专利名称：擦洗组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及可倾出的、均匀的、含磨料、含水的液体洗涤剂组合物，它包含适用于硬表面清洁的颗粒磨料。
背景技术：
含磨料颗粒的硬表面清洁剂为人们所熟悉。常规的组合物包括一种或多种溶液形式的表面活性剂和众多分散于其中的磨料颗粒。典型的磨料材料包括矿石诸如方解石或白云石和其它较高密度的材料。为了使所述组合物在用前无需剧烈振荡以及为了防止沉淀颗粒物的沉积或甚至胶接，在此一般需要考虑确保磨料颗粒物以悬浮液形式保持在组合物中。
在一亚类组合物中，一种或多种表面活性剂组分(通常与溶解的电解质一起)用作悬浮剂、电解质的存在使得表面活性剂组分通过层状相的形成而稠化。这些组合物一般在9.0以上的pH中配制，当方解石用作磨料时尤其如此。
在液态擦洗剂中用作悬浮剂的表面活性剂包括苯磺酸烷基酯、醇的硫酸酯、醇的乙氧基化物、烷基酰氨基乙氧基化物、脂肪酸皂和仲烷基磺酸酯。正如为本领域人们所熟知的，这些表面活性剂的组合物与电解质一起被用于形成悬浮体系。
这些悬浮体系的精细结构一般由0.05到10微米粒径的球体结构组成。相信这些结构包括由薄水层隔开的表面活性剂分子的更迭双层的同心壳，所述悬浮体系不是表面活性剂可在水存在下形成的唯一结构。上述表面活性剂也可形成粘性但不能悬浮颗粒物的胶束结构。此外，表面活性剂和水的组合物可分成两个或多个具不同物理性质的混合相。由一具体表面活性剂混合物选定的体系实际受组合物中电解质的离子强度的强烈影响，并且某些表面活性剂体系可能对电解质的离子强度变化极其敏感。
人们也熟知使用存在聚合物的混合悬浮体系。相信在这种组合物中，产品的一部分悬浮作用归结于聚合物的存在。
在任何使用表面活性剂作为悬浮体系的商品化实用液态擦洗剂中，重要的是所述悬浮体系在整个使用的温度范围稳定并且足以使产品在其搁置寿命中保持磨料颗粒处于悬浮状态。如果组合物的离子强度随温度变化，就难以预测某种添加剂是否会干扰悬浮体系而使其在产品所遇到的某些温度范围不能悬浮颗粒物。
液态擦洗剂的另一个问题是其易于留下难于冲洗掉的残余物。这是一个伴随含不溶性磨料的组合物的一个具体问题。因此，需要通过诸如降低磨料的总水平的方式改善擦洗组合物的操作，以便改善漂洗性能和减小磨料导致的表面损害的可能性。
溶剂公知为非擦磨的清洗组合物的组分。用于清洗组合物的典型溶剂包括醇(诸如乙醇)、醚[诸如丁基乙二醇单乙醚(ButylCellosolveTM)]、石蜡{诸如Isopar LTM)、酯和萜烯(诸如d-柠檬烯)、已知的另一类溶剂为链烷醇胺。EP 503219A(P&G)公开了含0.1-10％链烷醇胺的清洗组合物。
我们测得在液态擦洗剂中难以包括明显水平的链烷醇胺溶剂。相信链烷醇胺具有电解质和溶剂两种性质并且可影响悬浮相的结构。结果，随着存贮或运输时组合物温度的变化，组合物中有效电解质的水平也将变化，并且这可能导致悬浮相的破坏和磨料颗料物的沉淀或甚至是组合物的相分离。
本发明的简述我们现已确定只要存在一种烃类助溶剂就可用显著水平的C2-C6链烷醇胺配制pH 7-13的改良的液态擦洗剂。链烷醇胺的存在是需要的，因为链烷醇胺既可起溶剂的作用，也可起帮助去除难除污垢的碱的作用。
因此，本发明提供了一种pH 7-13的液态擦洗剂组合物，它包括a)0.1-20％(重量)的一种或多种形成悬浮体系的表面活性剂，b)2-80％(重量)的一种或多种悬浮的磨料，c)0.5-10％(重量)的一种C2-C6链烷醇胺，和d)0.25-10％(重量)的一种烃助溶剂。
