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表面活性剂体系的制作方法

2021-11-24 22:18:00 来源:中国专利 TAG:

表面活性剂体系
1.本发明涉及表面活性剂体系及其应用。
2.由于优异的清洁性能,阴离子磺酸盐或硫酸盐表面活性剂(例如直链烷基苯磺酸盐(las)或伯醇硫酸盐(pas))通常被用作家用洗涤剂组合物中的主要洗涤剂活性成分。它们经常与乙氧基化的醇非离子表面活性剂配合使用,这提高了对疏水性污垢的去污力。
3.上述阴离子和阴离子/非离子表面活性剂体系在广泛的条件(例如温度和水硬度)下对广泛的污垢均是强力且高效性的。然而,值得注意的是阴离子表面活性剂对皮肤不温和。
4.本发明的根本问题是提供用于家用洗涤剂组合物的表面活性剂体系,该体系对皮肤温和,但其可以提供与“传统”阴离子和阴离子/非离子表面活性剂体系相当的性能,尤其是在难以除去的污渍方面。这类污渍包括例如基于多酚的污渍,例如樱桃汁、蓝莓汁和红酒,以及茶、咖啡和巧克力布丁。其他有问题的污渍包括泥土、粘土和烟灰等颗粒污垢。
5.通过提供根据本发明的表面活性剂体系解决了该问题。
6.因此,在一个方面,本发明提供了一种用于家用洗涤剂组合物的表面活性剂体系,其是(i)至少一种磺酸盐官能化的烷基多糖苷和(ii)至少一种平均乙氧基化为4

30,优选地为15

25的乙氧基化的脂肪酸脱水山梨糖醇酯的混合物。
7.优选地,所述至少一种磺酸盐官能化的烷基多糖苷具有通式(i):
8.r

o

(g)
n

(d)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(i)
9.其中:
10.r代表具有6至22个碳原子的直链或支链一价烃基基团;g代表还原糖的残基,其通过醚o

糖苷键连接到r

o;n代表1至10的数字;并且d代表与g的氧原子连接的

ch2ch(oh)ch2‑
so3m基团,其中m选自h或者选自na、k或nh4的一价阳离子;
11.优选地,至少一种乙氧基化的脂肪酸脱水山梨糖醇酯具有通式(ⅱ):
12.sorb

(eo
n1
r1)(eo
n2
r2)(eo
n3
r3)(eo
n4
r4)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(ⅱ)
13.其中:
14.sorb代表从脱水山梨糖醇中除去四个羟基h原子得到的残基;eo代表乙烯氧基团;r1、r2、r3和r4各自独立地选自h或

c(o)r5基团,其中r5选自具有8至22个碳原子的直链或支链一价烃基基团,及其混合物(条件是r1至r4的至少之一是

c(o)r5);n1、n2、n3和n4各自独立地代表0到10的平均值;并且总的[n1 n2 n3 n4]具有平均值4

30,优选地15至25。
[0015]
优选地,所述混合物中(i):(ii)的重量比为5:1至1:5。
[0016]
另一个方面,本发明提供了一种用于家用洗涤剂组合物的表面活性剂体系,其为以下物质的混合物:
[0017]
(i)至少一种通式(i)的磺酸盐官能化的烷基多糖苷:
[0018]
r

o

(g)
n

(d)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(i)
[0019]
其中:
[0020]
r代表具有6至22个碳原子的直链或支链一价烃基自由基团;g代表还原糖的残基,其通过醚o

糖苷键连接到r

o;n代表1至10的数字;并且d代表与g的氧原子连接的

ch2ch
(oh)ch2‑
so3m基团,其中m选自h或者选自na、k或nh4的一价阳离子;
[0021]
并且
[0022]
(ii)至少一种通式(ⅱ)的乙氧基化的脂肪酸脱水山梨糖醇酯:
[0023]
sorb

