可使用烷基硫酸鹽作為乳化劑來制備改進(jìn)的包含非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物。
背景技術(shù):
包含非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑(例如氫化蓖麻油)的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物已用于結(jié)構(gòu)化和增稠液體組合物。雖然非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑可熔融并直接分散到液體組合物中,但是結(jié)構(gòu)化試劑通常首先形成預(yù)混物,以便改善可加工性并改善結(jié)構(gòu)化功效。因此,通常首先將熔融結(jié)構(gòu)化試劑在水中乳化,然后結(jié)晶以形成結(jié)構(gòu)化預(yù)混物。然后將所得的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物加入液體組合物中(參見例如wo2011031940)。
這種結(jié)構(gòu)化預(yù)混物具有高粘度,這導(dǎo)致更難以將它們共混到待結(jié)構(gòu)化的液體組合物中,特別是當(dāng)預(yù)混物具有高含量的非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑時。此外,通常需要高含量的水,這使得這種預(yù)混物對于其中必須限制存在的水的量的應(yīng)用不太理想。一個示例是單位劑量制品,其包含封裝在水溶性膜中的液體組合物。這種液體組合物通常具有小于15重量%的水含量,以確保水溶性膜的完整性。
因此,仍需要具有較低粘度的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物,其更適合用于低水液體組合物中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
除了制備這種預(yù)混物的方法之外,本發(fā)明提供了結(jié)構(gòu)化預(yù)混物,其包含:非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑;和烷基硫酸鹽表面活性劑。本發(fā)明還提供了包含結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的液體組合物,除了包含非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑和烷基硫酸鹽的預(yù)混物用于結(jié)構(gòu)化液體組合物的用途之外。
具體實(shí)施方式
通過在液體組合物中形成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò),使包含非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化劑的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物結(jié)構(gòu)化液體組合物。
據(jù)信,這種網(wǎng)絡(luò)形成受液體組合物的組成變化的影響,其改變組合物的疏水-親水平衡或其離子強(qiáng)度。已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn),利用烷基硫酸鹽表面活性劑(例如十二烷基硫酸鈉)作為乳化劑來形成結(jié)構(gòu)化預(yù)混物導(dǎo)致更易于共混入最終液體組合物中的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物具有較低粘度并且提供改善的性能。因此,包含烷基硫酸鹽的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物更容易加工,包括更容易混合和泵送。此外,由于高剪切速率降低了這種結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的功效,因此由于共混期間的剪切速率降低,因此結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的粘度較低導(dǎo)致最終液體組合物中結(jié)構(gòu)化能力的損失較低。
