使用聚乙烯亚胺乙氧基化物的泡沫稳定化的制作方法_2

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沉积物或 铁变色的旧硬表面上使用时不会预期实现不存在可见污物。清洁可以根据使用的特定清洁 产品(例如器皿或衣物洗涤剂、冲洗助剂、硬表面清洁剂、车辆清洗或冲洗剂等等)和被清 洁的特定硬或软表面(例如器皿、衣物、织物、车辆等等)以多种方式评价,并通常可以采用 公认的行业标准测试或此类测试的本地化变体来确定。在不存在此类公认的行业标准测试 的情况下,可以使用已经由制造商或销售商用于评价与其品牌关联销售的其含磷清洁产品 的清洁性能的一种或多种测试来评价该清洁。
[0067] 术语"基本类似的清洁性能"通常指的是当使用代用清洁产品或代用清洁体系而 非品牌的含磷的清洁以处理在典型基底上的典型污染状况时,通常相同的清洁度(或至少 并非明显更低的程度)或以通常同样的努力付出(或至少并非明显更少的付出)或这两者 的通过代用清洁产品或代用清洁体系所实现的结果。取决于特定清洁产品和特定基底,该 清洁度可对应于通常不存在可见污物,或对应于一定的较低清洁度,如前面的段落中所解 释的那样。
[0068]术语"硬表面"指的是非弹性可清洁基底,例如由陶瓷、石头、玻璃或硬塑料制成的 材料,包括淋浴设备、水池、洗手间、浴缸、台面、窗户、镜子、运输车辆、墙壁、木制或瓷砖地 板、病人护理设备(例如诊断设备、分流装置、身体影像仪、轮椅、床框等)、手术设备等等。 [0069]术语"改进的清洁性能"通常指的是当使用代用清洁产品或代用清洁体系而不是 品牌的含磷清洁产品以处理在典型基底上的典型污染状况时,通常更大的清洁度或以通常 减少的努力付出或这两者的通过代用清洁产品或代用清洁体系所实现的结果。取决于特定 清洁产品和特定基底,该清洁度可能对应于通常不存在可见污物,或对应于一定的较低清 洁度,如上文所解释的那样。
[0070] 术语"包括"和"包含"当对于材料列表使用时指的是如此列举的材料但不限于此。
[0071] 术语"软表面"指的是弹性可清洁基底,例如由纺织、无纺或针织纺织品、皮革、橡 胶或柔性塑料制成的材料,包括织物(例如手术服、布料、床上用品、绷带等等)、地毯、运输 车辆座位和内饰组件等等。
[0072] 术语"固体"指的是在预期储存条件下为通常形状稳定形式(例如粉末、粒子、团 聚体、薄片、颗粒、丸粒、片剂、锭剂、圆盘、坯块、砖或块),无论为单位剂量或是从中可取出 测量的单位剂量的部分的组合物。固体可以具有不同程度的形状稳定性,但是通常不会可 察觉地流动,并在适当的应力、压力或纯粹的重力下将基本保持其形状,例如当从模具中取 出模塑固体时,当挤出固体离开挤出机时等等。固体可以具有不同程度的表面硬度,例如可 以是其表面相对致密和坚硬的熔融固体块(类似混凝土)的表面硬度至表征为可延展性和 海绵状的坚实度(类似固化填隙料)的范围。
[0073] 术语"水溶"指的是可以以超过1重量%的浓度溶解在水中的化合物。术语"微溶" 或"微溶于水"指的是可以在水中仅溶解到〇. 1至1. 〇重量%的浓度的化合物。术语"不溶 于水"指的是可以在水中仅溶解到小于〇. 1重量%的浓度的化合物。
[0074] 本发明的组合物
[0075]带正电荷的聚合物