(eo
n1
r1)(eo
n2
r2)(eo
n3
r3)(eo
n4
r4)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(ⅱ)
[0024]
其中:
[0025]
sorb代表从脱水山梨糖醇中除去四个羟基h原子得到的残基;eo代表乙烯氧基团;r1、r2、r3和r4各自独立地选自h或

c(o)r5基团,其中r5选自具有8至22个碳原子的直链或支链一价烃基基团,及其混合物(条件是r1至r4的至少之一是

c(o)r5);n1、n2、n3和n4各自独立地代表0到10的平均值;并且总的[n1 n2 n3 n4]具有平均值4

30,优选地5到25。
[0026]
并且优选地,所述混合物中(i):(ii)的重量比为5:1至1:5。
[0027]
在上述式(i)中,术语“还原糖”指可在“1”位被烷基化的糖。这些糖通常为醛己糖或酮己糖或戊糖。优选的还原糖是葡萄糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖或其混合物,其中最优选的是葡萄糖。
[0028]
式(i)中的r优选地选自具有8

18个碳原子和0或1个双键的直链或支链的烷基或烯基基团。更优选地,式(i)中的r选自含有8

16个碳原子的直链烷基基团,例如癸基、月桂基、肉豆蔻基和鲸蜡基及其混合物。最优选地,式(i)中的r选自癸基、月桂基及其混合物(例如可以衍生自天然脂肪和/或任选氢化的天然油,例如椰子油或棕榈仁油)。
[0029]
式(i)中的n值表示聚合度,即单糖苷和多糖苷的分布。尽管在给定化合物中n为整数,但在聚合度不同的情况下,烷基多糖苷通常以混合物的形式提供。因此,n值通常代表所述混合物的平均聚合度,因此可能是非整数。优选地,n为1至3,更优选地1.1至2,最优选地1.2至1.5。
[0030]
在另一个方面,本发明提供了一种用于处理基材的表面活性剂体系,其包含(i)糖基阴离子表面活性剂和(ii)平均乙氧基化为4

30,优选地15

25的乙氧基化的脂肪酸脱水山梨糖醇酯。糖基阴离子表面活性剂可以是磺酸盐官能化的烷基多糖苷,例如具有式(i)的烷基多糖苷。乙氧基化的脂肪酸脱水山梨糖醇酯可以具有式(ii)。
[0031]
优选地,所述基材是任何合适的基材,包括衣物、亚麻和其他家用纺织品等,以及碗盘,其中“碗盘”在本文中以一般含义使用,并且基本上包括在碗盘洗涤工作中可能找到的任何物品,包括陶瓷器皿、玻璃器皿、塑料器皿、空心器皿和餐具,包括银器。用于本发明的合适磺酸盐官能化的烷基多糖苷(i)的示例包括月桂基葡萄糖苷羟丙磺酸钠和癸基葡萄糖苷羟丙磺酸钠及其混合物。
[0032]
脱水山梨糖醇是从山梨糖醇衍生的酸酐的通称,山梨糖醇是一种存在于水果、海藻和藻类中的天然结晶六元醇。在上述式(ii)中,残基“sorb”是通过从脱水山梨糖醇中除去四个羟基h原子而获得的,并且通常是1,4

脱水山梨糖醇、1,5

脱水山梨糖醇和3,6

脱水山梨糖醇的残基的混合物。所述乙氧基化的脂肪酸酯由每个被除去的h原子被基团(eo
n1
r1)、(eo
n2
r2)、(eo
n3
r3)和(eo
n4
r4)取代而形成。
[0033]
优选地,r1至r4之一为

c(o)r5并且其余3个为氢。但是,合成的产品中通常还会存在具有超过一个

c(o)r5基团的酯(例如二酯和三酯)。因此,所述产品通常具有式(ii)中定义的sorb和r5残基的非整数比。例如,平均1.4

1.5的r1至r4基团可以是

c(o)r5,其余2.5

2.6是氢。
[0034]
对应于式(ii)中的单独指数n1、n2、n3和n4的单独低聚乙氧基化物链长度优选地各自在0.5至6,更优选地1至5的范围内。由于所述指数代表低聚乙氧基化物链长度的平均值,因此它们可以单独地或整体上是非整数。式(ii)中的总[n1 n2 n3 n4]优选地具有平均值(如本文所用的“平均乙氧基化值”)15至25,更优选地18至22和最优选地20。更高的乙氧基化值因亲水性增加而降低清洁效率,更低的乙氧基化值因所述分子变得不易溶而降低清洁效率。
[0035]
式(ii)中的r5优选地选自具有10

