專利名稱：相穩(wěn)定粘彈性洗滌組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有粘彈性流變學(xué)性能的增稠洗滌組合物，并且，特別是涉及這類粘彈性洗滌組合物，以及具有改進(jìn)的相和流變學(xué)性能穩(wěn)定性的應(yīng)用的方法。
本發(fā)明是序列號121，549(名稱為“粘彈性洗滌組合物和其應(yīng)用的方法”，申請日為1987年11月17日，由William L.Smith轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人)的部分連續(xù)申請。
許多現(xiàn)有技術(shù)都提及了開發(fā)增稠洗滌組合物的問題，其可包括漂白劑和可具有作為硬表面洗滌劑的應(yīng)用。這類組合物的效力通常由粘性成分來大大地改進(jìn)，結(jié)果增加了洗滌劑的停留時間。在操作和使用期間的噴濺達(dá)到最小程度，并且有許多文獻(xiàn)證明消費(fèi)者喜歡粘稠產(chǎn)品。U.S.4，337，163(Schilp)表明了用氧化胺或季胺化合物和飽和脂肪酸皂增稠的次氯酸鹽。U.S.4，576，728(Stoddart)表明了包括3-或4-氯苯甲酸、4-溴苯甲酸、4-甲基苯甲酸和3-硝基苯甲酸與氧化胺相結(jié)合的增稠次氯酸鹽。U.S.4，113，645(DeSimone)公開了使用季銨化合物分散香料于次氯酸鹽中的方法。U.S.4，399，050(Bentham等人)公開了用某些羧化的表面活性劑、氧化胺和季銨化合物增稠的次氯酸鹽。GB1466560(Jeffrey等人)表明了具有皂、表面活性劑和季銨化合物的漂白劑。因種種理由，該現(xiàn)有技術(shù)增稠的次氯酸鹽組合物在市場上是不可行的。在許多情況下，增稠不足以在非水平表面上提供所需的停留時間。添加組分，和/或改變?nèi)芙獾慕M分的性能通常對于該組合物產(chǎn)生了另外的問題，例如脫水收縮，其需要添加另外的組分，以企圖排除這些問題。聚合物增稠的次氯酸鹽漂白組合物會被次氯酸鹽氧化?，F(xiàn)有技術(shù)增稠的漂白產(chǎn)物通常在升高(高于約100°F)和/或降低(低于約35°F)的貯存溫度時顯示出相不穩(wěn)定性。困難與膠態(tài)增稠劑同時存在，因為這些往往顯示出假稠化或觸變流變性，在高粘度下，其可產(chǎn)生固定或硬化的傾向?，F(xiàn)有技術(shù)的其他的次氯酸鹽組合物用表面活性劑增稠，并可顯示出次氯酸鹽穩(wěn)定性的問題。當(dāng)在必須獲得所需的產(chǎn)品粘度值的等級上使用時，表面活性劑增稠體系在價值上也不是可行的。歐洲專利申請0，204，479(授于Stoddard)描述了剪切稀釋組合物，并試圖在這類剪切稀釋組合物中避免粘彈性。
現(xiàn)有技術(shù)的排水裝置洗凈劑已用各種活性物質(zhì)來配制，以企圖除去能引起排水裝置堵塞或節(jié)流的各種物質(zhì)。這類活性物質(zhì)可包括酸、堿、酶、溶劑、還原劑、氧化劑和硫代有機(jī)化合物。這類組合物可通過下述專利文獻(xiàn)來舉例說明U.S.P.4，080，305(頒發(fā)于Holdt等人)、4，395，344(頒發(fā)于Maddox)、4，587，032(頒發(fā)于Rogers)、4，540，506(頒發(fā)于Jacobson等人)、4，610，800(頒發(fā)于Durham等人)及歐洲專利申請0，178，931和0，185，528(都頒發(fā)于Swann等人)。通常，在這一技術(shù)領(lǐng)域中的工作人員對于這些活性組分或這些活性組分的相互結(jié)合物已直接做出了他們的努力，當(dāng)使用在一般的遭到阻塞的物質(zhì)上時，所述的活性組分往往會改進(jìn)效力或速度，很低的溫度下，即使在漂白劑的存在下，在正常的貯存期間都是相穩(wěn)定的，以及提供相應(yīng)的使用方法。
本發(fā)明的又一目的是提供具有粘彈性流變學(xué)性能的穩(wěn)定的增稠的次氯酸鹽組合物。
本發(fā)明的又一目的是提供粘彈性增稠體系，其在高和低離子強(qiáng)度下都是有效的。
本發(fā)明的又一目的是提供具有粘彈性流變學(xué)性能的洗滌組合物，以便簡化在生產(chǎn)期間容器的裝料和便于消費(fèi)者的配制。
簡單地說，本發(fā)明的第一個實(shí)施方案包括具有粘彈性流變學(xué)性能的相穩(wěn)定洗滌組合物，其在水溶液中包括
(a)活性洗滌劑;
(b)具有鏈長至少為14個碳的烷基的烷基季銨表面活性劑;
(c)有機(jī)抗衡離子;和
(d)限定至約2.5%(以表面活性劑為基準(zhǔn))的游離胺，且其為伯、仲或叔胺。
在組合物中限定游離胺數(shù)量或沒有游離胺(以季銨表面活性劑為基準(zhǔn))和抗衡離子是重要的或必要的，這是為在組合物中達(dá)到相穩(wěn)定性以及也達(dá)到所需的流變學(xué)或美學(xué)性能。
季銨化合物即表面活性劑最好選自具有下述結(jié)構(gòu)式的一類物質(zhì)
或者說它們在使用上是較安全的。然而，對于這種方法來說，問題是不管該活性組分的效力如何，如果該組合物沒有被完全輸送給阻塞物，那么，活性組分的效力將被降低或被破壞。當(dāng)阻塞的排水裝置形成一池靜水時，這種情況是特別明顯的，并且被添加到這種靜水中的排水裝置打通劑組合物在此被稀釋。上述的歐洲專利申請(Swann等人)公開了通過在聚合小球中封裝活性組分來克服該輸送問題。Rogers和Durham等人的專利提到該輸送問題，并指出使用增稠劑，以便提高溶液的粘度和減輕稀釋。同樣地，增稠劑可選擇地包括在Jacobson等人的制劑中。
該原始申請公開了具有季銨表面活性劑(最好如下面討論的CETAC)的這類洗滌組合物，并且公開了用于提供提高流變學(xué)性能的單一抗衡離子或混合抗衡離子，而保持該組合物的相穩(wěn)定性。
鑒于現(xiàn)在技術(shù)，在此仍需要具有粘彈性流變學(xué)性能的增稠洗滌組合物，使其能用作排水裝置洗滌組合物。另外仍需要粘彈性的增稠洗滌組合物，即使在高粘度和低溫下，其都是相穩(wěn)定的，并且能夠經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行配制。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種粘彈性的增稠洗滌組合物和在洗滌應(yīng)用中它的使用方法。
本發(fā)明的另一目的是提供具有作為排水裝置洗滌劑的應(yīng)用的洗滌組合物和通過其粘彈性流變學(xué)性能的優(yōu)點(diǎn)適用于排水裝置洗滌的方法中。
本發(fā)明的再一個目的是提供排水裝置洗滌組合物，其對于預(yù)計的用途是非常有效的。
