專利名稱：耐磨的聚合物泡沫體和用其制備的污物接收器的制作方法
發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種改進的用于定點清洗織物的耐磨泡沫體污物接收器。
背景技術(shù)：
織物清洗和翻新的方法如水洗和干洗操作通常都是清洗整個衣服。但是，在某些情況下，使用者僅僅希望清洗織物地局部區(qū)域?；蛘?，使用者希望在進行整個衣服全程干洗或水洗操作之前對沾污區(qū)進行定點清洗。
已經(jīng)知道，某些聚合物泡沫體材料吸收劑特別適用于定點清洗操作。這些聚合物泡沫體是從高內(nèi)相乳液(本文中稱為“HIPEs”)制備的。參見例如，公布于1993年11月9日的美國專利5,260,345(DesMarais等)，公布于1993年11月7日的美國專利5,268,224(DesMarais等)，DYER‘207和DESMARAIS‘222(各專利內(nèi)容在此引入作為參考)，這些文獻概述了HIPE衍生的聚合物泡沫體。在典型的操作中，聚合物泡沫體的功能是作為一種“污物接收器”從織物的沾污/斑漬區(qū)域吸收液體清洗組合物。因而，被清洗組合物松動的沾污/斑點物質(zhì)被收集在聚合物泡沫體上。重要的是，該聚合物泡沫體可以使沾污/斑點物質(zhì)在織物上的側(cè)向擴散趨向變小，因而在織物上形成的“環(huán)”變得最小。
在一種優(yōu)選的定點清洗操作中，聚合物泡沫體污物接收器位于織物沾污區(qū)的下方。然后將清洗組合物施加到污點上，通過機械力作用到污點。這種機械作用優(yōu)選包括采用本文公開的壓縮(主要是Z-向)力的方式?，F(xiàn)在已知，前面敘述的聚合物泡沫體，當用作污物接收器時，沒有足夠的強度經(jīng)受在清洗操作時遇到的強力作用。簡單的說，該聚合物污物接收器在機械力的作用下非常易破碎，以至于開始解離，使聚合物泡沫體剝落。結(jié)果使進行定點清洗區(qū)域臟亂不堪。此外，聚合物泡沫體的碎片也不希望地轉(zhuǎn)移到被進行定點清洗的織物上。
用現(xiàn)有泡沫體污物接收器克服上述問題的方法之一公開于美國臨時申請60/053,191。該申請的方法是將聚合物泡沫體污物接收器加一個蓋板。盡管這種方法可以有效地保護聚合物泡沫體，但是，增加了成本和生產(chǎn)污物接收器的加工步驟。因而，仍然需要改進聚合物泡沫體污物接收器，使其具有耐磨性，不會在使用時剝落或解離。
在揭示了聚合物泡沫體按現(xiàn)在的方式使用時所產(chǎn)生的相關(guān)問題后，本發(fā)明采用了一種新的用于聚合物污物接收器的組合物，該組合物可以使這些問題最小化。
背景技術(shù)：
WO97/00993A1，公布于1997年1月9日，Weller等；WO97/00990A2，公布于1997年1月9日，Tyerech等；GB2,302,533A，公布于1997年1月22日，Telesca等；GB2,302,878A，公布于1997年2月5日，Weller等；和GB2,302,879A，公布于1997年2月5日，Sidoti等，所有都涉及在烘缸中的織物清洗。S.H.Sax的美國專利4,532,722,1985年8月6日公布，涉及用于洗衣烘缸的織物調(diào)理裝置。一種含過酸的干洗組合物描述于H.Castrantas等的美國專利4,013,575，公布于1997年3月22日。干洗方法公開于公布于8/20/96的美國專利5,547,476,Siklosi & Roetker；公布于1/7/97的美國專利5,591,236,Roetker；公布于5/20/97的美國專利5,630,847,Roetker；公布于5/20/97的的美國專利5,630,848,Young,等；公布于5/27/97的美國專利5,632,780,Siklosi；公布于29.05.91的EP429,172A1,Leigh，等；和公布于8/24/93的美國專利5,238,587,Smith，等。其他涉及干洗組合物和方法，以及織物皺紋處理的參考文獻包括GB1,598,911；和美國專利4,126,563、3,949,137、3,593,544、3,647,354、3,432,253和1,747,324和德國申請2,021,561和2,460,239、0,208,989和4,007,362。清洗/預(yù)去污斑組合物和方法公開于，例如，美國專利5,102,573、5,041,230、4,909,962、4,115,061、4,886,615、4,139,475、4,849,257、5,112,358、4,659,496、4,806,254、5,213,624、4,130,392和4,395,261。用于洗衣烘缸的板狀基板公開于加拿大專利1,005,204。美國專利3,956,556和4,007,300涉及衣服烘缸中織物調(diào)理的多孔板。美國專利4,692,277公開了在液體清洗劑中使用1,2-辛二醇。也可參見美國專利3,591,510、3,737,387、3,764,544、3,882,038、3,907,496、4,097,397、4,102,824、4,336,024、4,594,362、4,606,842、4,758,641、4,797,310、4,802,997、4,943,392、4,966,724、4,983,317、5,004,557、5,062,973、5,080,822、5,173,200、EP0213500、EP0261718、G.B1,397,475、WO91/09104、WO91/13145、WO93/25654和Huntk,D.G.和N.H.Morris,“PnB和DPnB乙二醇醚類”HAPPI,1989年4月，78-82頁。
