專利名稱：高水含量、低粘度、油連續(xù)相微乳液和乳液,以及它們在清洗應用方面的用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明背景本發(fā)明涉及微乳液和乳液以及它們的各種應用。
微乳液是公知的。微乳液的典型組分包括水、有機溶劑和表面活性劑。微乳液經(jīng)常用作清洗配方。例如美國專利U.S.4,909,962描述了以微乳液、溶液或凝膠的形式提供的澄清、單相、預去斑組合物，此組合物體現(xiàn)特征為與水無限可溶而沒有相分離。美國專利U.S.5,462,692描述了含有香料作為它們的主要水不溶烴類組分的水連續(xù)相微乳液。該專利在用作硬表面清洗劑的配方中，使用了連同其它組分一道的妥爾油脂肪酸。美國專利U.S.5,597,792描述了用于清洗目的的油連續(xù)相、高水含量(油包水)乳液和微乳液，其含有可溶于有機溶劑相的離子表面活性劑，該表面活性劑具有范圍從350～700、優(yōu)選大于400小于600的平均分子量，平衡離子排除在外。簡要描述而沒有舉例說明的很多種的離子表面活性劑之一是脂肪酸鹽。
其它資料描述了在清洗應用方面有用的組合物。在描述為油連續(xù)相的體系中，體系具有低的水含量。在主要描述水連續(xù)相體系的同時，美國專利U.S.4,909,962中的一些實施例舉例說明了低水含量、油連續(xù)相(油包水)體系。所希望的是發(fā)現(xiàn)用于此類目的的新的組合物，其具有高的水含量并為油連續(xù)相。此類油連續(xù)相微乳液尤其適合用作清洗組合物以除掉油或潤滑脂。
本發(fā)明概述一方面，本發(fā)明是用作液體清洗組合物的單相油連續(xù)相微乳液，其含有A.基于微乳液總重量的不少于約40wt％且不多于約75wt％的量的水；B.一種有機溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物，其中有機溶劑或有機溶劑的混合物體現(xiàn)特征為在沒有表面活性劑或其它添加劑的情況下，當有機溶劑處于水飽和狀態(tài)時，其25℃時含有不多于約2wt％的水，且其中有機溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物的量為基于微乳液總重量的不少于約10wt％且不多于約60wt％；C.至少部分溶解于一種或多種有機溶劑中的一種或多種陰離子表面活性劑，其中至少該表面活性劑中之一是烯族的或飽和脂肪酸鹽，具有平均分子量的范圍是從225～365，平衡離子基團除外，且其中一種或多種陰離子表面活性劑的總量是基于微乳液總重量的大于約0.1wt％且不大于約10wt％。
微乳液優(yōu)選體現(xiàn)特征為油連續(xù)相微乳液并具有在使用溫度測量的少于Z微西門子/厘米的電導率和在使用溫度測量的小于40厘沲的粘度，其中Z由下式表示Z＝(1/3)(Φw)2∑iAimi，其中Φw表示微乳液中水的體積份數(shù)，i表示給定的電解質，Ai表示電解質i的摩爾電導率且mi表示水相中電解質i的摩爾濃度。
另一方面，本發(fā)明是通過在25℃靜置產(chǎn)生至少兩相、其中一相是油連續(xù)相微乳液的乳液，其含有A.基于乳液總重量的不少于約60wt％且不多于約95wt％的量的水；B.一種有機溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物，其中有機溶劑或有機溶劑的混合物體現(xiàn)特征為在沒有表面活性劑或其它添加劑的情況下，當有機溶劑處于水飽和狀態(tài)時，其25℃時含有不多于2wt％的水，且其中有機溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物的量為基于乳液總重量的不少于約4wt％且不多于約40wt％；C.至少部分溶解于一種或多種有機溶劑中的一種或多種陰離子表面活性劑，其中至少一種該表面活性劑是烯族的或飽和脂肪酸鹽，具有平均分子量的范圍是從225～365，平衡離子基團除外，且其中一種或多種陰離子表面活性劑的總量是基于乳液總重量的大于0.1wt％且少于約5wt％。
乳液優(yōu)選體現(xiàn)特征為油連續(xù)相乳液，其中該乳液具有在使用溫度測量的少于Z微西門子/厘米(“μS/cm”)的電導率和在使用溫度測量的小于40厘沲(“cSt”)的粘度，其中Z由下式表示Z＝(1/3)(Φw)2∑iAimi，其中Φw表示微乳液中水的體積份數(shù)，i表示給定的電解質，Ai表示電解質i的摩爾電導率且mi表示水相中電解質i的摩爾濃度。
又一方面，本發(fā)明是雙連續(xù)相或水連續(xù)相微乳液或乳液，除Z值外滿足上述所有指標，通過加入鹽或分子量小于約87的飽和烴擾動性地進入上述本發(fā)明的組合物，且其含有A.一種有機溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物，其中有機溶劑或有機溶劑的混合物體現(xiàn)特征為在沒有表面活性劑或其它添加劑的情況下，當有機溶劑處于水飽和狀態(tài)時，其25℃時含有不多于2wt％的水；和B.至少部分溶解于一種或多種有機溶劑中的一種或多種陰離子表面活性劑，其中至少一種該表面活性劑是烯族的或飽和脂肪酸鹽，具有平均分子量的范圍是從225～365，平衡離子基團除外，且其中一種或多種陰離子表面活性劑的總量是基于微乳液總重量的不小于約0.1wt％且不大于約10wt％。
還有另一方面，本發(fā)明是用于清洗表面具有潤滑脂或油質污物的金屬的方法，包括將上述微乳液或乳液加到表面具有潤滑脂或油質污物的金屬上，以從金屬上除去至少一部分潤滑脂或油質污物。
本發(fā)明的微乳液和乳液用作用于金屬清洗、硬表面清洗、電路板去焊、汽車清洗、冷清洗、干洗、油漆剝皮和織物清洗的液體清洗組合物。另外，微乳液和乳液對除去潤滑脂和油質物質是特別有效的。在家庭和個人護理中，本發(fā)明的組合物可以用于洗衣預處理器、洗衣洗滌劑、涂料、皮膚清潔劑、頭發(fā)清洗和調節(jié)配方中，和用于氣溶膠、洗泵液、噴霧用液或液體殺蟲劑配方中。該組合物也可用于工業(yè)涂料和密封膠應用例如粘合劑、油墨、擦光漆、膠乳中和用作加工助溶劑。本發(fā)明的組合物可用于土壤補償和水的淡化以及增加油類回收和將酸和其它添加劑輸送到油井中。本發(fā)明的組合物可用于藥物應用例如疫苗輔助劑、局部藥物輸送載體中和自動加熱組合物中。本發(fā)明的組合物可用作用于制造陶瓷應用中納米級粒子的介質，以及催化劑例如沸石的制造和半導體的制造的應用中。本發(fā)明的組合物可用于燃料中以增溶替換的燃料材料例如醇類。本發(fā)明的組合物可用于穩(wěn)定酶、促進多相反應和增加反應介質的表面積。本發(fā)明的組合物可用于由微乳液聚合生產(chǎn)膠乳和水溶性聚合物，以及生產(chǎn)多相聚合物例如自增強塑料和制造聚合物分散體。也可能使用這些配方通過將所得到的組合物加到莊稼上溶解農(nóng)業(yè)殺蟲劑等。另外，本發(fā)明的微乳液和乳液可用于清洗應用，提供配方中的漂白劑和酶，以便漂白劑有限地降解酶。本發(fā)明的組合物也可以用作金屬工作流體，包括切削液、成型液、淬火液和保護液，也用作力傳遞水力系統(tǒng)用流體。
