可稀释的清洁组合物和使用方法
【专利摘要】一种用于工业和用户应用的环境友好型、低VOC的清洁组合物，包含：（a）二元酯共混物；（b）一种或多种非离子表面活性剂；（c）以及可任选的（d）水或溶剂。所述二元酯衍生自己二酸、戊二酸和丁二酸的共混物，在一个特定的实施方案中，所述共混物包含己二酸二烷基酯、甲基戊二酸二烷基酯和乙基琥珀酸二烷基酯，其中所述烷基各自包括C1-C12的烃基。当所述清洁组合物与水混合并按照至少99份水:1份所述清洁组合物的量被水稀释时，所述清洁组合物处于微乳液的形式，而不会发生相分离。
【专利说明】可稀释的清洁组合物和使用方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2010年11月22日提交的美国临时申请序列号61/458，341的优先权，其通过引用并入本文。
【技术领域】 [0003]本发明涉及环境友好、可生物降解、无毒性、不易燃、气味小、蒸气压低且挥发性有机化合物(VOC)含量低的清洁组合物；更具体地，涉及这样的清洁组合物，其可以从浓缩物(小于I份水:99份活性物质)无限地或极大地稀释到至少99份水:I份组合物的稀释形式，而不会发生相分离。
【背景技术】
[0004]许多市售可得的清洁剂包含具有环境危害性和毒性的挥发性有机化合物(V0C)。已经发现，VOC与地面臭氧的形成相关，并且明显导致其他健康危害。例如，许多清洁溶液都包含高VOC溶剂，包括甲苯、二甲苯、甲乙酮、二醇醚、四氯乙烯、甲基异丁基酮、甲醇、1，1，1-三氯乙烷、二氯甲烷和乙二醇。许多清洁组合物都包含芳香族化合物，这些芳香族化合物由于不能被生物降解并且是生态毒素，因此在很多情况下都是危害性空气污染物(HAP)或者不具有环境友好性。通常，这些溶剂的闪点低，因此它们是非常易燃的。由于人们对暴露于毒性材料的警觉性提高，并且对环境友好的无毒溶剂的需求提高，因此这些组合物是不理想的。但是，由于对性能的需求，虽然采用这些溶剂会带来种种缺陷，但这并未减少其应用。
[0005]因此，对于市场中的环境优选型技术的成功使用来说，应用性能是至关重要的。因此，仍需要开发改进的清洁组合物和使用方法，以实现环境友好并且不会影响在各种工业和用户清洁应用中的效果。
[0006]环境良好型并具有适当的溶解能力的低蒸气压溶剂可以提供VOC或HAP溶剂的替代品。但是，这样的低蒸气压/VOC溶剂还存在这样的问题:这些溶剂不会蒸发，因此可能会在被清洁的表面上留下残余的溶剂，这对于一些应用而言是不能接受的。为了解决这一问题，含有这些低VOC溶剂的清洁组合物通常是乳液，并且含有水或者可用水清洗以除去过量的溶剂。
[0007]此外，很多基于这些低蒸气压溶剂的清洁乳液本身就是不稳定的。在储存过程中、在稀释所述清洁组合物时、在由工业销售的浓缩物制成市售产品(如，零售)时或者将所施加的清洁溶液从欲清洁的表面上清洗掉时、或者在上述情况的组合下，可能会发生相分离。相分离会相当大地削弱稀释的清洁组合物的清洁能力，尤其是对比水更稠的溶剂/污垢的清洁能力。被溶解的玷污物(例如，灰尘、稠的油脂)以及溶剂本身可能留在被清洁的基材上。因此，所需要的是一种环境友好型、低V0C、易于生物降解和/或无毒的清洁组合物，其在稀释时本身是稳定的并且适于处理和清洁被污染或玷污的基材等。
【发明内容】