發(fā)明概述
本發(fā)明包括聚合物泡沫體和包含聚合物泡沫體的耐磨污物接收器，其中聚合物泡沫體包含聚合的油包水乳液，該乳液具有
ⅰ)包含以下組分的油相
a)約85-約98重量％的單體組分，所述單體組分包含
ⅰ)約25-約70重量％的能夠形成Tg約25℃或更低的聚合
物的基本上不溶于水的單官能單體；
ⅱ)約25-約65重量％的能夠賦予與苯乙烯提供的大致相等
的韌性的基本上不溶于水的單官能共聚單體；
ⅲ)約5％-約25重量％的第一種基本上不溶于水的多官能
交聯(lián)劑，該交聯(lián)劑選自二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基
甲苯、二乙烯基二甲苯、二乙烯基萘、二乙烯基烷基苯、二
乙烯基菲、二乙烯基聯(lián)苯、二乙烯基二苯基甲烷、二乙烯基
芐基、二乙烯基苯基醚、二乙烯基二苯基硫醚、二乙烯基呋
喃、二乙烯基硫、二乙烯基砜，和它們的混合物；和
ⅳ)0-約15重量％的第二種基本上不溶于水的多官能交聯(lián)
劑，該交聯(lián)劑選自多官能丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰
胺、甲基丙烯酰胺和它們的混合物；
ⅴ)其中能夠賦予韌性的單官能共聚單體(ⅱ)與第一和第二
種多官能交聯(lián)劑總和(ⅲ+ⅳ)的重量比至少為約1∶1，優(yōu)
選至少為約2∶1，更優(yōu)選至少為約3∶1，和最優(yōu)選至少為約
5∶1；
b)約2-約15％(重量)的可溶于油相并適合形成穩(wěn)定的油包水
乳液的乳化劑組分；和
2)水相，其包含約0.2-約20重量％的水溶性電解質(zhì)；和
3)水相與油相的體積/重量比至少約為16∶1。
在本發(fā)明另一個模式中，聚合物泡沫體是從水對油的重量比至少為約16∶1，優(yōu)選至少為約20∶1的乳液制備的。
在本發(fā)明一個優(yōu)選模式中，乳液的油相包含約30-約65％的能夠賦予與苯乙烯所提供的大致相等的韌性的單官能共聚單體。
在本發(fā)明一個便利的模式中，除去污斑的方法被限定采用以下的步驟
1．將織物的沾污區(qū)置于包含本發(fā)明聚合物泡沫體的耐磨污物接收器的上方并與之以接收流體方式接觸；
2．施加足夠的組合物以透局部的沾污區(qū)域-約10滴，優(yōu)選采用帶細嘴的瓶子，該細嘴將組合物直接施加于沾污上(未非必要地浸潤織物的周圍區(qū)域)；對于較大的沾污區(qū)可以施用更多些組合物。
3．任選地，使組合物透入沾污3-5分鐘。(這是為得到更好清洗效果而進行的預(yù)處理或預(yù)水合步驟。)
4．任選地，施加另外的組合物-約10滴；對于較大的沾污可以施用更多些組合物。
5．對沾污區(qū)域施加機械力。例如，可通過采用瓶子噴嘴的尖頭機械地撥動沾污處實施這一步?；蛘撸梢允褂萌鐖D所示的除污斑裝置將污斑完全除去。將該裝置固定地對著污斑擺動(即在“Z”向向下施力)20-120秒，對于堅牢的污斑時間可更長些。不要用該裝置擦拭(即在“X-Y”方向來回施力)，因為這可能損傷織物。
6．取出與耐磨污物接收器接觸的織物。
7．任選地，織物可用耐磨的污物接收器，用其他的聚合物泡沫體和吸收材料或夾于紙巾之間的方法吸干，以除去過量的清洗組合物。
在另一種模式中，清洗/整新組合物可以通過噴灑、涂抹的方法，或從載液片使組合物浸潤的方法，或通過任何其他的方法施加到污斑處(步驟2和/或4)。
除非另有說明，本文中所有的的百分數(shù)、比和比例都是以重量為基礎(chǔ)的。所有應(yīng)用的文獻，其相關(guān)部分，在此引入作為參考。
附圖簡述


圖1說明了清洗裝置的使用方法，通過手壓搖動該裝置，由此使從弓形凸頭向外伸展的突出物與沾污的織物(207)緊密接觸，并在垂直污斑的方向上施加清洗力。本發(fā)明的聚合物泡沫體污物接收器(501)顯示處于織物沾污區(qū)之下。
發(fā)明詳述
本發(fā)明所用的污物接收器包含具有可控毛細管孔徑的吸水性泡沫體形式的聚合物泡沫體。聚合物泡沫體的物理結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生的高毛細管作用提供了非常有效的吸水性，而同時聚合物泡沫體的化學(xué)成分通常賦予它高度的親油性。所以，該聚合物泡沫體基本上可以同時提供親水和親油兩種性能。(聚合物泡沫體可以進行處理賦予其親水性。憎水或親水的泡沫體都可以在本文中使用。)
聚合物泡沫體對于本文的預(yù)去污斑組合物液體的捕獲和吸收能力超過大多數(shù)其他的吸收材料。例如，在100cm水柱的吸引壓力下，聚合物泡沫體具有每克泡沫體約6g(H2O)的吸收能力。相反，纖維素木纖維結(jié)構(gòu)在約80cm水柱之上基本上沒有吸收能力。因為在本方法中，所用的預(yù)去污斑劑液體的體積比較少(通常只有幾毫升)，所以，聚合物泡沫體的用量也少。這意味著，處于沾污織物下面的聚合物泡沫體墊可以非常薄，并仍然是有效的。