[0076] 根据本发明,带正电荷的聚合物类别如聚乙烯亚胺(PEI)及其衍生物如乙氧基化 (PEI)聚合物、聚胺、聚季铵化合物、聚甘油季铵化合物和其它PEI衍生物,它们的盐或混合 物可用于本发明的组合物。PEI是聚合胺或聚胺,并包括聚乙烯亚胺化合物(PEI)和/或其 衍生物。聚乙烯亚胺可以包含伯胺、仲胺或叔胺化合物。该聚乙烯亚胺化合物和/或其衍 生物可以包括直链和/或支链聚乙烯亚胺。更进一步地,由于乙烯亚胺的开环聚合,聚乙烯 亚胺和/或其衍生物的分子量、拓扑结构和形状可以显著改变,包括例如直链、支链或梳状 结构。参见Angelescu等人,Langmuir, 27, 9961-9971 (2011),其在此通过引用全文并入本 文。根据本发明的一个方面,该漂白活化剂可以是直链和/或支链聚乙烯亚胺。
[0077] 直链聚乙烯亚胺由噁唑啉和噁嗪衍生物的阳离子聚合制得。制备直链PEI的方法 更全面地描述在AdvancesinPolymerScience,第102卷,第171-188页,1992(参考文 献6-31)中,其在此通过引用全文并入本文。聚乙烯亚胺还可以通过氮丙啶的聚合来制得, 以得到通常含有伯胺、仲胺和叔胺官能的聚合胺。商业化制备PEI通常是酸催化反应以打 开乙烯亚胺(如下所示也称为氮丙啶)的环。
[0078]
[0079]通常乙烯亚胺(其随后被催化以打开而形成PEI)的商业化生产经由乙醇胺的硫 酸酯化来制备,如下所示:
[0081] 合适的可用于本发明的聚乙烯亚胺化合物可以含有伯胺、仲胺和叔胺取代基的 混合物。伯胺、仲胺和叔胺取代基的混合物可以为任意比例,包括例如大约1:1:1至大约 1:2:1的比,并且沿链片段每3至3. 5个氮原子支化。或者,合适的聚乙烯亚胺化合物可以 主要为伯胺、仲胺或叔胺取代基之一。
[0082] 示例性PEI产品包括根据下式(_ (CH2-CH2-NH) n_)的具有支链聚合物结构的多 官能阳离子型聚乙烯亚胺,该式的分子质量为43. 07 (作为重复单元)。在某些方面,该式 (-(CH2-CH2-NH)n-)具有至少10至IO5的n的值,其中氮对碳的比为1:2。PEI聚合物具有 下列一般聚合物结构:
[0083]
[0084]PEI产品还可以由下列通式表示,其可以根据取代、尺寸、分子量、支化等等而不 同:
[0085] (―NHCH2CH2-)x [―N(CH2CH2NH2)CH2CH2- ]y
[0086] 其中X是1或更大的整数,y是1或大于1的整数。优选地,其中X是大约1至大 约120, 000、优选大约2至大约60, 000、更优选大约3至大约24, 000的整数,y是大约1至 大约60, 000、优选大约2至大约30, 000、更优选大约3至大约12, 000的整数。
[0087] 各种市售聚乙烯亚胺是可获得的,包括例如以商品名Lupas〇1.?出售的那些 (BASF),包括例如.Lu興fg、L.y.p:a._l#G、Lu興名 Lupasol?G2〇/35/1〇〇、Lupasol?hf、Lupasol喊P、Lupas〇r!eps、Lupasol? ?0 100、141興抑18)_?~ 50/60和1/111^8〇1@31(。此类示例性聚乙稀亚胺可以作为无水 聚乙烯亚胺和/或在水溶液或甲氧基丙醇中提供的改性聚乙烯亚胺而获得(Lupasol⑧ PO100)。该聚乙烯亚胺,包括改性聚乙烯亚胺的摩尔质量可以为大约800克/摩尔至至少 2, 000, 000克/摩尔不等。
