CN1250469A - 具有改善的低温物理稳定性的洗涤剂组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了尤其适用于洗涤餐具的液体洗涤剂组合物,其含有氧化胺表面活性剂、烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂和优选的镁盐。部分烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂是支链物质,得到改善的组合物的低温物理稳定性。

Description

具有改善的低温物理稳定性的洗涤剂组合物

                        技术领域

本发明涉及含水液体洗涤剂组合物。尤其适用于餐具洗涤的这种组合物具有改善的低温物理稳定性。

                       背景技术

具有良好去除油脂效果的液体餐具洗涤组合物是消费者非常需要的，因此这些组合物应含有有效的表面活性剂体系。该有效的表面活性剂体系通常结合不同的表面活性剂，尤其有效的表面活性剂体系结合氧化胺与大量烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂。

然而，大量使用该表面活性剂体系存在低温不稳定性的问题，事实上，我们发现对于含有有效量的表面活性剂体系的产品，当产品在低温时沉淀白色固体。如果保持低温，该过程伴随着整个产品，该现象导致消费者不能分散和使用产品。该问题在组合物还含有通常的阳离子，尤其是对性能尤其合乎需要的镁盐时是尤为突出的。

低温不稳定性现象对于配制成透明液体的产品是更重要的问题，透明液体从消费者接纳的观点来看是尤其合乎需要的。事实上，上述现象导致组合物逐渐混浊，最终完全不透明，这对消费者的观点来说是不能接受的。

因此，本发明的目的是提供含有有效量的表面活性剂体系的洗涤剂组合物，所述表面活性剂体系含有氧化胺和烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂，它在低温下是稳定的。

为此，我们发现该问题可通过提供含有一定量的支链烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂的组合物解决。事实上，使用该支链物质解决了低温不稳定性问题，甚至是含有阳离子的组合物，还能配制在低温下保持透明的透明产品。

                        发明概述

本发明的组合物是液体洗涤剂组合物，其含有按总组合物重量计30-70％的水和表面活性剂混合物，所述混合物含有：

-烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂，和

-氧化胺表面活性剂；

所述烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂含有按重量计20-60％支链烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂。

本发明还包括用这些组合物洗涤餐具的方法，和支链烷基烷氧基硫酸盐在其中改善组合物的低温物理稳定性的用途。

                     发明的详细描述

本发明的组合物是含水液体组合物。它们通常含有按总组合物重量计30％-70％的水，优选40％-60％。在水含量超过按重量计70％时，低温不稳定性问题通常不会观察到，而在含量低于30％时，稳定性大大减弱，透明和稳定产品的配制逐渐地变得困难。

本发明的组合物是液体，因此它们一般具有50cps-2000cps，优选100cps-350cps的粘度，该粘度用Brookfield粘度计用№18心轴在20℃下测定。

本发明的组合物含有作为主要组分的表面活性剂体系，其含有氧化胺和烷基烷氧基化的硫酸盐表面活性剂。

用于本发明的合适氧化胺具有下式：

其中R₂表示含有10-16个碳原子的直链或支链烷基或烯基，R₃和R₄表示C₁-C₄烃链，优选甲基或乙基。通常当R₂中的碳原子数目低于10时，组合物的洗涤能力下降，而如果超过16，组合物的低温稳定性变坏。

本发明的组合物通常含有按总组合物重量计0.5％-10％，优选0.5％-5％的所述氧化胺。

用于本发明的合适烷基烷氧基化的硫酸盐具有下式：R₁O(A)_xSO₃M，其中R₁是含有9-15个碳原子的烷基或烯基，A是烷氧基，优选乙氧基或丙氧基，最优选乙氧基，n表示平均0.5-7实数，M是碱金属、碱土金属、铵或烷醇铵基团。

在相等重量基准下，使用具有较低n值的烷基烷氧基化的硫酸盐，通常当n低于1.0时，由于相应地增加了阴离子的摩尔数从而改善了组合物的去除油脂和起泡性能，但导致未烷氧基化烷基硫酸盐的总量增加，这似乎使得低温不稳定性问题更加严重。如果使用具有不同n值的烷基烷氧基化的硫酸盐，在组合物中得到的烷基烷氧基化的硫酸盐的平均n值将是用于组合物中的不同烷基烷氧基化的硫酸盐的单个n值的重量摩尔平均n值。