預(yù)去污斑時，衣服或織物的沾污區(qū)是置于聚合物泡沫體之上，隨后用清洗液體處理，優(yōu)選與采用分配器管的尖頭施加的力相結(jié)合，以提供機械攪動。機械攪動和溶液的洗滌效應(yīng)使污物解離下來并穿過織物轉(zhuǎn)移到聚合物泡沫體。隨定點清洗的進行，聚合物泡沫體的毛細管的吸引效應(yīng)使得清洗液和污物殘渣被帶到聚合物泡沫體，聚合物泡沫體中保留著大量的污物殘渣。在這個步驟結(jié)束后，污物以及幾乎所有的的清洗液發(fā)現(xiàn)已被從處理的織物上除去，并轉(zhuǎn)移到聚合物泡沫體?？椢锉砻鎯H僅留下濕痕，能導(dǎo)致在織物上形成不希望的環(huán)的殘留的清洗液/污物殘渣已降至最低量。
本發(fā)明的聚合物泡沫體當經(jīng)受上述的機械攪動時顯示優(yōu)異的耐磨性。本文所用的術(shù)語“耐磨性”是指聚合物泡沫體很少或沒有脫落或產(chǎn)生可以轉(zhuǎn)移到被處理織物的小碎片。本文所用的術(shù)語“撕裂”是指聚合物泡沫體被織物處理過程中施加的機械力撕裂或割裂。需要特別指出，“撕裂”和“磨損”不是必然關(guān)聯(lián)的。磨損涉及影響織物外觀并難于從織物上除去的小碎片，而撕裂通常對聚合物泡沫體產(chǎn)生嚴重的損害，但對被處理的織物沒有任何不利的影響。例如，聚合物泡沫體可能具有優(yōu)異的耐磨性，但卻易被撕裂。本發(fā)明所用的聚合物泡沫體通常優(yōu)選既耐磨又耐撕裂，但本發(fā)明主要提供對耐磨性的改進。
盡管本發(fā)明的耐磨聚合物泡沫體的組成，具體地說，是增韌單體的重量百分數(shù)和增韌單體與交聯(lián)單體的比例，是構(gòu)成本發(fā)明整體的一部分，但是用作污物接收器的聚合物泡沫體的生產(chǎn)方法卻不是本發(fā)明的組成部分。聚合物泡沫體的生產(chǎn)廣泛地描述于各種專利文獻；參見，例如，DesMarais,Stone,Thompson,Young,LaVon和Dyer的美國專利5,260,345,1993年11月9日公布；DesMarais,Stone,Thompson,Young,LaVon和Dyer的美國專利5,268,224,1993年11月7日公布；Young,LaVon和Taylor的美國專利5,147,345,1992年9月15日公布，和成對的美國專利5,318,554,1994年6月7日公布；DesMarais,Dick和Shiveley的美國專利5,149,720,1992年9月22日公布,和成對的美國專利5,198,472,1993年3月30日公布和1993年10月5日公布的美國專利5,250,576；DesMarais的美國專利5,352,711,1994年10月4日公布；1993年3月4日公布的PCT申請93/04115，和DesMarais和Stone的美國專利5,292,777,1994年3月8日公布；Dyer,DesMarais,LaVon,Stone,Taylor和Young，的美國專利5,387,207,1995年2月7日公布；Goldman和Scheibel的美國專利5,500,451,1996年3月19日公布；DesMarais的美國專利5,550,167,1996年8月27日公布和DesMarais等的美國專利5,650,222,1997年7月22日公布，所有這些專利的內(nèi)容在此引入作為參考。形成本發(fā)明聚合物泡沫體的典型條件詳述于T.A.DesMarais等1998年3月13日提交的未審查美國專利申請序列號No._____，(P&G Case No.7501-題目為“用于分布水成液的吸收材料”)，該公開在此引入作為參考。
由聚合物泡沫體制備的污物接收器墊可以有兩種使用模式。第一種模式是使用未壓縮泡沫體。未壓縮聚合物泡沫體墊通常的厚度為約0.3-約15mm。在另一種模式中，某些聚合物泡沫體具有足夠的毛細管作用力以使它們在壓縮態(tài)是穩(wěn)定的。這種泡沫體描述于上述’207和’222專利中。這些泡沫體可以在壓縮態(tài)使用，當液體的預(yù)去污斑劑與負載其中的污物一起滲入時將發(fā)生溶脹。在另一個模式中，泡沫體的Tg可以比使用使用溫度高很多，將保持在壓縮狀態(tài)(表ⅠA中的組合物2和3)。本文適用的壓縮聚合物泡沫體的厚度為約0.5-約4.7mm。
聚合物泡沫體的制備方法描述于上文引用的專利中。但是它們沒有發(fā)現(xiàn)油相單體比例對提供改進的耐磨性的重要性，在引用專利中描述的方法可以應(yīng)用于制備本發(fā)明的泡沫體。下面的實施例闡述用于本發(fā)明的壓縮泡沫體的制備方法。
乳液的制備和由其得到的聚合物泡沫體
A)乳液制備
將無水氯化鈣(36.32kg)和過硫酸鉀(189g)溶于378升水中。這提供了用于連續(xù)方法制備乳液的水相物流。
油相的制備方法是將至少約25％，優(yōu)選至少約30％，和最優(yōu)選至少約35重量％的選自苯乙烯、乙基苯乙烯和其混合物的增韌單體與其他任選的成分，如乳化劑和交聯(lián)單體相混。最好油相中增韌單體與交聯(lián)單體的重量比大于約1∶1，優(yōu)選大于約2∶1，更優(yōu)選大于約3∶1，最優(yōu)選大于約5∶1。
將分開的油相(25℃)和水相(53-55℃)物流加入動態(tài)混合設(shè)備。合并物流在動態(tài)混合設(shè)備中的充分混合是通過針式高速攪拌機實現(xiàn)。針式高速攪拌機有一個長約36.8cm，直徑約2.5cm的圓柱形的軸。該軸上有6排針，其中3排含33個針，3排含32個針，每個針的直徑為0.5cm，從軸的中心線向外伸展長2.5cm。針式攪拌器安裝在動態(tài)混合設(shè)備的圓柱形套筒內(nèi)，針端與圓柱形套筒有1.5cm的間距。