[0008]本发明使用了二元酯作为清洁组合物中的溶剂，以作为常规用于清洁组合物的有害溶剂的高性能、环境优选型替代物。本文所述的溶剂还表现出改善的健康、安全和环境(HSE)特性。这些溶剂易于生物降解、不易燃(具有高闪点)、无毒、无刺激性并且无致敏物质。它们还具有非常低的蒸气压(经CARB310和EU1999/13/EC检测，无V0C)，并且具有高沸点，同时保持低的粘性。它们具有非常温和/中性的气味。由于对环境友好型溶剂或“绿色”溶剂的推动作用，所述溶剂的这些所需的特性使它们在从家庭和个人护理到公共机构的清洁人员的应用中，或者在安全极为重要的工业处理方面都具有吸引力。然而，如上所述，这些低蒸气压/VOC绿色溶剂还存在这样的问题:所述溶剂不会蒸发，因此可能会在被清洁的表面上留下残余的溶剂，这对于一些应用而言是不可接受的。
[0009]如本文更详细描述的那样，与需要搅拌来保持水包油相的不稳定的乳浊状乳液相反，微乳液是热力学稳定的并且是澄清的乳液。本文所述的组合物和方法通过使用二酯溶剂的水性微乳液解决了该问题，所 述二酯溶剂可以被无限地或极大地稀释，而不会产生相分离，并且提供了从基材上有效排除和除去二元酯溶剂的机制。
[0010]通过以下详细说明和例子，本发明将变得明显，一方面，本发明包括可无限稀释的清洁组合物，其包含一种或多种二元酯；一种或多种非离子表面活性剂；以及可任选的其他的组分和/或水。所述二元酯可以衍生自己二酸、戊二酸和丁二酸、或者它们的异构体。在一个具体的实施方案中，所述二元酯共混物由甲基戊二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯和可任选的己二酸二烷基酯的混合物构成，其中所述烷基各自包括C1-C12烃基。在另一个具体的实施方案中，二元酯共混物由戊二酸二烷基酯、琥珀酸二烷基酯和己二酸二烷基酯的混合物构成，其中所述烷基各自包括C1-C12烃基。
[0011]一方面，本发明是一种可无限稀释的清洁组合物，基于所述组合物的总重量，所述组合物包含:(a)约I重量％至约60重量％的二元酯共混物；(b)约0.1重量％至约65重量％的一种或多种非离子表面活性剂；以及可任选的(C)水。
[0012]一方面，本文所述的是一种环境友好型、易于生物降解的、低VOC的清洁组合物，其包含:Ca) 二元酯共混物，所述二元酯选自甲基戊二酸二烷基酯、己二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯；琥珀酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯、以及它们的任意组合所构成的组；以及(b)至少一种非离子表面活性剂，其中，所述溶剂共混物:表面活性剂之比分别为小于或等于约2.3:1(在一些实施方案中，所述溶剂共混物:表面活性剂之比为小于或等于约2:1，在其他实施方案中，所述溶剂共混物:表面活性剂之比为小于或等于约1.6:1，在另外的实施方案中为小于或等于约1.2:1，在其他实施方案中为小于或等于约0.8:1)，其中，当所述清洁组合物与水混合并按照至少99份水:I份所述清洁组合物的量被水稀释时，所述清洁组合物处于微乳液的形式，而不会发生相分离。应当理解，在所述溶剂共混物:表面活性剂之比被描述成(例如)小于或等于约1.6或1.6:1 (可互换使用)的一些实施方案中，这是指:按重量计，相对于I份表面活性剂，溶剂共混物的量为1.6份。在一个实施方案中，所述二元酯共混物包含甲基戊二酸二烷基酯、己二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯。在另一个实施方案中，所述兀酷共混物包含甲基戍酸烷基酷、乙基玻拍酸烷基酷。在另一个实施方案中，所述二元酯共混物包含甲基戊二酸二烷基酯、己二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、琥珀酸二烷基酯和戊二酸二烷基酯。