本發(fā)明的又一目的是提供粘彈性的增稠洗滌組合物，其在升高或
(3)其混合物。
其中R1、R2和R3為相同或不同，并且它們是甲基、乙基、丙基、異丙基或芐基，R4是C14-18烷基，和R5是C12-18烷基。
上述特定種類的季銨表面活性劑對于在所述的組合物中達(dá)到所需的粘彈性是特別優(yōu)選的。
應(yīng)該指出的是，本文所使用的術(shù)語“洗滌”通常指的是化學(xué)、物理或酶催化處理，結(jié)果減少或除去不需要的物質(zhì)，并且，特別的是，“洗滌組合物”包括排水裝置打通劑、硬表面洗凈劑和漂白組分物。該洗滌劑組合物可由各種化學(xué)、物理或酶催化反應(yīng)活性成分組成，其包括溶劑、酸、堿、氧化劑、還原劑、酶、洗滌劑和硫代有機(jī)化合物。
通過包括季銨化合物和有機(jī)抗衡離子的體系將粘彈性給予洗滌組合物，而所述的有機(jī)抗衡離子選自由烷基和芳基羧酸鹽、烷基和芳基磺酸鹽、硫酸化的烷基和芳基醇和其混合物組成的一類物質(zhì)?？购怆x子可包括對于活性洗滌劑來說在化學(xué)上是穩(wěn)定的取代基。優(yōu)選的是，該取代基是1-4個碳的烷基或烷氧基、鹵素和硝基，所有這些取代基對于大多數(shù)的活性組分包括次氯酸鹽都是穩(wěn)定的。
按照本發(fā)明，也正如上所述的那樣，已意想不到地發(fā)現(xiàn)，游離胺對含有烷基三甲基銨化合物的粘彈性水溶液的相穩(wěn)定性、粘度和傾注性能產(chǎn)生不利影響。本發(fā)明制劑的粘度范圍可稍大于水，可達(dá)幾千厘泊(cP)，來自消費(fèi)者的觀點(diǎn)優(yōu)選的是粘度范圍為約20cP至1000cP，更優(yōu)選的是約50cP至500cP。
在第二個實(shí)施方案中，將本發(fā)明組合物配制成具有粘彈性流變學(xué)性能的增稠的含有次氯酸鹽的組合物，并且，其在水溶液中包括
(a)次氯酸鹽漂白劑;
(b)烷基季銨化合物即表面活性劑;
(c)漂白穩(wěn)定的抗衡離子;和
(d)游離胺，其組成和數(shù)量如上述規(guī)定。
同樣，烷基季銨化合物即表面活性劑最好選自如上述定義的一類物質(zhì)。
本發(fā)明的第三個實(shí)施方案包括用于洗滌排水裝置的組合物和方法，該組合物具有粘彈性流變學(xué)性能，且在水溶液中包括
(a)打通排水裝置的活性組分;
(b)烷基季銨化合物即表面活性劑;
(c)漂白穩(wěn)定的有機(jī)抗衡離子;和
(d)游離胺，其種類和數(shù)量如上述規(guī)定。
該組合物是通過將適合的數(shù)量注入到阻塞的排水裝置中來使用的。粘彈性增稠劑的作用是保持活性組分結(jié)合在一起，并使溶液完全沒有稀釋地通過靜水。該粘彈性增稠劑也增加了通過多孔的或部分的阻塞物的滲濾時間，并提供了較長的反應(yīng)時間，以便增強(qiáng)了阻塞物的除去。
同樣，烷基季銨化合物即表面活性劑最好選自如上述定義的一類物質(zhì)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是洗滌組合物被增稠，并具有粘彈性流變學(xué)性能。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是在各種洗滌活性組分包括次氯酸鹽的存在下，所說的粘彈性增稠劑是化學(xué)穩(wěn)定和相穩(wěn)定的，并且在高溫和低溫下都保持這種穩(wěn)定性。
本發(fā)明又一個優(yōu)點(diǎn)是在比較低的費(fèi)用下，粘彈性增稠劑產(chǎn)生了穩(wěn)定的粘性溶液。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點(diǎn)是由粘彈性流變學(xué)性能而產(chǎn)生的改進(jìn)的效力使得更安全的排水裝置洗滌制劑具有更少量的或低毒性的活性物質(zhì)。
本發(fā)明再一個優(yōu)點(diǎn)是在高和低離子強(qiáng)度下所說的粘彈性流變學(xué)性能和穩(wěn)定性是有效的。
本發(fā)明的組合物再一個優(yōu)點(diǎn)是用較低含量的表面活性劑而達(dá)到了增稠的目的，并改進(jìn)了化學(xué)和物理的穩(wěn)定性。
對于本技術(shù)領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員來說，當(dāng)閱讀了下述的優(yōu)選的實(shí)施方案的詳細(xì)說明和參見附圖后，本發(fā)明的這些和其他目的及優(yōu)點(diǎn)無疑將變得更明顯。


圖1是在本發(fā)明的洗滌組合物中由變化而得到的流變學(xué)性能(松弛時間)的圖解表示圖。
圖2是在本發(fā)明的洗滌組合物中由變化而得到的流變學(xué)性能(粘度)的圖解表示圖。
在第一個實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種增稠的粘彈性洗滌劑，其在水溶液中包括
(a)活性洗滌劑;
(b)具有鏈長至少為14個碳的烷基的烷基季銨表面活性劑;
(c)有機(jī)抗衡離子;和
(d)限定至約2.5%(以表面活性劑為基準(zhǔn))的游離胺，且其為伯、仲或叔胺。
活性洗滌劑
一些洗滌劑是已知的并且適合于粘彈性增稠劑。這類洗滌劑通過化學(xué)或酶催化反應(yīng)或物理相互作用(下文統(tǒng)稱為反應(yīng))與它們的預(yù)定的靶物質(zhì)相互配合。因此，有用的活性化合物包括酸、堿、氧化劑、還原劑、溶劑、酶、硫代有機(jī)化合物、表面活性劑(洗滌劑)和其混合物。有用的酸的實(shí)例包括羧酸如檸檬酸或乙酸、弱無機(jī)酸如硼酸或硫酸氫鈉和強(qiáng)無機(jī)酸如硫酸的稀溶劑。堿的實(shí)例包括堿金屬氫氧化物、碳酸鹽和硅酸鹽，并且特別是它們的鈉和鉀鹽，氧化劑例如漂白劑是特別優(yōu)選的洗滌活性組分，其可選自各種鹵素或過氧化漂白劑，適合的過氧化漂白劑包括過氧化氫和過乙酸。酶的實(shí)例包括蛋白酶、淀粉酶和纖維素酶。有用的溶劑包括飽和烴、酮、羧酸酯、萜烯、乙二醇醚，等等。硫代有機(jī)化合物如可包括硫代甘醇酸鈉，其有助于分解毛發(fā)和其他蛋白質(zhì)。正如在現(xiàn)有技術(shù)中對它們的洗滌性質(zhì)是已知的那樣，可包括各種非離子、陰離子、陽離子或兩性表面活性劑，其實(shí)例包括氨基乙磺酸酯、肌氨酸酯和磷酸酯。優(yōu)選的洗滌活性組分是氧化劑，特別是次氯酸鹽，和堿如堿金屬氫氧化物，最優(yōu)選的是次氯酸鹽和堿金屬氫氧化物的混合物。以洗滌有效量而被加入的洗滌活性組分的范圍可為約0.05至50%(重量)，其數(shù)量取決于該活性組分。
季銨化合物
