專利名稱：低有機溶劑含量的通用清洗劑的制作方法
背景技術：
鑒于清洗組合物中的磷酸鹽對地下水的有害影響，已經(jīng)開發(fā)了諸如公開于美國專利4,244,840中的含有降低濃度的磷酸鹽助劑鹽的改進液體清洗劑以及洗衣清洗劑。但是，該含有清洗劑助劑鹽或其它等效物的通用清洗劑往往會在沒有充分沖洗干凈的表面上留下薄膜、污點或條紋，在這些清洗劑最經(jīng)常被使用的光澤表面上特別明顯。因此，所述的清洗劑需要徹底沖洗其所施用的表面，在使用中消耗時間且麻煩。
將諸如高級烷基單糖苷和高級烷基多糖苷之類的烷基糖苷用作非離子型表面活性劑是公知的，并已建議適當用于某些清洗劑組合物，例如，在美國專利4,627,931中公開的清洗劑組合物中。該參考文獻教導了非離子型糖苷表面活性劑在硬表面液體清洗組合物中的用途，該清洗組合物包括含有至少約75重量％非離子型糖苷表面活性劑的非離子型表面活性劑成分、水可混溶的有機溶劑、水溶性清洗劑助劑和水。適于與糖苷一起使用的非離子型表面活性劑包括烷基酚的聚氧化乙烯縮合物和脂肪醇的縮合產(chǎn)物。而且，該文獻需要存在諸如烷撐二醇和/或其醚之類的有機溶劑和諸如堿金屬、多磷酸銨或取代的多磷酸銨、聚膦酸鹽、碳酸鹽、聚羧酸鹽、羧基化的碳水化合物等之類的清洗劑助劑。
另外，已開發(fā)了將陰離子型和非離子型清洗劑與二醇醚溶劑和有機胺進行組合使用的通用清洗劑，例如，美國專利3,935,130中的教導。該二醇醚溶劑和有機胺是有效的去油脂溶劑，并特別有助于去除油類和脂類污物。但是，除了需要因存在大量的有機清洗劑而必需徹底清洗外，該清洗劑通常還需要大量的香味劑以掩蓋存在的溶劑物質的氣味。此外，通常稱作揮發(fā)性有機化合物或VOC的該溶劑本身令人討厭，特別是在環(huán)境意識和憂慮日益增強的年代。
因此，需要含有澄清水溶液的通用清洗劑，該水溶液對洗滌硬表面具有良好的界面張力并因此具有良好的去油脂能力，同時還不存在諸如磷酸鹽或VOC之類的令人討厭的成分。
而且，本發(fā)明清洗組合物在沒有使用討厭的多磷酸鹽或其它有機或無機的清洗劑助劑鹽并基本上或完全不存在去油脂溶劑或VOC的情況下就可達到這些效果。
因此，本發(fā)明組合物在沒有加入香味劑以掩蓋有機溶劑的討厭氣味的情況下即可進行配制，因此，該組合物是無味或幾乎是無味的。因此，該組合物提供了可噴涂在表面上并可擦去的通用液體清洗劑，該組合物不僅是有效的清洗劑而且是環(huán)境可接受的。
因此，本發(fā)明的目的包括提供一種環(huán)境可接受的、具有很小或沒有可感覺的氣味并能從硬表面上有效地去除油脂和油的通用液體清洗組合物。本發(fā)明的另一個目的是提供一種可噴涂在表面上并可擦拭去除的硬表面清洗組合物，該組合物干燥后沒有留下條紋或可見的殘液而且不需要沖洗。
通過提供清洗組合物可實現(xiàn)這些以及其它的目的，該組合物包含仲醇乙氧基化物非離子型表面活性劑、烷基多糖苷非離子型表面活性劑并具有堿性pH。更具體地講，本發(fā)明的通用清洗劑包含約0.05至約5.0重量％的烷氧基聚亞乙基氧基乙醇(alkyloxypolyethyleneoxyethanol)、約0.075至約5.0重量％的C8-C16烷基多糖苷，如果需要，還可包含足量的pH調節(jié)組合物以調節(jié)pH在7.0至12.5之間，優(yōu)選在11.8至12.4之間。另外的成分可包括螯合劑以防止當使用硬水時存在于烷基多糖苷中的物質的硬水鹽類或其它成分發(fā)生沉淀，并任選包含著色劑、香味劑、抗菌添加劑、干燥劑、增稠劑和輔助表面活性劑以提高主要的表面活性劑的有效性。整個組合物是水溶液形式，優(yōu)選使用軟水作為載體，該組合物還可以是在消費者使用前可以進行稀釋的濃縮形式。