相信所述链烷醇胺起到了碱和溶剂两者的作用，它改善了清洗效果并因此可让悬浮的磨料水平得以降低。相信这依次降低了表面磨损的可能性并改善了漂洗性能。相信烃助溶剂的存在在以链烷醇胺为基础的组合物在温度循环或在极端温度下存贮时对维持其稳定性是需要的。本发明的详细说明为了让人们更好地理解本发明，下面说明本发明实施方案的各种优选和/或任选特点。链烷醇胺用于本发明组合物中的链烷醇胺对于胺和羟基部分来说可以是单官能的，也可以是多官能的。优选的链烷醇胺具有通式H2N-R1-OH，其中R1为具2-6个碳原子的线型或分支的烷基链。适用的链烷醇胺包括2-氨基-2-甲基-1-丙醇，一-、二-和三-乙醇胺，一-、二-和三-异丙醇胺，和二甲基-、二乙基或二丁基乙醇胺，可展望也可使用环链烷醇胺诸如吗啉。
特别适用的链烷醇胺包括2-氨基-2-甲基-1-丙醇、单乙醇胺和二乙醇胺。这些物质相信能改善对粘着或陈旧污垢的清洁性能。这些材料中特别优选2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)。
在本发明的组合物中链烷醇胺的典型水平为1-5％(重量)。并不那来需要更高的溶剂水平，因为其可能化学侵蚀某些塑料物质。特别优选使用1-3％(重量)水平的2-氨基-2-甲基-1-丙醇。助溶剂适用的助溶剂包括饱和和不饱和、线型或分支烃类。优选的材料包括C10H16萜烯，和C10-C16直链石蜡。
特别适用的萜烯包括d-柠檬烯、特别优选的石蜡包括可购置的商品名为Shellsol-TTM的材料。
助溶剂的一般水平为0.5-5％(重量)。特别优选使用1-3％(重量)水平的萜烯、一些这类萜烯材料诸如柠檬烯具有另外的优点，就是它们或其杂质展现出驱虫性。我们现已发现在pH低于11时萜烯材料提供了更好的性能。由于直链石蜡对塑料的化学侵蚀性较小，它们可以比萜烯更高的水平使用、相信石蜡在11以上的pH下能提供更好的性能。
优选链烷醇胺与烃助溶剂的比率为3∶1到1∶3，特别优选为3∶1到1∶1。
一部分所述助溶剂可有利地作为一种香料组分导入，尽管其所需助溶剂的水平一般要求加入较高水平的正常作为清洗组合物的香料成分的这种组分。优选将萜烯以这种方式使用，因为所选萜烯诸如柠檬烯具有令人愉快的柑橘香味，而石蜡则一般是无味的。磨料分散的、悬浮颗粒物相是按照本发明的组合物的基本成分。
优选所述分散悬浮颗粒物相包括不溶于水相的粒状磨料。或者，所述磨料可以是可溶的并且以超过其在所述水相中的溶解度的过量程度存在，以使固态磨料存在于组合物中。
尽管对于具体的应用可使用6以上莫氏硬度的磨料，但优选用于一般目的的此组合物的磨料的硬度低于6莫氏硬度。硬度越低的材料对表面损伤越小。
适用的磨料可选自粒状沸石、方泽石、硅石、硅酸盐、碳酸盐、氧化铝、碳酸氢盐、硼酸盐、硫酸盐和聚合材料诸如聚乙烯。
所述磨料优选的平均(重均)粒径为0.5-200微米，优选约10-100微米。在该范围可获得可接受的良好清冼性能和低的基材损伤之间的平衡。
在产品中优选的磨料含量水平为5-70％(重量)，优选20-40％(重量)，最优选＞30％(重量)。这种磨料含量水平提供了有效的清洁和良好的漂洗。
最优选的磨料是碳酸钙(如方解石)、碳酸钙和碳酸镁的混合物(如白云石)、碳酸氢钠、硫酸钾、沸石、氧化铝、水合氧化铝、长石、滑石和硅石。