粘彈性增稠劑是通過具有季氮的化合物如季銨化合物(quats)與有機(jī)抗衡離子相結(jié)合而形成的。該季銨化合物選自具有下述結(jié)構(gòu)式的一類物質(zhì)
其中R1、R2和R3為相同或不同，它們是甲基、乙基、丙基、異丙基或芐基，和R4為C12-18烷基;
其中R5為C12-18烷基，和
(ⅲ)其混合物。
特別是，如果離子強(qiáng)度存在，那么，C14-18烷基三甲基氯化銨和特別是十六烷基三甲基銨氯化物(CETAC)是最優(yōu)選的。應(yīng)指出，當(dāng)提到本發(fā)明的季銨化合物或任一其他化合物的碳鏈長度時，考慮的是商品的多分散形式。因此，給出的最好為C14-18的鏈長范圍將起主要作用，但不只是規(guī)定鏈長。如果離子強(qiáng)度是高的，那么，吡啶鎓和芐基二甲基首基化銨不是優(yōu)選的。同樣，優(yōu)選的是，如果R1是芐基，R2和R3不是芐基。市場上可買到的季銨化合物通常與陰離子有關(guān)。這類陰離子完全與本發(fā)明的抗衡離子相一致，并且通常不損于本發(fā)明的實(shí)施。最典型的是，陰離子是氯和溴或甲基硫酸根。然而，當(dāng)洗滌活性組分包括次氯酸鹽時，溴陰離子不是優(yōu)選的。
季銨化合物是以其與有機(jī)抗衡離子相結(jié)合是增稠有效的量為準(zhǔn)而加入的。通常使用約0.1至10%(重量)季銨化合物，并且優(yōu)選使用約0.3至3.0%季銨化合物。
有機(jī)抗衡離子
有機(jī)抗衡離子選自C2-10烷基羧酸鹽、芳基羧酸鹽、C2-10烷基磺酸鹽、芳基磺酸鹽、硫酸化的C2-10烷基醇、硫酸化的芳基醇和其混合物。芳基化合物由苯和萘衍生而來，并可以是取代的或非取代的。烷基可以是支鏈或支鏈的，且優(yōu)選的是具有2至8個碳原子的那些烷基?？购怆x子可以以酸的形式加入，并且就地轉(zhuǎn)化成陰離子形式，或可以以陰離子形式加入。對于烷基或芳基的適合的取代基是C1-4烷基或烷氧基、鹵素、硝基和其混合物。取代基如羥基或胺類物質(zhì)適用于某些非次氯酸鹽洗滌活性物質(zhì)，如溶劑、表面活性劑和酶。如果取代基是存在的，那么，其可在環(huán)上的任一位置。如果使用苯，對(4)位和間(3)位是優(yōu)選的。抗衡離子是以足以使之增稠的量加入，并產(chǎn)生粘彈性流變學(xué)性能，其加入的量優(yōu)選在約0.01至10%(重量)之間。季銨化合物與抗衡離子的優(yōu)選摩爾比是在約12∶1和1∶6之間，較優(yōu)選的摩爾比是6∶1至1∶3，如果沒有限制在一個特定的理論上，人們認(rèn)為，抗衡離子促進(jìn)了季銨化合物的伸長的膠囊的形成，這些膠囊可形成引起有效增稠的網(wǎng)狀物。意想不到地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)抗衡離子的量達(dá)到最小限度或是非表面活性物質(zhì)時，則僅出現(xiàn)和本文所定義的粘彈性的增稠過程。試驗數(shù)據(jù)表明，通常，本發(fā)明的抗衡離子應(yīng)是可溶于水的。表面活性抗衡離子通常不起作用，除非它們具有的臨界膠囊濃度(CMC)大于約0.1摩爾(如在室溫(約70°F)下在水中測定)。具有CMC小于該值的抗衡離子通常因太難溶解以致沒有實(shí)用性。例如，具有鏈長小于10個碳的直鏈脂肪酸(皂)的鈉和鉀鹽是適合的，然而，較長鏈長的皂通常不起作用，因為它們的CMC的值小于約0.1摩爾(參見Milton J.Rosen，Surfactants and Interfacial Phenomena，John Wiley和Sons)。
表Ⅰ-抗衡離子的作用
表Ⅰ-抗衡離子的作用(續(xù))
表Ⅰ-抗衡離子的作用(續(xù))
表Ⅰ-抗衡離子的作用(續(xù))
表Ⅰ-抗衡離子的作用(續(xù))
表Ⅰ-抗衡離子的作用(續(xù))
表Ⅰ-抗衡離子的作用(續(xù))
表Ⅰ-抗衡離子的作用(續(xù))
CETAC=十六烷基三甲基銨氯化物 4-CBA=4-氯苯甲酸
AA=乙酸 2-CBA=2-氯苯甲酸
BA=丁酸 2,4-DBA=2,4-二氯苯甲酸
OA=辛酸 4-NBA=4-硝基苯甲酸
SOS=辛基磺酸鈉 SA=水楊酸
BZA=苯甲酸 NA=萘甲酸
4-TA=4-甲基苯甲酸 PA=苯二甲酸
BSA=苯磺酸
TSA=甲苯磺酸
SCS=異丙基苯磺酸鈉
SXS=二甲苯磺酸鈉
4-CBS=4-氯苯磺酸鹽
MNS=甲基萘磺酸鹽
C=混濁的
所有的配方都含有0.113wt.%硅酸鈉(SiO2/Na2O＝3.22);5.5-5.8%次氯酸鈉，4.3-4.7wt.%氯化鈉和1.4-1.9wt.%氫氧化鈉。
在72-81°F下，用Brookfield回轉(zhuǎn)式粘度計型號LVTD，使用＃2測量桿來測定粘度。
表Ⅰ表明許多不同的抗衡離子對粘度和相穩(wěn)定性的影響。在每個實(shí)例中的季銨化合物是CETAC，并且也存在約5.5-5.8wt.%次氯酸鈉、4-5wt.%氯化鈉和約1.4-1.9wt.%氫氧化鈉。
表Ⅰ中的實(shí)例15-25和44-47表明粘度取決于抗衡離子與季胺化合物的比值。當(dāng)季銨化合物是CETAC時，且抗衡離子是4-氯苯甲酸時，在季胺化合物與抗衡離子的重量比為約4∶3的情況下得到最大粘度。當(dāng)使用CETAC和二甲苯磺酸鈉時，其重量比為約5∶1。
本發(fā)明的制劑可使用兩種或多種抗衡離子的混合物，最好是羧酸鹽和磺酸鹽的混合物。當(dāng)本發(fā)明使用含磺酸鹽的抗衡離子時，其包括硫酸化的醇抗衡離子。上述的混合物的實(shí)例示于表Ⅱ中。優(yōu)選的羧酸鹽的實(shí)例是苯甲酸鹽、4-氯苯甲酸鹽、萘甲酸鹽、4-甲苯甲酸鹽和辛酸鹽。優(yōu)選的磺酸鹽包括二甲苯磺酸鹽、4-氯苯磺酸鹽和甲苯磺酸鹽。最優(yōu)選的是由4-甲苯甲酸鹽、4-氯苯甲酸和辛酸鹽組成的一類物質(zhì)中的至少一種與二甲苯磺酸鈉的混合物。羧酸鹽與磺酸鹽的優(yōu)選比值是在約6∶1至1∶6之間，較優(yōu)選是在約3∶1至1∶3之間?？购怆x子的混合物也可協(xié)同地起增加粘度的作用，特別是在抗衡離子與季銨化合物的低比值的情況下。當(dāng)單獨(dú)使用時，即使抗衡離子中的一種引起差的相穩(wěn)定性或低粘度，在某些情況下，也會出現(xiàn)這種協(xié)同作用。例如，表Ⅰ中的試樣11和46(分別為苯甲酸和二甲苯磺酸鈉)在30°F下產(chǎn)生了低粘度(分別為2cP和224cP)，并且是相不穩(wěn)定的。然而，當(dāng)它們相混合使用時，正如表Ⅱ中的試樣3-5所示的那樣。甚至在0°F下，所說的制劑都是相穩(wěn)定的，并且試樣5表明比單獨(dú)使用的相同組分具有高得多的粘度。
表Ⅱ-混合的抗衡離子的作用
表Ⅱ-混合的抗衡離子的作用(續(xù))
表Ⅱ-混合的抗衡離子的作用(續(xù))
表Ⅱ-混合的抗衡離子的作用(續(xù))