本發(fā)明的獨有方面是如下優(yōu)點通過使用低濃度天然和可更新的不飽和和飽和脂肪酸鹽，形成低粘度和油連續(xù)相的高含水量組合物，生產(chǎn)相對于使用磺化的表面活性劑的同樣的油包水(“w/o”)微乳液而言具有增強的環(huán)境相容性和電解質容限的產(chǎn)品。
微乳液如上所述，本發(fā)明的微乳液含有作為必需組分的水、有機溶劑和一種或多種陰離子表面活性劑。此類微乳液和乳液體現(xiàn)特征為油連續(xù)相和具有高水含量。微乳液一般被認為是熱力學平衡中的組合物，具有懸浮粒子粒徑從50～1000埃。此處使用的“電解質”意思是微乳液或乳液中的一些溶劑化鹽，包括離子表面活性劑或加合鹽例如硫酸鎂、碳酸鈉和氯化鈉。此處使用的“油連續(xù)相”意思是組合物，或是微乳液或是乳液，具有低于Z微西門子/厘米的電導率，其中Z由下式表示Z＝(1/3)(Φw)2∑iAimi，其中Φw表示組合物中水的體積份數(shù)，i表示給定的電解質，Ai表示電解質i的摩爾電導率且mi表示水相中電解質i的摩爾濃度。因此，具有120,000摩爾電導率(微西門子×升/厘米×摩爾)和50％水體積份數(shù)的電解質中的0.02mol組合物，Z值為200，并因而是低于200微西門子/厘米(Z)的油連續(xù)相微乳液。優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物具有低于0.5Z的電導率，更優(yōu)選低于0.25Z且最優(yōu)選低于0.1Z。相反雙連續(xù)相組合物是高于Z且低于2Z，水連續(xù)相組合物是高于2Z。
在單相油連續(xù)相微乳液中，基于微乳液總重量，水的量不小于約40wt％且不大于約75wt％。優(yōu)選地，微乳液含有不小于約45wt％的水。優(yōu)選地，微乳液含有不大于約70wt％的水，更優(yōu)選不大于約65wt％且甚至更優(yōu)選不大于約60wt％。
在單相油連續(xù)相微乳液中，使用一種有機溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物，其中有機溶劑或有機溶劑的混合物體現(xiàn)特征為在沒有表面活性劑或其它添加劑的情況下，當有機溶劑處于水飽和狀態(tài)時，其25℃時含有不多于2wt％的水。優(yōu)選地，有機溶劑或有機溶劑的混合物25℃飽和時含有不大于1wt％的水，更優(yōu)選不大于0.5wt％的水。有機溶劑的水攝入量可由水滴定容易地測得，例如其中水加入到一種或多種有機溶劑中直到觀察到溶液渾濁或產(chǎn)生過水相?；谖⑷橐嚎傊亓浚袡C溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物的量為不小于約10wt％且不大于約60wt％。優(yōu)選地，有機溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物的量為不小于約15wt％、更優(yōu)選不小于約20wt％、最優(yōu)選不小于約25wt％且優(yōu)選不大于50wt％。
可用于本發(fā)明實際應用的有機溶劑的類別包括脂族醇、脂族酯、脂族烴、氯代脂族烴、芳族烴、脂族二酯、脂族酮和脂族醚。另外，溶劑可含有兩種或多種這些官能團或可含有這些官能團的混合物。例如，在本發(fā)明的實際應用中可以使用亞烷基二醇二醚、亞烷基二醇單醚和亞烷基二醇醚乙酸酯作為溶劑。此處可以使用的亞烷基二醇醚包括二亞烷基二醇醚。亞烷基二醇單醚和亞烷基二醇二醚對降低微乳液的粘度是特別有用的。有機溶劑優(yōu)選的類別是脂族烴、芳族烴、亞烷基二醇單醚、亞烷基二醇二醚和亞烷基二醇醚乙酸酯。有機溶劑更優(yōu)選的類別是脂族烴、亞烷基二醇單醚和亞烷基二醇二醚。
脂族醇可以是伯醇、仲醇或叔醇。優(yōu)選的脂族醇具有4～24個碳原子。更優(yōu)選的脂族醇的典型例子包括1-己醇、異庚醇、辛醇、2-乙基-己醇、壬醇、十二烷醇、十一烷醇和癸醇。
優(yōu)選的脂族酯具有4～24個碳原子。更優(yōu)選的脂族酯的典型例子包括月桂酸甲酯、油酸甲酯、乙酸己酯、乙酸戊酯、乙酸辛酯、乙酸壬酯和乙酸癸酯。
脂族烴可以是直鏈、支鏈、環(huán)狀或它們的混合物。優(yōu)選的脂族烴含有3～24個碳原子，優(yōu)選6～24個碳原子。更優(yōu)選的脂族烴的典型例子包括鏈烷烴例如液態(tài)丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷、十六烷、礦物油、石蠟油、十氫化萘、二環(huán)己烷、環(huán)己烷，和鏈烯烴例如1-癸烯、1-十二烯、十八烯和十六烯。市售脂族烴的例子是NorparTM12、13和15(Exxon Corporation出售的正鏈烷溶劑)、Naphtha SC 140石油餾出物(也來自Exxon)、IsoparTMG、H、K、L、M和V(Exxon Corporation出售的異鏈烷溶劑)和ShellsolTM溶劑(殼牌化學公司)。
優(yōu)選的氯代脂族烴含有1～12個碳原子，更優(yōu)選含有2～6個碳原子。更優(yōu)選的氯代脂族烴的典型例子包括二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、1，1，1-三氯乙烷、全氯乙烯和三氯乙烯。
優(yōu)選的芳族烴含有6～24個碳原子。更優(yōu)選的芳族烴的典型例子包括甲苯、萘、聯(lián)苯、乙苯、二甲苯、烷基苯例如十二烷基苯、辛苯和壬苯。
優(yōu)選的脂族二酯含有6～24個碳原子。更優(yōu)選的脂族二酯的典型例子包括己二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二異丁酯和馬來酸二異丁酯。
優(yōu)選的脂族酮含有4～24個碳原子。更優(yōu)選的脂族酮的典型例子包括甲基乙基酮、二乙酮、二異丁酮、甲基異丁基酮和甲基己基酮。
優(yōu)選的脂族醚含有4～24個碳原子。更優(yōu)選的脂族醚的典型例子包括乙醚、乙基丙基醚、己醚、丁醚和甲基叔丁基醚。
