用于洗衣和其他硬表面清洁的预浸泡工艺的制作方法_3

文档序号:9308064阅读:来源:国知局
[0100]
[010。 在其中R代表长烷基链,R'、R"和R"'可W是长烷基链或者较小的烷基或者芳基 或者氨,和X代表阴离子。该胺盐和季锭化合物优选用于本发明的实际应用中,运归因于它 们高的水溶解度。
[0102] 大部分的大体积市售阳离子表面活性剂可W细分成本领域技术人员 已知的四个主要种类和另外的子组,并且描述在"Surfactant化巧clopedia", 0〇3111日^。3&1'〇11日付1日3,第104(2)卷86-96(1989)。第一类包括烷基胺和它们的盐。第二 类包括烷基咪挫嘟。第=类包括乙氧基化的胺。第四类包括季化物,例如烷基苄基二甲基 锭盐,烷基苯盐,杂环锭盐,四烷基锭盐等。已知的是阳离子表面活性剂具有多种性能,其会 有益于本发明的组合物。运些令人期望的性能可w包括中性或者更低的抑的组合物的去 污性,抗菌功效,与其他试剂协同的增稠或者凝胶化等。
[0103] 可用于本发明组合物中的阳离子表面活性剂包括具有式RimR^YLZ的那些,其中每 个Ri是含有直链或者支化的烷基或者链締基的有机基团,其任选的用高到=个苯基或径基 取代和任选的通过高到四个下面的结构或者运些结构的异构体或混合物间断:
[0104]
[0105] 并且其包含8-22个碳原子。Ri基团可W另外包含高到12个乙氧基。m是1-3。 优选当m是2时,分子中不大于一个Ri基团具有16或更多个碳原子,或者当m是3时大于 12个碳原子。每个R2是含有1-4个碳原子的烷基或者径烷基,或者苄基,并且分子中不大 于一个R2是苄基,和X是0-11,优选0-6的数。Y基团上的其余任何碳原子位置被氨填充。
[0106] Y可W是运样的基团,其包括但不限于:
[0107]
[0110] 或者其混合物。
[0111] 优选L是1或2,并且Y基团被选自具有1-22个碳原子和两个自由碳单键(当L 是2时)的R嘴R2类似物(优选亚烷基或者亚链締基)的部分间隔开。Z是水溶性阴离 子例如硫酸盐,甲基硫酸盐,氨氧化物或者硝酸盐阴离子,特别优选的是一定数目的硫酸盐 或者甲基硫酸盐阴离子,来产生电中性的阳离子组分。
[0112] 两性表面活性剂
[0113] 两性表面活性剂包含碱性和酸性亲水基团和有机疏水基团二者。运些离子实体可 W是运里所述用于其他类型的表面活性剂的任何阴离子或阳离子基团。碱性氮和酸性簇酸 盐基团是用作该碱性和酸性亲水基团的典型的官能团。在少数表面活性剂中,横酸盐、硫酸 盐、麟酸盐或憐酸盐提供了负电荷。
[0114] 两性表面活性剂可W宽泛的描述为脂肪族仲和叔胺的衍生物,在其中脂肪族 基团可W是直链或者支化的,并且其中脂肪族取代基之一包含8-18个碳原子和一个包 含阴离子水增溶基团,例如簇基,横基,硫酸根,憐酸根或者麟酸根。两性表面活性剂 被细分为本领域技术人员已知的两个主类,并且描述在"Surfactant化巧clopedia", 0〇311161山3&1'〇116付163,第104(2)卷69-71(1989)中。第一类包括酷基/二烷基乙二胺衍 生物(例如2-烷基径乙基咪挫嘟衍生物)和它们的盐。第二类包括N-烷基氨基酸和它们 的盐。可W想到一些两性表面活性剂适于运两类。