表Ⅱ-混合的抗衡離子的作用(續(xù))
表Ⅱ-混合的抗衡離子的作用(續(xù))
表Ⅱ-混合的抗衡離子的作用(續(xù))
表Ⅱ-混合的抗衡離子的作用(續(xù))
表Ⅱ-混合的抗衡離子的作用(續(xù))
CETAC=十六烷基三甲基銨氯化物 NaOS=辛基磺酸鈉
BA=苯甲酸 4-CBA=4-氯苯甲酸
p-TA=p-甲基苯甲酸 SXS=二甲苯磺酸鈉
NA=萘甲酸 BSA=苯磺酸
OA=辛酸 TSA=甲苯磺酸
PA=苯二甲酸 4-CBSA=4-氯苯磺酸
2-CBA=2-氯苯甲酸
2,4-D=2,4-二氯苯甲酸
4-NBA=4-硝基苯甲酸
MNS=甲基萘磺酸鹽
C=混濁的
F=凝結(jié)的
所有的配方都含有0.113wt.%硅酸鈉(SiO2/Na2O＝3.22);5.6-5.8wt.%次氯酸鈉，4-5wt.%氯化鈉和1.7-1.8wt.%氫氧化鈉。
在72-81°F下，用Brookfield回轉(zhuǎn)式粘度計型號LVTD，使用＃2測定桿來測定粘度。
游離胺
意想不到地發(fā)現(xiàn)，在由烷基季胺化合物、烷基或芳基羧酸鹽和/或磺酸鹽組成的粘彈性增稠劑中的游離胺的含量可影響相和流變學(xué)的穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的洗滌組合物中的游離胺可以作為添加劑或作為季銨表面活性劑帶入的雜質(zhì)，或者如果需要的話，可以作為單獨(dú)組分被引入到本發(fā)明的組合物中。如上所述，游離胺是伯、仲或叔胺，且最好可具有下述結(jié)構(gòu)式
其中R1和R2為相同或不同，并且它們是氫、甲基、乙基、丙基、異丙基或芐基，和R3是C12-18烷基。
限定數(shù)量或沒有胺是測量相穩(wěn)定性和流變學(xué)性質(zhì)中的關(guān)鍵。在某種程度上，最佳數(shù)量取決于烷基季銨化合物和抗衡離子的性質(zhì)和數(shù)量。通常，減少游離胺的數(shù)量可改進(jìn)相穩(wěn)定性，并提高粘度和彈性。然而，如下所述，對于某些消費(fèi)產(chǎn)品而言，彈性需降至最小值。這可通過增加游離胺的數(shù)量部分地達(dá)到此目的。
基于上述考慮所產(chǎn)生的最佳游離胺范圍為季銨表面活性劑的約0.1至2.5%(重量)，優(yōu)選為季銨表面活性劑的約0.2至2.0%(重量)，最優(yōu)選的是，含有羧酸鹽和磺酸鹽抗衡離子的混合物的情況下，所說的游離胺范圍為季銨表面活性劑的約0.8至1.8%(重量)，而僅含有磺酸鹽抗衡離子的情況下，該游離胺范圍為季銨表面活性劑的約0.2至1.0%(重量)。
如上所述，通過使用磺酸鹽和羧酸鹽抗衡離子的混合物可以達(dá)到控制游離胺數(shù)量的某些同樣的效果。控制游離胺在季銨表面活性劑的約0.2至1.0%(重量)范圍內(nèi)的特殊優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)僅使用磺酸鹽抗衡離子時，可制備同樣有效的組合物。由于減少了潛在的載污體的總數(shù)量，于是便改進(jìn)了次氯酸產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性。使用單一的抗衡離子也可簡化生產(chǎn)工藝并降低其成本。
也應(yīng)指出，一般的商品季銨化合物具有大于1%游離胺。如上所述，本發(fā)明的企圖是最好將游離胺的數(shù)量降至上述范圍以下。
本發(fā)明的優(yōu)選的游離胺范圍在下面的表Ⅲ中得到更進(jìn)一步的說明。
表Ⅲ
本發(fā)明組合物中游離胺的數(shù)量
以季銨表面活性劑%
表示的游離胺(%)
最小值 最大值
A.為達(dá)到相穩(wěn)定性的本發(fā)明寬限定
范圍 0.1 2.5
B.為在該組合物中達(dá)到良好的流變
學(xué)和美學(xué)性能的優(yōu)選范圍 0.2 2.0
C.當(dāng)使用磺酸鹽和羧酸鹽抗衡離子
的混合物時,為保持相穩(wěn)定性和
達(dá)到最佳流變學(xué)和美學(xué)性能的較
優(yōu)選的范圍 0.8 1.8
D.當(dāng)僅使用磺酸鹽抗衡離子時,為
保持相穩(wěn)定性和達(dá)到最佳流變學(xué)
和美學(xué)性能的較優(yōu)選范圍 0.2 1.0
如上所述，為保持所述的相穩(wěn)定性和流變學(xué)和美學(xué)性能，本發(fā)明組合物中的游離胺的最大限定量是最重要的。游離胺的最小量具有另一重要意義。
本發(fā)明另外的優(yōu)點(diǎn)表示于下述表中。
增稠劑的粘彈性有利于將異常的流動性能提供給洗滌組合物。彈性引起在注入的末端物流分開并急速返回該容器中，而不是形成漿狀物流。此外，彈性流體顯得比它們的粘度所顯示的更粘?？梢允褂媚軌蜻M(jìn)行振動或控制應(yīng)力蠕變的測定的儀器，以便確定粘度。可直接測定某些參數(shù)(參見Hoffmann和Rehage，Surfactant Science Series，1987，Vol.22，299-239和EP204，472)，或?qū)⑵溆媚Ｐ陀嬎恪Ｔ黾铀沙跁r間表明提高了彈性，但彈性可通過增加對流動的阻力來調(diào)節(jié)。因為靜態(tài)剪切模量是對流動的阻力的量度，所以，使用松弛時間(Tau)與靜態(tài)剪切模量(GO)的比值來測定相對彈性。Tau和GO可以使用Maxwell模型由振動數(shù)據(jù)來計算。Tau也可對于最大的損失模量取頻率的倒數(shù)來計算。然后用復(fù)數(shù)粘度除以Tau便得到GO。為了得到完全有利的粘彈性的增稠劑，Tau/GO(相對彈性)應(yīng)大于約0.03sec/Pa。
某些消費(fèi)者不喜歡出現(xiàn)彈性流動性能，因此，對某些產(chǎn)品來說，應(yīng)將該彈性降至最小。已經(jīng)實(shí)驗測定，用Tau/GO小于約0.5sec/Pa的溶液，通常得到消費(fèi)者令人滿意的接受，雖然可配制高得多的相對彈性。可通過改變抗衡離子和季銨化合物的種類和濃度和通過調(diào)節(jié)抗衡離子和季銨化合物的相對濃度來改變相對彈性。
對于游離胺的限定正如上述表Ⅲ中所概述的那樣，下面列出的表Ⅳ表示了與表Ⅰ和表Ⅱ相似的組合物的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，同時更進(jìn)一步說明了相穩(wěn)定性。
表Ⅳ-穩(wěn)定性數(shù)據(jù)
表Ⅳ-穩(wěn)定性數(shù)據(jù)(續(xù))
aCETAC＝十六烷基三甲基銨氯化物
b游離胺＝以CETAC wt.%表示的伯、仲和/或叔胺。
cSXS＝二甲苯磺酸鈉。
d4-CBA＝對氯苯甲酸的鈉鹽。