優(yōu)選的亞烷基二醇單醚、二亞烷基二醇單醚、亞烷基二醇二醚和亞烷基二醇醚乙酸酯包括具有5～25個碳原子的丙二醇二醚、具有6～25個碳原子的丙二醇醚乙酸酯、具有7～25個碳原子的丙二醇單醚、具有6～25個碳原子的乙二醇醚乙酸酯、具有6～25個碳原子的乙二醇二醚和具有8～25個碳原子的乙二醇單醚。此大類范圍內更優(yōu)選的溶劑的典型例子包括丙二醇二甲基醚、丙二醇芐基甲基醚、丙二醇丁基甲基醚、丙二醇二丁醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇丁基甲基醚、二丙二醇二丁醚；丙二醇甲基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇丁基醚乙酸酯；丙二醇單丁基醚、丙二醇單己基醚、二丙二醇單丁基醚、二丙二醇單己基醚；乙二醇乙基醚乙酸酯、乙二醇丁基醚乙酸酯、二乙二醇丁基醚乙酸酯；乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚；乙二醇己基醚、乙二醇辛基醚、乙二醇苯基醚、二乙二醇己基醚和二乙二醇辛基醚。最優(yōu)選的亞烷基二醇單醚是丙二醇單丁基醚、二丙二醇單丁基醚、丙二醇單丙基醚和二丙二醇單丙基醚。
在本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中，使用亞烷基二醇單醚與一種或多種其它有機溶劑的混合物。亞烷基二醇單醚的加入便于低粘度微乳液和乳液的制備。基于微乳液總重量，亞烷基二醇單醚的量為不小于約5wt％，優(yōu)選不小于約10wt％，更優(yōu)選不小于約15wt％；不大于約50wt％，優(yōu)選不大于約40wt％，更優(yōu)選不大于約25wt％。一般在微乳液和乳液中，乙二醇醚與總的表面活性劑的比應大于2∶1(重量)?；谌橐嚎傊亓浚瑏喭榛紗蚊言诤屑s70-80％水的乳液中的量為不小于約5wt％，且不大于約15wt％。
在單相油連續(xù)相微乳液中，使用至少部分溶解于一種或多種有機溶劑中的一種或多種特定化學結構的陰離子表面活性劑。一種或多種陰離子表面活性劑也優(yōu)選體現(xiàn)特征為，在一種或多種有機溶劑中比在水中具有更大的溶解度，且在水和有機溶劑的混合物中優(yōu)先分配到有機溶劑中。優(yōu)選地，一種或多種陰離子表面活性劑僅僅為少量的水溶。這里術語溶解性不包括分散性或乳化性。一種或多種陰離子表面活性劑具有大于225且小于365的分子量。如果使用兩種或多種陰離子表面活性劑，上面使用的“分子量”是基于兩種或多種陰離子表面活性劑分子量的平均值計算的。用于制備陰離子表面活性劑的天然脂肪酸通常以各種不飽和度和碳含量的各種分子量組分的共混物市售。
優(yōu)選的一類陰離子表面活性劑是通式(R′-COO)yM(式I)的陰離子表面活性劑，其中R′表示烯屬不飽和或飽和烷基，y是1或2，其中M表示陽離子平衡離子且其中R′中碳總數(shù)是13～23。優(yōu)選R′是烷基內部不飽和的且既不是α、β-不飽和也不是與羧基共軛的烯屬不飽和。排除M的重量計算式(I)的陰離子表面活性劑的分子量，即只對R′-COO-計算分子量。
含有M作為平衡離子的陰離子表面活性劑可由它們的酸前體很容易地制備，其中M是氫，例如通過使羧酸與包括銨、鋰、鈉、鉀、鎂、鈣等的氫氧化物的金屬氫氧化物反應。特殊的M平衡離子的選擇并不嚴格，只要所得到的表面活性劑在有機溶劑中保持至少部分可溶且優(yōu)選僅僅少量水溶并提供能夠制備本發(fā)明微乳液和乳液的陰離子表面活性劑。優(yōu)選地，M為單價，且更優(yōu)選地選自鈉、鉀和“鎓”(例如銨中的四價氮等)陽離子。優(yōu)選地，陰離子表面活性劑具有平均分子量至少約250，更優(yōu)選至少280，最優(yōu)選至少約295。優(yōu)選地，陰離子表面活性劑具有分子量不大于345，更優(yōu)選不大于340，且最優(yōu)選不大于337，平衡離子M除外。
用于本發(fā)明的具體陰離子表面活性劑的例子是下面烯族和飽和脂族和脂環(huán)族羧酸烯族脂肪酸肉豆蔻腦酸(順-9-十四烯酸)；棕櫚油酸(順-9-十六烯酸)；亞麻酸(9，12，15-十八碳三烯酸)；亞油酸(9，12或13-十八碳二烯酸)；油酸(順-9-十八烯酸)；花生四烯酸(5，8，11，14-廿碳四烯酸)；芥酸(順-13-二十二碳烯酸)；和不飽和5-碳脂環(huán)酸副大風子酸(C16H28O2)；晁模酸(C18H32O2)；大風子烯酸(C18H30O2)；和飽和脂肪酸肉豆蔻酸(十四烷酸-C14H20O2)；棕櫚酸(十六烷酸-C16H32O2)；硬脂酸(十八烷酸-C18H36O2)；二十烷酸(花生酸-C20H40O2)；和二十二碳烷酸(山萮酸C22H44O2)。
使用優(yōu)選的陰離子表面活性劑的好處是需要相對少量的優(yōu)選陰離子表面活性劑以提供本發(fā)明的高水含量、油連續(xù)相微乳液和乳液。因此，在用微乳液和乳液清洗的表面上的殘余陰離子表面活性劑的量是極低的，且斑紋等的問題也是極小的。另一好處是因為酸基本上是天然產(chǎn)物的衍生物，它們被認為比常用的合成陰離子表面活性劑多少更“對環(huán)境有益”。
優(yōu)選地，微乳液中優(yōu)選的陰離子表面活性劑的量為不小于約0.5wt％，且更優(yōu)選不小于約1wt％。優(yōu)選地，微乳液中優(yōu)選的陰離子表面活性劑的量為不大于約6wt％，且更優(yōu)選不大于約5wt％。當配方中包括羧酸(及其鹽)時，酸的作用不象表面活性劑更象上面提到的脂族醇有機溶劑。但是由于酸普遍較高的分子量，以重量論酸比這樣的醇的作用較小。
在單相油連續(xù)相微乳液中，上述的具體羧酸鹽表面活性劑可以補充有常用的磺化烷基苯/甲苯/萘型的其它典型陰離子磺酸鹽表面活性劑。例如由通式RxB-SO3M表示的那些，其中R表示烷基，x是1或2，當x是1時B是二價基團或當x是2時B是三價基團，其來源于芳族部分且其中M表示與上述相同的陽離子平衡離子，且其中Rx中的碳總數(shù)是從18～30。式RxB-SO3M的陰離子表面活性劑的分子量的計算排除了平衡離子M的分子量；即分子量只計算RxB-SO3-。此類附加的含有M作為平衡離子的磺酸鹽表面活性劑，可由它們的前體磺酸通過使之與包括銨、鋰、鈉、鉀、鎂、鈣的氫氧化物的金屬氫氧化物反應很容易地制備。特殊的M平衡離子的選擇并不嚴格，只要所得到的表面活性劑在有機溶劑中保持至少部分可溶，且優(yōu)選僅僅少量水溶，并能夠有助于具體羧酸衍生的陰離子表面活性劑制備本發(fā)明的微乳液和乳液。優(yōu)選地，M是單價的。優(yōu)選地，B來源于苯、甲苯或萘。優(yōu)選地，附加的磺酸鹽表面活性劑具有大于400的分子量。優(yōu)選地，這些附加的表面活性劑具有分子量小于600且更優(yōu)選小于550。
在單相油連續(xù)相微乳液中，一種或多種非離子表面活性劑也可用于補充或增強陰離子表面活性劑的效力。使用一種或多種非離子表面活性劑的量為基于微乳液總重量的0～約6wt％。優(yōu)選地，使用一種或多種非離子表面活性劑的量為不大于約3wt％，更優(yōu)選不大于約2wt％。優(yōu)選陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的總重量共計不大于微乳液的約10wt％，且更優(yōu)選不大于約8wt％。