在包含烷基硫酸鹽的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物中另外需要較少的水。包含較少水的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物特別適合于低水液體組合物,因?yàn)檩^少的水被夾帶到具有結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的最終液體組合物中。
即使在非常高含量的非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑下,預(yù)混物仍然是自由流動的,這使得其在生產(chǎn)(即混合、泵送、轉(zhuǎn)移)中在不利用高能量/壓力的情況下更加易處理。此外,我們已經(jīng)觀察到,在混合和轉(zhuǎn)移期間利用高能量/壓力顯著地劣化了非聚合的結(jié)晶的結(jié)構(gòu)劑的質(zhì)量。
由于結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的粘度較低,因此需要較少的混合的能量,以便將結(jié)構(gòu)化預(yù)混物共混到最終的液體組合物中。因此,這種結(jié)構(gòu)化預(yù)混物特別適用于包含易碎顆粒,例如微膠囊(例如香料微膠囊)或易碎小滴(例如香料小滴、其它油等)的液體組合物。
如本文所定義,“基本上不含”組分是指組分以按相應(yīng)預(yù)混物或組合物的重量計小于15%,優(yōu)選地小于10%,更優(yōu)選地小于5%,甚至更優(yōu)選地小于2%的含量存在。最優(yōu)選地,“基本上不含”組分是指沒有該種組分存在于相應(yīng)的預(yù)混物或組合物中。
如本文所定義的,“穩(wěn)定”是指對于在25℃保存至少兩星期、優(yōu)選地至少四星期、更優(yōu)選地至少一個月或甚至更優(yōu)選地至少四個月的時間的預(yù)混物,沒有觀察到可見的相分離,如使用uspa2008/0263780a1中描述的絮凝物形成測試(flocformationtest)所測量的。
除非另外指明,本文所用的所有百分比、比率和比例均按相應(yīng)預(yù)混物或組合物的重量百分比計。除非另外明確指明,所有平均值均按相應(yīng)預(yù)混物、組合物或其組分的“重量”計算。
除非另外指明,所有組分、預(yù)混物或組合物含量均是就該組分、預(yù)混物或組合物的活性物質(zhì)部分而言,并且不包括可能存在于這些組分或組合物的市售來源中的雜質(zhì),例如殘余溶劑或副產(chǎn)物。
除非另外指明,所有測量均在25℃下進(jìn)行。
結(jié)構(gòu)化預(yù)混物:
使用烷基硫酸鹽表面活性劑乳化非聚合的結(jié)晶的羥基官能的結(jié)構(gòu)化試劑以形成結(jié)構(gòu)化預(yù)混物。非聚合的結(jié)晶的羥基官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)化試劑包含可結(jié)晶的甘油酯。優(yōu)選地,非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑包含或甚至由氫化蓖麻油(通??s寫為“hco”)或其衍生物組成。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物優(yōu)選地包含水。水優(yōu)選地以按結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的重量計45%至97%,更優(yōu)選地55%至93%,甚至更優(yōu)選地65%至87%的含量存在。
由于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物提供了改善的結(jié)構(gòu)化,因此需要向最終液體組合物中加入較少的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物。因此,由于較少的水通過結(jié)構(gòu)化預(yù)混合物夾帶到最終液體組合物中,因此結(jié)構(gòu)化預(yù)混物特別適合于包含小于45重量%,優(yōu)選小于30重量%,更優(yōu)選小于20重量%,最優(yōu)選小于15重量%的水的低水液體組合物。