發(fā)明詳述本發(fā)明的通用清洗組合物包含基本上澄清的水性組合物，該水性組合物包含仲醇乙氧基化物非離子型表面活性劑、烷基多糖苷非離子型表面活性劑、用于烷基多糖苷的螯合劑和任選的pH調節(jié)劑。主要的清洗試劑乙氧基化物表面活性劑優(yōu)選以約0.25至約2.50重量％的量存在，有助于表面潤濕和成膜的烷基多糖苷優(yōu)選以0.10至約1.50重量％的量存在。只要兩者都存在，這兩種表面活性劑成分的比率和總量沒有決定性的關系。因此，在優(yōu)選的實施方案中，兩種表面活性劑成分的總量可占總溶液的約0.125至約10重量％。除非另有說明，本文中所用的所有百分數(shù)是基于活性成分重量的重量百分數(shù)。
適于本發(fā)明的主要的非離子型表面活性劑包括直鏈或支鏈構型含有9至18個碳原子的仲脂肪醇與5至30摩爾、優(yōu)選約7至12摩爾環(huán)氧乙烷進行縮合的水溶性醇環(huán)氧乙烷縮合物。該組合物優(yōu)選的可商購的表面活性劑的例子是與7、9或12摩爾環(huán)氧乙烷縮合的C11-C15仲鏈烷醇，購自Union Carbide，商品名為Tergitol15-S-7，15-S-9和15-S-12，據(jù)認為其包含烷氧基聚亞乙基氧基乙醇。同類型的另外的適當表面活性劑購買自Union Carbide，商品名為TergitolTMN-6和TMN-10，據(jù)認為其包含三甲基壬醇與環(huán)氧乙烷的反應產(chǎn)物。
這些組合物共同具有的關鍵性質是HLB值大于11.5但小于15.0。術語HLB值是指疏水親油平衡值、水中溶解度和能得到良好乳化能力的量度并且是清洗劑組合物的關鍵性能。一般地，HLB值小于約10的組合物在水中的溶解性往往較差。
只要表面活性劑或表面活性劑混合物的平均HLB值為約11.5至約15.0、優(yōu)選約12.2至約14.6、最優(yōu)選約12.4至約14.4，就可以使用該類表面活性劑成分中的一種或者是使用該適當?shù)谋砻婊钚詣┪镔|的混合物。
使用的仲醇乙氧基化物的量可低至組合物的約0.05重量％，該量適用于即可使用的玻璃清洗組合物，最高至出現(xiàn)條紋和溶解度問題的濃度。一般地，仲醇乙氧基化物表面活性劑最高占組合物的約5重量％，超出該量會出現(xiàn)條紋。乙氧基化物表面活性劑的優(yōu)選量為約0.25至約2.5重量％，更優(yōu)選約0.5至約1.5重量％。
除了仲醇乙氧基化物表面活性劑外，本發(fā)明的清洗組合物還包含烷基多糖苷表面活性劑。適用于本發(fā)明的糖苷表面活性劑選自通式RO(R’O)y(Z)x表示的物質，其中R是含有約8至約18個碳原子的一價有機基團(例如，諸如烷基、羥烷基、鏈烯基、芳基、芳烷基等之類的一價飽和脂族、不飽和脂族或芳族基團)；R’是含有2至4個碳原子的二價烴基，例如亞乙基、亞丙基或亞丁基；Z表示衍生自含有5或6個碳原子的還原糖類(優(yōu)選葡萄糖單元)的部分；y是平均值為0至約12的數(shù)字；x是平均值為1至約10、優(yōu)選1至3的數(shù)字。