[0088] 在某些方面,该聚合胺漂白活化剂,优选该PEI漂白活化剂,可以是支链的、球形 的聚合胺。在进一步的方面,聚合胺漂白活化剂或PEI漂白剂的分子量为大约100道尔 顿至大约2百万道尔顿(PEI-2, 000, 000)、更优选大约100道尔顿至大约1百万道尔顿 (PEI-1,000, 000)、更优选大约500道尔顿至大约500千道尔顿(PEI-500, 000)、更优选大 约500道尔顿至大约50千道尔顿(PEI-50, 000)、更优选大约800道尔顿至大约50千道尔 顿(PEI-50, 000)、更优选大约800道尔顿至大约10千道尔顿(PEI-10, 000)。在进一步的 方面,PEI或PEI盐的电荷密度为大约15毫当量/克至大约25毫当量/克,更优选大约16 毫当量/克至大约20毫当量/克。此类优选PEI的市售实例包括BASF的产品LUPAS0L?WF(25千道尔顿;16-20毫当量/克)和LupaSOl?FG(800道尔顿;16-20毫当量/克)和 S0KALAN?聚合物类中的BASF产品,例如SOKALAN?HP20、SOMLM?HP22G等等。
[0089] 在一个方面,聚合胺可以含有其它取代基和/或和共聚物。例如,聚合胺还可以包 含取代基,包括例如乙氧基化物和丙氧基化物。在本发明的一个方面,该聚合胺,如聚乙烯 亚胺,用环氧乙烷(EO)和/或环氧丙烷(PO)侧链衍生化。根据本发明,该PEI不含环氧丙 烷侧链。在本发明的一个示例性的方面中,乙氧基化PEI可以是高度支化的,其中在伯氮和 仲氮上的可取代氢被含有不同程度的重复单元的乙氧基化链替代,如以下聚合物结构(通 称PEI2qEO):
[0091] 在一方面,该漂白活化剂是具有环氧乙烷链的聚乙烯亚胺聚合物。PEI的乙氧基化 提高了根据本发明的漂白活化剂的溶解度。
[0092] 聚合胺还可以包括共聚物,包括例如乙二胺。可以包含多种取代基和/或共聚物 以修饰用作根据本发明的漂白活化剂的特定聚合胺的溶解度或任何其它物理特性。
[0093] 由于存在胺基团,PEI可以自周围的介质用酸质子化以形成PEI盐,根据pH生成部 分或完全离子化的产品。例如,在pH2下大约73%的PEI被质子化,在pH4下大约50% 的PEI被质子化,在pH5下大约33%的PEI被质子化,在pH8下大约25%的PEI被质子 化,在pH10下大约4%的PEI被质子化。通常,PEI可以以其含有或不含水的质子化或非 质子化的形式购得。下面显示了支化质子化聚乙烯亚胺(PEI盐)的一个片段的实例:
[0094]
[0095] 各质子化氮中心的抗衡离子与中和过程中获得的酸阴离子平衡。质子化PEI盐的 实例包括但不限于PEI盐酸盐、PEI硫酸盐、PEI硝酸盐、PEI乙酸盐、PEI脂肪酸盐等等。事 实上,任意酸可用于质子化PEI,导致形成相应的PEI盐化合物。
[0096] 该阳离子型聚合物PEI以大约0.01重量%1至大约5重量%的量存在。大于5 重量%时,该影响降低,这是临界上限。
[0097] 阴离子型表面活性剂