[0115] 两性表面活性剂可W通过本领域技术人员已知的方法来合成。例如2-烷基径乙 基咪挫嘟是通过长链簇酸(或衍生物)与二烷基乙二胺缩合和闭环来合成的。市售的两 性表面活性剂是通过通过烷基化,例如与乙酸乙醋烷基化来随后水解和开环咪挫嘟环而衍 生。在烷基化过程中,一个或两个簇基-烷基反应来形成叔胺和酸连接,并且不同的烷基化 剂产生了不同的叔胺。
[0116] 可用于本发明的长链咪挫衍生物通常具有通式:
[0117]
[0118] 中性抑-两性离子
[0119] 两性横酸盐
[0120]
[0121] 其中R是含有8-18个碳原子的无环疏水基团,和M是阳离子,来中和阴离子的电 荷,通常是钢。主要市售的咪挫嘟衍生的两性物(其可W用于本发明的组合物中)包括例 如:挪油两性丙酸盐,挪油两性簇基-丙酸盐,挪油两性甘氨酸盐,挪油两性簇基-甘氨酸 盐,挪油两性丙基-横酸盐和挪油两性簇基-丙酸。优选的两性簇酸是由脂肪咪挫嘟生产 的,在其中该两性二簇酸的二簇酸官能度是二乙酸和/或二丙酸。
[0122] 此上所述簇甲基化的化合物(甘氨酸盐)经常称作甜菜碱。甜菜碱是在此下的标 题为两性离子表面活性剂的部分中所讨论的具体种类的两性化合物。
[0123]长链N-烷基氨基酸容易通过将RNH2 (其中R是Cs-Cis直链或支链烷基),脂肪胺 与面化簇酸反应来制备。氨基酸上的伯氨基的烷基化产生了仲胺和叔胺。烷基取代基可W 具有另外的氨基,其提供了大于一个反应性氮中屯、。大部分市售的N-烷基胺酸是P-丙胺 酸或P-N(2-簇乙基)丙胺酸的烷基衍生物。可用于本发明的市售的N-烷基氨基酸两性 物的例子包括烷基P-氨基二丙酸盐,RN(C2H4C00M)2和RN肥2H4COOM。在它们中,R优选是 含有8-18个碳原子的无环疏水基团,和M是阳离子来中和阴离子的电荷。
[0124] 优选的两性表面活性剂包括来源于挪子产品例如挪油或者挪子脂肪酸的那些。运 些挪子来源的表面活性剂更优选包括作为它们结构的一部分的乙二胺部分,链烧醇酷胺部 分,氨基酸部分,优选氨基乙酸,或者其组合;和8-18 (优选12)个碳原子的肪族取代基。主 要的表面活性剂也可W被称作烷基两性二簇酸。挪油两性二丙酸二钢是一种最优选的两性 表面活性剂,并且是在商标名Miranol.TM.FBS下由化odiaInc.,化anbury,N.J.来市售 的。另外一种最优选的挪子来源的两性表面活性剂(化学名称是挪油两性二乙酸二钢)是 在商标名MiranolC2M-SFCone.下市售的,其也来自于MiodiaInc.,Cranbu;ry,N.J.。
[01巧]两性种类的一种典型的列表和运些表面活性剂的物质是在Lau曲lin和化uring的1975年12月30日公布的美国专利No. 3929678中给出的。另外的例子是在"Su计ace ActiveAgentsandDetergents"(第I和II卷,Schwartz,Peiry和Berch)中给出的。
[0126] 两性离子表面活性剂
