浓缩型表面活性剂组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及浓缩型表面活性剂组合物，并且更具体地，涉及包含硫酸化表面活性 剂的浓缩型低pH组合物。本公开还涉及制备和使用所述组合物的方法。
【背景技术】
[0002] 出于多个原因，期望浓缩型表面活性剂组合物。浓缩型表面活性剂组合物可以纯 态使用，或其可用于配制其它组合物，诸如液体衣物洗涤剂。具有高含量活性成分的浓缩型 组合物给予配制人员柔韧性。较低含量的水可导致较低运输成本。浓缩型制剂可用于组合 剂量组合物。浓缩型组合物可具有较小的生态足迹，因为它们使用较少包装。然而，浓缩型 组合物可导致粘度和稳定性挑战。例如，浓缩型表面活性剂组合物可能太"稠"并导致加工 或使用中的困难。另外，在高浓度下，组合物可发生相分离或一些表面活性剂可盐析。因此， 持续需要具有良好稳定性和期望的粘度的改善的浓缩型表面活性剂组合物。
[0003] 已知硫酸化表面活性剂诸如烷基乙氧基化表面活性剂可在一定酸性pH(例如pH 5.5)下以增加的浓度（例如75%活性或更大）配制。已提出使用脂肪酸来降低pH并有助 于稳定硫酸化表面活性剂。然而，此类组合物可保持相对"稠"（例如在Is1下约40Pa*s的 粘度或更大）并可能对运输、处理或加工造成挑战。另外，浓缩型硫酸化表面活性剂组合物 在低pH下可能化学不稳定。
[0004] 因此，存在对稳定的浓缩型表面活性剂组合物的需要，所述组合物包含具有期望 粘度的增加浓度的硫酸化表面活性剂。本公开通过提供包含硫酸化表面活性剂和有机酸的 稳定的低pH浓缩型表面活性剂组合物来部分地满足该需要。
【发明内容】
[0005] 本公开提供浓缩型表面活性剂组合物，所述组合物包含：至少约50%基本上中和 的硫酸化表面活性剂；以及约5%至约30%的水溶性有机酸；其中当以组合物的10%水溶 液测量时，所述组合物具有约2至约6. 9的pH。
[0006] 本公开还提供浓缩型表面活性剂组合物，所述组合物包含：至少约50%基本上中 和的硫酸化表面活性剂，其选自烷基硫酸盐、烷基乙氧基化硫酸盐或它们的混合物；约5% 至约30%的乳酸；以及约15%至约25%水；其中当以组合物的10%水溶液测量时，所述组 合物具有约3至约5的pH。
[0007] 本公开还提供洗涤剂组合物，所述洗涤剂组合物包含浓缩型表面活性剂组合物， 其中所述浓缩型表面活性剂组合物包含硫酸化表面活性剂、有机酸和衣物洗涤助剂。
[0008] 本公开还提供用于制备洗涤剂组合物的方法，所述方法包括以下步骤：提供如本 公开所述的浓缩型表面活性剂组合物；以及将浓缩型表面活性剂组合物与水、衣物洗涤助 剂或它们的混合物混合以形成洗涤剂组合物。
【具体实施方式】
[0009] 当用于权利要求中时，本文所用冠词"一个/ 一种"被理解为是指一种或多种受权 利要求书保护或描述的事物。
[0010] 如本文所用，术语"包括"是非限制性的。
[0011] 如本文所用，术语"包含（包括）"涉及联合用于本公开组合物的制备或方法中的 各种组分。因此，术语"基本上由…组成"和"由…组成"包括在术语"包含（包括）"中。
[0012] 本文可使用术语"基本上不含"或"基本不含"。这是指所指物质的含量非常低，非 故意加入到组合物中以形成其组成部分，或优选地其含量为分析检测不到的含量。这是指 包括其中所指物质仅作为故意加入的其它物质中的至少一者的杂质而存在的组合物。
[0013] 除非另外指明，所有组分或组合物含量均是就该组分或组合物的活性物质部分而 言，不包括可能存在于这些组分或组合物的市售来源中的杂质，例如残余溶剂或副产物。根 据本公开，按重量计应当是指重量％。除非另外指明，所有百分比均为按浓缩型表面活性剂 组合物的重量计的百分比。