將一小部分出動態(tài)混合設(shè)備的流出物取出并送入循環(huán)區(qū)；參見公布于96年7月18日的PCT U.S.96/00082和96年1月11日提交的EPO96/905110.1。循環(huán)區(qū)內(nèi)的Waukwsha泵將該一小部分流出物回輸?shù)接拖嗪退辔锪鬟M入動態(tài)混合區(qū)的入口處。
聯(lián)合混合和循環(huán)裝置設(shè)備按4份水和1份油的比例注入水相和油相。當完全充滿設(shè)備時，動態(tài)混合設(shè)備放空使空氣排出。注液時油相的速率是7.6g/s，水相30.3cc/s。
一旦設(shè)備注液完成，關(guān)閉放空。然后在動態(tài)混合器中開始攪動，攪拌器的轉(zhuǎn)速為650RPM，并在約30cc/s速率開始循環(huán)。然后水相的流動速率在約1分鐘內(nèi)穩(wěn)定地增加到約151cc/s，油相速率在約3分鐘內(nèi)降低到5g/s。在以后的時間內(nèi)循環(huán)速率穩(wěn)定地增加到約150cc/s。動態(tài)混合器和靜態(tài)混合區(qū)(TAH工業(yè)公司，型號101-212)此時產(chǎn)生的反壓力約4PSI(28kPa)，代表系統(tǒng)的總反壓力。然后Waukwsha泵的速度穩(wěn)定地減少至產(chǎn)生約75cc/s的循環(huán)速率。
B)乳液的聚合
此時從靜態(tài)混合器流出的HIPE被收集在直徑40英寸(102cm)和高12.5英寸(31.8cm)，帶活動側(cè)壁，很象一個烹飪糕餅的springform平底鍋的圓柱形聚乙烯槽中。底部直徑為12.5英寸(31.8cm)的管形聚乙烯插入物牢固地固定在槽底中心，并且高為12.5英寸(31.8cm)。將含HIPE的槽保持在65℃的室內(nèi)18小時，實施聚合并形成泡沫體。
C)泡沫體洗滌和脫水
固化的聚合物泡沫體從固化槽取出。此時的泡沫體含殘留的水相(包含溶解的乳化劑、電解質(zhì)、引發(fā)劑殘留物和引發(fā)劑)，其重量約為聚合單體重量的25-35倍(25-35X)。用鋒利的往復(fù)鋸條鋸成厚0.185英寸(0.47cm)的片。將這些泡沫體片在一系列帶真空的2個多孔擠壓輥間擠壓，逐步使泡沫體的殘留水相含量降至聚合單體重量的約6倍(6X)。此時，然后在60℃用1.5％的CaCl2溶液再飽和，再在一系列帶真空的3個多孔擠壓輥間擠壓使水相含量為2X。泡沫體的CaCl2含量為約3-5％。
泡沫體在最后被擠壓成厚約0.030英寸(0.075cm)后，仍然保持被壓縮狀態(tài)。泡沫體然后在空氣中干燥約16小時。這種干燥使?jié)窈拷抵辆酆蠁误w重量的約9-17％。此時泡沫體片是非常易懸垂的。在這種塌陷狀態(tài)，泡沫體的密度約0.14g/cc。任選地，可在泡沫體墊上施加一個不透液體的背襯(例如1密耳的聚乙烯)，防止當泡沫體墊在使用時透液體。
增強方法-如上所述，對于用作預(yù)去污斑操作中的污物接收器，聚合物泡沫體片是置于下部，與織物的沾污區(qū)的一側(cè)緊密接觸。將一部分預(yù)去污斑組合物分布在織物上，并通過機械攪動的方法滲入污物。過量的預(yù)去污斑組合物和其夾帶的污物轉(zhuǎn)移到下層的聚合物泡沫體墊。本發(fā)明的聚合物泡沫體的成分，具體地說，是增韌單體的重量百分數(shù)和增韌單體與交聯(lián)單體的比例，大大地改進了耐磨性，且當施加機械攪動時，聚合物墊的剝落情況降至最低。但是，要進一步降低碎片轉(zhuǎn)移到被處理的織物上需要采用增強的方法，包括使用可透過液體的覆蓋膜包住聚合物泡沫體片，而本發(fā)明的液體清洗組合物可以自由地透過覆蓋膜進入泡沫體。
用作增強方法的典型材料如下
1．具有均勻或“雙重”尺寸孔的成膜材料；參見，例如，涉及成膜制備的美國專利4,324,246、4,342,314、4,609,518和EP0,165,807。
2．聚-薄綢-100％聚酯無紡布。
3．18克/米2(gsm)紡粘聚酯布(Reemay)。
4．18gsm梳理的聚丙烯布*。
5．婦女用尼龍襪-88％尼龍，12％KycraSpandex
6．Organza-100％聚酯無紡布。
7．14gsm的用雙組分環(huán)形纖維-聚丙烯內(nèi)芯和聚乙烯外殼-通過氣流成網(wǎng)法制備的無紡布。
*市售的一次性吸收產(chǎn)品，如尿布。
在增強方法中，聚合物泡沫體可以通過任何方便的方法包封，但是，基本上至少要用一層增強片材進行“封裹”。如果需要，聚合物可進行部分包封，以致于僅僅最上面的，在定點清洗時直接經(jīng)受機械力沖擊的聚合物是耐磨的。因為聚合物的背面可以覆蓋不透液的墊片，所以這種墊片也可以提供增強作用。但是，取決于所用的設(shè)備的類型，可以簡單地包封整個聚合物墊。
如上所述，增強方法可以方便的方式施加到泡沫體墊。任選地，增強方法可以代之以粘合等方式固定。優(yōu)選地，任何施加的增強方法都要確保與聚合物墊有緊密的接觸，以發(fā)揮最佳的增強作用。