[0127] 两性离子表面活性剂可W被认为是两性表面活性剂的子组。两性离子表面活性剂 可W宽泛的描述为仲和叔胺的衍生物,杂环仲和叔胺的衍生物,或者季锭,季鱗或者叔梳化 合物的衍生物。典型的,两性离子表面活性剂包括带正电的季锭,或者在一些情况中包括 梳或鱗离子,带负电的簇基,和烷基。两性离子通常包含阳离子和阴离子基团,其在分子的 等电位区域中电离到接近相等的程度,并且其会在正-负电荷中屯、之间形成强"内盐"吸引 力。运样的两性离子合成表面活性剂的例子包括脂肪族季锭,鱗和梳化合物的衍生物,在其 中脂肪族基团可W是直链或者支链,和其中脂肪族取代基之一包含8-18个碳原子和一个 包含阴离子水增溶基团,例如簇基,横酸醋,硫酸醋,憐酸醋或者麟酸醋。甜菜碱和横基甜菜 碱表面活性剂是用于运里的示例性两性离子表面活性剂。用于运些化合物的通式是:
[012 引
[0129] 其中Ri包含8-18个碳原子的烷基,链締基或者径烷基,其具有0-10个环氧乙烧部 分和0-1个甘油基部分;Y选自氮,憐和硫原子;r2是含有1-3个碳原子的烷基或单径烷基; 当Y是硫原子时X是1,和当Y是氮或憐原子时是2,r3是1-4个碳原子的亚烷基或者径基 亚烷基或者径基亚烷基,和Z是选自簇酸醋,横酸醋,硫酸醋,麟酸醋和憐酸醋基团的基团。
[0130] 具有上面所列结构的两性离子表面活性剂的例子包括:4-[N,N-二(2-径乙 基)-N-十八烷基氨基]-下烧-1-簇酸醋;5-[S-3-径基丙基-S-十六烷基横基]-3-径基 戊烧-1-硫酸醋;3- [P,P-二乙基-P-3, 6, 9-S氧杂二十四烧麟基]-2-径基丙烷一1-憐酸 醋;3-阳,N-二丙基-N-3-十二烷氧基-2-径基丙基-氨基]-丙烷-1-麟酸醋;3- (N,N-二 甲基-N-十六烷基氨基)-丙烷-1-横酸醋;3-(N,N-二甲基-N-十六烷基氨基)-2-美圣 基-丙烷-1-横酸醋;4-阳,N-二(2 (2-径乙基)-N(2-径基十二烷基)氨基]-下烧-1-簇 酸醋;3-[S-乙基-S-(3-十二烷氧基-2-径基丙基)横基]-丙烷-1-憐酸醋;3-[P,P-二 甲基-P-十二烷基麟基]-丙烷-1-麟酸醋;和S的,N-二(3-径基丙基)-N-十六烷基氨 基]-2-径基-戊烧-1-硫酸醋。所述清洁剂表面活性剂中所含的烷基可W是直链或者支 化的和饱和或不饱和的。
[0131] 适用于本发明组合物的两性离子表面活性剂包括下面通用结构的甜菜碱:
[0132]
[0133] 运些表面活性剂甜菜碱典型的在极端抑时不表现出强的阳离子或阴离子特性, 它们在它们的等电位范围中也不表现出降低的水溶性。不同于"外部"季锭盐,甜菜碱是与 阴离子相容的。合适的甜菜碱的例子包括挪油酷基酷胺丙基二甲基甜菜碱;十六烷基二甲 基甜菜碱;Ci214酷基酷胺丙基甜菜碱;酷基酷胺己基二乙基甜菜碱;4-Ci4le酷基甲基 酷胺二乙基氨基-1-簇基下烧;Cie18酷基酷胺二甲基甜菜碱;C12le酷基酷胺戊烧二乙基甜 菜碱;和le酷基甲基酷胺二甲基甜菜碱。
[0134] 可用于本发明的横基甜菜碱包括具有式巧巧i)2N+R2S03-的那些化合物,在其中R 是Ce-Cis控基,每个R1典型的独立的是C1-C3烷基例如甲基,和R2是Ci-Ce控基,例如C1-C3 亚烷基或径基亚烷基。
[0135] 两性离子种类的一种典型的列表和运些表面活性剂的物质是在Lau曲lin和 Heuring的1975年12月30日公布的美国专利No. 3929678中给出的。另外的例子是在 "Su;rface Active Agents and Detergents"(第I和II卷,Schwartz, Peiry和Berch)中 给出的。