如果平均n值低于0.5，增加了对皮肤的刺激，这是不合乎需要的。另一方面，如果平均n值超过3，洗涤能力变坏。

关于R₁，如果R₁中的碳原子平均数目低于9，洗涤能力是不够的，而如果它超过16，低温稳定性变坏。

本发明的组合物含有按总组合物重量计15％-45％，优选15％-35％烷基烷氧基化的硫酸盐物质。

根据本发明，低温不稳定性问题通过提供支链烷基烷氧基化的硫酸盐表面活性剂解决。换句话说，根据本发明，大部分上述烷基烷氧基化的硫酸盐表面活性剂必须作为支链物质提供。所谓支链物质是指R₁是支链的，而支链的位置和支链基团的长度由CH₂-OH官能团在母体醇中的位置决定。

重要的是，支链烷基烷氧基化的硫酸盐物质不应超过总烷基烷氧基化的硫酸盐(支链加直链)的60％，否则产品的起泡性能不可接受地变坏。在范围的另一端点，应存在足够的烷基烷氧基化的硫酸盐以获得所需的低温稳定性。该最小值取决于具体的需要，可通过画出在所需温度下一定基质的稳定性随支链物质比例而变的曲线而确定。通常支链烷基烷氧基化的硫酸盐应以按总烷基烷氧基化的硫酸盐重量计至少20％至高达60％的数量存在，优选20％-55％，最优选30％-50％。

烷基烷氧基化的硫酸盐在商业上以各种链长、烷氧基化程度和支链程度得到，如商品名称为EmpicolESA 70(AE1S)或EmpicolESB70(AE2S)，由Albright & Wilson得到，具有C12/C14碳链长度分布，它们是由天然醇得到的，且是100％直链的、EmpiminKSL68/A-AE1S和EmpiminKSN70/LA-AE3S，由Albright & Wilson得到，它们具有C12/13链长分布和约60％的支链，Dobanol23乙氧基化硫酸盐，由Shell得到，具有C12/13链长分布和约18％的支链，硫酸化Lial123乙氧基化物，由Condea Augusta，具有C12/13链长分布和约60％的支链，和硫酸化Isalchem123烷氧基化物，具有C12/13链长分布和约95％支链。

还有，如J.Falbe编辑的“在消费者产品中的表面活性剂”和由Condea Augusta提交给第4届世界表面活性剂，巴塞罗那，3-7VI1996会议的“脂肪羰基醇：烷基链结构链和衍生的AE、AS、AES的性能之间的相互关系”中所述，合适的烷基烷氧基化的硫酸盐可通过烷氧基化和硫酸化合适的醇制备。商业合成醇是含有若干异构体和同系物的伯醇的混合物。工业方法可分离这些异构体，从而得到直链异构体含量为5-10％至高达95％的醇。可得到的用于烷氧基化和硫酸化的醇的实例是Condea Augusta的Lial醇(60％支链)、CondeaAugusta的Isalchem醇(95％支链)、Shell的Dobanol醇(18％直链)。

本发明的组合物还可含有各种选择性组分：镁离子：

本发明的组合物优选含有按组合物重量计0％-2.0％，优选0.1％-2％，最优选0.3％-2％的镁离子，它可加入本发明的液体洗涤剂组合物中以改善产品稳定性、以及改善起泡和皮肤温和性。

优选的是镁离子通过用在水中的氧化镁或氢氧化镁浆状物中和酸式的烷基乙氧基表面活性剂加入，通常该方法受组合物中存在的阴离子表面活性剂的数量的限制。另一种方法是使用氯化镁、硫酸镁或其它无机镁盐。这些物质是不太合乎需要的，因为它们会导致腐蚀性问题(氯化物盐)、降低制剂的溶解性、或导致组合物中的配制性/稳定性问题。为此，需要将加入的无机盐限制到按阴离子无机抗衡离子重量计少于2％，优选少于1％。溶剂

作为另一基本组分，本发明的组合物可含有有效量的溶剂以达到所需的粘度。

用于本发明的合适溶剂包括低分子量醇，例如C₁-C₁₀，优选C₁-C₄单和二羟基醇，优选乙醇、异丙醇、丙二醇和己二醇。

本发明的组合物通常含有按总组合物重量计3％-20％的醇或它们的混合物，优选3％-15％，最优选5％-10％。增溶剂：

作为另一基本组分，本发明的组合物含有有效量的增溶剂从而使得组合物合适地可溶于水中，“合适地可溶于水中”是指产品在洗涤习惯和使用条件下足够快地溶解在水中。不能迅速溶解于水中的产品会导致与油脂清洗、起泡、产品易于从餐具/玻璃等上漂洗有关的性能无效，或在洗涤后产品保留在餐具/玻璃上。正如文献和现有技术中已知的那样，包括增溶剂还可用于改善产品稳定性和配制性。