20个碳原子和0或1个双键的直链或支链的烷基或烯基基团。更优选地,式(ii)中的r5选自含有12

18个碳原子和0或1个双键的直链烷基或直链烯基基团,例如月桂基、肉豆蔻基、棕榈基、鲸蜡基、油基和硬脂基及其混合物。最优选地,式(ii)中的r5选自油基、硬脂基和月桂基及其混合物(例如可以衍生自天然脂肪和/或任选氢化的天然油,例如棕榈油、大豆油、菜籽油、葵花籽油和动物油)。
[0036]
用于本发明的合适乙氧基化的脂肪酸脱水山梨糖醇酯(ii)的示例包括聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单油酸酯及其混合物。
[0037]
在根据本发明的优选表面活性剂体系中,磺酸盐官能化的烷基多糖苷(i)选自月桂基葡萄糖苷羟丙磺酸钠和癸基葡萄糖苷羟丙磺酸钠及其混合物;乙氧基化的脂肪酸脱水山梨糖醇酯(ii)选自聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单油酸酯及其混合物;混合物中(i)与(ii)的重量比为4:1

1:2。
[0038]
本发明的表面活性剂体系可用于多种最终用途应用,包括通用去污剂,包括洗衣和硬表面清洁剂应用。
[0039]
因此,本发明包括包含本发明表面活性剂体系的洗涤剂组合物以及使用包含本发明表面活性剂体系的洗涤剂组合物进行清洁的方法。
[0040]
在洗衣应用中,本发明的表面活性剂体系将通常与其他成分一起配制成洗衣洗涤剂组合物。
[0041]
因此,本发明包括包含本发明的表面活性剂体系的洗衣洗涤剂组合物,以及使用包含本发明的表面活性剂体系的洗衣洗涤剂组合物进行清洁衣物的方法。
[0042]
本发明上下文中的术语“洗衣洗涤剂组合物”是指用于并能够润湿和清洁家用衣物(例如衣物、亚麻制品和其他家用纺织品)的配制的组合物。术语“亚麻”通常用于描述特定类型的洗衣物品,包括床单、枕套、毛巾、桌布、餐巾和制服。术语“纺织品”可包括机织织物、无纺织物和针织织物;并且可以包括天然或合成纤维,例如丝纤维、亚麻纤维、棉纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维,例如尼龙、丙烯酸纤维、醋酸纤维及其混合物(包括棉和聚酯混合物)。
[0043]
洗衣洗涤剂组合物的示例包括用于自动洗衣机洗涤循环的重垢洗涤剂,以及精洗和护色洗涤剂,例如适合于用手或在自动洗衣机洗涤循环中洗涤精细衣物(例如由丝绸或羊毛制成的衣物)的洗涤剂。
[0044]
根据本发明的洗衣洗涤剂组合物可以适当地为液体或颗粒形式,或其混合物。
[0045]
本发明上下文中的术语“颗粒”是指自由流动或压实的固体形式,例如粉末、颗粒、丸粒、薄片、条、团块或片剂。
[0046]
根据本发明的颗粒洗衣洗涤剂组合物的一种优选形式是自由流动的粉末固体,其松散(未包装)堆积密度通常为约200g/l至约1,300g/l,优选地约400g/l至约1,000g/l,更优选地约500g/l至约900g/l。
[0047]
根据本发明的洗衣洗涤剂组合物最优选地为液体形式。
[0048]
本发明上下文中的术语“液体”是指组合物的连续相或主要部分为液体,并且组合物在15℃及以上是可流动的。因此,术语“液体”可包括乳液、悬浮液和具有可流动但更硬稠度的组合物(称为凝胶或糊剂)。在25℃和21sec
‑1的剪切速率下,组合物的粘度可适当地为约200至约10,000mpa.s的范围。该剪切速率是从瓶中倾倒液体时通常施加在液体上的剪切速率。可倾倒的液体组合物通常具有200至2,500mpa.s,优选地200至1500mpa.s的粘度。
[0049]
可倾倒凝胶的液体组合物通常具有1,500mpa.s至6,000mpa.s,优选地1,500mpa.s至2,000mpa.s的粘度。
[0050]
在根据本发明的洗衣洗涤剂组合物中,磺酸盐官能化的烷基多糖苷(i)的水平合适地为3