如上所示，表Ⅳ中所表示的物質(zhì)是對表Ⅰ和Ⅱ的制劑的補(bǔ)充，因為它涉及的是同種組合物。表Ⅳ提供了本發(fā)明的不同組合物在各種溫度下的相穩(wěn)定性制劑。當(dāng)然，在表Ⅳ中，相穩(wěn)定性是本發(fā)明令人滿意的結(jié)果的主要指標(biāo)。
從表Ⅳ也可以看出，關(guān)于相穩(wěn)定性和如下所述的所需的流變學(xué)性能的類似結(jié)果也可用表Ⅰ和表Ⅱ中的制劑來達(dá)到。雖然那些制劑的數(shù)據(jù)不包括游離胺數(shù)據(jù)，但是，認(rèn)為可由表Ⅳ的數(shù)據(jù)外推以支持表Ⅰ和Ⅱ中的組合物的具有相應(yīng)的游離胺限定量的類似結(jié)果，在沒有特定包括游離胺數(shù)據(jù)的下述其他表中也是如此。
表Ⅴ提供了如表Ⅳ所列的本發(fā)明的類似組合物的流變學(xué)數(shù)據(jù)。
表Ⅴ-流變學(xué)數(shù)據(jù)
表Ⅴ-流變學(xué)數(shù)據(jù)(續(xù))
aCETAC＝十六烷基三甲基銨氯化物。
b游離胺＝伯、仲和/或叔胺(以CETAC的重量%計)。
cSXS＝二甲苯磺酸鈉
d4-CBA＝對氯苯甲酸的鈉鹽
e粘度(厘泊)
fTau＝松弛時間(秒)
gGO＝剪切模量(帕斯卡)
hTau/GO＝松弛時間比剪切模量＝彈性參數(shù)
i輸送率＝產(chǎn)物通過靜水的百分?jǐn)?shù)
jPa＝帕斯卡
如上所示，表Ⅳ和Ⅴ中所列的數(shù)據(jù)也可推廣用于本文其他表中所列舉的組合物，因此就游離胺含量的限定而論，本發(fā)明組合物的所需相穩(wěn)定性和流變學(xué)性能進(jìn)一步說明于圖Ⅰ和Ⅱ中。
表Ⅵ顯示了組合物對流變學(xué)和相應(yīng)的排水裝置的洗滌性能的作用，該排水裝置的洗滌性能由兩個參數(shù)測定(1)輸送率;和(2)流量。輸送率用下述方法測定，即在73°F下將20mL組合物注入到80mL靜水中，然后測定被輸送的未稀釋產(chǎn)物的量。流量是這樣測定的，即將100mL組合物注入并通過直徑3.2cm的第230號US目篩子，并記錄通過篩子的時間。0%的輸送率表示僅有稀釋的產(chǎn)物(即使有，也很少)到達(dá)了阻塞物;100%的輸送率表示所有的產(chǎn)物(基本上未稀釋的)到達(dá)了阻塞物。流變學(xué)性能是用一種Bolin VOR流變儀于77°F下在振蕩模中測定的。粘度是外推到0赫茲的同相分量。松弛時間Tau和靜態(tài)剪切模量GO是用麥克斯韋模型計算的。如前所述，Tau/GO的比值假定是相對彈性的測定。
表Ⅵ-組合物對流變學(xué)和排水裝置打通劑的性能的作用
表Ⅵ-組合物對流變學(xué)和排水裝置打通劑的性能的作用(續(xù))
表Ⅵ-組合物對流變學(xué)和排水裝置打通劑的性能的作用(續(xù))
表Ⅵ-組合物對流變學(xué)和排水裝置打通劑的性能的作用(續(xù))
表Ⅵ-組合物對流變學(xué)和排水裝置打通劑的性能的作用(續(xù))
CETAC＝十六烷基三甲基銨氯化物
SXS＝二甲苯磺酸鈉
CBA＝4-氯苯甲酸
NA＝1-萘甲酸
BA＝苯甲酸
TA＝4-甲基苯甲酸
所有的配方都含有5.8%(重量)次氯酸鈉NaOCl，4.55%(重量)氯化鈉，0.25%(重量)碳酸鈉，1.5%(重量)氫氧化鈉和0.113%(重量)硅酸鈉(SiO/Na2O＝3.22)。
本發(fā)明粘彈性組合物顯示了顯著地不同于現(xiàn)有技術(shù)的組合物，其中所述的彈性，而不是簡單的粘度，是本發(fā)明成功的關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)配制成排水裝置的洗滌劑時，粘彈性增稠劑提供了意想不到的優(yōu)點(diǎn)，因為彈性組分與溶液結(jié)合在一起，其在完全沒有稀釋的情況下通過靜水，并將高百分?jǐn)?shù)的活性組分輸送給阻塞物。彈性溶液比相同粘度的純粘性溶液產(chǎn)生更高的活性組分的輸送率，即使溶液的粘度低也是如此。因此，只具有粘度將不產(chǎn)生好的性能，但是只具有彈性和是彈性的并具有一定粘度的溶液將產(chǎn)生極好的性能。因此，這種純粘性溶液不會達(dá)到其最高的輸送率，除非粘度非常高(高于約1000cP)。這樣就存在其他問題，包括在低溫下難以分散、滲入到阻塞物中較差、消費(fèi)者不愿接受和達(dá)到這種高粘度而所需的高成本。該彈性也增加了通過多孔或部分阻塞物的滲透時間，并意想不到地提高了打通排水裝置的組合物的效果。
表Ⅶ進(jìn)行了5種制劑的性能與流變學(xué)性能的比較一種未增稠的對照物，一種肌氨酸鹽非粘彈性增稠制劑，一種表面活性劑和皂的弱粘彈性制劑，和兩種本發(fā)明的粘彈性制劑。輸送率和流量參數(shù)如表Ⅳ中測定。
表Ⅶ-性能與流變學(xué)
表Ⅶ-性能與流變學(xué)(續(xù))
b產(chǎn)物通過靜水到阻塞物的百分?jǐn)?shù)。在73°F下將20mL產(chǎn)物注入到80mL靜水中。
c在73°F下產(chǎn)物通過3.2cm直徑230US目篩子的流量。
d未測定。
表Ⅶ-性能與流變學(xué)(續(xù))
表Ⅶ-性能與流變學(xué)(續(xù))
1月桂酰肌氨酸鈉
2Dow Chemical Co.的商標(biāo)產(chǎn)物，含有丙烯酸和乙烯的共聚物所有配方含有4.5-6.0%(重量)次氯酸鈉，1.2-1.8%(重量)氫氧化鈉和0.1-1.1%(重量)硅酸鈉(Sio2/Na2O＝3.22)
MDMAO＝十四烷基二甲基胺氧化物
CETAC＝十六烷基三甲基銨氯化物
4-CBA＝4-氯苯甲酸
SXS＝二甲苯磺酸鈉
SLS＝十二烷基硫酸鈉
SLES＝月桂基醚(3)硫酸鈉
從表Ⅶ可以看出配方1和2(不具有粘彈性)具有非常低的輸送值和高的流量，即使配方2適度地增稠也是如此。上表的配方顯示出，在Tau/GO值約0.03或更大的情況下，達(dá)到的輸送率優(yōu)選大于約50%，更優(yōu)選大于約70%，最優(yōu)選大于約90%。因此，優(yōu)選相對彈性大于約0.03秒/Pa，更優(yōu)選大于約0.05秒/Pa的值，最優(yōu)選的相對彈性大于約0.07秒/Pa。優(yōu)選的流量為小于約150mL/分，更優(yōu)選小于約100mL/分。從表Ⅵ和表Ⅶ也可以看出，組合物的相對彈性(而不是粘度)是排水裝置打通劑的性能的關(guān)鍵。例如，比較表Ⅶ中的配方3和4顯示出，盡管配方4的粘度僅是配方3粘度的約一半，并且配方4具有稍高的相對彈性，但配方4的工作性能比配方3好得多。表Ⅵ中的配方15和17也顯示出，只要存在足夠的相對彈性，低粘度配方可顯示出好的打通排水裝置的性能。