本發(fā)明中可以使用的非離子表面活性劑包括烷基苯酚烷氧基化物和伯醇和仲醇烷氧基化物，其中烷氧基化物可以是乙氧基、丙氧基、丁氧基或它們的混合物?？梢允褂么纪檠趸锏幕旌衔铩?yōu)選的非離子表面活性劑是烷基苯酚乙氧基化物和伯醇和仲醇乙氧基化物。烷基苯酚乙氧基化物和伯醇和仲醇乙氧基化物由下式表示R-O-(CH2CH2O)n-H其中R是含有9～24個碳原子的烴，且n是從1～9的平均數(shù)。市售的非離子表面活性劑由殼牌化學公司銷售，名叫NeodolTM，和由Union CarbideCorporation銷售，名叫TergitolTM。優(yōu)選的市售非離子表面活性劑的典型例子包括TergitolTM15-s-系列和NeodolTM91或25系列。有用的非離子表面活性劑的另外的典型例子包括聚氧乙基化的聚丙二醇、聚氧乙基化的聚丁二醇、聚氧乙基化的硫醇、天然脂肪酸的甘油基和聚甘油基酯、聚氧乙烯化的山梨糖醇、聚氧乙烯化的脂肪酸、鏈烷醇酰胺、叔acetylinic二醇、N-烷基-吡咯烷酮和烷基聚苷。本發(fā)明中使用的更優(yōu)選的非離子表面活性劑是仲醇乙氧基化物。優(yōu)選的市售仲醇乙氧基化物的典型例子包括TergitolTM15-s-3、TergitolTM15-s-5和TergitolTM15-s-7。
本發(fā)明的微乳液可進一步含有其它類型的表面活性劑，例如分子量超過350的兩性表面活性劑，三甲胺內酯例如N-烷基三甲胺內酯，包括N，N，N-二甲基-十六烷基-氨基-(3-丙酸酯)，和磺基三甲胺內酯例如N，N，N-二甲基-十六烷基-氨基-亞丙基磺酸酯。
本發(fā)明微乳液的電導率在使用溫度下測定，因為電導率能夠隨溫度而變化，微乳液的相特性也能隨溫度而變化。由此可見，制備在室溫下不是油連續(xù)相且不落入本發(fā)明范圍、但當加熱到較高使用溫度時是油連續(xù)相且落入本發(fā)明范圍的微乳液是可能的。用標準方法和慣用儀器，使用例如Fisher brand326型探頭正極和負極間有一厘米間隙的電導率測量儀可以測試電導率。當使用這樣的裝置時，探頭簡單地浸入溶液，儀器需要平衡，并且從裝置中觀測電導率。應該明白，在測試本發(fā)明組合物的電導率之前，該裝置必須用已知電導率的標準電解質溶液校準。
當在使用溫度下測試時，本發(fā)明微乳液的粘度小于40厘沲。因為粘度可以隨溫度而變化，粘度要在使用溫度下測試。由此可見，制備在室溫下不在本發(fā)明范圍內但當加熱到較高使用溫度時具有落入本發(fā)明范圍內的粘度的微乳液是可能的。優(yōu)選地，單相油連續(xù)相微乳液具有小于30厘沲的粘度，更優(yōu)選小于20厘沲，特別優(yōu)選小于10厘沲且最優(yōu)選小于8厘沲。本發(fā)明優(yōu)選的微乳液的好處是通過用多達至少10wt％的水或油稀釋，所得到的組合物的粘度提高不會超過40厘沲。粘度可以用公知方法使用為此目的設計的慣用儀器測試。例如，根據(jù)ASTM D 445方法可以使用如Cannon-Fenske毛細管粘度計的裝有350號毛細管的毛細管粘度計。另外，帶有UL調節(jié)器的布氏LVT型粘度計可用來以厘泊測試粘度。
由此可見，使用一種或多種表面活性劑的量要足以形成油連續(xù)相微乳液。此量根據(jù)全部微乳液組合物中組分的量和種類而變化。但是微乳液含有一般超過基于組合物總重量40wt％的高水含量是同樣重要的。一種情況下，本發(fā)明微乳液體現(xiàn)特征為既不是雙連續(xù)相也不是水連續(xù)相的組合物。
用于設計高水含量、單相微乳液清洗體系的一般方法如下(A)選擇具有合適的低水攝入量的有機溶劑或有機溶劑共混物；(B)通過僅改變表面活性劑或表面活性劑共混物組成，確定具有合適的水、表面活性劑、有機溶劑含量和添加劑含量的組合物的表面活性劑的結構(例如親水性)和電導率、粘度和相特性(例如液晶的存在)之間的關系；(C)如果必需，步驟A和B的方法可以在各種溶劑和表面活性劑濃度下重復，直到確定出在合適的水含量時(基于步驟B中產(chǎn)生的信息)產(chǎn)生單相油連續(xù)相結構所必須的溶劑和表面活性劑的量和類型；(D)測定油連續(xù)相微乳液的粘度和電導率；(E)如果粘度太高，可以通過降低表面活性劑的濃度、改變溶劑組成(例如通過提高含氧溶劑例如乙二醇醚或醇的含量)、加入第二類表面活性劑(例如非離子到陰離子基體系)或通過加入電解質至多0.6wt％，優(yōu)選至多0.2wt％(排除表面活性劑)或通過改變有機溶劑與表面活性劑的比加以調整；(F)如果需要，由步驟E調整表面活性劑或表面活性劑共混物組合物(用新配方重復步驟B、C和D)以提供單相油連續(xù)相微乳液；和(H)證實油連續(xù)相微乳液的粘度和電導率在本發(fā)明的范圍內。應該注意，根據(jù)情況可以刪除或重復一些步驟。
一般當微乳液體系用最少量的表面活性劑制備時，能夠獲得最佳清洗效能。這導致低的殘留物和較低的特性粘度(在沒有液晶的情況下)。為了確定所需表面活性劑的最小量，對給定的溶劑體系和水含量應以各種表面活性劑含量重復上述方法。一般最小表面活性劑含量被定義為從水連續(xù)相到油連續(xù)相經(jīng)過微乳液結構區(qū)域而沒有任何過量相產(chǎn)生的最低表面活性劑含量。實際上已發(fā)現(xiàn)，當人們主要使用特定分子量范圍上限的陰離子表面活性劑并應用第二種組分(或是加入少量電解質或是調整溶劑相的組成，例如加入下述的低分子量烴)調整相特性時，可以獲得高效體系(低表面活性劑含量)。
當設計最佳油連續(xù)相微乳液時，另一考慮是在清洗過程中避免的高粘度區(qū)。當使用時，這里所述的微乳液可以從它們的油連續(xù)相結構經(jīng)過雙連續(xù)相區(qū)變成水連續(xù)相，通過例如產(chǎn)生新的溶劑平衡的溶劑組分的蒸發(fā)；可能有利水連續(xù)相結構的雜質的增溶；或在水漂洗程序中水的加入。由于這個原因，最優(yōu)選的體系應該不僅在油連續(xù)相區(qū)而且在雙和水連續(xù)相區(qū)中保持低粘度。