如前所述,非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑優(yōu)選為氫化蓖麻油。蓖麻油為三甘油酯植物油,主要包含蓖麻酸,但是也包含油酸和亞油酸。在氫化時,它變成蓖麻蠟,另外已知為氫化蓖麻油。氫化蓖麻油可包含按蓖麻油的重量計至少85%的蓖麻酸。優(yōu)選地,氫化蓖麻油包含三-12-羥基硬脂酸甘油酯(cas139-44-6)。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中,氫化蓖麻油包含按氫化蓖麻油的重量計至少85%、更優(yōu)選地至少95%的三-12-羥基硬脂酸甘油酯。然而,氫化蓖麻油組合物還可包含其它飽和或不飽和的直鏈或支化的酯。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中,氫化蓖麻油具有如使用astmd3418或iso11357測量的在45℃至95℃范圍內(nèi)的熔點(diǎn)。氫化蓖麻油可具有低的殘余不飽和度,并且將通常不被乙氧基化,因?yàn)橐已趸鶎⑷埸c(diǎn)溫度降低至不期望的程度。通過低殘余不飽和度,我們在本文指的是20或更少、優(yōu)選地10或更少、更優(yōu)選地3或更少的碘值。本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道如何使用已知的技術(shù)來測量碘值。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物包含作為乳化劑加入的烷基硫酸鹽表面活性劑,以改善非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑的乳化并且穩(wěn)定所得的小滴。烷基硫酸鹽表面活性劑優(yōu)選以高于表面活性劑的臨界膠束濃度(c.m.c)的濃度加入。當(dāng)將非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑乳化到含有這些膠束的水相中時,一部分非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑轉(zhuǎn)移到膠束中,以形成通過膠束穩(wěn)定的小滴。烷基硫酸鹽表面活性劑可在結(jié)構(gòu)化預(yù)混物中以按結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的重量計1重量%至45重量%,優(yōu)選4重量%至37重量%,更優(yōu)選9重量%至29重量%,最優(yōu)選8重量%至24重量%的含量存在。基于表面活性劑陰離子的重量百分比,測量烷基硫酸鹽表面活性劑的重量百分比。即,不包括抗衡離子。當(dāng)使用按結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的重量計大于25%的陰離子表面活性劑時,除了水以外,優(yōu)選地使用有機(jī)溶劑稀釋表面活性劑。
優(yōu)選的烷基硫酸鹽表面活性劑選自:c8-c24烷基硫酸鹽及其混合物;優(yōu)選c10-c18烷基硫酸鹽及其混合物;更優(yōu)選c12-c14烷基硫酸鹽及其混合物;最優(yōu)選十二烷基硫酸鈉。烷基硫酸鹽表面活性劑優(yōu)選為非乙氧基化的、非丙氧基化物或它們的組合。
適用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物中的陰離子硫酸鹽表面活性劑包括:具有直鏈或支鏈烷基或鏈烯基部分的伯和仲烷基硫酸鹽;β-支鏈烷基硫酸鹽表面活性劑;以及它們的混合物。中鏈支鏈烷基硫酸鹽也是合適的。然而,優(yōu)選直鏈烷基硫酸鹽表面活性劑。烷基硫酸鹽表面活性劑優(yōu)選使用齊格勒法、氧代基方法衍生自天然來源,或衍生自石化來源,或其改性物并且使用本領(lǐng)域任何已知的方法硫酸化。
烷基硫酸鹽表面活性劑通常以其與鏈烷醇胺或堿金屬例如鈉和鉀的鹽形式存在。優(yōu)選地,硫酸鹽表面活性劑用鏈烷醇胺如單乙醇胺或三乙醇胺中和,并且完全溶解于流體相中。
除陰離子表面活性劑外,結(jié)構(gòu)化預(yù)混物可含有另外的表面活性劑。具體地,結(jié)構(gòu)化預(yù)混物可包含選自以下的另外的表面活性劑:非離子表面活性劑;陽離子表面活性劑;兩性表面活性劑;兩性離子表面活性劑;以及它們的混合物。
結(jié)構(gòu)化預(yù)混物還包含ph調(diào)節(jié)劑。可使用任何已知的ph調(diào)節(jié)劑,包括根據(jù)所期望的ph的無機(jī)類型或有機(jī)類型的堿度來源以及酸化試劑。