[0136] 该表面活性剂体系在清洁溶液中可约〇-l〇〇(K)ppm的使用浓度而存在。
[0137] 光学增亮剂
[013引光学增亮剂组分也存在于本发明的组合物中。该光学增亮剂可W包括任何运样的 增白剂,其能够消除织物的泛灰和泛黄。典型的,运些物质连接到纤维上,并且通过将不可 见的紫外福射转化成可见的更长波长的光,而带来了增白和模拟漂白作用,从日光吸收的 紫外光是作为淡蓝色巧光而福射的,并且还有泛灰或泛黄的洗衣的黄色色调,运产生了纯 净的白色。
[0139] 属于光学增亮剂族的巧光化合物典型的是芳族或者芳族杂环材料,其经常含有缩 合的环系统。运些化合物的一个重要特征是存在着与芳族环相关的共辆双键的未间断的 链。运样的共辆双键的数目取决于取代基W及分子巧光部分的平面性。大部分增白剂化合 物是巧或者4, 4' -二氨基巧,联苯,五环杂环挫,嗯挫,咪挫等)或者六环杂环(香豆 素,糞酷胺,=嗦等)的衍生物。
[0140] 可用于本发明的光学增亮剂是已知的和市售的。可用于本发明的市售光学增亮 剂可W归类为子组,其包括但不必局限于巧,化咯嘟,香豆素,簇酸,次甲基献菁,二苯并嚷 吩-5, 5-二氧化物,挫类,5-和6-元环杂环物和其他各种试剂的衍生物。运些类型的增 白齐U白勺权ij子公开在"TheProductionandApplicationofFluorescentBrightening Agents",M.Z址ra化化,由化hnWil巧&Sons,纽约出版(1982),其公开内容在此引入作为参 考。
[0141] 可用于本发明的巧衍生物包括但不必局限于双嗦基)氨基巧的衍生物;巧的 双酷基氨基衍生物;巧的=挫衍生物;巧的氧杂二挫衍生物;巧的嗯挫衍生物;和巧的苯乙 締基衍生物。在一种实施方案中,光学增亮剂包括巧衍生物。
[0142] 在一些实施方案中,光学增亮剂包括TinopalUNPA,其是由位于瑞±的(:比曰Geigy公司市售的。用于本发明的另外的光学增亮剂包括但不限于下面的物质种类: 4, 4' -二氨基-2, 2' -巧二横酸(黄酬酸),4, 4' -二苯乙締基联苯,甲基伞形酬,香豆素,二 氨哇诺嘟酬,1,3-二芳基化咯嘟,糞酷亚胺,苯并嗯挫,苯并异嗯挫和苯并咪挫系统,和杂环 取代的巧衍生物等。合适的光学增亮剂水平包括约0. 01重量% -约1重量%,优选约0. 05 重量% -约0. 1重量%,和更优选约0. 1重量% -约0. 5重量%。
[0143] 抗再沉积剂
[0144] 所述处理组合物可W任选的包括抗再沉积剂,用于促进脏物在清洁溶液中的持久 悬浮和防止所除去的脏物重新沉积到所清洁的基底上。合适的抗再沉积剂的例子包括脂肪 酸酷胺,碳氣表面活性剂,络合的憐酸醋,苯乙締马来酸酢共聚物,和纤维素衍生物例如径 乙基纤维素,径丙基纤维素等。在一种优选的实施方案中,该抗再沉积剂当存在于处理组合 物中时,其加入量是约0.01重量% -约5重量%,优选约0.05重量% -约3重量%,和更 优选约0.1重量% -约1重量%。
[0145] 聚合物组分