由于方解石和白云石的低费用，适合的硬度和颜色，它们是特别优选的。表面活性剂按照本发明的组合物包括去垢活性剂，所述去垢活性剂一般选自阴离子和非离子两种去垢活性剂。
适用的阴离子去垢活性化合物是有机硫酸反应产物的水溶性盐，其在分子结构中具有含8-22个碳原子的烷基以及选自磺酸或硫酸酯基和其混合物的基团。
适用的阴离子去垢剂的例子有钠和钾的醇硫酸盐，特别是那些通过硫酸化经还原牛脂或椰子油的甘油脂产生的较高级醇获得的那些醇的硫酸盐；烷基苯磺酸钠和钾诸如含9到15个碳原子的烷基的那些烷基苯磺酸钠和钾；仲烷磺酸钠和钾；烷基甘油醚硫酸钠，特别是那些源于牛脂和椰子油的较高级醇的醚；椰子油脂肪酸单甘油脂硫酸钠；一摩尔的较高级脂肪醇和1-6摩尔环氧乙烷的反应产物的硫酸酯的钠盐和钾盐；具1-8个单位的环氧乙烷分子并且其烷基包含4-14个碳原子的烷基苯酚环氧乙烷醚硫酸的钠盐和钾盐；用羟乙磺酸酯化和用氢氧化钠中和的脂肪酸的反应产物，所述脂肪酸例如源于椰子油和其混合物。
优选的水溶性合成阴离子除垢活性化合物有较高级烷基苯磺酸的碱金属(诸如钠和钾)和碱土金属(诸如钙和镁)盐类和与烯烃磺酸盐(olefinsulphonates)和较高级烷基硫酸盐的混合物和较高级脂肪酸单甘油酯硫酸盐。最优选的阴离子去垢活性化合物是较高级烷基芳香磺酸盐诸如在直链或支链的烷基中含6-20个碳原子的较高级烷基苯磺酸盐，其具体例子有较高级烷基苯磺酸钠盐或较高级烷基甲苯、二甲苯或苯酚磺酸的钠盐、烷基萘磺酸的钠盐、二戊基萘磺酸铵和二壬基萘磺酸钠。
在本发明的除垢组合物中使用的合成阴离子除垢活性物的量一般为1-25％、优选为2-20％、最优选为2-15％(重量)。
适用的非离子除垢活性化合物可泛称为通过亲水性的烯化氧基与一种性质上可为脂族或烷基芳族的有机疏水化合物缩合产生的化合物。与任何具体的疏水基团缩合的亲水基团或聚氧化亚烷基的长度可容易地调节而产生亲水和疏水单元之间具有所需平衡度的水溶性化合物。
具体例子包括具有直链或支链构型的具有8-22个碳原子的脂族醇与环氧乙烷的缩合产物，诸如每摩尔椰子醇具有2-15摩尔环氧乙烷的椰子油环氧乙烷缩合物；每摩尔其烷基含6-12个碳原子的烷基酚与5-25摩尔环氧乙烷的缩合物；乙二胺和氧化丙烯的反应产物与环氧乙烷的缩合物，所述缩合物包含40-80％(重量)的聚氧乙烯基团并具有5000到11000的分子量；结构式为R3NO的氧化叔胺(其中一个基团R为8-18个碳原子的烷基，另外的R各为甲基、乙基或羟乙基)，如氧化二甲基十二烷胺；结构式为R3PO的叔膦氧化物(其中一个R基为10-18个碳原子的烷基，另外的R基各为1-3个碳原子的烷基或羟烷基基团，例如二甲基十二烷膦氧化物；和结构R2SO的二烷基亚砜(其中一个R基为10-18个碳原子的烷基，另一个为甲基或乙基)如甲基十四烷基亚砜；脂肪酸烷醇胺；脂肪酸烷醇胺和烷基硫醇的烯化氧缩合物。
在本发明的除垢组合物中非离子除垢活性物的使用量一般为0.5-15％、优选为1-10％、最优选为1-8％(重量)。
为了提供结构液态除垢组合物，即无需使用任何其它稠化剂而自身稠化的组合物，所述组合物优选包含一定量的根据所存在的电解质水平选择的阴离子和非离子除垢活性剂。
阴离子与非离子除垢活性剂的重量比率可以不同并且取决于它们的性质，但是优选在1∶9到9∶1的范围，最好在1∶4到4∶1的范围。