在這些糖苷表面活性劑中，最合適的是烷基多糖苷，特別是購買自Cognis，Inc.商品名為APG325(基于含有9至11個碳原子的合成醇)和GLUCOPON425(基于含有8至16個碳原子的天然醇)的那些。烷基多糖苷表面活性劑以約0.075重量％(該量適用于即可使用的門窗清洗組合物)至最多約5.0重量％的量存在，該上限是溶解度、條紋和成本的函數(shù)。優(yōu)選烷基多糖苷以約0.1至約1.5重量％的量存在，最優(yōu)選以約0.5至約1.0重量％的濃度存在。
如前所述，醇乙氧基表面活性劑和烷基多糖苷表面活性劑在本發(fā)明中都是必需存在的。兩者的比率對于該清洗組合物的成功并不關鍵，兩者的總量可以只是所用的兩種成分的總和。
另外，已發(fā)現(xiàn)，如果溶液使用硬水，則需要存在少量的螯合劑以防止清洗劑中存在的成分發(fā)生沉淀?？墒褂弥T如EDTA的四鈉鹽、次氮基三乙酸鈉和檸檬酸鈉之類的常規(guī)螯合劑，以約0.004至約0.4重量％、優(yōu)選約0.1重量％活性成分的適當濃度使用。該螯合劑對于防止通常存在于購買的烷基多糖苷中的物質的硬水鹽是適當?shù)?，但是如果使用去離子水則不需要該螯合劑。
該溶液的pH應大于7.0，優(yōu)選約為8.0至約12.5。最優(yōu)選的pH為約11.8至約12.4。如果需要調節(jié)pH，則可使用足量的氫氧化鈉或苛性堿以將pH調節(jié)至所需的堿度。另外，如果合適，還可使用硫酸和檸檬酸或類似酸性組合物來降低pH。已發(fā)現(xiàn)，pH大于約8.0對本發(fā)明使用的表面活性劑的油脂清除能力具有有益影響，同時較低的pH對于存在很少油污或不存在油污的輕型清洗是可接受的，例如用玻璃清洗劑進行的清洗，優(yōu)選將pH升高至約11.8至約12.4。但是，如果pH大于約12.5，則清洗溶液變成過度腐蝕性的，有可能傷害皮膚并對使用溶液的表面造成損害。而且，高堿性溶液產(chǎn)生了不穩(wěn)定體系，損害加工、處理以及儲存設備。
由于清洗組合物是水溶液，所以應該將活性成分與水混合至所需的濃度。理想的是使用軟水，但是也可以使用蒸餾水、去離子水或過濾自來水，上述水源不含與清洗溶液成分發(fā)生反應的化合物以及不含能在清洗組合物施用的表面上留下殘液或條紋的物質。由于制備的組合物是水性液體配方并且由于水是主要成分，所以不需要特殊的混合以得到均勻溶液，該清洗組合物可通過在適當?shù)娜萜髦泻唵蔚鼗旌纤谐煞侄恢苽??；旌铣煞值捻樞虿皇翘貏e重要，通常是將各種成分連續(xù)加入或同時加入，或者是每種成分以水溶液的形式加入，或者是分別制備所有的成分，然后相互混合。但是，將所有其它的成分進行混合并形穩(wěn)定溶液后，最后應該調節(jié)pH。
雖然仲醇乙氧基化物表面活性劑、烷基多糖苷表面活性劑和水形成的上述混合物包含本發(fā)明的通用清洗劑的優(yōu)選實施方案，但是還可以進行其它的任選的化學修飾和增加。本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案包含上述混合物加上螯合劑和pH調節(jié)劑以使溶液的pH為約11.8至約12.4。另外，盡管避免使用通用清洗溶液常用的二醇醚和其它VOC在很大程度上降低了加入香料的必要性或希求，但是，香料還可存在于該清洗溶液中。適于本發(fā)明使用的香料包括所有適當?shù)南懔匣蜻x自(但不限于)茴香油、香脂、紫蘇油、樟腦油、肉桂油、香茅油、丁香油、芫荽油、香豆素、桉樹、小茴香油、姜油、葡萄油、杜松子油、檸檬、檸檬草油、酮麝香、肉豆蔻油、橙花油、綠葉刺蕊草、薄荷油、洋蘇草、黃樟油、留蘭香油、熏衣草油、冬青油、香葉醇等的香精油。