[0014] 应该理解，在本说明书中给出的每一上限值包括每一个下限值，如同该下限值在 本文中也被明确地表示。在本说明书中给出的每一下限值将包括每一个上限值，如该上限 值一样在本文中也被明确地表示。在本说明书中给出的每一数值范围将包括包含于该较大 数值范围内的所有较小的数值范围，如该较小的数值范围一样在本文中也被明确地表示。
[0015] 浓缩铟表而活件剂组合物
[0016] 本公开涉及稳定的浓缩型表面活性剂组合物，其包含增加浓度的硫酸化表面活性 剂。更具体地，本公开提供包含硫酸化表面活性剂和有机酸的低pH的浓缩型表面活性剂组 合物，其在一些方面是物理和/或化学稳定的。
[0017] 硫酸化表而活件剂
[0018] 本发明的浓缩型表面活性剂组合物包含硫酸化表面活性剂。在一些方面，硫酸化 表面活性剂选自烷基硫酸盐、烷基烷氧基化硫酸盐、或它们的混合物。在一些方面，硫酸化 表面活性剂选自C10至22烷基硫酸盐（AS)、C10至22烷基烷氧基硫酸盐、或它们的混合 物。硫酸化表面活性剂可以是直链的、支化的或它们的混合物；下文描述了支化的硫酸化 表面活性剂。硫酸化表面活性剂可源自天然或衍生自石油化学品的原料。如本文所用，"天 然"原料是指生物来源的或非地质来源的原料。
[0019] 在本发明的一些方面，硫酸化表面活性剂是烷基烷氧基硫酸盐。烷基烷氧基硫酸 盐可包含乙氧基基团、丙氧基基团或它们的混合物。在一些方面，烷基烷氧基硫酸盐是烷基 乙氧基硫酸盐（AES)。在一些方面，浓缩型表面活性剂组合物包含烷基聚乙氧基化物硫酸 盐，其中所述烷基基团包含约10至约22个，典型地约12至约18个碳原子，并且其中所述 聚乙氧基化物链包含约1至约15个，或更典型地约1至约6个，或甚至更典型地约1至约 4个乙氧基化物部分。
[0020] 烷基乙氧基硫酸盐是特别有利的，因为其美白清洁性能和高效率。此类效率是指 在与传统的烷基苯磺酸盐/非离子表面活性剂体系进行比较时，组合物需要较少的表面活 性剂以实现相同的有益效果。因此，通过利用AES，可改善美白性能或可使制剂致密而不具 有任何性能损失。因为其效率使得在冷水洗涤条件下可实现等同性能，所以AES是进一步 有利的。
[0021] 本发明的硫酸化表面活性剂可以酸形式存在，并且酸形式可被中和以形成表面活 性剂盐。用于洗涤剂组合物中的盐形式是期望的。
[0022] 中和剂可以是任何适宜的碱性物质并且可以中和表面活性剂所需的量过量加入。 中和剂可选自碱金属、碱土金属、或取代的氢氧化铵、碳酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐或它们的混 合物。在一些方面，中和剂是碱金属、碱土金属、或取代的氢氧化铵。在一些方面，中和剂是 氢氧化钠、氢氧化钾或它们的混合物。在一些方面，中和剂是氢氧化钠。中和剂还可以为胺 或酰胺，例如链烷醇胺。在一些方面，中和剂是选自下列的链烷醇胺：单乙醇胺（MEA)、二乙 醇胺、三乙醇胺（TEA)、2-胺基丙醇、单异丙醇胺（MIPA)或它们的混合物。然而，在一些方 面，所述组合物基本上不含链烷醇胺。
[0023] -般来讲，硫酸化表面活性剂是基本上中和的。所谓"基本上中和的"是指硫酸化 表面活性剂是约98 %至约100%中和的。少于98%中和的硫酸化表面活性剂通常是不稳定 的。
[0024] 在一些方面，浓缩型表面活性剂组合物包含按所述浓缩型组合物的重量计，至少 约50 %、或至少约55 %，或至少约60 %的硫酸化表面活性剂。在一些方面，浓缩型表面活性 剂组合物包含按所述浓缩型组合物的重量计约50%、或约55%、或约60%并且至约65%， 或至约70 %、或至约75 %、或至约80 %的硫酸化表面活性剂。在一些方面，浓缩型组合物包 含按所述组合物的重量计约50%至约75%，或约50 %至约70%，或约50%至约65%的硫 酸化表面活性剂。