40%的范围(基于组合物的总重量按重量计);乙氧基化的脂肪酸脱水山梨糖醇酯(ii)的含量合适地为1

40%的范围(基于组合物的总重量按重量计)。
[0051]
在根据本发明的洗衣洗涤剂组合物中,磺酸盐官能化的烷基多糖苷(i)和乙氧基化的脂肪酸脱水山梨糖醇酯(ii)的总组合含量合适地为10

90%,优选地10

55%,更优选地15

25%的范围(基于组合物的总重量按重量计)。
[0052]
根据本发明的洗衣洗涤剂组合物还可包含其他表面活性剂(除了上文定义的本发明表面活性剂体系之外)。
[0053]
其他表面活性剂的示例(除了本发明表面活性剂体系之外)包括:
[0054]
(a)阴离子烷基硫酸盐或磺酸盐,其选自c8‑
22
烷基芳基磺酸盐、c8‑
22
烷基硫酸盐和c8‑
22
烷基醚硫酸盐。这类材料的示例包括直链烷基链长度为10

16个碳原子的直链烷基苯磺酸盐(las);烷基链长度为10

16个碳原子并且平均每分子含1

3个eo单元的烷基醚硫酸盐,以及烷基链长度为10

18的非乙氧基化的烷基硫酸盐。所述成盐抗衡离子通常为碱金属,例如钠或钾;或含氨抗衡离子,例如单乙醇胺(mea)、二乙醇胺(dea)或三乙醇胺(tea)。也可以使用任何上述材料的混合物。
[0055]
(b)非离子脂肪醇乙氧基化物,其选自脂肪族c8‑
c
18
,更优选地c
12

c
15
,每摩尔醇平均含有3

20,更优选地5

10摩尔环氧乙烷的直链伯醇乙氧基化物。也可以使用任何上述材料的混合物。
[0056]
然而,在某些情况下,这类其他表面活性剂(a)和/或(b)的含量优选地不超过0.1%,更优选地0

0.01%,最优选地0%(基于组合物的总重量按重量计)。
[0057]
根据本发明的液体洗衣洗涤剂组合物通常可包含5

95%,优选地10

90%,更优选地15

85%的水(基于组合物的总重量按重量计)。所述组合物还可加入0.1

15%(基于组合物的总重量按重量计)的非水载体,例如水溶助剂、共溶剂和相稳定剂。
[0058]
根据本发明的洗衣洗涤剂组合物可适当地包含一种或更多有机助洗剂和/或螯合剂。有机助洗剂和/或螯合剂可能有助于增强或维持组合物的清洁效率,主要是通过协调(即结合)那些可能干扰清洁作用的金属离子。洗涤水中常见的这类金属离子的示例包括二价和三价金属离子,例如亚铁离子、三价铁离子、锰离子、铜离子、镁离子和钙离子。
[0059]
适用于本发明的有机助洗剂和/或螯合剂包含酸和/或盐形式的聚羧酸盐。当以盐
的形式使用时,碱金属(例如钠和钾)或链烷醇铵盐是优选的。这类材料的具体示例包括柠檬酸钠和柠檬酸钾、酒石酸钠和酒石酸钾、酒石酸单琥珀酸的钠盐和钾盐、酒石酸二琥珀酸的钠盐和钾盐、乙二胺四乙酸钠和乙二胺四乙酸钾、n(2