任選地，該組合物包括與水溶性表面活性劑相容的其它成分，例如，最高至約5重量％的增稠劑(例如，羥乙基纖維素、黃原酸膠或其它常用增稠劑)。根據(jù)本發(fā)明提供無條紋的清洗溶液的目的，應避免使用諸如二氧化硅和其它高表面積的顆粒之類的顆粒添加劑。類似地，只要能與存在的其它成分相容，本發(fā)明的水溶液中還可包含諸如染料、防腐劑、殺菌劑和緩沖劑之類的其它常用添加劑。
另外，還可加入少量的烷撐二醇和/或其醚作為輔助表面活性劑以提高存在的其它表面活性劑的清洗能力。這些常用清洗劑優(yōu)選以小于約4重量％的量存在，但可能為0至約10重量％，最高至溶解度、氣味和VOC有助于本發(fā)明的清洗組合物的限度。所述的輔助表面活性劑的優(yōu)選例子包括(但不限于)諸如乙二醇單己醚、丙酸丁酯(butylproposol)和丁基溶纖劑等之類的有機溶劑。
此外，還可包括少量(例如，0至約3重量％)的干燥劑。合適的干燥劑包括諸如異丙醇、乙醇、叔丁醇等之類的醇。
本文所述的通用清洗劑可直接用在表面上，或者是按照需要進行稀釋。在任何一種情況下，需要很少或不需要沖洗，當使用清潔濕布或紙巾擦去清洗劑后，在清洗后的表面上基本上不會留下可見的殘液或條紋。此外，由于該清洗劑基本上不含諸如堿金屬多磷酸鹽之類的清洗劑助劑，所以該清洗劑是環(huán)境可接受的，并對硬表面提供高度反射光澤。而且，由于本發(fā)明的組合物優(yōu)選不含二醇醚或VOC，所以該組合物的制備不需要香料或諸如染色染料之類的其它令人討厭的添加劑。因此，本發(fā)明提供了有效的并對環(huán)境友好的基本上無色無味的通用清洗水溶液。
雖然本發(fā)明的清洗溶液是打算直接用在硬表面上，但是，還可用額外的水稀釋從瓶子中直接倒出的清洗劑并作為稀釋清洗劑使用，或者是從用于噴霧和擦拭涂布的泵涂布器或加壓氣霧劑容器中噴涂到表面上。
工業(yè)應用性本發(fā)明提供了相對先前存在的清洗溶液具有環(huán)境改進性的清洗溶液。本發(fā)明的溶液包含水溶性成分，該成分是容易購買的并以簡單的形式在標準的設備中混合以提供常規(guī)包裝的以常規(guī)方式使用的水性清洗劑。
雖然本發(fā)明已經(jīng)描述了目前認為是優(yōu)選的實施方案，但是，應該理解，本發(fā)明沒有限制到所公開的實施方案。相反地，本發(fā)明打算在所附權利要求的精神和范圍內覆蓋各種改變和等價替換。如下權利要求的范圍與最寬的解釋相一致，從而包括所有上述的改變和等價配方以及功能。
權利要求
1.一種水性通用清洗組合物，該清洗組合物基本上由非離子型仲醇乙氧基化物表面活性劑、非離子型烷基多糖苷表面活性劑和水組成，其中所述組合物的pH呈堿性。
2.權利要求1所述的清洗組合物，其中所述的仲醇乙氧基化物表面活性劑的平均HLB值為約11.5至約15.0。
3.權利要求2所述的清洗組合物，其中所述的組合物的pH為約8.0至約12.5。
4.權利要求3所述的清洗組合物，其中所述的乙氧基化物表面活性劑包括含9至18個碳原子的仲醇與約7至12摩爾的環(huán)氧乙烷的縮合物，所述的乙氧基化物表面活性劑占組合物的約0.05至約5.0重量％，所述的烷基多糖苷表面活性劑占組合物的約0.075至約5.0重量％。