用于本发明的合适的增溶剂包括阴离子型增溶剂，尤其是二甲苯磺酸钠、钾和铵(优选)、甲苯磺酸钠、钾和铵、枯烯磺酸钠、钾和铵(最优选)和它们的混合物和相关的化合物(如US3915903中所述)。

本发明的组合物通常含有按总组合物重量计1.0％-15％增溶剂或它们的混合物，优选3％-10％，最优选3％-6％。

本发明的组合物优选配制成透明液体组合物，“透明”是指稳定和透明的。为获得透明组合物，使用溶剂和增溶剂是熟悉餐具洗涤配方的现有技术的人们已知的。那些透明的组合物优选包装在通常可由塑料或玻璃制成的透明容器中。选择性组分：

本发明的组合物还可含有如下所述的各种其它选择性组分。

本发明的组合物优选含有某些辅助表面活性剂以有助于起泡、洗涤能力和/或温和性。包括在这类物质中的是若干通常用于液体或凝胶餐具洗涤剂的阴离子表面活性剂。用于本发明的阴离子辅助表面活性剂是如下种类的物质：

(1)烷基苯磺酸盐，其中烷基含有9-15个碳原子，优选11-14个碳原子，是直链或支链构型的。尤其优选的直链烷基苯磺酸盐含有约12个碳原子。US2220099和2477383详细描述了这些表面活性剂。

(2)通过硫酸化含有8-22个碳原子，优选12-16个碳原子的醇得到的烷基硫酸盐。烷基硫酸盐具有式ROSO₃ ^-M⁺，其中R是C_8-22烷基，M是单和/或二价阳离子。

(3)在烷基部分中含有8-22碳原子，优选12-16个碳原子的石蜡磺酸盐。这些表面活性剂由Hoechst Celanese作为Hostapur SAS商业得到。

(4)含有8-22个碳原子，优选12-16个碳原子的烯烃磺酸盐。US3332880包括了合适烯烃磺酸盐的描述。

(5)在烷基部分中含有8-22个碳原子，优选12-16个碳原子的烷基甘油基醚磺酸盐。

(6)下式的脂肪酸酯磺酸盐：

          R₁-CH(SO₃ ^-M⁺)CO₂R₂

其中R₁是约C₈-C₁₈，优选C₁₂-C₁₆的直链或支链烷基，R₂是约C₁-C₆，优选主要C₁的直链或支链烷基，和M⁺表示单或二价阳离子。

(7)含有6-18，优选8-16个碳原子的仲醇硫酸盐。

本发明中其它合适的辅助表面活性剂是

(8)具有下式的脂肪酸酰胺表面活性剂：

             R⁶-C(O)-N(R⁷)₂

其中R⁶是含有7-21，优选9-17个碳原子的烷基和每个R⁷选自氢、C₁-C₄烷基、C₁-C₄羟基烷基和-(C₂H₄O)_xH，其中x是1-约3的数值。

(9)如下结构式的多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂：

       (1)R²-C(O)-N(R¹)-Z

其中，R¹为氢，C₁-C₄烃基，2-羟乙基，2-羟丙基，或它们的混合物，优选C₁-C₄烷基，更优选C₁或C₂烷基，最优选C₁烷基(即甲基)；R²是C₅-C₃₁烃基，优选直链C₇-C₁₉烷基或烯基，更优选直链C₉-C₁₇烷基或烯基，最优选直链C₁₁-C₁₇烷基或烯基或其混合物；Z为具有直接连接至少三个羟基的线性烃基链的多羟基烃基或其烷氧基化(优选乙氧基化或丙氧基化)衍生物。Z优选在还原胺化反应中由还原糖得到，更优选Z为糖基部分。适宜的还原糖包括葡萄糖，果糖，麦芽糖，乳糖，半乳糖，甘露糖和木糖。Z优选选自-CH₂(CHOH)_n-CH₂OH、-CH(CH₂OH)(CHOH)_n-1-CH₂OH、-CH₂-(CHOH)₂(CHOR’)(CHOH)-CH₂OH，其中，n为3至5的整数，包括3和5，R’是H或环状或脂族的单糖或多糖和其烷氧基化衍生物。最优选其中n为4的糖基，具体是-CH₂-(CHOH)₄-CH₂OH。

在式(1)中，R¹可以是例如N-甲基、N-乙基、N-丙基、N-异丙基、N-丁基、N-2-羟基乙基或N-2-羟基丙基。

R²-CO-N＜可以是例如椰子酰胺、硬脂酰胺、油酰胺、月桂酰胺、肉豆蔻酰胺、癸酰胺、棕榈酰胺、牛油酰胺等。

Z可以是1-脱氧葡糖基、2-脱氧果糖基、1-脱氧麦芽糖基、1-脱氧乳糖基、1-脱氧半乳糖基、1-脱氧甘露糖基、1-脱氧麦芽三糖基等。

(10)具有如下通式的甜菜碱洗涤剂表面活性剂：

             R-N⁽⁺⁾(R¹)₂-R²COO^(-)