[0098]本发明考虑使用一种或多种阴离子型表面活性剂,其与带正电荷的聚合物静电地 相互作用或离子地相互作用以提高泡沫稳定性。阴离子型表面活性剂是由于疏水物上的电 荷为负电荷而归类为阴离子型表面活性剂的表面活性物质;或是其中该分子的疏水性部分 除非在pH提高至中性或以上时不带电荷的表面活性剂(例如羧酸)。羧酸根、磺酸根、硫酸 根和磷酸根是在阴离子型表面活性剂中出现的极性(亲水性)增溶基团。就与这些极性基 团结合的阳离子(抗衡离子)而言,钠、锂和钾提供水溶性;铵和取代铵离子提供水溶性和 油溶性这两者;钙、钡和镁促进油溶性。
[0099] 如本领域技术人员所理解的那样,阴离子型表面活性剂是优异的去污表面活性 剂,因此通常偏好添加到重垢型洗涤剂组合物中。通常,阴离子型表面活性剂具有可用于本 发泡清洁组合物的高泡沫分布。在该组合物中阴离子型表面活性化合物可用于提供除去垢 性之外的特殊化学或物理性质。
[0100] 大批量市售阴离子型表面活性剂的大多数可以细分为本领域技术人员已知的五 种主要的化学类别和另外的子类,并描述在"SurfactantEncyclopedia",Cosmetics&Toil etries,第 104 卷(2),第 71-86 页(1989)中。
[0101] 第一类包括酰基氨基酸(以及盐),如酰基谷氨酸盐、酰基肽、肌氨酸盐(例如N-酰基肌氨酸盐)、牛磺酸盐(例如N-酰基牛磺酸盐和甲基氨基乙磺酸盐的脂肪酸酰胺) 等等。第二类包括羧酸(以及盐),如链烷酸(以及链烷酸盐)、酯羧酸(例如烷基琥珀酸 酯)、醚羧酸等等。第三类包括磺酸(以及盐),如羟乙基磺酸盐(例如酰基羟乙基磺酸盐)、 烷芳基磺酸盐、烷基磺酸盐、磺基琥珀酸盐(例如磺基琥珀酸盐的单酯和二酯)等等。特别 优选的阴离子型表面活性剂是a烯烃磺酸盐。第四类包括磺酸(以及盐),如羟乙基磺酸 盐(例如酰基羟乙基磺酸盐)、烷芳基磺酸盐、烷基磺酸盐、磺基琥珀酸盐(例如磺基琥珀 酸盐的单酯和二酯)等等。第五类包括硫酸酯(以及盐),如烷基醚硫酸盐、烷基硫酸盐等 等。第五类包括硫酸酯(以及盐),如烷基醚硫酸盐、烷基硫酸盐等等。特别优选的阴离子 型表面活性剂是月桂基醚硫酸钠。
[0102] 适用于本组合物的阴离子型硫酸盐表面活性剂包括直链和支链的伯烷基和仲烷 基硫酸盐、烷基乙氧基硫酸盐、脂肪油基甘油硫酸盐、烷基酚环氧乙烷醚硫酸盐、c5-c17_ 基-N- (C1-C4烷基)和-N-(Ci-CjS基烷基)葡糖胺硫酸盐以及烷基多糖的硫酸盐,如烷基聚 葡萄糖苷的硫酸盐(本文中描述的非离子型非硫酸化的化合物)。烷基单核芳族磺酸,如在 直链或支链中在烷基中含有5至18个碳原子的烷基苯磺酸的铵和取代铵(如单-、二-和 三乙醇胺)与碱金属(如钠、锂和钾)盐,例如烷基苯磺酸或烷基甲苯、二甲苯、异丙苯和酚 磺酸的盐;烷基萘磺酸盐、二戊基萘磺酸盐和二壬基萘磺酸盐和烷氧基化衍生物。
[0103] 适宜的合成的水溶性阴离子型洗涤剂化合物的实例包括烷基单核芳族磺酸、如在 直链或支链中在烷基中含有5至18个碳原子的烷基苯磺酸的铵和取代铵(如单_、二-和 三乙醇胺)和碱金属(如钠、锂和钾)盐,例如烷基苯磺酸或烷基甲苯、二甲苯、异丙苯和酚 磺酸的盐;烷基萘磺酸盐、二戊基萘磺酸盐和二壬基萘磺酸盐和烷氧基化衍生物。
[0104] 适用于本组合物的阴离子型羧酸盐表面活性剂包括烷基乙氧基羧酸盐、烷基聚乙 氧基聚羧酸盐表面活性剂和皂类(例如烷基羧基类)。可用于本组合物的仲皂(Secondary soap)表面活性剂(例如烷基羧基表面活性剂)包括含有连接到仲碳上的羧基单元的那些。 仲碳可以在环结构中,例如如在对辛基苯甲酸中,或如在烷基取代的环己基羧酸盐中。仲皂 表面活性剂通常不含有醚键、不含有酯键和不含有羟基基团。此外,它们通常在头部基团 (两亲性部分)中缺少氮原子。合适的仲皂表面活性剂通常总计含有11-13个碳原子,尽管 可以存在更多的碳原子(例如多至16个)。