按照说明本发明这方面的优选实施方案，所述除垢组合物包括在分子中含8-22个碳原子的烷基的水溶性的合成的阴离子硫酸化或磺酸化除垢剂盐以及0.5-8％(重量)源于分子中具有8-22个碳原子的脂族醇与环氧乙烷缩合的烯化氧化(alkyleneoxylated)非离子除垢剂(所述缩合物中每摩尔脂族醇2-15摩尔环氧乙烷)。
也可在按照本发明的组合物中任选包括两性、阳离子或两性离子除垢活性剂。
可任选使用的适用的两性除垢活性化合物有含8-18个碳原子的烷基和被一阴离子水加溶基团取代的脂族基团的脂族仲胺和叔胺的衍生物，例如3-十二烷基氨基丙酸钠、3-十二烷基氨基丙烷磺酸钠和N-2-羟基十二烷基-N-甲基牛磺酸钠。
适用的阳离子除垢活性化合物有具8-18个碳原子的脂族基团的季铵盐如十六烷基三甲基溴化铵。
可任选使用的适用的两性离子除垢活性化合物是具有8-18个碳原子的脂族基团和被阴离子水加溶基团取代的脂族基团的脂族季铵、锍和鏻化合物的衍生物，如3-(N，N-二甲基-N-六癸基铵)丙烷-1-磺酸甜菜碱、3-(十二烷基甲基锍)丙烷-1-磺酸甜菜碱和3-(十六烷基甲基鏻)乙烷磺酸甜菜碱。
适用的除垢活性化合物的其它例子是在Schwartz和Perry的大家熟知的教科书“Surface Active Agents”第1卷和Schwartz、Perry和Berch的“Surface Active Agents and Detergents”第二卷中指出的常用作表面活性剂的化合物。
在本发明的除垢组合物中使用的除垢活性化合物的总量一般为1.5-30％、优选2-15％(重量)。
本发明的一项重要特征是所述组合物能稳定地悬浮磨料颗粒物从而消费者不必在使用前为了将沉降颗粒重新悬浮和重新分布而例如通过振摇搅拌所述组合物。为此，所述组合物应在3×10-5秒-1的剪切速率下在200C具有至少5000帕的粘度(通过Stocks定律测定)。该粘度一般足以确保磨料颗粒物在200℃静置一个月不会沉积超过1厘米。
按照本发明的组合物也应保持足够的流体性以便其使用时可容易地从瓶子或其它容器中倒出。为此，所述组合物应优选具有在21秒-1的剪切速率下不超过10帕的200C下的粘度(使用转动粘度计测量)。优选在21秒-1的剪切速率下所述粘度(200C)不大于5帕。
适合这些标准的适用的流变条件可通过慎重选择提供具所需悬浮性能的结构液体的阴离子和非离子除垢剂和/或通过使用适量的诸如在本领域为人熟知的可选用的结构剂来提供。聚合物按照本发明的组合物可任选包含聚合的结构剂以便帮助提供维持不溶性盐均匀分布于所述组合物中的适当的流变性和帮助增强所述组合物对待清洗硬表面的分布和粘附。
优选的结构剂包括多糖，诸如羧甲基纤维素钠和其它化学改性的纤维素材料，黄原胶和其它非絮凝结构剂诸如在美国专利4329448中提到的Biopolvmer PS87。某些聚合物诸如与多官能剂交联的丙烯酸的聚合物如CARBOPOLR也可用作结构剂。在按照本发明的组合物中所用的这种结构剂的量可以低到0.001％，优选至少为所述组合物的0.01％(重量)。
一般来说，本发明的组合物可任选包括0.1-1％的聚合物。任选成份按照本发明的组合物可包含有助于其清洗效能的其它成分。例如，所述组合物可包含此中所定义的特定水溶盐以外的洗涤剂助剂，诸如次氮基三乙酸盐、聚羧酸盐、柠檬酸盐、二羧酸、水溶性磷酸盐特别是聚磷酸盐、正或焦磷酸盐的混合物、沸石和其混合物。这种助剂的存在量如果超过其在水中的溶解度可另外起磨料的作用。一般来说，非所述特定水溶性盐的助剂使用时优选为所述组合物的0.1-25％(重量)。