其中R是疏水基团，其选自含有10-22个碳原子，优选12-18个碳原子的烷基、含有类似数目的碳原子，且苯环被处理为相当于约2个碳原子和被酰胺或醚键间断的类似结构的烷芳基和芳烷基；每个R¹是含有1-约3个碳原子的烷基；R²是含有1-约6个碳原子的亚烷基。

(11)环氧乙烷缩合物，它可广义地定义为通过环氧乙烷基团(亲水性质)与有机疏水化合物，它可以是脂族或烷基芳族性质的，缩合制备的化合物。与任何具体的疏水基团缩合的亲水或聚氧化烯基团的长度可容易地调节以得到具有所需亲水和疏水部分平衡的水溶性化合物。

适合用作泡沫稳定剂的这种环氧乙烷缩合物的实例是脂族醇与环氧乙烷的缩合产物。为作为泡沫稳定剂的最佳性能，脂肪醇的烷基链可以是直链或支链的，通常含有约8-约18，优选约8-约14个碳原子，环氧乙烷以每摩尔醇约8摩尔-约30摩尔，优选约8摩尔-约14摩尔环氧乙烷的数量存在。

(12)下式的阳离子季铵表面活性剂：

            [R¹(OR²)_y][R³(OR²)_y]₂R⁴N⁺X^-

或下式的胺表面活性剂：

          [R¹(OR²)_y][R³(OR²)_y]₂R⁴N

其中R¹是在烷基链中含有约6-约16个碳原子的烷基或烷基苄基，每个R²选自-CH₂CH₂-、-CH₂CH(CH₃)-、-CH₂CH(CH₂OH)-、-CH₂CH₂CH₂-和它们的混合物；每个R³选自C₁-C₄烷基、C₁-C₄羟基烷基、苄基、和当y不是0时，R²为氢；R⁴与R³相同或是烷基链，其中R¹加R⁴的碳原子总数是约8-约16，每个y是约0-约10，y值的总和为约0-约15；和X是任何相容的阴离子。

除了上述选择性的辅助表面活性剂之外，组合物可含有适用于液体餐具洗涤组合物的其它选择性组分，例如香料、染料、遮光剂、酶、助洗剂和螯合剂和pH缓冲剂，以使得组合物通常具有5-11，优选6.5-8.5，最优选7-8的pH。方法：

在本发明的方法方面，脏餐具与有效量的，通常为约0.5ml-约20ml(每25个洗涤的餐具)，优选约3ml-约10ml本发明的洗涤剂组合物接触。使用的液体洗涤剂组合物的实际用量将基于使用者的判断，将通常取决于例如组合物的特定产品配方，包括在组合物中的活性组分的浓度、所洗涤的脏餐具的数目、餐具脏的程度等因素。

具体的产品配方又将取决于许多因素，例如组合物产品所预期的市场(即美国、欧洲、日本等)。

通常约0.01ml-约150ml，优选约3ml-约40ml的本发明的液体洗涤剂组合物与约2000ml-约20000ml，更通常为约5000ml-约15000ml水在体积容量约1000ml-约20000ml，更通常约5000ml-约15000ml的水槽中结合。脏餐具浸泡在含有如此获得的稀释的组合物的水槽中，它们通过将餐具的脏表面与布、海棉或类似物品接触来清洗。布、海棉或类似物品在与餐具表面接触之前可浸泡在洗涤剂组合物和水的混合物中，通常与餐具表面接触约1-10秒钟，虽然实际时间将根据每次应用和使用者变化。布、海棉或类似物品与餐具表面的接触优选伴随着与餐具表面的顺流擦洗。

使用的另一种方法包括将脏餐具浸泡在没有任何液体餐具洗涤剂的水浴中。将用于吸收液体餐具洗涤剂的器具，例如海棉直接放置在单独量的未稀释的液体餐具洗涤组合物中一般约1-5秒钟的时间。该吸收的器具和随后未稀释的液体餐具洗涤组合物然后单独地与每个脏餐具表面接触以除去所述污垢。该吸收器具一般与每个餐具表面接触约1-约10秒钟，虽然实际应用时间将取决于例如餐具的脏污程度的因素。吸收器具与餐具表面的接触优选伴随着顺流擦洗。用途：