ph調(diào)節(jié)劑的濃度通常為按結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的重量計0.2%至20%,優(yōu)選0.25%至10%,更優(yōu)選0.3%至5.0%。
無機(jī)堿度來源包括但不限于,水溶性堿金屬氫氧化物、氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、偏硅酸鹽、以及它們的混合物;水溶性堿土金屬氫氧化物、氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、偏硅酸鹽、以及它們的混合物;水溶性硼族金屬氫氧化物、氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、偏硅酸鹽、以及它們的混合物;以及它們的混合物。優(yōu)選的無機(jī)堿度來源為氫氧化鈉、和氫氧化鉀以及它們的混合物,最優(yōu)選地?zé)o機(jī)堿度來源為氫氧化鈉。雖然因?yàn)樯鷳B(tài)學(xué)原因是不優(yōu)選的,但可使用水溶性磷酸鹽作為堿度來源,包括焦磷酸鹽、正磷酸鹽、聚磷酸鹽、膦酸鹽、以及它們的混合物。
有機(jī)堿度來源包括但不限于伯胺、仲胺、叔胺、以及它們的混合物。其它有機(jī)堿度來源為鏈烷醇胺、或鏈烷醇胺的混合物。合適的鏈烷醇胺可選自低級鏈烷醇一鏈烷醇胺、二鏈烷醇胺和三鏈烷醇胺,諸如單乙醇胺;二乙醇胺或三乙醇胺。高級鏈烷醇胺具有更高的分子量,并且就本發(fā)明目的而言,可能質(zhì)量效率更低。因?yàn)橘|(zhì)量效率原因,優(yōu)選一鏈烷醇胺和二鏈烷醇胺。尤其優(yōu)選單乙醇胺,然而在某些實(shí)施方案中,可使用另外的鏈烷醇胺如三乙醇胺作為緩沖劑。本文所用的最優(yōu)選的鏈烷醇胺為單乙醇胺。
無機(jī)酸化劑包括但不限于hf、hcl、hbr、hi、硼酸、磷酸、膦酸、硫酸、磺酸、以及它們的混合物。優(yōu)選的無機(jī)酸化劑是硼酸。
有機(jī)酸化劑包括但不限于,取代和取代的、支鏈、直鏈和/或環(huán)狀的c1至c30羧酸、以及它們的混合物。
結(jié)構(gòu)化預(yù)混物可任選地包含ph緩沖劑。在一些實(shí)施方案中,ph保持在5至11,或6至9.5,或7至9的ph范圍內(nèi)。不受理論的束縛,據(jù)信緩沖劑穩(wěn)定結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的ph,從而限制任何潛在的hco結(jié)構(gòu)劑的水解。然而,可設(shè)想不含緩沖劑的實(shí)施方案,并且當(dāng)hco水解時,可形成一些12-羥基硬脂酸酯,這盡管在比hco較低的程度上能夠結(jié)構(gòu)化。在一些包含緩沖劑的優(yōu)選實(shí)施方案中,ph緩沖劑沒有在結(jié)構(gòu)化預(yù)混物中引入一價無機(jī)陽離子諸如鈉。優(yōu)選的緩沖劑為硼酸的單乙醇胺鹽。然而,還設(shè)想實(shí)施方案,其中緩沖劑不含任何有意添加的鈉、硼或磷。在一些實(shí)施方案中,mea中和的硼酸可以按結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的重量計0%至5%,0.5%至3%,或0.75%至1%的含量存在。
如前所述,可使用鏈烷醇胺諸如三乙醇胺和/或其它胺作為緩沖劑;前提條件是首先加入足量的鏈烷醇胺,以供主要結(jié)構(gòu)劑中和酸形式的陰離子表面活性劑的乳化目的,或者先前已通過其它方式中和陰離子表面活性劑。
結(jié)構(gòu)化預(yù)混物還包含無氨基官能團(tuán)有機(jī)溶劑。無氨基官能團(tuán)有機(jī)溶劑為不包含氨基官能團(tuán)的有機(jī)溶劑。優(yōu)選的無氨基官能團(tuán)的有機(jī)溶劑包括一元醇、二元醇、多元醇、甘油、二醇,包含聚亞烷基二醇如聚乙二醇、以及它們的混合物。更優(yōu)選的無氨基官能團(tuán)有機(jī)溶劑包括一元醇、二元醇、多元醇、甘油、以及它們的混合物。高度優(yōu)選的是無氨基官能團(tuán)有機(jī)溶劑的混合物,尤其是兩種或更多種下列溶劑的混合物:低級脂族醇,例如乙醇、丙醇、丁醇、異丙醇;二醇,例如1,2-丙二醇或1,3-丙二醇;和甘油。還優(yōu)選的是丙二醇和二甘醇的混合物。這種混合物優(yōu)選不含甲醇或乙醇。