組合物-本發(fā)明方法的使用者可以采用各種組合物作為污物清除劑。與此相關(guān)的一個問題是已知的織物污物清除劑組合物易于在織物表面遺留可見的殘留物。這種殘留物是成問題的，最好要避免出現(xiàn)，因為本發(fā)明方法不包含常規(guī)的浸漬或沖洗步驟。所以，本文的預(yù)清洗組合物應(yīng)該，最優(yōu)選，基本上沒有各種聚丙烯酸酯系的乳化劑、聚合物抗靜電劑、無機鹽助洗劑和其他形成殘留物的物質(zhì)，或者在最終的組合物中的含量低至約0.1-0.3％，優(yōu)選0％。換言之，本發(fā)明配制的組合物應(yīng)該基本上不在按本發(fā)明方法處理的織物上遺留可見的殘留物。
所以，本發(fā)明的優(yōu)選方面是提供液體預(yù)去污斑(即定點清洗)組合物，該組合物基本上不含在處理織物上留下可見殘留物的物質(zhì)。這必然意味著配制優(yōu)選的預(yù)去污斑組合物包含可能的最高量的揮發(fā)性物質(zhì)，優(yōu)選水，其量通常為約95％，優(yōu)選約97.7％，低含量，但是有效量的清洗溶劑如BPP，其量通常為約1-約4％，優(yōu)選約2％，和含量約0.1-約0.7％的表面活性劑。最好，如此配制的組合物以水溶液的形式存在，而不是懸浮液或乳液。因而，這種組合物不需要采用另外的乳化劑、增稠劑、懸浮劑等，所有這些添加劑可以在織物上形成不希望的可見殘留物。
事實上，作為一個總體的要求，任何要用于提供本發(fā)明的預(yù)去污斑功能的化學(xué)組合物應(yīng)該包含對它們的用途是安全有效的成分，并且，如上所述，優(yōu)選在織物上不遺留不容許量的可見殘留物。盡管通常配制的常規(guī)洗衣粉對棉和棉/聚酯混紡織物有良好的清洗作用，但是本文的組合物必須配制成也能對諸如毛、絲、人造絲、醋酸酯人造絲等織物有安全有效的清洗和整新功能。此外，本文的組合物還包含特別選擇和配制的成分，這些成分可以使被處理織物沾污處的易褪色、未固定染料的移動或遷移降至最低。在這方面，已知浸漬干洗法通常采用的溶劑可以使某些類型織物上的某些類型染料褪去一部分。但是，這種脫除在浸漬清洗法中是容許的，因為是在織物的整個表面比較均勻的脫除。相反，現(xiàn)在已經(jīng)確定，高濃度的某些清洗成分可以在織物表面的特定部分造成局部脫除。本發(fā)明配制的優(yōu)選組合物要減少或避免這個問題。
本發(fā)明組合物的脫除染料性可以與現(xiàn)有技術(shù)的清洗劑通過感光或光度測量的方法比較，或采用簡單有效的目測分級試驗比較。評分的數(shù)量單位的規(guī)定要有助于目測分級，并且如果需要，有助于進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理。因而，在一種這樣的測試中，將有色的衣服(通常是絲織的，這種織物對褪色比大多數(shù)毛或人造絲織物更敏感)用充填清洗劑/整新劑的吸收材料，白色的紙手巾，進行處理。在織物上施加手壓，目測轉(zhuǎn)移到白色手巾上的染料的量。由專家組成員按以下的等級進行評定(1)“我認為在紙巾上看到少量染料”；(2)“我知道我在紙巾上看到一些染料”；(3)“我在紙巾上看到很多染料”；和(4)“我知道我在紙巾上看到非常多的染料”。
除了前面的考慮外，用于本文的組合物優(yōu)選配制成易于施用，并且在性質(zhì)上不要太粘，否則從容器中施用時就會操作不便或操作困難。但是，盡管不打算對本發(fā)明進行限制，但是本文公開的可以作為定點清洗法的優(yōu)選組合物當按本文公開的方式使用時，應(yīng)該既是有效的又有清香宜人的感覺。
水性污斑清洗組合物
(a)水-本文優(yōu)選的低殘留的組合物包含約90％，優(yōu)選約95.5-
99.9重量％的水。
(b)溶劑-本文的組合物可包含約0-10重量％的丁氧基丙氧基丙
醇(BPP)溶劑或本文所公開的其他溶劑。優(yōu)選的污斑清洗劑
含1-4％的BPP。
(c)表面活性劑-本文的組合物可任選包含約0.05-約2重量％的
表面活性劑，如MgAES和NH4AES，氧化胺、乙氧化的醇類或
烷基酚、烷基硫酸鹽和其混合物。表面活性劑的用量對某些
染料和某些類型織物優(yōu)選限制于用量范圍的較低端。典型
地，BPP溶劑表面活性劑重量比的范圍是約10∶1-約1∶1。
一種優(yōu)選的組合物包含2％BPP/0.25％Neodol 23 6.5。另一
個優(yōu)選的組合物包含4％BPP/0.4％AS。一種高度優(yōu)選的組合
物包含2％BPP/0.3％MgAE1S/0.03％十二烷基二甲基胺氧化
物。
(d)任選物-本文的組合物可包含微量的各種任選成分，包括漂白
穩(wěn)定劑、香料、防腐劑等。如果使用，適當?shù)乜紤]到在清洗織
物上形成的殘留物，這些任選的成分通常的含量為組合物的約
0.05-約2重量％。
(e)漂白劑-本文的組合物也可任選包含0-約7重量％的過氧化
氫。優(yōu)選的去污斑劑包含0-3％的過氧化氫。應(yīng)該理解，除H2O2
以外的過氧化物源也可在本發(fā)明中使用。所以，洗滌技術(shù)中的
各種過酸、過鹽、過漂白劑等也可使用。但是，這些材料是昂
貴的，難于配制成液體產(chǎn)品，會在織物上遺留殘留物，當按本
發(fā)明方式使用時沒有顯示比H2O2特殊的優(yōu)點。
(f)螯合劑-包含H2O2的組合物通常也包含螯合劑。螯合劑選自那
些本身在H2O2水溶液中穩(wěn)定并且通過螯合游離的金屬離子而使
H2O2穩(wěn)定的化合物。市售的過氧化氫中通常已經(jīng)存在少量
