專利名稱：具有觸變性質(zhì)的有色流凝清潔組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于硬表面清潔的包含漂白劑的粘稠液體組合物，更具體的是涉及包括漂白穩(wěn)定之顏料的組合物。
背景技術(shù)：
粘稠漂白組合物比非粘稠的漂白組合物具有更多的優(yōu)點(diǎn)。相比起來更粘、更稠的液體可粘附在垂直和傾斜的表面上更長的時(shí)間，或者說粘稠組合物的消毒活性對(duì)所使用區(qū)域的效果更大。
為使粘稠次氯酸鹽組合物具有可接受的保存期，就必須考慮堿金屬次氯酸鹽的分解速率以及該組合物的相特性。如所知曉的，堿金屬次氯酸鹽的降解可通過以下平衡式來表示許多常規(guī)增稠劑加速了次氯酸鹽的降解，因此在用于次氯酸鹽組合物中是有難題的。同樣，加入常規(guī)增稠劑和表面活性劑也是困難的，這是因?yàn)樗么温人猁}組合物會(huì)分離成兩相或更多相，在高溫時(shí)尤為如此。許多增稠劑本身在存在堿金屬次氯酸鹽時(shí)也是不穩(wěn)定的。所以，很難通過常規(guī)試劑和添加劑使次氯酸鹽組合物達(dá)到足夠的粘性，并使次氯酸鹽組合物具有可接受的穩(wěn)定性。
從商業(yè)和審美的角度看，還是希望提供包含漂白劑并帶有明顯顏色的粘稠組合物。漂白穩(wěn)定的顏料很少，這是因?yàn)橛袡C(jī)顏料在強(qiáng)氧化劑存在時(shí)會(huì)降解。
美國專利4,474,677(Foxlee)提出在含水的堿金屬次氯酸鹽組合物中使用某些鹵化銅酞菁顏料。雖然考慮到該類顏料是漂白穩(wěn)定的，但是顏料分子的緩慢降解釋放出銅，它可催化次氯酸鹽的降解。美國專利4,271,030(Brierley)描述了一種使用鈣皂絮凝劑的群青懸浮液。鈣皂絮凝劑的使用是不希望的，這是因?yàn)闈舛纫筝^高，需要達(dá)到組合物的50體積％，或者從清潔角度看會(huì)在硬表面上產(chǎn)生沉淀。美國專利4,952,333(Cramer)描述了使用聚合物的漂白增亮組合物，以將群青懸浮于乳化聚合物基質(zhì)中。但是該組合物由于其去污性差而對(duì)硬表面無效。美國專利4,917,814(MacIntyre)描述了使用鋁酸鈷，以染色粘稠的次氯酸鹽溶液。從懸浮性能看鈷顏料要優(yōu)于群青。雖然在此不作討論，但應(yīng)指出的是，在比MacIntyre所采用的溫度更高的溫度下，表面活性劑粘稠組合物將失去粘性，并使顏料沉降。在運(yùn)輸和儲(chǔ)存期間，最終產(chǎn)品需要在暴露于這些更高的溫度時(shí)的穩(wěn)定性。
發(fā)明概述本發(fā)明提供具有增強(qiáng)的流變性質(zhì)的粘稠次氯酸鹽組合物，該組合物可穩(wěn)定地懸浮無機(jī)顏料。該粘稠系統(tǒng)是表面活性劑和粘土的摻混物，所述粘土在低剪切速率下是流變性的，它有助于穩(wěn)定懸浮顏料，但是在更高剪切速率時(shí)則是觸變性的，使得產(chǎn)品可容易地由容器中分配，幫助清潔硬表面。從定義來看，流變性和觸變性是相反的流動(dòng)性質(zhì)。在一個(gè)流體中同時(shí)具有這兩種性質(zhì)是相當(dāng)有利的。
可使用的無機(jī)顏料的非限制性例子包括群青、鋁酸鈷藍(lán)、二氧化鈦和碳酸鈣。本發(fā)明主要是使用群青，之所以優(yōu)選它是因?yàn)樗^之于其他顏料的顧客吸引性、低毒性和色密度。