優(yōu)選的無氨基官能團(tuán)的有機(jī)溶劑在環(huán)境溫度和壓力(即21℃和1大氣壓)下為液體,并且包含碳、氫和氧。當(dāng)制備結(jié)構(gòu)化預(yù)混物時可存在無氨基官能團(tuán)的有機(jī)溶劑,或者直接加入到液體組合物中。
結(jié)構(gòu)化預(yù)混物還可包含防腐劑或生物殺滅劑,特別是當(dāng)旨在使用前儲存預(yù)混物時。
包含結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的液體組合物:
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物用于結(jié)構(gòu)化液體組合物。因此,液體組合物可包含本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物。本發(fā)明的液體組合物通常包含0.01重量%至2重量%,優(yōu)選0.03重量%至1重量%,更優(yōu)選0.05重量%至0.5重量%的經(jīng)由結(jié)構(gòu)化預(yù)混合物引入的非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑。
合適的液體組合物包括:用于處理織物的產(chǎn)品,包括衣物洗滌劑組合物,以及漂洗添加劑;硬質(zhì)表面清潔劑包括盤碟洗滌組合物,地板清潔劑和馬桶清潔劑。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化預(yù)混合物特別適用于液體洗滌劑組合物。這種液體洗滌劑組合物包含足夠的去污表面活性劑,以提供顯著的清潔有益效果。最優(yōu)選的是液體衣物洗滌劑組合物,其能夠諸如在家用洗衣機(jī)中清潔織物。
如本文所用,“液體組合物”是指任何包含能夠潤濕并處理基材(諸如織物或硬質(zhì)表面)的液體的組合物。液體組合物更易于分散,并且能更均一地涂覆要處理的表面,無需首先將組合物溶解,如固體組合物的情況。液體組合物可在25℃下流動,并且包括具有幾乎水樣粘度的組合物,但也包括“凝膠”組合物,該“凝膠”組合物流動很慢并保持其性狀若干秒鐘或甚至若干分鐘。
合適的液體組合物可包括適當(dāng)?shù)募?xì)分形式的固體或氣體,但整體組合物不包括非液體整體的產(chǎn)品形式,諸如片劑或顆粒。所述液體組合物優(yōu)選具有在0.9至1.3克/立方厘米,更優(yōu)選地1.00至1.10克/立方厘米范圍內(nèi)的密度,不含任何固體添加劑但包括任何泡沫,如果有的話。
優(yōu)選地,所述液體組合物包含1重量%至95重量%的水、無氨基官能團(tuán)有機(jī)溶劑、以及它們的混合物。對于濃縮液體組合物,所述組合物優(yōu)選地包含15%至70%,更優(yōu)選地20%至50%,最優(yōu)選地25重量%至45重量%的水、無氨基官能團(tuán)有機(jī)溶劑、以及它們的混合物。另選地,所述液體組合物可為低水液體組合物。此類低水液體組合物可包含少于20%,優(yōu)選地少于15%,更優(yōu)選地少于10重量%的水。
本發(fā)明的液體組合物可包含2重量%至40重量%,更優(yōu)選地5重量%至25重量%的無氨基官能團(tuán)有機(jī)溶劑。
所述液體組合物也可被包封在水溶性膜中以形成單位劑量制品。此類單位劑量制品包含本發(fā)明的液體組合物,其中所述液體組合物是低水液體組合物,并且所述液體組合物被封閉在水溶性或水分散性的膜中。
所述單位劑量制品可包含一個由水溶性膜形成的隔室,所述水溶性膜完全包圍至少一個內(nèi)空間,所述內(nèi)空間包含所述低水液體組合物。所述單位劑量制品可任選地包含另外的隔室,其包含另外的低水液體組合物或固體組合物。多隔室單位劑型可為所需的理由諸如:分隔化學(xué)上不相容的成分;或希望所述成分的一部分較早或較晚地釋放到洗液中??墒褂帽绢I(lǐng)域已知的任何方法形成所述單位劑量制品。
單位劑量制品,其中所述低水液體組合物是液體衣物洗滌劑組合物,是尤其優(yōu)選的。