5.權利要求4所述的清洗組合物，其中所述的乙氧基化物表面活性劑是烷氧基聚亞乙基氧基乙醇，并占組合物的約0.25至約2.5重量％。
6.權利要求4所述的清洗組合物，其中所述的烷基多糖苷表面活性劑的存在量為約0.1至約1.5重量％。
7.權利要求6所述的清洗組合物，其中所述的乙氧基化物表面活性劑的HLB值平均為約12.2至約14.6，所述的乙氧基化物表面活性劑占組合物的約0.5至約1.5重量％，所述的烷基多糖苷表面活性劑占組合物的約0.5至約1.0重量％。
8.一種水性通用清洗組合物，該清洗組合物基本上由非離子型仲醇乙氧基化物表面活性劑、非離子型烷基多糖苷表面活性劑、螯合劑、pH調節(jié)劑和水組成。
9.權利要求8所述的清洗組合物，其中所述的仲醇乙氧基化物表面活性劑的平均HLB值為約11.5至約15.0。
10.權利要求9所述的清洗組合物，其中所述的組合物的pH為約8.0至約12.5。
11.權利要求10所述的清洗組合物，其中所述的乙氧基化物表面活性劑包括含9至18個碳原子的仲醇與約7至12摩爾的環(huán)氧乙烷的縮合物，所述的乙氧基化物表面活性劑占組合物的約0.05至約5.0重量％，所述的烷基多糖苷表面活性劑占組合物的約0.075至約5.0重量％。
12.權利要求11所述的清洗組合物，其中所述的乙氧基化物表面活性劑是C11-C15仲鏈烷醇的縮合物，并占組合物的約0.25至約2.5重量％。
13.權利要求12所述的清洗劑組合物，其中所述的烷基多糖苷表面活性劑的存在量為約0.1至約1.5重量％。
14.權利要求13所述的清洗組合物，其中所述的乙氧基化物表面活性劑的HLB值平均為約12.2至約14.6，所述的乙氧基化物表面活性劑占組合物的約0.5至約1.5重量，所述的烷基多糖苷表面活性劑占組合物的約0.5至約1.0重量％。
15.一種水性通用清洗溶液，該清洗溶液包含約0.05至約5.0％的仲醇乙氧基化物表面活性劑、約0.075至約5.0％的烷基多糖苷表面活性劑、0.01至約1.0重量％的螯合劑、和水，所述的溶液具有堿性pH。
16.權利要求15的溶液，其中所述的乙氧基化物表面活性劑的HLB值為約12.2至約14.6并占溶液的約0.25至約2.5％。
17.權利要求16所述的溶液，其中所述的HLB值為12.4至14.4，所述的pH值為11.8至12.4。
18.權利要求17所述的溶液，其中所述的烷基多糖苷表面活性劑占溶液的約0.1至約1.5％。
19.權利要求18所述的溶液，其還包含最多約4.0％選自烷撐二醇及其醚的輔助表面活性劑。
20.權利要求19所述的溶液，其還包含香料。
全文摘要
一種包含仲醇乙氧基化物表面活性劑、烷基多糖苷表面活性劑和水的水溶液的通用硬表面清洗劑，該清洗劑任選地包含螯合劑和足量的pH調節(jié)劑以提供堿性溶液。乙氧基化物表面活性劑的HLB值優(yōu)選為12.2至14.6，每種表面活性劑最多占溶液的約5重量％。該溶液基本上不含諸如烷撐二醇或烷撐二醇醚之類的有機溶劑或其它揮發(fā)性有機化合物。結果，該溶液無味，如果需要，還可以是無色的。但是，該清洗劑溶液可任選地含有香料、著色劑、抗菌劑、穩(wěn)定劑、防腐劑或其它組分，包括少量的輔助表面活性劑。
文檔編號B08B3/08GK1441838SQ01812729
公開日2003年9月10日 申請日期2001年6月15日 優(yōu)先權日2000年6月15日
發(fā)明者K·J·瓦杰斯 申請人:約翰遜父子公司