該組合物的性能如同高度結(jié)構(gòu)液體，并具有獨(dú)特的并且是出乎意料的流動(dòng)性質(zhì)。與其他結(jié)構(gòu)液體相比，即使在低的固形物含量時(shí)，低于組合物的10％，也會(huì)具有這些性質(zhì)。已知的其他結(jié)構(gòu)液體是液體衣物洗滌劑。該特性有助于解決顏料沉降的問題，但同時(shí)仍可保持稀薄流體的流動(dòng)性質(zhì)，這有助于如液體盥洗池清潔劑的產(chǎn)品達(dá)到良好的表面覆蓋率。該組合物還具有良好的相穩(wěn)定性和次氯酸鹽穩(wěn)定性。
本發(fā)明的組合物包括(a)堿金屬次氯酸鹽，優(yōu)選次氯酸鈉，(b)膨潤土，(c)具有一個(gè)10-16個(gè)碳原子的長鏈烷基和兩個(gè)低級(jí)烷基的叔胺氧化物，(d)堿金屬鹽，優(yōu)選氯化鈉，(e)pH穩(wěn)定劑，使pH在11或更高，(f)堿金屬C10-C16烷基肌氨酸鹽，(g)C10-C14直鏈烷基苯磺酸鹽，和(h)無機(jī)顏料，優(yōu)選群青。通過摻混粘土、表面活性劑和電解質(zhì)可實(shí)現(xiàn)以上所述的令人希望的流變性質(zhì)和相穩(wěn)定性。具體而言，叔胺氧化物(c)與烷基苯磺酸鹽(g)的摩爾比為約5∶1-約11∶1。不使用顏料(h)，可制得類似于本發(fā)明的有用的未染色組合物。
該組合物的粘性范圍是約200-約1000cps。優(yōu)選范圍是約300-500cps。
附圖簡述

圖1和2是表示本發(fā)明之優(yōu)選實(shí)施方案的流變性質(zhì)的圖。
圖3和4是表示根據(jù)本發(fā)明之組合物(圖3)的某些流變性質(zhì)以及沒有粘土的類似組合物(圖4)對(duì)比性質(zhì)的圖。
詳細(xì)描述本發(fā)明組合物是次氯酸鹽穩(wěn)定的、單一相的，與更稀的組合物相比是能夠更長時(shí)間地粘附在垂直或傾斜表面上的粘稠次氯酸鹽漂白組合物。該組合物是對(duì)污跡和臟物除去以及消毒有效的試劑。該組合物之高水平的次氯酸鹽穩(wěn)定性和單一溶液相特性使其具有可接受的儲(chǔ)存期。該組合物還包括在懸浮液中的有機(jī)顏料。在這些有色組合物中，顏色穩(wěn)定性，特別是在群青作為顏料時(shí)，是非常有利的。
堿金屬次氯酸鹽中的堿金屬優(yōu)選選自鋰、鉀或鈉。從成本和易得性看，次氯酸鈉是優(yōu)選的。堿金屬次氯酸鹽在制備過程中可產(chǎn)生其他的副產(chǎn)物，但不會(huì)對(duì)組合物產(chǎn)生負(fù)面影響。堿金屬次氯酸鹽的用量為約0.5wt％-10wt％，優(yōu)選為約1.0wt％-5.0wt％，更優(yōu)選約1.5wt％-3.0wt％。
膨潤土是在北美發(fā)現(xiàn)的膠體狀水合硅酸鋁土。其基本組成是蒙脫土(Al2O3.4SiO2.H2O)，而且通常含有鎂、鐵和碳酸鈣。膨潤土優(yōu)選用于本發(fā)明之組合物中，但其他相似結(jié)構(gòu)和/或性質(zhì)的粘土也可使用。膨潤土在組合物中的用量在約0.15wt％-1.5wt％，優(yōu)選約0.25wt％-1.0wt％。叔胺氧化物的結(jié)構(gòu)式為
其中，R1是包含約10-16個(gè)碳原子的烷基，R2和R3是包含1-3個(gè)碳原子的低級(jí)烷基。R1、R2和R3可以是直鏈的也可以是支鏈的；R1包含奇數(shù)或偶數(shù)個(gè)碳原子?？墒褂没旌湘滈L的胺氧化物，其可包含主要的一個(gè)或多個(gè)鏈長。優(yōu)選的是，叔胺氧化物選自十四烷基二甲基胺氧化物、十二烷基二甲基胺氧化物、以及它們的混合物。最優(yōu)選使用的是十四烷基二甲基胺氧化物。叔胺氧化物的用量優(yōu)選為約0.5wt％-2.5wt％，更優(yōu)選約0.9wt％-1.8wt％，最優(yōu)選約1.0wt％-1.5wt％。