電解質的加入對于調整相特性是一個有效的方法；然而提高電解質含量會降低表面活性劑效力。因此，總的電解質含量(不包括表面活性劑)應該最小。在本發(fā)明的另一方案中，具有大于其Z值(雙連續(xù)相或水包油微乳液)電導率(在其使用溫度時測試)的包含前述組分的微乳液可被擾動(也不嚴格地稱之為用碳酸鈉電解質水溶液“滴定”)以形成微乳液。通過加入基于組合物總重量的或是至多約0.5wt％的上述電解質，或是至多約20wt％、優(yōu)選至多10wt％或更少的分子量不大于100的脂族或脂環(huán)族烴，實現(xiàn)該擾動。一般為此目的選擇的電解質可以是一種或多種前述的鹽或水溶性聚合物電解質，例如水溶聚丙烯酸或聚丙烯酸鹽。低分子量烴可例如是丙烷、丁烷、戊烷、己烷和環(huán)己烷。一般烴重量越低，擾動中越有效。在下面所有的實施例中描述了電解質的作用，實施例8(試樣E-1到E-3)和實施例9(試樣H-1到H-4)中描述了較低級烴的有效作用。在實施例13中，一些試樣配方通過使用上述方法制備，直到通過改變配方組分和試樣S-1到S-5中的碳酸鈉電解質的含量和類型適當?shù)卣{整其性質，其中電導率小于Z的w/o微乳液主要由擾動制備。
乳液本發(fā)明的清洗乳液當充分混合時能很好地分散；然而通過靜置乳液產(chǎn)生至少兩相，其中一相是油連續(xù)相微乳液。一般當乳液靜置時只產(chǎn)生兩相。此處使用的“靜置”意思是在25℃靜止放置7天。
本發(fā)明的乳液含有基于乳液總重量的大于60wt％且小于95wt％的水。優(yōu)選乳液含有水的量為大于70wt％，更優(yōu)選大于75wt％；優(yōu)選小于90wt％，更優(yōu)選小于88wt％。
本發(fā)明乳液中使用有機溶劑的類型與上述微乳液標題下的那些相同，包括所有類的溶劑、溶劑的物理性質、典型實施例和優(yōu)選的溶劑。但是本發(fā)明乳液中使用有機溶劑的量為基于乳液總重量的大于4wt％且小于40wt％。優(yōu)選用于乳液的溶劑的量為大于8wt％，更優(yōu)選大于10wt％；優(yōu)選小于25wt％，更優(yōu)選小于15wt％。
有用的離子表面活性劑和非離子表面活性劑的說明與上述在微乳液標題下的相同。但是所用離子表面活性劑的量為基于乳液總重量的從約0.1wt％～約5wt％。優(yōu)選所用量為小于約3wt％。
上面用以描述“油連續(xù)相”組合物的界定也可用以描述乳液。攪拌后和相分離產(chǎn)生前在使用溫度下測試電導率，因為電導率能夠隨溫度而變化，乳液的相特性也能隨溫度而變化。由此可見制備在室溫下不是油連續(xù)相且不落入本發(fā)明范圍內但當加熱到較高使用溫度時是油連續(xù)相且落入本發(fā)明范圍內的乳液是可能的。
另外，當在使用溫度下測試時乳液具有小于40厘沲的粘度。粘度在使用溫度下測試，因為粘度能夠隨溫度而變化。由此可見，制備在室溫下不在本發(fā)明范圍內但當加熱到較高使用溫度時具有落入本發(fā)明范圍內的粘度的乳液是可能的。優(yōu)選乳液具有小于20厘沲的粘度，更優(yōu)選小于10厘沲。
用于設計高水含量乳液清洗體系的一般方法如下(A)選擇具有合適的低水攝入量的有機溶劑或有機溶劑共混物；(B)通過僅改變表面活性劑或表面活性劑共混物組合物，確定具有合適的水、表面活性劑、有機溶劑含量和添加劑含量的組合物的表面活性劑的結構(例如親水性)和電導率之間的關系；(C)如果必需，步驟A和B的方法可以在各種溶劑和表面活性劑濃度下重復，直到確定出在合適的水含量時(基于步驟B中產(chǎn)生的信息)產(chǎn)生油連續(xù)相乳液結構所必須的溶劑和表面活性劑的量和類型；(D)測定乳液的粘度、電導率和水含量，油連續(xù)相乳液的穩(wěn)定性(相分離的時間)；(E)如果粘度太高，可以通過改變表面活性劑的濃度、有機溶劑與表面活性劑的比或通過加入另外的有機溶劑例如乙二醇醚加以調整以降低粘度；(F)如果需要，調整表面活性劑或表面活性劑共混物組合物(用由步驟E的新配方重復步驟B、C和D)以提供油連續(xù)相乳液；和(H)證實油連續(xù)相微乳液的粘度和電導率在本發(fā)明的范圍內。應該注意，根據(jù)情況可以刪除或重復一些步驟。
選擇條件除了上面列出的用于微乳液和乳液的所需組分外，根據(jù)微乳液或乳液的最終用途、合適的物理性質等可以加入各種任選材料。因此本發(fā)明的微乳液和乳液中可以包括各種去垢添加劑、螯合劑(例如乙二胺四乙酸四鈉“EDTA”)、多價螯合劑、懸浮劑、香料、酶(例如脂肪酶和蛋白酶)、增白劑、防腐劑、緩蝕劑、磷化劑、UV吸收劑、滅菌劑、生物活性化合物例如農(nóng)藥、除草劑、殺菌劑和藥、填料和染料。
使用前，應該通過用過氧化氫水溶液萃取PnB中表面活性劑溶液接著用氫氧化鈉水溶液中和處理在制備微乳液中用以補充陰離子羧酸鹽表面活性劑的所有烷基甲苯磺酸鈉，以除去殘留的硫酸鹽和二磺酸烷基甲苯酯?！癙nB”表示丙二醇正丁基醚(由Dow化學公司獲得的DOWANOLTMPnB)，“PnP”表示丙二醇正丙基醚(由Dow化學公司獲得的DOWANOLTMPnP)，“w/o”表示油連續(xù)相微乳液，“o/w”表示水連續(xù)相微乳液，Naphtha SC140是由Exxon Corporation獲得的商用石油餾出物且ExxalTM7是商用異庚醇(5-甲基己醇)，也是由Exxon獲得。
芥酸鈉(“Na Erucate”)是芥酸的鈉鹽并通過芥酸與5N的氫氧化鈉水溶液的中和反應現(xiàn)場制備。同樣地，其它的酸鹽由它們相應的羧酸與氫氧化鈉或其它堿金屬或堿土金屬基水溶液例如氫氧化鉀等的中和反應制備。術語“油酸鈉”、“硬脂酸鈉”、“亞油酸鈉”、“棕櫚酸鈉”等表示那些相應羧酸的每一個的鈉鹽。
下面的實施例僅作為說明目的而不是用以限制本發(fā)明或權利要求的范圍。
除非另有說明，所有的份數(shù)和百分數(shù)都是以重量計。在所有的實施例中，用ASTM D 445在使用350號毛細管的Cannon-Fenske毛細管粘度計上或在帶有UL調節(jié)器的布氏LVT型粘度計上測試25℃時的粘度。實施例1.濃縮物通過混合16.2份ExxalTM7異庚醇與16.2份DOWANOLTMPnP丙二醇正丙基醚(“PnP”)和41.7份DOWANOLTMPnB丙二醇正丁基醚(“PnB”)制備濃溶液，芥酸混入其中并用5N氫氧化鈉水溶液中和，產(chǎn)生16.2份芥酸鈉和9.7份水。產(chǎn)物是低粘度、穩(wěn)定、清澈單相溶液。接著通過將電解質、水和有機溶劑加入，此濃溶液被“擾動”成本發(fā)明的w/o微乳液。實施例2.油包水微乳液3.08份如實施例1中所述制備的溶液的樣品，與2.2份正庚烷和4.72份去離子水混合，得到具有過油相的兩相產(chǎn)品，電導率為4040微西門子/厘米(“μs/cm”)(其中Z＝1374)，該產(chǎn)品具有5份芥酸鈉、22份庚烷、12.9份PnB、5份PnP、5份Exxal 7和50.1份水的全部組成。兩相產(chǎn)品用10％的碳酸鈉(“Na Carb”)“滴定”。通過加入1份碳酸鈉溶液，形成分散的液晶(“LCs”)且所得到樣品的電導率降到1770μs/cm(Z＝1475)。