[0013]在一些实施方案中，所述清洁组合物还任选包含水。在一个这样的具体实施方案中，所述清洁组合物包含:Ca) 二元酯共混物，所述二元酯选自甲基戊二酸二烷基酯、己二酸二烷基酷、乙基玻拍酸二烷基酷、玻拍酸二烷基酷、戍二酸二烷基酷、以及它们的任意组合所构成的组；(b)至少一种非离子表面活性剂，其中，所述溶剂共混物:表面活性剂之比小于或等于约2.5: 1、或2:1或1.6:1或1.2:1或1:1或0.8:1 ;以及(c)占所述组合物约I重量％至约99重量％重量的水；其中所述清洁组合物处于微乳液的形式，并且可按照至少99份水:I份所述清洁组合物的量被水稀释而不会发生相分离。
[0014]在一个实施方案中，所述二元酯共混物包含(i)甲基戊二酸二烷基酯和(ii)己二酸二烷基酯或乙基琥珀酸二烷基酯中的至少一者。在另一个实施方案中，二元酯共混物包含己二酸二烷基酷、甲基戍二酸二烷基酷和乙基玻拍酸二烷基酷。所述溶剂共混物:表面活性剂之比可以小于或等于约0.9。在其他实施方案中，所述溶剂共混物:表面活性剂之比可以小于或等于约0.6。
[0015]在一个实施方案中，非离子表面活性剂可以为一种或多种支链醇烷氧基化物、一种或多种直链醇烷氧基化物、或至少一种支链醇烷氧基化物与至少一种直链醇烷氧基化物的组合。
[0016]在一个实施方案中，所述非离子表面活性剂为至少一种支链C5-C2tl醇丁氧基化物、至少一种直链C5-C2tl醇丁氧基化物、至少一种支链C5-C2tl醇丙氧基化物、至少一种直链C5-C20醇丙氧基化物、至少一种支链C5-C2tl醇乙氧基化物、至少一种直链C5-C2tl醇乙氧基化物、以及它们的任意组合。
[0017]在另一个实施方案中，所述非离子表面活性剂具有下式:
[0018]
【权利要求】
1.一种环境友好型、易于生物降解、低VOC的清洁组合物，包含:Ca) 二元酯共混物，所述二元酯选自甲基戊二酸二烷基酯、己二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、琥珀酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯以及它们的任意组合所构成的组；以及(b)至少一种非离子表面活性剂，其中，按重量计，所述共混物:表面活性剂之比为小于或等于0.9:1 ;其中当所述清洁组合物与水混合并按照至少99份水:I份所述清洁组合物的量被水稀释时，所述清洁组合物处于微乳液的形式，而不会发生相分离。
2.权利要求1所述的清洁组合物，其中，按重量计，所述共混物:表面活性剂之比为小于或等于0.6:1。
3.权利要求1所述的清洁组合物，其中所述二元酯共混物包含(i)甲基戊二酸二烷基酯、(ii)乙基琥珀酸二烷基酯、以及可任选的(iii)己二酸二烷基酯。
4.权利要求1所述的清洁组合物，其中所述的至少一种非离子表面活性剂为支链C5-C1J?乙氧基化物。
5.权利要求1所述的清洁组合物，其中所述非离子表面活性剂选自至少一种支链醇烷氧基化物、至少一种直链醇烷氧基化物、以及它们的任意组合所构成的组。
6.权利要求1所述的清洁组合物，其中所述非离子表面活性剂选自至少一种支链C5-C20醇丁氧基化物、至少一种直链C5-C2tl醇丁氧基化物、至少一种支链C5-C2tl醇丙氧基化物、至少一种直链C5-C2tl醇丙氧 基化物、至少一种支链C5-C2tl醇乙氧基化物、至少一种直链C5-C20醇乙氧基化物、以及它们的任意组合所构成的组。
7.权利要求1所述的清洁组合物，还包含水。