堿金屬鹽可從許多水溶性堿金屬鹽及其混合物中選擇，其中堿金屬優(yōu)選為鋰、鉀或鈉，陰離子優(yōu)選為鹵離子(如氯、氟、溴和碘離子)。更優(yōu)選的堿金屬鹽是選自氯化鈉、氯化鋰、氯化鉀以及它們的混合物。從成本和易得性看，堿金屬鹽最優(yōu)選為氯化鈉，而且可以各種量使用，以降低次氯酸鹽的降解，只是限于避免出現(xiàn)溶液中的鹽析出(此時(shí)表面活性劑變得不溶于水)。在使用氯化鈉時(shí)，優(yōu)選使用量為約0.25wt％-2.0wt％，更優(yōu)選約0.5wt％-1.5wt％。
堿金屬氫氧化物是優(yōu)選的包括在組合物中的pH穩(wěn)定劑，但是也可使用各種的pH穩(wěn)定劑，只要對(duì)組合物的穩(wěn)定性和粘性沒有負(fù)面影響即可?？墒褂玫钠渌鹥H穩(wěn)定劑例如包括碳酸鹽緩沖劑。優(yōu)選氫氧化物的堿金屬可以是鋰、鉀或鈉。由于成本和易得性，氫氧化鈉和氫氧化鉀是特別優(yōu)選的pH穩(wěn)定劑，而氫氧化鈉是最優(yōu)選的。包括在組合物中的堿金屬氫氧化物量是有效調(diào)節(jié)組合物的pH至少為11、更優(yōu)選為12-13.5、最優(yōu)選為12-13的量。
堿金屬烷基肌氨酸鹽可用以下結(jié)構(gòu)式表示
其中，R4是支鏈或直鏈C10-C16烷基，M是堿金屬陽離子(如鋰、鉀或鈉)。月桂?；“彼徕c是最優(yōu)選的。堿金屬烷基肌氨酸鹽的使用量優(yōu)選為約0.10wt％-0.75wt％，更優(yōu)選約0.12wt％-0.60wt％，最優(yōu)選約0.15wt％-0.30wt％。
堿金屬C10-C14直鏈烷基苯磺酸鹽優(yōu)選是其中堿金屬為鉀、鋰或鈉。最優(yōu)選使用的是十二烷基苯磺酸鈉。磺酸鹽的優(yōu)選使用量是約0.08wt％-0.8wt％，更優(yōu)選為0.1wt％-0.5wt％，最優(yōu)選為0.15wt％-0.40wt％。
在這些有色組合物中，優(yōu)選的顏料是群青，其是無機(jī)硅酸鹽。雖然該物質(zhì)對(duì)次氯酸鹽氧化是惰性的，而且不會(huì)催化次氯酸鹽的分解反應(yīng)，但它是不溶性的，需要懸浮于次氯酸鹽溶液中。該懸浮液不能僅通過將群青顆粒分散在次氯酸鹽溶液中來制得，這是因?yàn)樵擃伭系拿芏葹?.35，而且即使是非常細(xì)的顆粒也會(huì)沉降。本發(fā)明之組合物中使用的增粘系統(tǒng)給群青顏料顆粒提供了優(yōu)異的懸浮作用。群青在本發(fā)明之組合物中的使用量為約0.01wt％-0.50wt％，優(yōu)選為約0.05wt％。
叔胺氧化物與堿金屬無機(jī)苯磺酸鹽的摩爾比應(yīng)在約5∶1-約11∶1的范圍內(nèi)。優(yōu)選的是，該摩爾比為6∶1-10∶1，更優(yōu)選為7∶1-9∶1。