(0.01-1％)的過氧化物穩(wěn)定劑。在穩(wěn)定H2O2的化合物中已知
的有各種膦酸鹽螯合劑。其中特別有用的是氨基膦酸鹽。市售
的各種氨基膦酸鹽是Monsanto公司，St.Louis,Missouri，商
品名DEQUEST的那些。非限定的代表性例子包括乙二胺四(亞
甲基膦)酸、二亞乙基三胺五(亞甲基膦)酸或其水溶性鹽。
氨基三(亞甲基膦)酸或其水溶性鹽(DEQUEST 2000)是優(yōu)
選的螯合劑。
組合物的pH范圍有助于過氧化氫的穩(wěn)定性，通常是在約3-約8，優(yōu)選約6的酸-微堿性的范圍內(nèi)。
有機溶劑-本文優(yōu)選的清洗溶劑丁氧基丙氧基丙醇(BPP)，其市售品是約等量的異構(gòu)體的混合物。該異構(gòu)體，和其混合物，可在本文中使用。異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)如下
盡管僅僅采用BPP、水和表面活性劑作為本文的污斑清洗組合物已經(jīng)有非常好的功能，但也任選包含其他的成分以進一步提高它們的穩(wěn)定性。水溶助長劑，如甲苯磺酸鈉和枯烯丙磺酸鈉；短鏈的醇類如乙醇和異丙醇等，可以在組合物中存在。如果使用，這些成分通常的含量為本文穩(wěn)定的組合物的約0.05-約5重量％。
表面活性劑-非離子表面活性劑如乙氧化的C10-C16醇類。例如，NEODOL 23-6.5，可以在組合物中使用?？稍诒疚闹杏米髑逑磩┎⒎€(wěn)定水性組合物的烷基硫酸鹽表面活性劑是C8-C18伯烷基(“AS”，優(yōu)選C10-C14，鈉鹽)，以及支鏈和無規(guī)的C10-C20烷基的硫酸鹽，和分子式CH3(CH2)x(CHOSO3-M+)CH3和CH3(CH2)y(CHOSO3-M+)CH2CH3的C10-C18仲(2,3)烷基硫酸鹽，其中x和(y+1)是至少約7，優(yōu)選至少約9的整數(shù)，M是水加溶性陽離子，特另是鈉，以及不飽和硫酸鹽如油基硫酸鹽。本文所用的烷基乙氧基硫酸鹽(AES)表面活性劑可以方便地用分子式R(EO)xSO3Z表示，其中R是C10-C16烷基，EO是-CH2CH2-O-，x是1-10并且包括可用平均數(shù)來表示的混合物，例如(EO)2.5,(EO)6.5等，Z是陽離子如鈉、銨或鎂(MgAES)。C12-C16的烷基二甲基氧化胺表面活性劑也可以使用。一個優(yōu)選的混合物含MgAE1S/C12二甲基氧化胺，重量比約10∶1。其他的改進相穩(wěn)定性并可任選用于本文的表面活性劑包括多羥基脂肪酸酰胺，例如C12-C14 N-甲基葡糖胺。AS穩(wěn)定的組合物優(yōu)選其在本文組合物中的含量為0.1-0.5重量％。MgAES和氧化胺，如果使用，組合物中的含量可為0.01-2重量％。其他的表面活性劑的用量在同樣的水平。
其他任選物-除了水、優(yōu)選的BPP溶劑、任選的H2O2和上述公開的表面活性劑以外，本文所用的液體組合物可包含各種任選的成分，如香料、防腐劑、增白劑、控制粘度的鹽、pH調(diào)節(jié)劑或緩沖劑等。下面例舉了本文所用的清洗組合物的優(yōu)選范圍，但是不是對它們的限制。
成分重量％配制范圍
BPP(溶劑) 0.05-5
表面活性劑 0-2
香料0.01-1.5
水余量
pH的范圍為約6-約8。
本文可任選使用的其他的溶劑或助溶劑包括各種乙二醇醚，包括以下商品名的市售品如卡必醇、甲基卡必醇、丁基卡必醇、丙基卡必醇和己基溶纖劑，和特別是甲氧基丙氧基丙醇(MPP)、乙氧基丙氧基丙醇(EPP)、丙氧基丙氧基丙醇(PPP)，和MPP、EPP和BPP，以及丁氧基丙醇(BP)各自的所有異構(gòu)體和混合物。如果使用，這些溶劑或助溶劑通常在本文水性組合物中的含量約0.5-約2.5重量％。在預(yù)去污斑步驟中可任選使用的非水(水含量低于50％)組合物可含同樣的溶劑。
分配器-在一種模式中，本文所用的分配器包括用于液體預(yù)去污斑組合物的容器，所述容器的分配裝置包括一個與所述容器相連并與容器內(nèi)部相通的中空管形式的噴嘴。使用時，一部分所述容器內(nèi)的液體組合物通過所述噴嘴從容器內(nèi)流出噴嘴的尖端到被處理的污物上。使用者通過使用噴嘴尖端的涂抹、按擠等擾動組合物的方法，使組合物進入污物。組合物通常是涂抹成圓形。通過這種方法，組合物可以集中在沾污區(qū)。當污物通過使用上述的機械擾動和預(yù)去污斑組合物相結(jié)合的方法松離后，殘留污物和預(yù)去污斑組合物從織物轉(zhuǎn)移到下層的污物接收器?？椢锶缓髢?yōu)選換個位置，使污物接收器的新區(qū)域處于其他沾污區(qū)的下面，重復(fù)上述過程直至預(yù)去污斑操作完成?？椢锶缓罂梢允褂茫绻枰?，也可進行水洗或干洗。
污物除去裝置-在另一個模式中，一種弧形裝置的優(yōu)選實施方案如圖1所示，通常是矩形凸面的弧形基底(403)的長度約2英寸(5cm)，其寬度約1.25英寸(3.2cm)；且其厚度約5/16英寸(0.8cm)。軸(404)在其中點的寬度約1英寸(2.54cm)，在其中點的厚度約0.75英寸(1.9cm)。軸(404)從弧形基底的背部垂直延伸到球形物(405)的底部的距離約1.25英寸(3.2cm)。球形物(405)是作為手(或掌)的支承物，其最寬點的周長約5.75英寸(14.6cm)。軸和球形物的結(jié)合構(gòu)成裝置的把手。從球形物(405)的頂端到弧形基底前凸面中心點的裝置總高度約3英寸(7.6cm)。海綿層(402)和突出部(401)的尺寸如上所述。