當總數(shù)為1.25份碳酸鈉溶液加入后，形成具有1430μs/cm電導率(Z＝1490)的清澈、單相微乳液產(chǎn)品，且當總數(shù)為1.5份碳酸鈉溶液加入后，所得到的清澈、單相、淺藍色油/水微乳液具有430μs/cm的電導率(Z＝1590)，用帶有UL調節(jié)器的布氏LVT型粘度計測得的粘度是9.7厘沲(“cSt”)。實施例3.可擾動的微乳液和W/O 微乳液按實施例1的方法，由略微改變比例的相同組分，通過改變兩個乙二醇醚—代之以使用14.9份PnB和3份PnP制備試樣。所得到的o/w微乳液含有LCs并具有4250μs/cm的電導率(Z＝1375)。這是通過加入電解質可以轉變?yōu)閣/o微乳液的可擾動微乳液。當用10％碳酸鈉溶液(電解質)滴定時，如實施例2中所述，o/w微乳液轉變?yōu)榈驼扯鹊膯蜗唷⑶宄簻\藍色油/水微乳液。1份碳酸鈉溶液的加入產(chǎn)生了具有530μs/cm的電導率(Z＝1472)和9.5cSt粘度的微乳液。實施例4.石腦油基制品和可擾動 微乳液按實施例1的方法，用Exxon Chemical提供的石油餾出液-Naphtha SC140代替前述的庚烷有機溶劑基制備試樣。試樣的組分和它們相應的量是Naphtha SC 140＝22份，PnB＝15份，PnP＝3份，Exxal 7＝5份，芥酸鈉＝5份和去離子水＝50份。所得到的樣品是澄清、單相o/w可擾動微乳液，具有4420μs/cm的電導率(Z＝1459)。當該可擾動o/w微乳液用10％碳酸鈉溶液滴定時，可觀察到下面結果1份碳酸鈉溶液產(chǎn)生電導率為3620μs/cm(Z＝1547)的清澈、單相產(chǎn)品；1.75份碳酸鈉溶液產(chǎn)生具有電導率為1030μs/cm(Z＝1620)和粘度為11.5cSt的過水相奶狀乳液。然后為了制備合適的w/o微乳液，向該乳液中再加入一定量的Naphtha SC 140有機溶劑以調整水/油平衡。當已經(jīng)加入總數(shù)為4.76份的Naphtha SC 140時，形成了單相、澄清淺藍色w/o微乳液，具有電導率為1110μs/cm(Z＝1370)和粘度為7.5cSt。它是優(yōu)異的除潤滑脂產(chǎn)品。實施例5.清洗工藝按照標準Conoco清洗試驗，將如實施例4中所述制備的1110μs/cm電導率、低粘度w/o微乳液，與涂敷有鋰基潤滑脂的鋼件接觸。可觀察到優(yōu)異的潤滑脂去除和清洗。實施例6.d-苧烯基制品按上述實施例中同樣的方法，用d-苧烯替代前面使用的庚烷制備試樣。d-苧烯是在很寬范圍清洗制品中普遍使用的有機基溶劑組分。制備的試樣包含下面每一種相應組分的量為d-苧烯＝22份，PnB＝14.9份，PnP＝3份，Exxal 7＝5份和去離子水＝50.1份，所得到的o/w微乳液含有LCs且具有電導率4670μs/cm(Z＝1527)。當該組合物用10％碳酸鈉溶液“滴定”時，0.5份碳酸鈉溶液提供了仍含有LCs的微乳液，并具有電導率1180μs/cm(Z＝1573)。用總數(shù)為1份的碳酸鈉溶液進一步滴定，將試樣轉變成電導率為375μs/cm(Z＝1613)和粘度為13.5cSt的清澈、單相w/o微乳液。實施例7.高水含量乳液用與實施例2同樣的方法，使用如下物質制得配方芥酸鈉＝2.5份，庚烷＝10.5份，PnB＝3.5份，PnP＝3.5份，去離子水＝80份。向該含有過油相的可擾動o/w乳液中加入各種量的碳酸鈉，經(jīng)過中間的雙連續(xù)相配方，直到形成具有過水相的清澈w/o微乳液。通過攪拌產(chǎn)生具有電導率為大約0.5Z和粘度為12.5cSt的乳液。此制備的各種階段用表顯示于表1的試樣A-1到A-4中。實施例8-13.作為陰離子表面活性劑組分的其它羧酸鈉的應用用與上述實施例相同的方法，使用各種羧酸鈉鹽替代出現(xiàn)在前面實施例中的芥酸鈉，制備各種配方。配方的其它組分選自于碳酸鈉、正庚烷、PnB、1-己醇和去離子水，在一些組分中用環(huán)己烷。使用每一種不同的羧酸鈉制備一系列配方-調整各組分的比例以獲得電導率小于1Z和低粘度的合適的性質。從這些系列中人們可以看到，上面的教導中描述的方法是如何用于制備并對每一種配方進行微調的。也可在這些實施例中看到每種微乳液或乳液配方的性質。配方的各種組合物和它們相應的物理性質以及計算的Z值列于下面出現(xiàn)的表2-7中。
表1實施例7芥酸鈉 庚烷 PnB PnP 水 環(huán)己烷 Na2CO3相特性 電導率 粘度 Z(μs/cm) (cSt)試樣A-1 2.5 10.5 3.5 3.5 80 0 0 過量油2080na690A-2 2.5 10.5 3.5 3.5 79.40 0.6 過量油8160na2400A-3 2.5 10.5 3.5 3.5 78.80 1.2 1p.c1.4400na3920A-4 2.5 10.5 3.5 3.5 78.60 1.4 過量水245012.5 4490表2實施例8油酸鈉 庚烷 PnB 1-己醇 水 環(huán)己烷 Na2CO3相特性 電導率粘度 Z(μs/cm) (cSt)試樣B5.5 21.5 23 0 49.80 0.2 1p.c1. 5360 na 1880C-1 5.5 22 17.5 5 50 0 0 1p.c1. 4550 na 1600C-2 5.44 21.78 17.33 4.95 50.40 0.1 1p.c1. 4120 na 1740C-3 5.39 21.57 17.16 4.9 50.80 0.2 1p.c1. 1950 6.5 1880D-1 5.39 21.57 17.16 6.86 49 0 0 LCs na na 1840D-2 5.37 21.46 17.07 6.82 49.20 0.05 LCs na na 1910D-3 5.35 21.36 17 6.8 49.40 0.11p.c1. 2640na 1980D-4 5.33 21.25 16.9 6.76 49.60 0.15 1p.c1. 1270na 2050D-5 5.32 21.2 16.83 6.74 49.74 0 0.17 1p.c1. 620 72080E-1 5.42 21.67 17.24 4.92 50.60 0.15 1p.c1. 3060na 1810E-2 4.93 19.73 15.69 4.48 46.06 8.97 0.14 1p.c1. 1920na 1630E-3 4.53 18.11 14.4 4.1 42.24 16.5 0.12 1p.c1. 1380714501p.c1.