例如丙二醇。考虑的烷醇胺包括,例如,单乙醇胺、乙醇胺、三乙醇胺及其混合物。考虑的芳基磺酸盐包括,例如,二甲苯磺酸铵、二甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钾、甲基萘磺酸钠、异丙苯磺酸钠、甲苯磺酸钠、及其混合物。考虑的二醇醚包括thedowchemicalcompany的e-系列和p-系列二醇醚,例如,二丙二醇正丁醚、二乙二醇正己醚、三丙二醇甲醚、二丙二醇正丙醚、二乙二醇正丁醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇乙醚、和三乙二醇正丁醚。

考虑的螯合剂包括,例如,次氮基三乙酸、乙二胺四乙酸、有机磷酸盐、酒石酸单琥珀酸钠、酒石酸二琥珀酸钠、及其混合物。例子包括甲基甘氨酸n,n-二乙酸(mgda)、谷氨酸n,n-二乙酸(glda)、2-羟乙基亚氨基二乙酸(heida),或它们的盐,或柠檬酸盐、葡糖二酸和葡糖酸盐。

考虑的中性可溶盐包括例如硫酸钠。

在一种实施方式中,所述清洁组合物还包含助洗剂。考虑的助洗剂包括,例如,磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐、沸石、多价螯合剂、中性可溶盐、及其混合物。考虑的磷酸盐包括,例如,三聚磷酸钠、焦磷酸四钠、正磷酸三钠、焦磷酸四钾、其它磷酸盐、及其混合物。考虑的碳酸盐包括,例如,碳酸钠、碳酸氢钠、倍半碳酸钠、及其混合物。考虑的硅酸盐包括,例如,硅酸钠,例如sio2与na2o的比率高于1:1的硅酸钠,例如具有2.0:1至2.4:1的这样的比率的硅酸钠。a型沸石是考虑的沸石的例子。

在本发明范围内的修改是考虑内的,例如,在一种实施方式中,所述清洁组合物不含二醇醚。

ph范围从2至12是考虑的。在一种实施方式中,所述清洁组合物的ph为至少8,优选至少8,优选至少9,优选至少10,并更优选大于(>)10。或者,在一种实施方式中,ph是8并且所述清洁组合物仍然是适当有效的(参见表5)。

在一种实施方式中,本发明提供了去除油脂污物的方法,所述方法包含将权利要求中所限定的清洁组合物施加到所述污物上。在一种实施方式中,所述污物是夹带有颜料的蜡质污物。

在一种实施方式中,本发明提供了制备去脂表面清洁剂的方法,包括在所述清洁剂中掺入如上所述的式r1(=o)or2的酯。

在一种实施方式中,所述清洁组合物不含二醇醚。

在一种实施方式中,所述组合物是澄清的均质液体或凝胶。在一种实施方式中,所述组合物用于家庭清洁。在一种实施方式中,所述组合物用于工业或机构清洁(institutionalcleaning)。

在本发明的一种可替代实施方式中,r1可以不是c7-10烷基,而是c11-17烷基或烯基,即具有一个或多个双键。在这样的实施方式中,所述酯必须加以选择,使得所述酯不是挥发性有机物(所述酯在20℃时的蒸气压大于0.1mmhg)。

实施例

以下实施例仅出于说明性目的,而不是想要限制本发明的范围。除非另作说明,所有百分比都以重量计。

实施例1

本发明的清洁组合物的实施例在表1中以wt%列出:

表1

成分以常规方式合并。划分每批,各部分用柠檬酸调节ph到8或12。

实施例2-比较

比较清洁组合物的实施例在表2中以wt%列出:

表2

成分以常规方式合并。划分每批,各部分用柠檬酸调节ph到8或12。

实施例3

为了测试实施例1和2的清洁组合物的清洁效力,每批稀释八倍(有效清洁活性从5wt%稀释到0.625wt%)。所述批如上所述制备,并在表3中列出。

通过手工砂磨制备毛玻璃基材,在其上每种污物(可得自dollartree的蜡笔,可得自crayolallc的crayolatm蜡笔,和maybelline深红色400口红)画出直线。将金属样板机械密封在所述玻璃上,将所述玻璃分成二十四个15mm2阵列。吸取每批500μl的量放在每个阵列上,所述玻璃基材然后以每分钟约60次运动的相对低速下振摇32min。其后,用自来水温和冲洗所述玻璃基材并使其干燥。一旦干燥,就将玻璃基材通过光学扫描(epsonperfection4490扫描仪,常规设置)成像。扫描数据分成四组:"0"-完全没有清洁,"1"-部分清洁,"2"-大部分清洁,"3"-留有痕迹,"4"-污物完全清除,表3中显示为取多次测量的平均值。

表3

总的说来,在污物与污物的比较上,本发明的溶液在大多数时间与常规溶剂相当或更好。虽然在一些污物中ph对效力明显是重要的,但表4中报告的是根据表3的平均清洁效力(“清洁能力”):

表4

在ph8时,清洁能力甚至更加分化,如表5中所示:

表5

根据上文,本发明的组合物是预期的水性清洁组合物中的脱脂剂,具有来源于可生物再生资源的附加优势,并且在一些实施方式中,是非voc。

实施例4

本发明的清洁组合物的实施例在表6a和6b中以wt%列出:

表6a

表6b

所述制剂在室温下如下制备:在去离子水中溶解缓冲电解质(碳酸钠和碳酸氢钠),然后溶解线性十二烷基苯磺酸钠(nacconol90g),然后相继添加ecosurf表面活性剂(如果有的话)、乙二醇己醚(如果有的话)和酸酯溶剂(癸酸乙酯或辛酸乙酯)以形成稳定均匀的微乳液。所述制剂的ph为9.2。

实施例5

为了测试实施例4的清洁组合物的清洁效力,每批如上所述制备并在表7中列出。

通过手工或机器砂磨制备毛玻璃基材,在其上每种污物(可得自dollartree的通用蜡笔,可得自crayolallc的crayolatm蜡笔,金属银记号笔和黑色耐久性记号笔)画出直线。将金属样板机械密封在所述玻璃上,将所述玻璃分成二十四个15mm×15mm阵列。吸取每批500μl的量到每个阵列上,所述玻璃基材然后以每分钟约60次运动的相对低速下振摇10min(对于金属银记号笔的情况)或32min(对于蜡笔、crayolatm、和黑色耐久性记号笔的情况)。其后,用自来水温和冲洗所述玻璃基材并使其干燥。一旦干燥,就将玻璃基材通过光学扫描(epsonperfection4490扫描仪,常规设置)成像。扫描数据通过目视观察分成四组:"0"-完全没有清洁,"1"-稍有清洁,"2"-部分清洁,"3"-大部分清洁,和"4"-完全清洁。运行一个至多个玻璃基材,并且平均清洁分数归纳在下表中。

表7

表7可以看出,所有本发明的批,除了批m之外,对蜡笔都表现得超过可商购的常规多用途清洁剂。所有本发明的批都非常有效地清洁银金属耐久性记号笔,而比较性多用途清洁剂则无效。

本发明的批g、i和j清洁黑色耐久性记号笔好于比较性多用途清洁剂。

应理解,本发明不限于在此具体公开和示例的实施方式。本发明的各种修改对本领域技术人员将是显而易见的。这样的改变和修改可以在不背离所附权利要求的范围下做出。

此外,每个列举的范围包括范围的所有组合和子组合,以及在其中包含的具体数字。另外,在本文件中引用或描述的每个专利、专利申请和出版物的公开内容在此以其全文通过引用并入本文。

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