濕磨擦洗測試聚合物泡沫體的耐磨性通過濕磨擦洗測試法測定。濕磨擦洗試驗儀可以用來完成這些測試，一種這樣的試驗儀用于報道于下面實施例1中的對比試驗。具體地說，產(chǎn)生表ⅠA和ⅠB中的數(shù)據(jù)的試驗儀是由Sheen公司生產(chǎn)的，型號REF 903PG。其他的耐磨性試驗和進行這種試驗的儀器是本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的。
Sheen濕磨擦洗測試儀可夾持4個含流體的瓶子，每個瓶子都有球形的凸尖以分配流體。瓶子是倒置的，所以球形尖端指向下，與試驗儀的基板垂直(90°)。將聚合物泡沫體片置于試驗儀的基板上，然后在其上放置織物樣片，聚合物片和織物樣片的邊緣都加以固定，以使試驗時保持穩(wěn)定。采用絲織物樣片進行實施例1的測試。然后將預(yù)先確定量的流體施加到織物樣片上。盡管任何量的水或其他通常的流體可以選擇，但是實施例Ⅰ報道的試驗采用3克與實施例Ⅱ中所定義相同的一種清洗組合物。然后瓶子的尖端與織物樣片接觸。
可以將瓶子加載負荷，所以它們對聚合物泡沫體片施加可控量的力?？梢圆捎萌魏螖?shù)量的瓶子和任何適當?shù)闹亓?。對于實施例Ⅰ中的比較例，每次試驗采用3個瓶子，其中一個瓶子無負荷(0克)，第二個瓶子帶200克負荷，第三個瓶子帶400克負荷。試驗儀然后帶著瓶子在橫跨置于聚合物泡沫體片上被測試的織物樣片表面前后移動。試驗儀可前后移動任何適當?shù)臅r間。測試結(jié)束后，將聚合物泡沫體與未進行同樣試驗的參考聚合物泡沫體目測比較。
下面的實施例將進一步闡述本發(fā)明的除去污物的操作，但是這不是對本發(fā)明操作的限制。
實施例Ⅰ
表ⅠA和ⅠB列出了本發(fā)明9種聚合物泡沫體的成分，和一種常規(guī)的聚合物泡沫體作為參考材料。
表ⅠA表ⅠB耐磨性和撕裂性試驗是參照比較例的聚合物泡沫體進行的。進行上述濕磨擦洗試驗的聚合物泡沫體在目測比較的基礎(chǔ)上評價。每種聚合物泡沫體，包括比較例，試驗負荷分別在0克、200克和400克。每種聚合物泡沫體三個測試的結(jié)果與比較例聚合物泡沫體的三個測試結(jié)果進行比較。
耐磨性評價的標號
+++=耐磨性顯著很好
++=耐磨性較好
+=耐磨性略好
撕裂性評價標號
**=很少或沒有發(fā)生撕裂
*=略有撕裂，但比比較例少
-=比比較例撕裂更多。
實施例Ⅱ
本發(fā)明的從織物局部區(qū)域除去污斑的去污斑操作的步驟如下
(a)將有吸收能力的聚合物泡沫體污物接收器置于含所述污斑的區(qū)域之下，所述污物接收器用紡粘的聚酯無紡布增強，織物單位重量平均18克/米2；
(b)從帶分配噴嘴的容器中施加液體清洗劑(預(yù)去污斑劑)組合物到所述污斑上；和
(c)使用所述噴嘴的尖端擦拭或擠壓所述清洗組合物進入所述污斑，由此，所述污斑被轉(zhuǎn)移到耐磨的聚合物污物接收器。
在這個模式中，所述噴嘴的尖端的面可以是凹面、凸面、平面等。在本文中將容器加上噴嘴合稱為“分配器”。
本文一種典型的分配器的尺寸如下，這些尺寸并不是對它們的一種限制。用于分配器的瓶子的體積通常為2-4盎司(流體盎司；59-118毫升)。體積較大的容器瓶可以是高密度聚乙烯制成。低密度聚乙烯優(yōu)選用于較小的瓶子，因為容易擠壓。噴嘴的總長度約0.747英寸(1.89cm)。噴嘴通常為錐形，其基部(與容器瓶相連的地方)直徑約0.596英寸(1.51cm)，頂端直徑約0.182英寸(4.6mm)。噴嘴內(nèi)徑，即預(yù)去污斑流體流經(jīng)的通道，約0.062英寸(1.57mm)。在這個實施方案中，內(nèi)通道從容器瓶計的長度為約0.474英寸(1.2cm)，然后當它在噴嘴尖端與凹面相連形成出口孔處略有膨脹。
本文中與上述分配器和耐磨聚合物泡沫體污物接收器同時使用的組合物的成分如下。
成分 非離子組合物 陰離子組合物
(％) (％)
過氧化氫 1 1
氨基三(亞甲基膦酸)*0.04 0.05
丁氧基丙氧基丙醇(BPP) 2 2
Neodol 23 6.5 0.3--
NH4椰子E1S -- 0.3
十二烷基二甲胺氧化物-- 0.03
氯化鎂 -- 0.02
硫酸鎂 -- 0.02
水溶助長劑，香料，其他
微量物 -- 0.1
Kathon防腐劑 0.0003 0.0003
水(去離子水或蒸餾水)96.6 96.5
目標pH** 6.06.0
*過氧化氫穩(wěn)定劑
***范圍pH5-8
實施例Ⅲ
下面是本發(fā)明優(yōu)選的高水含量、低殘留組合物的實施例。表中所列的組合物根據(jù)所用的表面活性劑的不同分為非離子型和陰離子型兩種。
成分 非離子組合物 陰離子組合物
(％) (％)
丁氧基丙氧基丙醇(BPP) 2.002.00
NEODOL 23 6.5 0.250 --
NH4椰子E1S* -- 0.285
十二烷基二甲胺氧化物 -- 0.031
氯化鎂 -- 0.018
硫酸鎂 -- 0.019
水溶助長劑，香料，其他
微量物 -- 0.101
KATHON防腐劑 0.0003 0.0003
水 97.750 97.547
*C12-C14(椰子烷基)乙氧基(EO-1)硫酸的銨鹽。
在一個高度優(yōu)選的模式中，非離子或陰離子的組合物液體按實施例Ⅰ的方式施加到沾污區(qū)以除去織物的污斑。