該組合物給堿金屬次氯酸鹽漂白劑提供了更高的粘度，并同時(shí)提供了商業(yè)上可接受的有色組合物，該組合物的顏色穩(wěn)定性是優(yōu)異的。雖然并不希望與任何特殊的理論聯(lián)系在一起，但據(jù)信主要的相互作用是在組合物中的粘土與胺氧化物之間。在以下的優(yōu)選實(shí)施方案中，粘土、氯化鈉和氫氧化鈉溶液的組合使粘土顆粒產(chǎn)生邊-面結(jié)構(gòu)排列。一些胺氧化物通過離子和立體相互作用達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用?；撬猁}和肌氨酸鹽表面活性劑與其余的胺氧化物結(jié)合，形成有機(jī)結(jié)構(gòu)或者提高粘性的膠束。進(jìn)一步的理論是，這些膠束與粘土結(jié)構(gòu)相互作用，產(chǎn)生了組合物的獨(dú)特流變特性。
本發(fā)明提供了商業(yè)上有利的有色增稠系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有觸變性，特別易于從噴霧容器中分配出。使用該增稠系統(tǒng)的清潔產(chǎn)品具有足夠高的靜止粘度，使無機(jī)顏料顆粒穩(wěn)定在懸浮液中。
參考實(shí)施例將更好地理解本發(fā)明，這些實(shí)施例只用于說明，而非用于限制。
實(shí)施例1制備藍(lán)色的手表面清潔劑，其具有以下組份，所有百分?jǐn)?shù)都是重量百分?jǐn)?shù)。組份膨潤土(Gelwhite H) 1.00％群青 0.05％氯化鈉 1.00％氫氧化鈉 2.50％十四烷基二甲基胺氧化物 5.60％次氯酸鈉 2.50％十二烷基苯磺酸鈉 0.72％月桂酰基肌氨酸鈉 1.00％香料 0.065％去離子水 平衡至100％通過以下方法制備該清潔組合物在主容器(1)中使用均化器將Gelwhite H--一種蒙脫土(Southern Clay Products)分散在水中，直至粘土被完全水合，然后在劇烈攪拌下加入群青。在另一容器(2)中，將氯化鈉和25％氫氧化鈉水溶液溶解在水中。容器(2)的內(nèi)容物加至容器(1)中，并劇烈攪拌。按以下順序加入其余組份，并攪拌Ammonyx MO，30％的十四烷基二甲基胺氧化物溶液，StepanCompany；香料；次氯酸鈉漂白劑的16.67％溶液；Biosoft D-40，40％的十二烷基苯磺酸鈉溶液，Stepan Company；和Hamposyl L-30，30％的月桂酰基肌氨酸鈉溶液，W.R.Grace & Company。
圖1顯示該優(yōu)選實(shí)施方案的流變學(xué)圖形。其概括出剪切應(yīng)力在四種剪切速率時(shí)是時(shí)間的函數(shù)。在恒定剪切條件時(shí)，該組合物在1和10sec-1時(shí)都是流凝性的。在50sec-1時(shí)明顯是觸變性的。圖2捕獲了在第一剪切速率1sec-1時(shí)在初始流動(dòng)時(shí)的應(yīng)力增加行為。測(cè)試是用RheometricsScientific RFSII流變儀進(jìn)行的，50mm平行板，0.9mm間隔，316SS模具，25℃，0.002-10gr-力再平衡。
沒有粘土和顏料組份的類似組合物表現(xiàn)出完全不同的流變性質(zhì)。見圖3和4。在檢查G′和G″坐標(biāo)圖中，其中G′是粘彈性流體的彈性強(qiáng)調(diào)的量度，G″是結(jié)構(gòu)流體在變形期間耗散的機(jī)械能的量度，具有粘土的組合物的特性與高度結(jié)構(gòu)流體類似，具有明顯的應(yīng)變依賴性。特性與主要是粘性流體的特性相似組合物沒有明顯的應(yīng)變依賴性。該差異表明組合物中粘土組份與表面活性劑之間的明顯相互作用。
實(shí)施例2-5按照實(shí)施例1的方法，制備以下組合物