只要可与所述磨料配伍，金属离子螯合剂诸如乙二胺四乙酸盐、氨基磷酸盐(DEQUESTR)和磷酸盐和各种其它多官能有机酸和盐也可任选使用。
另一种可任选用于按照本发明的组合物中的成分是泡沫调节材料，其可用于易在使用时产生过量泡沫的按照本发明的组合物中。一个泡沫调节材料的例子是肥皂。肥皂是脂肪酸的盐，它包括碱金属皂诸如含有约8-24个碳原子并优选含约10-20个碳原子的较高级脂肪酸的钠盐、钾盐和铵盐。特别有用的是源于椰子油和花生油的脂肪酸的混合物的钠盐、钾盐和一-、二-和三乙醇胺盐。如果使用，肥皂的用量可为所述组合物的至少0.005％(重量)，优选为0.5-2％(重量)。已发现脂肪酸皂诸如Prifac 7901TM适用于此目的。另一种泡沫调节材料的例子是硅石或硅油。当按照本发明的烃类以足够高的水平存在时，它们本身可提供一些或全部所需的消泡活性。
按照本发明的组合物除了可包含上组分外，也可包含各种其它任选的成分诸如着色剂、增白剂、任选的增亮剂、污垢悬浮剂、去污酶、可配伍的漂白剂(特别是次卤酸盐)、凝胶控制剂、深冷冻-融化稳定剂、杀菌剂、保存剂(例如1，2-苯并异噻唑啉-3-酮)和水溶助长剂。PH按照本发明的组合物在碱性pH范围配制，并且当方解石被用作磨料时一般具有9.5-12.5的pH，优选具有约10-12的pH。当使用其它磨料时，pH可以较低，但一般应高于(链烷醇胺的pKa)-1并且优选高于链烷醇胺的pKa。
碱化剂诸如氢氧化钠和碳酸钠和酸诸如盐酸可按需要用于调节和缓冲所述pH。优选的组合物优选的按照本发明的组合物包括a)1-5％(重量)碱金属碳酸盐和/或酸氢盐，b)1-5％(重量)烷基苯磺酸盐，c)0-1％(重量)脂肪酸，d)1-3％(重量)乙氧基醇非离子表面活性剂，e)0.5-2.0％(重量)的一种链烷醇胺，所述链烷醇胺选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇；一-、二-和三-乙醇胺；一-、二-和三-异丙醇胺；二甲基-、二乙基-或二丁基-乙醇胺和其混合物，f)0.5-2.0％(重量)的一种助溶剂，所述助溶剂选自C10H16萜烯、C10-C16直链石蜡和其混合物，g)20-40％(重量)的一种磨料，所述磨料选自碳酸钙、碳酸镁、沸石、氧化铝、水合氧化铝、长石、滑石、硅石和其混合物，和
h)0.1-2％(重量)非萜烯的香料组分，其余为小量物和水。
为了使本发明可进一步被理解，下文将参照下面非限定性实施例加以描述实施例实施例使用下列基本组分(如表1所示)和如表2所示的不同水平溶剂进行。如表1所示在pH 10和pH 12下制备组合物。
表1
下面表2的实施例在使用表1的所述组合物的基础上再加入总共2％的溶剂，所述溶剂可以是2％的氨基甲基丙醇(AMP)也可以是1％的氨基甲基丙醇加上一种助溶剂。在常温条件以及各种变化的温度条件下测定五周存贮时间中组合物的稳定性。所述变化的温度条件是a)在-15℃以下六小时和在25℃8小时的十次冷冻-融化循环；b)在4℃存贮五周；c)在37℃存贮五周。
在表2温度(‘temp’)栏中记有失败表明在至少一种改变的温度条件下贮存时样品分成了两相或多相。在表2常温(‘ambi’)栏中标记失败是指在常温条件下存贮时样品分成了两相或多相。以Shellsol T和柠檬烯作为本发明的实施例，以苄醇、Butyl DigolTM(二乙二醇一正丁基醚)和Dowanol PnBTM(丙二醇一正丁基醚)作为对比例，结果表明并非所有溶剂都适用于本发明的实施。