應(yīng)注意本文所述的粘度是剪切粘度，即通過對垂直于應(yīng)力向量的流動的阻力來測定的粘度。然而，最準(zhǔn)確地定義本發(fā)明流變學(xué)的參數(shù)是拉伸粘度，即對沿應(yīng)力向量的流動的單軸向阻力。因為直接測定本文所述溶液中的拉伸粘度的方法還沒有得到，所以用相對彈性參數(shù)(Tau/GO)作為近似值。應(yīng)注意，如果測定拉伸粘度的方法成為可能，那么，可用這種方法進(jìn)一步定義本發(fā)明的范圍。
當(dāng)組合物密度比水大，并能使其滲入靜水時，就能獲得本發(fā)明排水裝置的洗滌組合物的粘彈性流變學(xué)的最大利益。當(dāng)用于具有多孔或部分阻塞物的排水裝置時，雖然低密度組合物仍能從粘彈性流變學(xué)得到利益，但是當(dāng)組合物的密度大于水時，則可以得到全部利益。在許多情況下，不需增稠物質(zhì)就可達(dá)到該密度，例如，在含有次氯酸鈉的制劑中，足夠的氯化鈉與次氯酸鹽一起存在以得到大于水的密度。當(dāng)需要增大密度時，優(yōu)選加入鹽如氯化鈉，其加入量為0至約20%。
洗滌活性組分是適合于打通排水裝置的酸、堿、溶劑、氧化物、還原劑、酶、表面活性劑或硫代有機(jī)化合物，或其混合物。這類物質(zhì)包括前面所述的第一實(shí)施方案中的那些物質(zhì)，這些物質(zhì)或是通過與阻塞物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而將其分裂，或是通過例如吸附、吸收、溶解、或加熱(即熔化油脂)與阻塞物發(fā)生物理相互作用而使阻塞物更溶于水或更分散，或是通過酶催化反應(yīng)而分裂阻塞物或使阻塞物更溶于水或更分散。特別適合的物質(zhì)是堿金屬氫氧化物和次氯酸鹽。上述物質(zhì)的混合物也是適合的。排水裝置打通劑也可含有各種本領(lǐng)域公知的添加劑，其包括緩蝕劑、染料和香料。
排水裝置的洗滌制劑的優(yōu)選實(shí)例包括
(a)具有至少一種C12烷基的烷基季銨化合物;
(b)磺酸鹽抗衡離子;
(c)堿金屬氫氧化物;
(d)堿金屬硅酸鹽;
(e)堿金屬碳酸鹽;
(f)堿金屬次氯酸鹽;和
(g)約0.2至約1.0%游離胺(季銨表面活性劑的重量%)。
排水裝置的洗滌制劑的另一個優(yōu)選實(shí)例包括
(a)具有至少一種C12烷基的烷基季銨化合物;
(b)混合的磺酸鹽和羧酸鹽抗衡離子;
(c)堿金屬氫氧化物;
(d)堿金屬硅酸鹽;
(e)堿金屬碳酸鹽;
(f)堿金屬次氯酸鹽;和
(g)約0.8至約1.8%游離胺(季銨表面活性劑的重量%)。
上述兩種實(shí)例中的組分(a)和(b)包括粘彈性增稠劑，并且是前面所述的第一實(shí)施方案中的物質(zhì)。堿金屬氫氧化物優(yōu)選氫氧化鉀或氫氧化鈉，并且存在量在約0.5和20%之間。優(yōu)選的堿金屬硅酸鹽是具有式M2O(SiO)n的硅酸鹽，其中M是堿金屬，n在1和4之間，優(yōu)選的M是鈉，且n是2.3。堿金屬硅酸鹽的存在量為約0至5%。優(yōu)選的堿金屬碳酸鹽是碳酸鈉，其量在約0和5%之間。次氯酸鹽的存在量為約1至10.0%，優(yōu)選約4至8.0%。
在第一種硬表面洗滌實(shí)施方案中，提供了一種粘彈性次氯酸鹽洗滌組合物，其在水溶液中包括
(a)次氯酸鹽漂白物質(zhì);
(b)季銨化合物;
(c)磺酸鹽抗衡離子;和
(d)0.2-1.0%游離胺(季銨表面活性劑的重量%)。
在另一個硬表面洗滌實(shí)施方案中，提供了一種粘彈性次氯酸鹽洗滌組合物，其在水溶液中包括
(a)次氯酸鹽漂白物質(zhì);
(b)季銨化合物;
(c)混合的磺酸鹽和羧酸鹽抗衡離子;和
(d)0.8-1.8游離胺(季銨表面活性劑的重量%)。
該溶液是清徹透明的，并可具有比本技術(shù)領(lǐng)域的粘彈性溶液更高的粘度。因為增稠是更有效的，則需要較少的表面活性劑來達(dá)到這個粘度，并且組合物的化學(xué)和物理穩(wěn)定性更好。較少的表面活性劑也得到了成本-效果更好的組合物。作為一種硬表面洗滌劑，粘彈性流變學(xué)性能防止組分物在水平方向分散，這樣有助于保護(hù)附近的漂白敏感表面。粘彈性也提供了有利的增稠體系，如增加了在非水平表面上的停留時間。通常，與次氯酸鹽(或離子強(qiáng)度的其它來源)一起使用的優(yōu)選的季銨化合物是具有12至18個碳烷基的烷基三甲基季銨化合物，最優(yōu)選的季銨化合物是CETAC。優(yōu)選的活性洗滌劑是次氯酸鹽，并且當(dāng)存在時，優(yōu)選的R1、R2和R3是較低級的烷基，甲基是更優(yōu)選的。在次氯酸鹽存在下，當(dāng)存在不大于約1.0%(重量)季銨表面活性劑時(雖然可使用高達(dá)約10%(重量)的季銨化合物)，組合物是最穩(wěn)定的。取代的苯甲酸優(yōu)選作為抗衡離子，其中4-氯苯甲酸是更優(yōu)選的。在漂白劑存在下，應(yīng)避免抗衡離子上有羥基、氨基和羰基取代基。表Ⅷ顯示了次氯酸鹽和具有抗衡離子混合物的各種制劑的粘度穩(wěn)定性。
表Ⅷ-在120°F下的穩(wěn)定性
表Ⅷ-在120°F下的穩(wěn)定性(續(xù))
表Ⅷ-在120°F下的穩(wěn)定性(續(xù))
表Ⅷ-在120°F下的穩(wěn)定性(續(xù))
4-CBA=4-氯苯甲酸
4-CBSA=4-氯苯磺酸
SXS=二甲苯磺酸鈉
2-CBA=2-氯苯甲酸
BSA=苯磺酸
NA=萘甲酸
SA=水楊酸
4-NBA=4-硝基苯甲酸
BA=苯甲酸
所有配方含有5.2-5.8%(重量)次氯酸鈉，1.6-1.8%(重量)氫氧化鈉，約4-5%(重量)氯化鈉，0.25%(重量)碳酸鈉和0.113%(重量)硅酸鈉(SiO2/Na2O＝3.22)。
于72-76°F，用Brookfield旋轉(zhuǎn)粘度計型號LVTD，使用＃2測量桿在30rpm下來測定粘度。
漂白劑的來源可選自各種產(chǎn)生次氯酸鹽的物質(zhì)，例如，選自次鹵酸鹽、鹵代胺、鹵代亞胺、鹵代酰亞胺和鹵代酰胺的堿金屬和堿土金屬鹽的鹵素漂白劑，所有這些物質(zhì)被認(rèn)為就地產(chǎn)生了次鹵漂白物質(zhì)。雖然次溴酸鹽也是合適的，但是次氯酸鹽和在水溶液中產(chǎn)生次氯酸鹽的化合物是優(yōu)選的。有代表性的產(chǎn)生次氯酸鹽的化合物包括鈉、鉀、鋰和鈣的次氯酸鹽、氯化磷酸三鈉十二水合物、鉀和鈉的二氯異氰尿酸鹽和三氯氰尿酸。適用的有機(jī)漂白劑的來源包括雜環(huán)N-溴代和N-氯代酰亞胺，例如三氯代氰尿酸和三溴代氰尿酸、二溴代和二氯代氰尿酸和它們的鉀和鈉鹽，N-溴化和N-氯化琥珀酰亞胺，丙二酰亞胺，鄰苯二甲酰亞胺和萘二甲酰亞胺。適合的漂白劑還有乙內(nèi)酰胺，例如二溴和二氯二甲基乙內(nèi)酰胺、氯溴二甲基乙內(nèi)酰胺、N-氯硫酰胺(鹵代酰胺)和氯代胺(鹵代胺)。本發(fā)明特別優(yōu)選的是具有化學(xué)式為NaOCl的次氯酸鈉，其量為約0.1%(重量)至約15%(重量)，更優(yōu)選為0.2%至10%，最優(yōu)選為約2.0%至6.0%。