[0105] 适用于本组合物的其它阴离子型洗涤剂包括烯烃磺酸盐,如长链烯烃磺酸盐、长 链羟基烷烃磺酸盐或烯烃磺酸盐和羟基烷烃磺酸盐的混合物。还包括在内的是烷基硫酸 盐、烷基聚(乙烯氧基)醚硫酸盐和芳族聚(乙烯氧基)硫酸盐,如环氧乙烷与壬基酚的硫 酸盐或缩合产物(通常每分子具有1至6个氧乙烯基团)。树脂酸和氢化树脂酸也是合适 的,如松香、氢化松香,以及存在于动物脂油中或衍生自动物脂油的树脂酸和氢化树脂酸。
[0106] 可以根据特定的制剂及其需要适宜地选择特定的盐。
[0107]在"SurfaceActiveAgentsandDetergents"(第I和II卷,Schwartz、Perry 和Berch)中给出了合适的阴离子型表面活性剂的进一步的实例。多种此类表面活性剂还 通常公开在1975年12月30日授予Laughlin等人的美国专利号3, 929, 678,第23栏第58 行至第29栏第23行中。
[0108] 阴离子型表面活性剂以任意去污量存在于该组合物中,该去污量通常为该清洁组 合物的大约1重量%至大约75重量%,在一个优选实施方案中为大约5重量%至大约65 重量%,更优选大约15重量%至大约60重量%。
[0109] 两性表面活性剂(胺氧化物、甜菜碱和磺基甜菜碱)
[0110] 本发明还包括两性和/或两性离子型表面活性剂,其包括含有一个大约10至大约 18个碳原子的烷基部分和2个选自含有大约1至大约3个碳原子的烷基和羟基烷基的部分 的水溶性胺氧化物;含有一个大约10至大约18个碳原子的烷基部分和2个选自含有大约 1至大约3个碳原子的烷基和羟基烷基的部分的水溶性膦氧化物;以及含有一个大约10至 大约18个碳原子的烷基部分和选自大约1至大约3个碳原子的烷基和羟基烷基部分的部 分的水溶性亚砜。
[0111] 优选的半极性非离子型洗涤剂表面活性剂是具有下式的胺氧化物表面活性剂:
[0112]
[0113] 其中R3是含有大约8至大约22个碳原子的烷基、羟基烷基、或烷基苯基或其混合 物;R4是含有大约2至大约3个碳原子的亚烷基或羟基亚烷基或其混合物;X是0至大约3 ; 并且各R5是含有大约1至大约3个碳原子的烷基或羟基烷基,或含有大约1至大约3个环 氧乙烷基团的聚环氧乙烷基团。R5基团可以例如通过氧或氮原子彼此连接以构成环结构。
[0114] 优选的胺氧化物表面活性剂是Cw-C18烷基二甲基胺氧化物和CS_C12烷氧基乙基二 羟基乙基胺氧化物。本文中所述的其它两性表面活性剂也可以根据本发明使用。申请人发 现,两性表面活性剂(优选胺氧化物)不能以大于8重量%活性成分的量存在。其典型范 围可以包括大约0重量%活性成分至大约7. 99重量%活性成分、优选大约.1-7重量%活 性成分和最优选大约2重量%活性成分至大约6重量%活性成分。
[0115] 本发明还包括两性离子型类别的两性表面活性剂。
[0116] 两性离子型表面活性剂
[0117] 两性离子型表面活性
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