[0025] 已知当硫酸化表活性剂以增加的浓度，例如大于50重量％存在时，包含硫酸化表 面活性剂的组合物难以加工。例如，此类增加浓度的硫酸化表面活性剂趋于增加表面活性 剂组合物的粘度。
[0026]有机·
[0027] 根据本发明，有机酸可用作溶剂以控制硫酸化表面活性剂浓缩物的粘度。本发明 的浓缩型表面活性剂组合物包含有机酸，在一些方面，所述有机酸为水溶性有机酸。在一 些方面，浓缩型组合物包含按所述浓缩型组合物的重量计约5%至约30%的有机酸。在一 些方面，浓缩型组合物包含按所述浓缩型组合物的重量计约10%至约25%，或约12%至约 22 %的有机酸。
[0028] 有机酸以形成摩尔比的其游离酸形式及其盐形式存在于组合物中。如本文所用， 酸的"盐"包括酸的阴离子共辄碱及其盐。例如，如本文所用，乳酸的盐包括乳酸根离子以 及例如乳酸钠。在一些方面，总有机酸中的约5%至约95%以其游离酸形式存在。在一些 方面，游离酸形式与盐的摩尔比为约95:5至约5:95,或约5:1至约1:5,或约3:1至约1: 3， 或约2:1至约1:2。该比率可通过添加到组合物中的中和剂的量调节。
[0029] 据信，以其酸形式，有机酸用作溶剂并且降低浓缩物的粘度。在较低的pH下，例如 约2至约6. 9的pH，更多有机酸以其游离酸形式存在，从而增加功能性溶剂的含量并降低浓 缩型表面活性剂溶液的粘度。
[0030] 另外，据信有机酸向本发明的组合物提供化学稳定性有益效果。通常，硫酸化表面 活性剂在酸性条件下不稳定，趋于水解并随时间推移逆转成组成元素（通常，硫酸盐和烷 基（烷氧基）醇）。该逆向过程通过酸性条件进一步加速。因此，逆向过程趋于自催化，作 为逆向产物中的一种，硫酸进一步促进逆向反应，导致表面活性剂的更快逆转。然而，据信， 有机酸的存在使硫酸化表面活性剂在低pH下稳定，其中有机酸的盐形式充当质子槽。测量 表面活性剂稳定性的方法是本领域所已知的。根据本公开，将硫酸化表面活性剂稳定性测 量为储存之后的硫酸根的变化，以百万分之一计（ppm)，这在下文进一步描述。
[0031] 使用公知的Henderson-Hasselbalch公式，可容易地获得游离有机酸和有机酸盐 的百分比：
[0032] pH = pKa+log10([共辄物]/ [酸])。
[0033] 标准pKa值在本领域中容易获得。
[0034]在一些方面，有机酸为有机羧酸或多元羧酸。在一些方面，所述有机酸选自：乙酸、 己二酸、天冬氨酸、羧基甲氧基丙二酸、羧基甲氧基琥珀酸、柠檬酸、甲酸、戊二酸、乙醇酸、 羟乙基亚氨基二乙酸、亚氨基二乙酸、衣康酸、乳酸、马来酸、苹果酸、丙二酸、氧代二乙酸、 氧代二琥珀酸、琥珀酸、氨基磺酸、酒石酸、酒石酸-二琥珀酸、酒石酸-一琥珀酸、或它们的 混合物。在一些方面，所述有机酸选自乙酸、柠檬酸、甲酸、乳酸或它们的混合物。在一些方 面，所述有机酸选自柠檬酸、乳酸或它们的混合物。
[0035]在一些方面，有机酸具有不大于约210,或不大于约100的分子量。在一些方面， 有机酸包含6个碳原子或更少，或4个碳原子或更少，或3个碳原子或更少。在一些方面， 有机酸具有大于约3.0的pKa，或者pKa均不低于约3.0。在一些方面，有机酸具有小于约 5,或小于约4的pKa。在一些方面，有机酸具有小于约65°C的熔点。在一些方面，有机酸 以水溶液形式存在，所述水溶液包含按所述水溶液的重量计，至少约75%有机酸，或至少约 85 %有机酸。
[0036]在本发明的一些方面，乳酸可比其它有机酸诸如柠檬酸有利。例如，乳酸可以高活 性形式，例如以水溶液形式提供，所述水溶液包含按所述水溶液的重量计，多于约75%，或 多于85%，或约88%或更多的乳酸。一些有机酸的高溶解度减少了对可能不改善最终组合 物的性能的加工助剂诸如水或溶剂的需要。另外，乳酸可溶于水中并可用于产生低粘度组 合物。另外，据信，乳酸可充当其它成分的溶剂。因此，在本发明的一些方面，有机酸为