有利的是，粘彈性增稠劑不被離子強(qiáng)度減弱，并且對增稠也不需要離子強(qiáng)度。令人意外的是，本發(fā)明的粘彈性組合物是相穩(wěn)定的，并在含有大于約0.5%(重量)可離子化鹽(例如氯化鈉和次氯酸鈉)，相應(yīng)的離子強(qiáng)度為約0.09克離子/千克溶液的溶液中保持其流變學(xué)性能。令人意外的是，組合物的流變學(xué)性能在可離子化鹽的量為約5和20%，相應(yīng)的離子強(qiáng)度為約1-4克離子/千克下保持穩(wěn)定。希望的是，粘彈性流變學(xué)性能甚至在離子強(qiáng)度為至少約6克離子/千克下也會保持穩(wěn)定。
表Ⅸ顯示了鹽對本發(fā)明的含次氯酸鹽的組合物的粘度和相穩(wěn)定性的作用。
表Ⅸ
重量%
配方 1 2 3 4
CETAC 0.50 0.50 0.50 0.50
4-氯苯甲酸 0.13 0.13 0.13 0.13
二甲苯磺酸鈉 0.32 0.32 0.32 0.32
次氯酸鈉 5.80 5.80 5.80 5.80
氫氧化鈉 1.75 1.75 1.75 1.75
硅酸鈉 0.11 0.11 0.11 0.11
(SiO2/Na2O=3.22)
碳酸鈉 0.25 0.25 0.25 0.25
氯化鈉 4.55 5.80 7.05 9.55
離子強(qiáng)度,克離子/千克 2.42 2.71 3.00 3.61
粘度b,cP
3rpm 600 680 820 1120
30rpm 385 386 384 388
表Ⅸ(續(xù))
重量%
相數(shù) 1 2 3 4
10°F 1C 1C 1 1
30°F 1 1 1 1
100°F 1 1 1 1
125°F 2 1 1 1
a.包括由次氯酸鈉制得的鹽。
b.在72°F下，用Brookfield旋轉(zhuǎn)粘度計型號LVTD，使用＃2測量桿來測定粘度。
C＝混濁的。
任選組分
可加入緩沖劑和PH調(diào)節(jié)劑來調(diào)節(jié)或保持PH。緩沖劑的實(shí)例包括堿金屬磷酸鹽、多磷酸鹽、焦磷酸鹽、三磷酸鹽、四磷酸鹽、硅酸鹽、偏硅酸鹽、多硅酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物和其混合物。某些鹽，例如堿土金屬磷酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物等也可作為緩沖劑。像硅鋁酸鹽(沸石)、硼酸鹽、鋁酸鹽和抗漂白有機(jī)物如葡糖酸鹽、琥珀酸鹽、馬來酸鹽和其堿金屬鹽這類物質(zhì)也適合用作緩沖劑。這些緩沖劑的作用是保持本發(fā)明的PH范圍，使其可與洗滌活性組分相一致，這取決于具體情況。PH的控制是有必要的，以保持洗滌活性組分的穩(wěn)定性，并保持抗衡離子以陰離子形式存在。在第一種情況下，洗滌活性組分如次氯酸鹽被保持在大于約PH10，優(yōu)選大于或約PH12。另一方面，抗衡離子通常不需要PH大于約8，可以低至PH5-6，基于強(qiáng)酸的抗衡離子可以允許甚至更低的PH值。包括與漂白劑一起本來存在的和任一加入的緩沖劑的總量可由約0.0%變至25%。
本發(fā)明的組合物可配制成包括這樣的組分，如香料、著色劑、增白劑、溶劑、螯合劑和助洗劑，這些組分提高了組合物的性能、穩(wěn)定性或美學(xué)上的要求。約0.01%至約0.5%的香料如市場上可買到的那些香料(來自International Flavors and Fragrance，Inc.)可包含在第一、第二或第三實(shí)施方案中的任一組合物中?？砂ㄉ倭咳玖虾蜕稀Ｈ呵嗌?UMB)和酞菁銅是廣泛用作色料的實(shí)例，它們可加入到本發(fā)明的組合物中?？蛇x擇性地加入的適合助洗劑包括碳酸鹽、磷酸鹽和焦磷酸鹽，例舉的這些助洗劑的作用是本技術(shù)領(lǐng)域已知的，即降低水溶液中游離鈣或鎂離子的濃度。某些前面提到的緩沖劑物質(zhì)例如碳酸鹽、磷酸鹽、膦酸鹽、聚丙烯酸鹽和焦磷酸鹽也可起到助洗劑作用。
雖然對目前這些優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行了描述，當(dāng)然，上述公開內(nèi)容并不理解為限制本發(fā)明。在本技術(shù)領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員閱讀上述公開內(nèi)容后，無疑，對其將存在各種改進(jìn)和改變。因此，企圖是，將附加的權(quán)利要求書理解為包括所有這些改進(jìn)和改變都將落入本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)，同時也可作為本發(fā)明的典型實(shí)例。
權(quán)利要求
1、一種具有粘彈性流變學(xué)性能的增稠洗滌組合物，其在水溶液中包括
(a)活性洗滌化合物，以洗滌有效量存在；
(b)粘彈性增稠體系，其主要由下述物質(zhì)組成
(ⅰ)季銨化合物；
(ⅱ)選自烷基和芳基羧酸鹽、烷基和芳基磺酸鹽、硫酸化烷基和芳基醇和其混合物的有機(jī)抗衡離子；和
(c)游離胺，其是伯，仲或叔胺，且其中該游離胺在組合物中的存在量為約0.1-2.5%(重量)(基于季銨化合物)。
2、權(quán)利要求1的增稠洗滌組合物，其中游離胺為洗滌組合物中季銨化合物的約0.2-2.0%(重量)。
3、權(quán)利要求1的增稠洗滌組合物含有至少一種含羧酸鹽和至少一種含磺酸鹽或硫酸鹽的抗衡離子，其中游離胺為洗滌組合物中季銨化合物的約0.8-1.8%(重量)。
4、權(quán)利要求1的增稠洗滌組合物，其中有機(jī)抗衡離子選自烷基和芳基磺酸鹽、硫酸化的烷基和芳基醇和其混合物，其中游離胺為洗滌組合物中季銨化合物的約0.2-1.0%(重量)。
5、權(quán)利要求1的增稠洗滌組合物，其中季銨化合物選自具有下述結(jié)構(gòu)式的化合物
(c)其混合物;
其中R1、R2和R3是相同的或不同的，并且它們是甲基、乙基、丙基、異丙基或芐基，R4是C12-18烷基，R5是C12-18烷基。
6、權(quán)利要求1的組合物，其中活性洗滌化合物選自酸、堿、氧化劑、還原劑、溶劑、酶、洗滌劑、硫代有機(jī)化合物和其混合物。
7、權(quán)利要求1的組合物，其中季銨化合物是具有14-18個碳烷基的烷基三甲基季銨化合物，且有機(jī)抗衡離子是芳基羧酸鹽或芳基磺酸鹽，或其混合物。
8、權(quán)利要求1的組合物，其中組合物具有大于約0.03秒/Pa的相對彈性。
9、權(quán)利要求8的組合物，其中組分(a)存在量為約0.05%至50%;組分(b)存在量為約0.2至20.0%。
10、一種增稠粘彈性的打通排水裝置的組合物，其在水溶液中包括