8.权利要求1所述的清洁组合物，其中所述二元酯共混物衍生自聚酰胺的制备中的一种或多种副产物。
9.权利要求3所述的清洁组合物，其中所述二元酯共混物衍生自制备己二腈的工艺。
10.权利要求3所述的清洁组合物，其中所述二元酯共混物的含量为所述组合物的约I重量％至约40重量％，并且所述至少一种非离子表面活性剂的含量为所述组合物的大于约50重量％。
11.权利要求1所述的清洁组合物，其中所述二元酯共混物包含:(i)占所述共混物约5重量％-25重量％的由下式表示的第一二元酯:(IX)，
12.权利要求11所述的清洁组合物，其中所述二元酯共混物的特征在于:蒸气压为小于约IOPa0
13.权利要求1所述的清洁组合物，其中所述二元酯共混物包含:(i)占所述共混物约20重量％-28重量％的由下式表示的第一二元酯:
14.权利要求1所述的清洁组合物，其中所述非离子表面活性剂由下式表示
15.权利要求1所述的清洁组合物，还包含(c)占所述组合物约I重量％至约99重量％的水。⑴
16.权利要求1所述的清洁组合物，还包含至少一种助表面活性剂。
17.一种可无限稀释的、环境友好型、可生物降解的、低VOC清洁组合物，包含(a)占所述组合物约I重量％至约40重量％的二元酯共混物，其包含:占所述共混物约5重量％-25重量％的由下式表示的第一二元酯:
18.一种清洁表面的方法，包括:Ca)提供权利要求1所述的清洁组合物；(b)按照等于或大于99份水:I份清洁组合物的量稀释所述清洁组合物； (b)使所述清洁组合物与其上具有一种或多种玷污物的表面接触；以及(c)从所述表面上除去所用的所述清洁组合物。
19.权利要求18所述的方法，其中所述二元酯共混物包含:(i)占所述共混物约5重量％-25重量％的由下式表示的第一二元酯:
20.权利要求18所述的方法，其中所述二元酯共混物包含:(i)占所述共混物约20重量％-28重量％的由下式表示的第一二元酯:O(i i )占所述共混物约59重量％-67重量％的由下式表示的第
21.一种清洁表面的方法，包括:Ca)提供权利要求17所述的清洁组合物；(b)使所述清洁组合物与其上具有一种或多种玷污物的表面接触；以及(c)从所述表面上除去所用的所述清洁组合物。
22.—种环境友好型、易于生物降解的、低VOC清洁组合物，包含:Ca) 二元酯共混物，所述二元酯选自甲基戊二酸二烷基酯、己二酸二烷基酯、乙基琥珀酸二烷基酯、琥珀酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯、以及它们的任意组合所构成的组；(b)助溶剂；所述二元酯共混物和助溶剂一同构成溶剂共混物；(c)至少一种非离子表面活性剂；其中，按重量计，所述溶剂共混物:表面活性剂之比为小于或等于2.3:1 ;
23.权利要求22所述的清洁组合物，其中所述助溶剂选自饱和烃溶剂、二醇醚、脂肪酸甲基酯、脂族烃溶剂、无环烃溶剂、卤代溶剂、芳族烃溶剂、环状萜烯、不饱和烃溶剂、卤代烃溶剂、多元醇、醚、二醇醚的酯、醇、酮、以及它们的任意组合所构成的组。
24.权利要求22所述的清洁组合物，其中，按重量计，所述共混物:表面活性剂之比为小于或等 于1.5:1。
【文档编号】C11D3/16GK103476913SQ201180065377
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2011年11月22日 优先权日:2010年11月22日
【发明者】阿米特·塞加尔, 索菲·德罗, 萨蒂延·特里维迪, 鲁埃拉·塔利丁·帕巴兰, 大卫·弗卢克, 查尓斯·艾姆 申请人:罗地亚管理公司