權(quán)利要求
1．一種包含聚合的油包水乳液的聚合物泡沫體，該乳液具有
1)特征如下的油相
a)85-98重量％的單體組分，所述單體組分的特征為
ⅰ)25-70重量％的能夠形成Tg為約25℃或更低的聚合物 的基本上不溶于水的單官能單體；
ⅱ)25-65重量％的能夠賦予與苯乙烯所提供的約相等的韌 性的基本上不溶于水的單官能共聚單體；
ⅲ)5-25重量％的第一種基本上不溶于水的多官能交聯(lián) 劑，該交聯(lián)劑選自二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基 甲苯、二乙烯基二甲苯、二乙烯基萘、二乙烯基烷基苯、 二乙烯基菲、二乙烯基聯(lián)苯、二乙烯基二苯基甲烷、二 乙烯基芐基、二乙烯基苯基醚、二乙烯基二苯基硫醚、 二乙烯基呋喃、二乙烯基硫、二乙烯基砜，和它們的混 合物；和
ⅳ)0-15重量％的第二種基本上不溶于水的多官能交聯(lián) 劑，該交聯(lián)劑選自多官能丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙 烯酰胺、甲基丙烯酰胺和它們的混合物；
ⅴ)其中能夠賦予韌性的單官能共聚單體(ⅱ)與第一和第 二種多官能交聯(lián)劑總和(ⅲ+ⅳ)的重量比為至少1∶1；
b)2-15％(重量)的在油相中可溶的并適合于形成穩(wěn)定的油包水乳液的乳化劑組分；和
2)特征為包含0.2-20重量％的水溶性電解質(zhì)的水相；和
3)水相與油相的體積/重量比至少為16∶1。
2．權(quán)利要求1的聚合物泡沫體材料，其中能夠賦予韌性的單官能共聚單體(ⅱ)與第一和第二種多官能交聯(lián)劑總和(ⅲ+ⅳ)的重量比至少為2∶1。
3．權(quán)利要求1的聚合物泡沫體材料，其中能夠賦予韌性的單官能共聚單體(ⅱ)與第一和第二種多官能交聯(lián)劑總和(ⅲ+ⅳ)的重量比至少為3∶1。
4．權(quán)利要求1的聚合物泡沫體材料，其中能夠賦予韌性的單官能共聚單體(ⅱ)與第一和第二種多官能交聯(lián)劑總和(ⅲ+ⅳ)的重量比至少為5∶1。
5．權(quán)利要求1的聚合物泡沫體，其中乳液的油相包含30-65％能夠賦予與苯乙烯所提供的約相等的韌性的單官能共聚單體。
6．一種特征為權(quán)利要求1的聚合物泡沫體的耐磨性的污物接收器。
7．一種特征為權(quán)利要求2的聚合物泡沫體的耐磨性的污物接收器。
8．一種特征為包含聚合的油包水乳液的聚合物泡沫體的耐磨的污物接收器，該乳液具有
1)特征如下的油相
a)85-98重量％的單體組分，所述單體組分的特征為
ⅰ)25-70重量％的能夠形成Tg為約25℃或更低的聚合物 的基本上不溶于水的單官能單體；
ⅱ)25-65重量％的能夠賦予與苯乙烯所提供的約相等的韌 性的基本上不溶于水的單官能共聚單體；
ⅲ)5-25重量％的第一種基本上不溶于水的多官能交聯(lián) 劑，該交聯(lián)劑選自二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基 甲苯、二乙烯基二甲苯、二乙烯基萘、二乙烯基烷基苯、 二乙烯基菲、二乙烯基聯(lián)苯、二乙烯基二苯基甲烷、二 乙烯基芐基、二乙烯基苯基醚、二乙烯基二苯基硫醚、 二乙烯基呋喃、二乙烯基硫、二乙烯基砜，和它們的混 合物；和
ⅳ)0-15重量％的第二種基本上不溶于水的多官能交聯(lián) 劑，該交聯(lián)劑選自多官能丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙 烯酰胺、甲基丙烯酰胺和它們的混合物；
ⅴ)其中能夠賦予韌性的單官能共聚單體(ⅱ)與第一和第二 種多官能交聯(lián)劑總和(ⅲ+ⅳ)的重量比至少為1∶1；
b)2-15％(重量)的在油相中可溶的并適合于形成穩(wěn)定的油包水 乳液的乳化劑；和
2)水相，其包含0.2-20重量％的水溶性電解質(zhì)；和
3)水相與油相的體積/重量比至少為16∶1。
9．一種清洗織物上沾污區(qū)域的方法，包括
(a)將織物的沾污區(qū)置于權(quán)利要求7或8的耐磨污物接收器的上 方并與之接觸；
(b)施加足夠的清洗組合物以浸透局部的沾污區(qū)域；
(c)任選地，使組合物浸透污斑3-5分鐘；
(d)任選地，施加另外的組合物；
(e)對沾污區(qū)域施加機械力；
(f)取出與污物接收器制品接觸的織物；和
(g)任選地，將織物夾于紙巾或其他吸收性材料之間以除去過量 的清洗組合物。
全文摘要
一種由聚合物泡沫體制成的耐磨污物接收器,其中該聚合物泡沫體是從油和水的乳液制備的,其中所述乳液的油相包含至少約30重量%的選自苯乙烯、乙基苯乙烯和其混合物的增韌單體。優(yōu)選地,耐磨污物接收器包含選自二乙烯基苯、己烷二丙烯酸酯和其混合物的交聯(lián)單體,其中增韌單體和交聯(lián)單體在乳液的油相中的重量比大于約1∶1。該聚合物泡沫體當用作織物除去污斑的操作的污物接收器時可以防止破碎剝落。
文檔編號C08F212/00GK1300306SQ9980611
公開日2001年6月20日 申請日期1999年3月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月13日
發(fā)明者T·C·雷特克爾, T·A·德斯馬賴斯, B·A·耶澤爾 申請人:寶潔公司