表2存贮结果
从上面结果可以看出可使用石蜡(Shellsol T)作为助溶剂制备pH10的稳定组合物。在更高pH下柠檬烯是有效的助溶剂。具Shellsol-T和柠檬烯的组合物均显示出了对积垢的可接受的清洗性能。用Dowanol PnB、苄醇和Butyl Digol制备的组合物在非常温的一种或多种条件下显示出了不稳定性
权利要求
1.一种pH 7-13的液态擦洗剂组合物，它包括a)0.1-20％(重量)的一种或多种形成悬浮体系的表面活性剂，b)2-80％(重量)的一种或多种悬浮的磨料，c)0.5-10％(重量)的一种C2-C6链烷醇胺，和d)0.25-10％(重量)的一种烃助溶剂。
2.按照权利要求1的组合物，其中所述链烷醇胺选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇，一-、二-和三-乙醇胺，一-、二-和三-异丙醇胺，二甲基-、二乙基-或二丁基-乙醇胺，和其混合物。
3.按照权利要求1的组合物，其中所述助溶剂选自C10H16萜烯、C10-C16直链石蜡和其混合物。
4.按照权利要求1的组合物，其中所述磨料选自碳酸钙、碳酸镁、沸石、氧化铝、水合氧化铝、长石、滑石、硅石和其混合物。
5.按照权利要求1的组合物，其中链烷醇胺和烃助溶剂的比率范围为3∶1-1∶3。
6.按照权利要求1的组合物，其中所述磨料的水平为产物的20-40％(重量)。
7.按照权利要求1的组合物，其经Stocks定律测定，在3×10-5秒-1的剪切速率下在200C具有至少5000帕的粘度以及采用转动粘度计测量，在21秒-1的剪切速率下在200C具有不超过10帕的粘度。
8.按照权利要求1的组合物具有9.5到12.5的PH。
9.按照权利要求1的组合物，它包括a)1-5％(重量)碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐，b)1-5％(重量)烷基苯磺酸盐，c)0-1％(重量)脂肪酸，d)1-3％(重量)乙氧基化醇非离子表面活性剂，e)0.5-2.0％(重量)的一种链烷醇胺，所述链烷醇胺选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇；一-、二-和三-乙醇胺；一-、二-和三-异丙醇胺；二甲基-、二乙基-或二丁基-乙醇胺，和其混合物，f)0.5-2.0％(重量)的一种助溶剂，所述助溶剂选自C10H16萜烯、C10-C16直链石蜡和其混合物，g)20-40％(重量)的一种磨料，所述磨料选自碳酸钙、碳酸镁、沸石、氧化铝、水合氧化铝、长石、滑石、硅石和其混合物，和h)0.1-2％(重量)非萜烯的香料组分，其余物质包括小量物(minors)和水。
全文摘要
本发明提供了一种pH7—13的液态擦洗组合物,它包括:a)0.1—20%(重量)的一种或多种形成悬浮体系的表面活性剂,b)2—80%(重量)的一种或多种悬浮的磨料,c)0.5—10%(重量)的一种C
文档编号C11D3/18GK1261399SQ98806384
公开日2000年7月26日 申请日期1998年4月17日 优先权日1997年4月25日
发明者A·阿伦 申请人:尤尼利弗公司