本发明还包括支链烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂在含有按总组合物重量计50％-75％水和烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂和氧化胺表面活性剂的表面活性剂混合物的组合物中改善所述组合物的低温物理稳定性的用途，其中支链烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂占所述组合物中烷基烷氧基硫酸盐总量的高达60％。

                        实施例

说明本发明的下述组合物通过以所列的比例将所列的组分混合制备。

                        实施例

具体的支化程度通过以准确的比例混合工业上可得到的具体乙氧基化程度的支链物质提供：

组分	[A]	[B]	[C]
				椰子烷基乙氧基(X)硫酸盐	30(x＝1.5)36％硫酸化的ShellAE1.5S+45％A&W KSL68/A+19％A&W EmpiminKSN70/LA：总支链45％	30(x＝1.5)60％硫酸化的ShellAE1.5+28％A&W KSL68/A+12％A&W EmpiminKSN70/LA：总支链35％	20(x＝2)ShellDobanolAE2S：总支链18％
葡糖酰胺	3.5	3.5	5
				氧化胺	2.5	2.5	2.5
甜菜碱	2.5	2.5	2.5
				C10E8乙氧基化醇	5	5	5
镁	0.5	0.5	0.5
				增溶剂	5	5	5
溶剂(乙醇+丙二醇)	7	7	7
				微量组分(染料、香料、遮光剂等)	0.5％	0.5％	0.5％
水	达到100％	达到100％	达到100％
				粘度/cps	150cps	150cps	150cps
pH(10％溶液)	8	8	8
				*在-5℃下的稳定性/3周	通过	通过	通过

*通过表示产品未显示透明产品的可见的变化。

组分	[D]	[E]
			椰子烷基乙氧基(X)硫酸盐	30(x＝2)3∶1比率的硫酸化的Condea Lial AE2和Shell AE2S：50％总支链	30(x＝0.5)硫酸化的CondeaLial AE0.5：60％总支链
葡糖酰胺	5.5	1.5
			氧化胺	2.8	1.5
甜菜碱	2.8	1.5
			C10E8乙氧基化醇	5.5	5.0
镁	0.5	0.5
			增溶剂	5
溶剂(乙醇+丙二醇)	7	5
			微量组分(染料、香料、遮光剂等)	0.5％	0.5％
水	达到100％	达到100％
			粘度/cps	150	300
pH(10％溶液)	8	8
			*在-5℃下的稳定性/3周	通过
*在0℃下的稳定性/3周		通过

*通过表示产品未显示透明产品的可见的变化。

Claims (11)

1.一种含水液体洗涤剂组合物，其含有按总组合物重量计30-70％的水和表面活性剂混合物，所述混合物含有：

-烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂，和

-氧化胺表面活性剂；

所述烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂含有按重量计20-60％支链烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂。

2.根据权利要求1的组合物，其含有按重量计40-60％的水。

3.根据上述权利要求的组合物，其中所述烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂含有按重量计20％-55％的所述支链烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂。

4.根据权利要求3的组合物，其中所述烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂含有按重量计30％-50％的所述支链烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂。

5.根据上述权利要求的组合物，其含有按总组合物重量计0.1％-2％的镁离子。

6.根据上述权利要求的组合物，其中所述烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂具有下式：R₁O(A)_xSO₃M，其中R₁是含有9-15个碳原子的烷基或烯基，A是烷氧基，优选乙氧基或丙氧基，最优选乙氧基，n表示平均0.5-7的实数，M是碱金属、碱土金属、铵或烷醇铵基团。

7.根据上述权利要求的组合物，其中所述氧化胺表面活性剂具有下式：

其中R₂表示含有10-16个碳原子的直链或支链烷基或烯基，R₃和R₄表示C₁-C₄烃链，优选甲基或乙基。

8.根据任一上述权利要求的组合物，它是透明液体，优选包装在透明容器中。

9.用根据上述任一权利要求的组合物洗涤餐具的方法，其中将0.01ml-150ml所述组合物在2000ml-20000ml水中稀释，然后，将餐具浸泡在如此得到的稀释的组合物中，并通过用布、海棉或类似物品与餐具的脏表面接触清洗。

10.一种洗涤餐具的方法，其中将餐具浸泡在水浴中，将有效量的根据权利要求1-8中任一项的组合物吸收在一种器具上，将该吸收了组合物的器具单独地与每个脏餐具的表面接触。

11.支链烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂在含有按总组合物重量计50％-75％水和烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂和氧化胺表面活性剂的表面活性剂混合物的组合物中改善所述组合物的低温物理稳定性的用途，所述支链烷基烷氧基硫酸盐表面活性剂占所述组合物中的烷基烷氧基硫酸盐总量的高达60％。