[0146] 本发明的预浸泡或者预沾污组合物可W包含运样的聚合物,其能够增强预处理, 从使用水中馨合硬化阳离子,为清洗溶液提供碱性缓冲等。运些必须存在于清洁剂配方中, 但是任选的处于预浸泡/预处理配方中。合适的聚合物包括阳离子聚合物丙締酸醋或者其 共聚物,沸石,氧化侣娃酸钢和其他材料。也可W包括聚合物聚簇酸醋。适用的那些具有侧 接的簇酸醋基团,并且包括例如聚丙締酸,马来酸/締控共聚物,丙締酸/马来酸共聚物,聚 甲基丙締酸,丙締酸-甲基丙締酸共聚物等。该聚合物的存在量可W是总组合物的约0. 05 重量% -约10重量%,优选约0. 1重量% -约5重量%和更优选约0. 5重量% -约3重 量%。
[0147] 另外的组分
[014引虽然并非本发明本质的,但是下文所示的另外的组分的非限定性列表适用于本 发明的组合物,并且可W理想的混入本发明的某些实施方案中,例如来帮助或者增强清洁 性能,用于处理待清洁的基底,或者用于改变该清洁组合物的美学性能如具有香味剂、着色 剂、染料等的情况那样。运些另外的组分准确的性能及其混入量将取决于组合物的物理形 式和它用于其的清洁作业的性质。合适的另外的材料包括但不限于表面活性剂,增洁剂,馨 合剂,染料转移抑制剂,粘度改变剂,分散剂,另外的酶,和酶稳定剂,催化材料,漂白剂,漂 白活化剂,过氧化氨,过氧化氨源,预形成的过酸,聚合物分散剂,用于硬水沉淀颜料的开始 抑制剂,粘±脏物除去/抗再沉积剂,增白剂,肥皂泡抑制剂,染料,织物调色剂,香味剂,结 构增弹剂,织物软化剂,载体,助水溶物,加工助剂,溶剂,颜料抗菌剂,抑缓冲剂,加工助剂, 活性巧光增白成分,另外的表面活性剂及其混合物。除了下面讨论的之外,运样的其他助剂 合适的例子和用量可W在美国专利No. 5576282,6306812B1和6326348B1中找到,其在此引 入作为参考。
[0149] 如所述,所述辅助成分不是申请人的组合物本质的。因此,申请人的组合物的某些 实施方案不包含另外的材料。但是,当存在一种或多种另外的材料时,运样的一种或多种另 外的组分可w如下详述而存在:
[0150] 水调节剂
[0151] 水调节剂有助于除去使用水中的金属化合物和降低硬化组分的有害效应。示例性 水调节剂包括馨合剂,藝化剂和抑制剂。多价金属阳离子或者化合物例如巧、儀、铁、儘、钢 等阳离子或者化合物或者其混合物可W存在于使用水和络合脏物中。运样的化合物或者阳 离子会干设清洁应用过程中清洗或者冲洗组合物的效率。水调节剂可W有效的从脏物弄脏 的表面上络合和除去运样的化合物或者阳离子,并且可W降低或者消除与活性成分(包括 本发明的非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂)不适当的相互作用。有机和无机水调 节剂二者是常用的,并且可W使用。无机水调节剂包括运样的化合物如=聚憐酸钢和其他 高级线性和成环的聚憐酸盐物质。有机水调节剂包括聚合物的和小分子的水调节剂二者。 有机小分子水调节剂是典型的有机簇酸醋化合物或者有机憐酸醋水调节剂。聚合物抑制 剂通常包含聚阴离子组合物例如聚丙締酸化合物。小分子有机水调节剂包括但不限于:葡 萄糖酸钢,葡糖庚酸钢,N-径基乙二胺S乙酸化邸TA),乙二胺四乙酸巧DTA),腊基S乙酸 (NTA),二乙締S胺五乙酸值TPA),乙二胺四丙酸,S乙締四胺六乙酸灯THA)及其各自的碱 金属,锭和取代的锭盐,乙二胺四乙酸四钢盐巧DTA),腊基S乙酸S钢盐(NTA),乙醇二氨
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