＝1相澄清na＝?jīng)]有測試Lcs＝液晶表3實施例9硬脂 庚烷PnB 1-己醇 水 環(huán)己烷 Na2CO3相特性 電導率 粘度 Z酸鈉 (μs/cm) (cSt)試樣F 5.522 22.50 49.80 0.21p.c1.5600na 1870G-15.522 17.55 50 0 0 1p.c1.4200na 1600G-25.44 21.78 17.33 4.95 50.40 0.1LCs na na 1740G-35.39 21.57 17.16 4.950.80 0.21p.c1.20007 1880H-15.522 17.55 49.80 0.21p.c1.2500na 1880H-25.24 20.95 16.67 4.76 47.43 4.76 0.19 1p.c1.1780na 1690H-35 20 15.91 4.54 45.27 9.10.18 1p.c1.1140na 1500H-44.58 18.33 14.58 4.17 41.516.67 0.17 1p.c1.340 na 1130I-15.522 15 7.550 0 0 LCs na na 1610I-25.522 15 7.549.95 0 0.05 LCs na na 1680I-35.522 15 7.549.90 0.11p.c1.600 8.51750表4實施例10亞油 庚烷PnB 1-己醇水 環(huán)己烷 Na2CO3相特性 電導率 粘度 Z酸鈉 (μs/cm) (cSt)試樣J 5.522 22.50 49.800.21p.c1. 4800na1870K-15.522 17.55 50 00 LCs na na1600K-25.44 21.78 17.33 4.9550.400.1LCs na na1740K-35.39 21.57 17.16 4.9 50.800.21p.c1. 15007 18801p.c1.＝1相澄清na＝?jīng)]有測試Lcs＝液晶表5實施例11芥酸鈉 庚烷 PnB 1-己醇 水 環(huán)己烷 Na2CO3相特性 電導率 粘度 Z(μs/cm) (cSt)試樣L 5.52222.50 49.800.2 1p.c1.108081800M-15.52217.55 50 00 LCs na na 1530M-25.44 21.78 17.33 4.95 50.400.1 1p.c1.280 11.5 1670表6實施例12棕櫚 庚烷 PnB 1-己醇 水 環(huán)己烷 Na2CO3相特性 電導率 粘度Z酸鈉 (μs/cm) (cSt)試樣N-1 5.5 22 22.5049.8 0 0.2 過量油 na na1910N-2 5.5 22 22.5049.5 0 0.5 1p.c1. 6000na2330N-3 5.5 22 22.5049.45 0 0.55 過量水 na na2400O-1 5.5 22 17.5550 0 0 過量油 na na1640O-2 5.5 22 17.5549.8 0 0.2 1p.c1. 4600na1920O-3 5.5 22 17.5549.7 0 0.3 1p.c1. 2800na2060O-4 5.5 22 17.5549.65 0 0.35 過量水 na na21301p.c1.＝1相澄清na＝?jīng)]有測試 Lcs＝液晶表7實施例13肉豆蔻 庚烷PnB1-己醇 水 環(huán)己烷 Na2CO3相特性 電導率 粘度 Z酸鈉 (μs/cm) (cSt)試樣P-15.522 22.5 0 49.8 0 0.2 過量油 4800na1970P-25.522 22.5 0 49.4 0 0.6 1p.c1. 8000na2530P-35.522 22.5 0 49.350 0.65過量水 na na2600Q-15.522 17.5 5 50 0 0 過量油 na na1700Q-25.522 17.5 5 49.8 0 0.2 1p.c1. 5600na1980Q-35.522 17.5 5 49.650 0.351p.c1. 3900na2190Q-45.522 17.5 5 49.6 0 0.4 過量水 na na2260R-15.522 17.5 5 49.650 0.351p.c1. 3900na2190R-25 20 15.91 4.54 45.149.1 0.311p.c1. 4210na1750R-34.58 18.32 14.58 4.16 41.3616.7 0.291p.c1. 4340na1310S-17 20 15.5 7.5 50 0 0 LCs na na2160S-27 20 15.5 7.5 49.9 0 0.1 LCs na na2300S-37 20 15.5 7.5 49.8 0 0.2 1p.c1. 3670na2440S-47 20 15.5 7.5 49.7 0 0.3 1p.c1. 2760na2580S-57 20 15.5 7.5 49.6 0 0.4 1p.c1. 1630na27201p.c1.＝1相澄清na＝?jīng)]有測試Lcs＝液晶
權利要求
1.一種單相油連續(xù)相微乳液，包括A.基于微乳液總重量的不少于約40wt％且不多于約75wt％的量的水；B.一種有機溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物，其中有機溶劑或有機溶劑的混合物體現(xiàn)特征為在沒有表面活性劑或其它添加劑的情況下，當有機溶劑處于水飽和狀態(tài)時，其25℃時含有不多于2wt％的水，且其中有機溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物的量為基于微乳液總重量的不少于約10wt％且不多于約60wt％；和C.至少部分溶解于一種或多種有機溶劑中的一種或多種陰離子表面活性劑，其中至少一種該陰離子表面活性劑選自由通式(R′-COO)yM表示的脂族和脂環(huán)族羧酸鹽，且分子量為從225到約365，M基團除外，R′是14～23個碳原子的烴基，M是1或2價的堿金屬或堿土金屬陽離子，y是1或2的整數(shù)，且其中該陰離子表面活性劑的總量是基于微乳液總重量的大于約0.1wt％并且小于約10wt％。
2.權利要求1的微乳液，體現(xiàn)特征為油連續(xù)相微乳液，當在使用溫度測試時具有小于Z微西門子/厘米的電導率和小于40厘沲的粘度，其中Z由下式表示Z＝(1/3)(Φw)2∑iAimi，其中Φw表示微乳液中水的體積份數(shù)，i表示給定的電解質，Ai表示電解質i的摩爾電導率且mi表示水相中電解質i的摩爾濃度。
3.上述權利要求的微乳液，其中一種或多種有機溶劑是脂族醇、脂族酯、脂族烴、氯代脂族烴、芳族烴、脂族二酯、脂族酮、脂族醚、亞烷基二醇單醚、亞烷基二醇二醚、亞烷基二醇醚乙酸酯或它們的混合物。
4.上述權利要求任一項的微乳液，其中一種或多種有機溶劑的量為不小于30wt％且不大于50wt％。
5.上述權利要求任一項的微乳液，其中水的量為不小于45wt％且不大于70wt％。
6.上述權利要求任一項的微乳液，其中至少一種陰離子表面活性劑是分子量不小于250且不大于約345的陰離子表面活性劑，M平衡離子除外。