(a)打通排水裝置的活性組分;
(b)粘彈性增稠體系，其由下述物質(zhì)組成
(ⅰ)季銨化合物;
(ⅱ)選自烷基和芳基羧酸鹽、烷基和芳基磺酸鹽、硫酸化烷基和芳基醇和其混合物;和
(c)游離胺，其是伯，仲或叔胺，其中游離胺在組合物中的存在量為季銨化合物的約0.1-2.5%(重量)。
11、權(quán)利要求10的增稠粘彈性的打通排水裝置的組合物，其中游離胺是洗滌組合物中季銨化合物的約0.2-2.0%(重量)。
12、權(quán)利要求10的增稠粘彈性的打通排水裝置的組合物，其含有混合的羧酸鹽和磺酸鹽抗衡離子，且其中游離胺是洗滌組合物中季銨化合物的約0.8-1.8%(重量)。
13、權(quán)利要求10的增稠粘彈性的打通排水裝置的組合物，其僅含有磺酸鹽抗衡離子，且其中游離胺是洗滌組合物中季銨化合物的約0.2-1.0%(重量)。
14、權(quán)利要求10的增稠粘彈性的打通排水裝置的組合物，其中季銨化合物選自具有下述結(jié)構(gòu)的化合物
(c)其混合物;
其中R1、R2和R3是相同的或不同的，并且它們是甲基、乙基、丙基、異丙基或芐基，R4是C12-18烷基，和R5是C12-18烷基。
15、權(quán)利要求10的組合物，其中該組合物具有大于約50%的輸送率，該輸送率是通過將第一數(shù)量的組合物注入到第二數(shù)量的靜水中，然后測定被輸送的未稀釋的產(chǎn)物的量來測定的。
16、一種增稠粘彈性的打通排水裝置的組合物，其在水溶液中包括
(a)堿金屬氫氧化物;
(b)堿金屬次氯酸鹽;
(c)具有下述結(jié)構(gòu)式的季銨化合物
其中R1、R2和R3是相同的或不同的，并且它們是甲基、乙基、丙基、異丙基或芐基，R4是C12-18烷基;和
(d)有機(jī)抗衡離子，其選自烷基和芳基羧酸鹽、烷基和芳基磺酸鹽、硫酸化的烷基和芳基醇和其混合物;并且條件是組合物中存在的游離胺的量不多于季銨化合物的約2.5%(重量)。
17、權(quán)利要求16的增稠粘彈性的打通排水裝置的組合物，其包括約0至約5%(重量)的堿金屬硅酸鹽，和約0至約5%(重量)的堿金屬碳酸鹽。
18、權(quán)利要求16的增稠粘彈性的打通排水裝置的組合物，其中組合物具有大于約0.03秒/Pa的相對彈性，大于水的密度和至少約20cP的粘度。
19、權(quán)利要求16的組合物，其中組分(a)的存在量為約0.5至20%(重量);組分(b)的存在量為約2至30%(重量);且游離胺的存在量小于組合物中季銨化合物的約2.0%(重量)。
20、一種增稠粘彈性的次氯酸鹽組合物，其在水溶液中包括
(a)產(chǎn)生次氯酸鹽的物質(zhì)，存在量為足以產(chǎn)生漂白有效量的次氯酸鹽;和
(b)包括季銨化合物的增稠有效量的粘彈性增稠體系，季銨化合物選自
(ⅲ)其混合物;
其中R1、R2和R3是相同的或不同的，并且它們是甲基、乙基、丙基、異丙基或芐基，R4是C12-18烷基，和R5是C14-18烷基;并且有機(jī)抗衡離子選自磺酸鹽或硫酸鹽、C2-10烷基羧酸鹽、芳基羧酸鹽、C2-10烷基醇和其混合物;其中組合物中存在的游離胺的量不多于季銨化合物的約2.5%(重量)。
21、權(quán)利要求20的組合物，其中該組合物具有大于約0.03秒/Pa的相對彈性，和至少約20cP的粘度。
22、權(quán)利要求20的組合物，其中組分(a)的存在量為約0.1至15%(重量);組分(b)的存在量為約0.11至20%(重量);化合物(c)的存在量為約0.01至10%(重量)，且季銨化合物與有機(jī)抗衡離子的摩爾比在約12∶1和1∶6之間。
23、一種用于洗滌由排水裝置管線中的有機(jī)物質(zhì)引起的阻塞物的方法，該方法包括
(a)將打通排水裝置的組合物引入到具有有機(jī)阻塞物的排水裝置管線中，該打通排水裝置的組合物包括打通排水裝置的活性組分和含有季銨化合物、有機(jī)抗衡離子和游離胺的粘彈性增稠表面活性劑組合物，該游離胺的存在量不多于季銨化合物的約2.5%，其中打通排水裝置的組合物具有大于約0.03秒/Pa的相對彈性;
(b)使組合物保持與有機(jī)阻塞物接觸并同時進(jìn)行反應(yīng);和
(c)沖洗掉組合物和阻塞物。
24、權(quán)利要求23的方法，其中打通排水裝置的活性組分選自酸、堿、氧化劑、還原劑、溶劑、酶、洗滌劑、硫代有機(jī)化合物及其混合物。
25、權(quán)利要求23的方法，其中打通排水裝置的組合物具有大于約50%的輸送率，該輸送率是通過將第一數(shù)量的組合物注入到第二數(shù)量的靜水中，然后測定被輸送的未稀釋的產(chǎn)物的量來測定的。
26、權(quán)利要求23的方法，其中季銨化合物選自具有下述結(jié)構(gòu)的化合物
(c)其混合物;
其中R1、R2和R3是相同的或不同的，并且它們是甲基、乙基、丙基、異丙基或芐基，R4是C12-18烷基，和R5是C12-18烷基;有機(jī)抗衡離子選自烷基和芳基羧酸鹽、烷基和芳基磺酸鹽、硫酸化烷基和芳基醇和其混合物。
27、權(quán)利要求24的方法，其中所述的組合物包括
(a)0.5至20%(重量)堿金屬氫氧化物;
(b)1至10%(重量)堿金屬次氯酸鹽;
(c)0至5%(重量)堿金屬硅酸鹽;
(d)0至5%(重量)堿金屬碳酸鹽;
(e)0.1至10%(重量)季銨化合物;
(f)0.01至10%(重量)抗衡離子;和
(g)高達(dá)2.0%(重量)游離胺(基于季銨化合物)。
28、權(quán)利要求23的方法，其中組合物具有小于約1000cP的粘度。
29、權(quán)利要求23的方法，其中抗衡離子是至少兩種分別選自烷基和芳基羧酸鹽及烷基和芳基磺酸鹽的混合物;游離胺的存在量不大于季銨化合物的約1.8%。
30、權(quán)利要求23的方法，其中抗衡離子是磺酸鹽;游離胺的存在量不大于季銨化合物的約1.0%。
全文摘要
一種增稠的含水洗滌組合物是粘彈性的，并用作打通排水裝置的組合物或用作在非水平表面上具有有效的洗滌停留時間的硬表面洗滌劑。在一種實(shí)施方案中，該組合物包括洗滌活性組分、季銨化合物和有機(jī)抗衡離子。在另一種實(shí)施方案中，該組合物的粘彈性性能有利地被用作排水裝置打通劑，其以最小程度的稀釋很快地滲入靜水中，以便將活性組分輸送給阻塞物。在這些實(shí)施方案和相應(yīng)的使用方法中，游離胺是根據(jù)在該組合物中季銨化合物的量而受到限定的，以便保持相穩(wěn)定性和達(dá)到進(jìn)一步提高組合物的流變學(xué)和美學(xué)性能。
文檔編號C11D1/62GK1084555SQ9211158
公開日1994年3月30日 申請日期1992年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月17日
發(fā)明者J·E·雷德, W·L·史密夫 申請人:克羅洛斯公司