合適的水溶性小袋材料包括聚合物、共聚物或它們的衍生物。優(yōu)選的聚合物、共聚物或它們的衍生物選自:聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚亞烷基氧化物、丙烯酰胺、丙烯酸、纖維素、纖維素醚纖維素、纖維素酯、纖維素酰胺、聚醋酸乙烯酯、聚羧酸及其鹽、聚氨基酸或肽、聚酰胺、聚丙烯酰胺、馬來酸酐/丙烯酸共聚物、多糖(包括淀粉和明膠)、天然膠諸如黃原膠和阿拉伯樹膠。更優(yōu)選的聚合物選自聚丙烯酸酯、水溶性丙烯酸共聚物、甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、糊精、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、麥芽糖糊精、聚甲基丙烯酸酯,并且最優(yōu)選地選自聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物和羥丙基甲基纖維素(hpmc)、以及它們的組合。
如前所述,本發(fā)明的液體組合物可以是液體洗滌劑組合物,優(yōu)選液體衣物洗滌劑組合物。液體洗滌劑組合物包含表面活性劑,以提供洗滌有益效果。本發(fā)明的液體洗滌劑組合物可包含按重量計1%至70%、優(yōu)選5%至60%、更優(yōu)選10%至50%、并且最優(yōu)選15%至45%的去污表面活性劑。合適的去污表面活性劑可選自:陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑以及它們的混合物。陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的優(yōu)選的重量比為100:0(即,無非離子表面活性劑)至5:95,更優(yōu)選99:1至1:4,最優(yōu)選5:1至1.5:1。
本發(fā)明的液體洗滌劑組合物優(yōu)選地包含按重量計1%至50%,更優(yōu)選地5%至40%,最優(yōu)選地10%至30%的一種或多種陰離子表面活性劑。優(yōu)選的陰離子表面活性劑選自:c11-c18烷基苯磺酸鹽、c10-c20支鏈和無規(guī)烷基硫酸鹽、c10-c18烷基乙氧基硫酸鹽、中鏈支化的烷基硫酸鹽、中鏈支化的烷基烷氧基硫酸鹽、包含1-5個乙氧基單元的c10-c18烷基烷氧基羧酸鹽、改性的烷基苯磺酸鹽、c12-c20甲酯磺酸鹽、c10-c18α-烯烴磺酸鹽、c6-c20磺基琥珀酸鹽、以及它們的混合物。然而,就其本質(zhì)而言,可使用洗滌劑組合物領(lǐng)域已知的每一種陰離子表面活性劑,諸如在“surfactantscienceseries”,第7卷,由w.m.linfield編輯,marceldekker中所公開的那些。所述洗滌劑組合物優(yōu)選地包含至少一種磺酸表面活性劑,諸如直鏈烷基苯磺酸,或這種酸的水溶性鹽形式。
本發(fā)明的液體洗滌劑組合物優(yōu)選地包含最高30%,更優(yōu)選地1%至15%,最優(yōu)選地2%至10%的一種或多種非離子表面活性劑。合適的非離子表面活性劑包括但不限于c12-c18烷基乙氧基化物(“ae”),其包括所謂的窄峰烷基乙氧基化物,c6-c12烷基酚烷氧基化物(尤其是乙氧基化物和混合的乙氧基/丙氧基),c6-c12烷基酚的嵌段環(huán)氧烷縮合物,c8-c22烷醇的亞烷基氧化物縮合物和氧化乙烯/氧化丙烯嵌段聚合物(
液體洗滌劑組合物也可包括常規(guī)的洗滌劑成分,其選自:附加的表面活性劑(其選自兩性表面活性劑、兩性離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、以及它們的混合物);酶;酶穩(wěn)定劑;兩親性油脂清潔聚合物;粘土清潔聚合物;去垢性聚合物;垢懸浮聚合物;漂白體系;熒光增白劑;調(diào)色染料;顆粒物;香料和其它氣味控制劑,其包括香料遞送體系;水溶助長劑;抑泡劑;織物護(hù)理香料;ph調(diào)節(jié)劑;染料轉(zhuǎn)移抑制劑;防腐劑;非織物直接染料;以及它們的混合物。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物在穩(wěn)定顆粒方面特別有效,因?yàn)榘^長線的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物提供了改善的低剪切粘度。因此,本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物特別適用于使還包含顆粒的液體組合物穩(wěn)定。合適的顆??蛇x自:微膠囊、油以及它們的混合物。特別優(yōu)選的油為香料,其向液體組合物或向用液體組合物處理的基底提供香味有益效果。當(dāng)加入時,此類香料含量以按液體組合物的重量計0.1%至5%,更優(yōu)選地0.3%至3%,甚至更優(yōu)選地0.6%至2%的含量加入。