羟乙基)

乙二胺三乙酸钠和n(2

羟乙基)

乙二胺三乙酸钾、次氮三乙酸钠和次氮三乙酸钾以及n

(2

羟乙基)次氮基二乙酸钾和n

(2

羟乙基)次氮基二乙酸钠。也可以使用聚合的聚羧酸盐,例如不饱和单羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基乙酸和巴豆酸)和/或不饱和二羧酸(例如马来酸、富马酸、衣康酸、中康酸和柠康酸及其酸酐)的聚合物。这类材料的具体示例包括聚丙烯酸、聚马来酸以及丙烯酸和马来酸的共聚物。聚合物可以是酸、盐或部分中和的形式,并且可以适当地具有约1,000至100,000,优选地约2,000至约85,000,和更优选地约2,500至约75,000的分子量(m
w
)。用于本发明的优选聚羧酸盐螯合剂是柠檬酸盐(以酸和/或盐形式)。最优选柠檬酸钠。
[0060]
当包含有机助洗剂和/或多价螯合剂时,其以0.1

约15%,更优选地1

10%,最优选地2

5%的量存在(基于组合的总重量按重量计)。
[0061]
本发明的颗粒洗衣洗涤剂组合物可包含一种或更多填料以有助于为组合物提供期望的密度和体积。用于本发明的优选填料包括碱金属(更优选地钠和/或钾)硫酸盐和氯化物及其混合物,其中硫酸钠和/或氯化钠是最优选的。当包含填料时,其以约1至约80%,优选地约5至约50%的总量存在(基于组合的总重量按重量计)。
[0062]
根据本发明的洗衣洗涤剂组合物可包括一种或更多聚合物清洁增效剂,例如抗再沉积聚合物、去污聚合物及其混合物。
[0063]
抗再沉积聚合物稳定洗涤液中的污垢,从而防止了污垢的再沉积。优选的材料是乙氧基化的聚乙烯亚胺,平均乙氧基化度为聚乙烯亚胺主链中每个乙氧基化氮原子10

30,优选地15

25个乙氧基基团。用于本发明的另一类合适的抗再沉积聚合物包括纤维素酯和纤维素醚,例如羧甲基纤维素钠。
[0064]
也可以使用任何上述材料的混合物。
[0065]
当包含抗再沉积聚合物时,其总含量可以为0.05

6%,更优选地0.1

5%(基于组合物的总重量按重量计)的范围。
[0066]
污垢释放聚合物(srp)通过在洗涤过程中对所述织物表面进行改性,有助于改善织物上的污垢分离。所述srp的化学结构与目标纤维之间的亲和力促进了srp在织物表面上的吸附。用于本发明的优选srp包括由对苯二甲酸酯和二醇(优选地1,2

丙二醇)缩合形成的共聚酯,并且进一步包含由用烷基基团封端的环氧烷烃(alkylene oxide)重复单元形成的端帽。
[0067]
也可以使用任何上述材料的混合物。
[0068]
当包含srp时,其总含量可以为0.1

10%,优选地0.3

7%,更优选地0.5

5%(基于组合的总重量按重量计)的范围。
[0069]
根据本发明的液体洗衣洗涤剂组合物可包含一种或更多流变改进剂,例如聚合增稠剂,例如疏水改性的碱可溶胀乳液(hase)共聚物;和/或在所述组合物中形成网络的结构剂,例如氢化蓖麻油、微纤维纤维素和柑橘果肉纤维、树胶。
[0070]
根据本发明的洗衣洗涤剂组合物可包含有效量的一种或更多种酶,其选自果胶酸裂解酶、蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶、甘露聚糖酶及其混合物。酶优选地与相应的酶
稳定剂一起存在。
[0071]
当使用去矿物质水将组合物稀释至1%(基于组合物的总重量按重量计)时进行测量,根据本发明的液体洗衣洗涤剂组合物优选地具有5