對(duì)比例制備包含群青顏料、但沒有膨潤土的清潔組合物，與實(shí)施例1組合物之顏料沉降特性進(jìn)行比較。使用實(shí)施例1的方法制備比較組合物。將兩個(gè)組合物在40℃下保持在靜止?fàn)顟B(tài)6周。下表顯示這兩個(gè)組合物的組份以及相關(guān)的流變學(xué)數(shù)據(jù)。
表
這些數(shù)據(jù)表明，與實(shí)施例1的優(yōu)異懸浮特性相反，在在只包含一半量的顏料的對(duì)比例中，在三周內(nèi)開始沉降。
權(quán)利要求
1.一種粘稠的有色的次氯酸鹽含水組合物，以重量為基準(zhǔn)包括(a)0.5％-10％的堿金屬次氯酸鹽；(b)0.25％-1％的膨潤土；(c)0.5％-2.5％的下式叔胺氧化物
其中，R1是包含10-16個(gè)碳原子的烷基，R2和R3分別是包含1-3個(gè)碳原子的烷基；(d)0.25％-0.2％的堿金屬鹽；(e)有效量為使pH在11或更高的pH穩(wěn)定劑；(f)0.10％-0.75％的下式堿金屬肌氨酸鹽
其中，R4是直鏈C10-C16烷基，M是鋰、鈉或鉀；(g)0.08-0.80％的堿金屬烷基苯磺酸鹽，其中烷基是直鏈的并含有10-14個(gè)碳原子；和(h)0.01％-0.5％的無機(jī)顏料，其中，(c)與(g)的摩爾比是5∶1-11∶1。
2.如權(quán)利要求1的次氯酸鹽組合物，其中(h)顏料是群青。
3.如權(quán)利要求2的次氯酸鹽組合物，其中(a)所述堿金屬次氯酸鹽是次氯酸鈉；(c)所述胺氧化物是十二烷基二甲基胺氧化物、十四烷基二甲基胺氧化物或它們的混合物；(d)所述堿金屬鹽是氯化鈉；(e)所述pH穩(wěn)定劑是氫氧化鈉，其量足以使pH在12-13.5；(f)所述肌氨酸鹽月桂?；“彼徕c；(g)所述堿金屬烷基苯磺酸鹽是十二烷基苯磺酸鈉。
4.如權(quán)利要求3的次氯酸鹽組合物，其中(c)胺氧化物是十二烷基二甲基胺氧化物。
5.如權(quán)利要求4的次氯酸鹽組合物，其包含(以重量計(jì))(a)1％-5％的次氯酸鈉；(b)0.25％-1％的膨潤土；(c)0.9％-1.8％的十二烷基二甲基胺氧化物；(d)0.5％-0.15％的氯化鈉；(f)0.12％-0.60％的月桂?；“彼徕c；(g)0.10-0.50％的十二烷基苯磺酸鈉；和(h)約0.05％的群青顏料，其中，(c)與(g)的摩爾比是6∶1-10∶1。
6.如權(quán)利要求5的次氯酸鹽組合物，其包含(以重量計(jì))(a)1.5％-3.0％的次氯酸鈉；(c)1.0％-1.5％的十二烷基二甲基胺氧化物；(f)0.15％-0.30％的月桂酰基肌氨酸鈉；和(g)0.15-0.40％的十二烷基苯磺酸鈉；其中，(c)與(g)的摩爾比是7∶1-9∶1。
全文摘要
一種有色的包含漂白劑的硬表面清潔劑組合物,其包括堿金屬次氯酸鹽,膨潤土,單(長鏈烷基)叔胺氧化物,堿金屬鹽,pH穩(wěn)定劑,使pH在11或更高,堿金屬烷基肌氨酸鹽,烷基苯磺酸鹽,和無機(jī)顏料,優(yōu)選群青。該組合物具有優(yōu)異的顏色穩(wěn)定性以及相穩(wěn)定性和次氯酸鹽穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)C11D3/40GK1192775SQ96196185
公開日1998年9月9日 申請(qǐng)日期1996年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月10日
發(fā)明者戴維·A·張, 詹姆斯·W·卡瓦納 申請(qǐng)人:雷基特-科爾曼公司