通常將微膠囊加入到液體組合物中以便為處理的底物提供持久應(yīng)用的有益效果。微膠囊可以按液體組合物的重量計0.01%至10%。更優(yōu)選地0.1%至2%,甚至更優(yōu)選地0.15%至0.75%的包封的活性物質(zhì)的含量加入。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微膠囊是香料微膠囊,其中包封的活性物質(zhì)是香料。此類香料微膠囊在破損時釋放所包封的香料,例如在摩擦經(jīng)處理的底物時。
微膠囊通常包含微膠囊芯和圍繞微膠囊芯的微膠囊壁。微膠囊壁通常通過將甲醛與至少一種其它單體交聯(lián)來形成。本文所用的術(shù)語“微膠囊”在廣義上包括由微膠囊壁包封的芯。繼而,芯包含有益劑,諸如香料。
微膠囊芯可任選地包含稀釋劑。稀釋劑為用于稀釋待包封的有益劑的材料,并因此優(yōu)選為惰性的。即,稀釋劑在制備或使用期間不與有益劑反應(yīng)。優(yōu)選的稀釋劑可選自:肉豆蔻酸異丙酯、丙二醇、聚(乙二醇)或它們的混合物。
微膠囊以及制備該微膠囊的方法公開于以下參考文獻(xiàn)中:us2003-215417a1;us2003-216488a1;us2003-158344a1;us2003-165692a1;us2004-071742a1;us2004-071746a1;us2004-072719a1;us2004-072720a1;ep1393706a1;us2003-203829a1;us2003-195133a1;us2004-087477a1;us2004-0106536a1;us6645479;us6200949;us4882220;us4917920;us4514461;usre32713;us4234627。
在由benita和simon編輯(marceldekker,inc.,1996)的microencapsulation:methodsandindustrialapplications中公開了包封技術(shù)?;诩兹┑臉渲T如三聚氰胺-甲醛或尿素-甲醛樹脂,由于其廣泛的可用性和合理的成本,對于香料包封是特別有吸引力的。
所述微膠囊優(yōu)選地具有1微米至75微米,更優(yōu)選地5微米至30微米的尺寸。所述微膠囊壁優(yōu)選地具有0.05微米至10微米,更優(yōu)選地0.05微米至1微米的厚度。通常,所述微膠囊芯包含50重量%至95重量%的有益劑。
用于制備結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的方法:
可使用任何合適的方法來制備本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物。優(yōu)選的方法包括以下步驟:在80℃-98℃的第一溫度下,在烷基硫酸鹽表面活性劑的水性溶液中制備包含非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑的乳液;以及冷卻該乳液;
在一個更優(yōu)選的實(shí)施方案中,將乳液冷卻至25℃至60℃的第二溫度下;然后在第二溫度下保持至少2分鐘。
為了形成更長的非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑的線,乳液的溫度可增加到62℃至75℃的第三溫度;并且在第三溫度下保持至少2分鐘。
乳液包含熔融形式的非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑的小滴,優(yōu)選氫化蓖麻油(hco)。小滴優(yōu)選地具有0.1微米至4微米,更優(yōu)選1微米至3.5微米,甚至更優(yōu)選2微米至3.5微米,最優(yōu)選2.5微米至3微米的平均直徑。平均直徑在完成乳化的溫度下測量。
乳液可通過提供包含或甚至由熔融形式的非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑組成的第一液體和包含水的第二液體來制備。第一液體乳化到第二液體中。這通常通過將第一液體和第二液體混合在一起并使它們通過混合裝置來進(jìn)行。