9,更优选地6

8的ph。
[0072]
本发明的洗衣洗涤剂组合物可包含其他任选的成分以增强性能和/或消费者可接受性。这类成分的示例包括香精油、泡沫促进剂、防腐剂(例如杀细菌剂)、抗氧化剂、防晒剂(sunscreens)、防腐蚀剂、着色剂、珠光剂和/或遮光剂(opacifiers)以及调色染料。这些成分中的每一种将以有效达到其目的量存在。通常,这些任选成分单独地以至多%的量(基于组合物的总重量按重量计)包含在内。
[0073]
包装和定量给料
[0074]
本发明的洗衣洗涤剂组合物可以以单位剂量包装在可溶于洗涤水中的聚合膜中。可替代地,本发明的洗涤剂组合物可以以具有顶部或底部封口的多剂量塑料包装提供。定量给料装置可以作为瓶盖的一部分或作为集成系统随包装一起提供。
[0075]
一种使用根据本发明的洗衣洗涤剂组合物来洗涤织物污渍的方法,其包括稀释一定剂量的洗衣洗涤剂组合物以获得洗涤液,并用由此形成的洗涤液来洗涤染污的织物。
[0076]
所述方法可以适当地在顶装式或前装式的自动洗衣机中进行,或者可以手动进行。
[0077]
在自动洗衣机中,通常将一定剂量的洗衣洗涤剂组合物放入分配器中,然后通过流入机器的水将其冲洗到洗衣机中,从而形成洗涤液。典型的前装式洗衣机(使用10至15升水以形成洗涤液)的剂量为约10ml至约100ml,优选地约15至75ml的范围。典型的顶装式洗衣机(使用40

60升水以形成洗涤液)的剂量可以更高,例如100ml或更高。更低剂量的洗涤剂(例如50ml或更少)可用于手洗方法(使用约1至10升水以形成洗涤液)。
[0078]
后续的水漂洗步骤和衣物干燥是优选的。在确定洗涤液的体积时,不包括任何任选的漂洗步骤过程中任何水加入。衣物干燥可以在自动烘干机中进行或露天进行。
[0079]
现在将参考以下非限制性实施例进一步描述本发明。
实施例
[0080]
除非另有说明,所有重量百分比均基于总重量。
[0081]
制备一系列表面活性剂混合物,其成分和比例如下表1所示:
[0082]
表1
[0083][0084]
(1)nate 100nc,ex colonial chemicals
[0085]
(2)hp20,ex basf
[0086]
用根据本发明的实施例1、2和3的每一个的2.3g/l水溶液洗涤被一系列标准污渍所染污的聚酯测试织物和棉测试织物。使用具有相同稀释水平的市售配方(uk persil
tm
液体洗衣洗涤剂)作为对照(不根据本发明)。
[0087]
污渍去除程度通过使用分光计进行漫反射测量来测量,并表示为污渍去除指数(sri),定义为:
[0088]
sri=100
‑△
e,其中

e是染污的测试织物与未染污的测试织物的颜色差异。
[0089]
sri值越高,表示织物越干净。结果见表2。
[0090]
表2
[0091][0092]
结果表明,与对照相比,根据本发明的实施例1、2和3提供了针对大多数标准污渍的同等性能。
[0093]
制备另一系列表面活性剂混合物,其成分和比例如下表3所示:
[0094]
表3
[0095][0096]
(3)nate 160nc,ex colonial chemicals
[0097]
实施例4和5是根据本发明的实施例。实施例a、b、c和d是对比实施例(不是根据本发明)。
[0098]
表3中的配方是在zein assay中进行测试的。数字越低,表示配方越温和。测定分数如下表4所示。
[0099]
表4
[0100]
配方20g/l产品在590nm处的吸光度a0.782b1.697c0.987d1.54940.29950.122
[0101]
结果表明,与实施例a至d(不根据本发明)相比,根据本发明的实施例4和5提供了优异的温和性。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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