7.權利要求6任一項的微乳液，其中有至少一種第二類陰離子表面活性劑，具有通式RxB-SO3M，其中R表示烷基，x是1或2，當x是1時B是二價基團或當x是2時B是三價基團，其來源于芳族部分且其中M表示陽離子平衡離子，且其中Rx中的碳總數(shù)是從18～30。
8.上述權利要求任一項的微乳液，其中電導率小于0.5Z微西門子/厘米。
9.上述權利要求任一項的微乳液，其中粘度小于20厘沲。
10.上述權利要求任一項的微乳液，其中電導率小于0.25Z微西門子/厘米。
11.上述權利要求任一項的微乳液，其中至少一種有機溶劑是亞烷基二醇單醚。
12.一種乳液，在25℃靜置產(chǎn)生至少兩相，其中一相是油連續(xù)相微乳液，包括A.基于乳液總重量的不少于約60wt％且不多于約95wt％的量的水；B.一種有機溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物，其中有機溶劑或有機溶劑的混合物體現(xiàn)特征為在沒有表面活性劑或其它添加劑的情況下，當有機溶劑處于水飽和狀態(tài)時，其25℃時含有不多于2wt％的水，且其中有機溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物的量為基于乳液總重量的不少于4wt％且不多于40wt％；C.至少部分溶解于一種或多種有機溶劑中的一種或多種陰離子表面活性劑，其中至少一種該陰離子表面活性劑選自由通式(R′-COO)yM表示的脂族和脂環(huán)族羧酸鹽，且分子量為從225到約365，M基團除外，R′是14～23個碳原子的烴基，M是1或2價的堿金屬或堿土金屬陽離子，y是1或2的整數(shù)，且其中一種或多種離子表面活性劑的總量是基于乳液總重量的不小于約0.1wt％并且不大于約5wt％；乳液體現(xiàn)特征為油連續(xù)相乳液，其中當在使用溫度測試時乳液具有小于Z微西門子/厘米的電導率和小于40厘沲的粘度，其中Z與前面定義的相同。
13.權利要求12的乳液，其中一種或多種有機溶劑是脂族醇、脂族酯、脂族烴、氯代脂族烴、芳族烴、脂族二酯、脂族酮、脂族醚、亞烷基二醇單醚、亞烷基二醇二醚、亞烷基二醇醚乙酸酯或它們的混合物。
14.權利要求12或13的乳液，其中一種或多種有機溶劑的量為不小于8wt％且不大于25wt％。
15.權利要求12-14任一項的乳液，其中水的量為不小于約70wt％且不大于約90wt％。
16.權利要求12-15任一項的乳液，其中陰離子表面活性劑具有不大于約345的分子量。
17.權利要求12-16任一項的乳液，其中陰離子表面活性劑具有不小于250的分子量。
18.權利要求17的乳液，其中有至少一種另外的陰離子表面活性劑，具有通式RxB-SO3M，其中R表示烷基，x是1或2，當x是1時B是二價基團或當x是2時B是三價基團，其來源于芳族基團且其中M表示陽離子平衡離子，且其中Rx中的碳總數(shù)是從18～30。
19.權利要求12-18任一項的乳液，其中電導率小于0.5Z微西門子/厘米。
20.權利要求12-19任一項的乳液，其中粘度小于20厘沲。
21.權利要求12-20任一項的乳液，其中電導率小于0.25Z微西門子/厘米。
22.權利要求12-21任一項的乳液，其中至少一種有機溶劑是亞烷基二醇單醚。
23.權利要求12-22任一項的乳液，其中水的量為不小于約80wt％且不大于約90wt％。
24.一種清洗濃縮液，當用水稀釋時其可以形成權利要求1-11任一項的微乳液，其包括A.一種有機溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物，其中有機溶劑或有機溶劑的混合物體現(xiàn)特征為在沒有表面活性劑或其它添加劑的情況下，當有機溶劑處于水飽和狀態(tài)時，其25℃時含有不多于2wt％的水；和B.至少部分溶解于一種或多種有機溶劑中的一種或多種陰離子表面活性劑，其中至少一種該陰離子表面活性劑選自由通式(R′-COO)yM表示的脂族和脂環(huán)族羧酸鹽，且分子量為從225到約365，M基團除外，R′是14～23個碳原子的烴基，M是1或2價的堿金屬或堿土金屬陽離子，y是1或2的整數(shù)，且其中一種或多種陰離子表面活性劑的量是基于微乳液總重量的不小于約0.1wt％并且不大于約10wt％。
25.一種用于清洗表面具有潤滑脂或油質污物的金屬的方法，包括將權利要求1-11任一項的微乳液或權利要求12-23任一項的乳液施加到表面具有潤滑脂或油質污物的金屬上，以從金屬表面上除去至少部分潤滑脂或油質污物。
26.權利要求1的微乳液或權利要求12的乳液，其中排除M的羧酸鹽具有介于250～345之間的分子量，M的價態(tài)為1且y是整數(shù)1。
27.權利要求26的微乳液或乳液，其中衍生出羧酸鹽的羧酸選自芥酸、油酸和硬脂酸。
28.一種可擾動組合物，包括組分A.一種有機溶劑或兩種或多種有機溶劑的混合物，其中有機溶劑或有機溶劑的混合物體現(xiàn)特征為在沒有表面活性劑或其它添加劑的情況下，當有機溶劑處于水飽和狀態(tài)時，其25℃時含有不多于2wt％的水；和組分B.至少部分溶解于組分A中的一種或多種陰離子表面活性劑，其中至少一種陰離子表面活性劑選自由通式(R′-COO)yM表示的脂族和脂環(huán)族羧酸鹽，R′是14～23個碳原子的烴基，M是1或2價的堿金屬或堿土金屬陽離子，y是1或2的整數(shù)，且該鹽具有分子量的范圍是從225～365，平衡離子M除外；通過加入電解質或低分子量烴，該組合物能夠形成體現(xiàn)特征為電導率小于Z的油連續(xù)相的微乳液，該微乳液包括基于微乳液總重量，水的量為大于45wt％且小于70wt％；基于微乳液總重量，組分A.的量為大于15wt％且小于50wt％；和基于微乳液總重量，組分B.的量為大于0.1wt％且小于10wt％。
29.權利要求28的組合物，其中組分A.是亞烷基二醇單醚和亞烷基二醇二醚或它們的混合物。
30.權利要求28的組合物，其中組分B.的至少一種陰離子表面活性劑具有大于250且小于345的分子量。
31.一種用于制備油連續(xù)相微乳液的方法，包括步驟如下步驟1.選擇權利要求28的可擾動組合物，步驟2.向該組合物中加入鹽或其它電解質，其量足以導致該組合物轉變成為電導率小于Z的油連續(xù)相微乳液。
32.權利要求31的方法，其中組合物的一種或多種有機溶劑是亞烷基二醇單醚、亞烷基二醇二醚或它們的混合物。
全文摘要
用于清洗的優(yōu)異的高含水量、油連續(xù)相微乳液和乳液,含有確定量的水、來自精選分子量的羧酸鹽的一種或多種陰離子表面活性劑和一種或多種有機溶劑,使得組合物具有低電導率和低粘度。
文檔編號C11D17/00GK1199430SQ97191142
公開日1998年11月18日 申請日期1997年7月24日 優(yōu)先權日1996年7月26日
發(fā)明者C·J·塔克 申請人:陶氏化學公司