第二液體可包含50%至99%,更優(yōu)選60%至95%,最優(yōu)選70%至90%的水。第二液體包含烷基硫酸鹽表面活性劑,以便改善乳化。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中,第二液體包含按重量計至少1%,優(yōu)選1%至50%,更優(yōu)選5%至40%,最優(yōu)選10%至30%的烷基硫酸鹽表面活性劑。應(yīng)當(dāng)理解,烷基硫酸鹽表面活性劑以一定濃度存在于第二液體中,使得所產(chǎn)生的乳液是主要存在于水連續(xù)相,而非主要存在于表面活性劑連續(xù)相中的非聚合的、結(jié)晶的、含羥基結(jié)構(gòu)化試劑的油滴。
烷基硫酸鹽表面活性劑可以酸形式或作為中和鹽加入。第二液體可包含中和劑,特別是當(dāng)以酸的形式加入表面活性劑時。所謂的“中和劑”在本文中是指用于中和例如當(dāng)以其酸形式加入表面活性劑時形成的酸性溶液的物質(zhì)。優(yōu)選地,中和劑選自:氫氧化鈉、c1-c5乙醇胺、以及它們的混合物。優(yōu)選的中和劑為c1-c5乙醇胺,更優(yōu)選地為單乙醇胺。
第二液體可包含防腐劑。優(yōu)選地,防腐劑為抗微生物劑??墒褂萌魏魏线m的防腐劑,諸如選自可從thorchemicals,cheshire,uk商購獲得的“acticide”系列抗微生物劑的抗微生物劑。
第一液體和第二液體在第一溫度下混合形成乳液。第一溫度為80℃至98℃,優(yōu)選85℃至95℃,更優(yōu)選87.5℃至92.5℃,以形成乳液。
優(yōu)選地,在與第二液體混合之前,第一液體的溫度高于70℃,更優(yōu)選地介于70℃和150℃之間,最優(yōu)選地介于75℃和120℃之間。該溫度范圍確保非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑熔融,使得有效地形成乳液。然而,太高的溫度導(dǎo)致非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑的變色或甚至降解。
第二液體在與第一液體混合之前通常在80℃至98℃,優(yōu)選85℃至95℃,更優(yōu)選87.5℃至92.5℃的溫度下。即,等于或接近于第一溫度。
乳液中非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑與水的比例可為1:50至1:5,優(yōu)選1:33至1:7.5,更優(yōu)選1:20至1:10。換句話說,當(dāng)兩種液體束流例如在進(jìn)入混合裝置時混合時,非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑與水的比率可為1:50至1:5,優(yōu)選1:33至1:7.5,更優(yōu)選1:20至1:10。
用于制備乳液的方法可為連續(xù)方法或間歇方法。通過連續(xù),減少了運(yùn)轉(zhuǎn)之間的停機(jī)時間,從而得到成本更有效并且時間更有效的方法。所謂“連續(xù)方法”,在本文意指材料連續(xù)流動通過設(shè)備。所謂“間歇方法”,在本文意指其中該方法經(jīng)過離散和不同的步驟的情況。在不同的轉(zhuǎn)化階段完成時,中斷產(chǎn)物通過設(shè)備的流動,即,材料的不連續(xù)流動。
不受理論的約束,據(jù)信與間歇方法相比,使用連續(xù)方法提供了對乳液小滴尺寸的改善的控制。因此,連續(xù)方法通常導(dǎo)致更有效的產(chǎn)生具有所需平均尺寸的小滴,并且因此導(dǎo)致更窄范圍的小滴尺寸。由于在間歇式槽內(nèi)發(fā)生的混合程度的固有可變性,乳液的間歇式生產(chǎn)通常導(dǎo)致所產(chǎn)生的小滴尺寸的較大變化。由于在間歇式槽內(nèi)使用和放置混合槳葉,因此可能產(chǎn)生可變性。結(jié)果是較慢移動的液體區(qū)域(因此較少的混合和較大的小滴)和較快移動的液體區(qū)域(因此更多的混合和較小的小滴)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道如何選擇適當(dāng)?shù)幕旌涎b置以啟用連續(xù)方法。此外,連續(xù)方法將允許將乳液更快地轉(zhuǎn)移至冷卻步驟。連續(xù)方法還將允許不太過早冷卻,其可在轉(zhuǎn)移到冷卻步驟之前在間歇式槽中發(fā)生。
乳液可使用任何合適的混合裝置來制備?;旌涎b置通常使用機(jī)械能來混合液體。合適的混合裝置可包括靜態(tài)和動態(tài)攪拌器裝置。動態(tài)攪拌器裝置的示例為勻化器、轉(zhuǎn)子-定子和高剪切攪拌器?;旌涎b置可為串聯(lián)或并聯(lián)布置以便提供必要的能量耗散速率的多個混合裝置。
在一個實(shí)施方案中,通過使第一液體和第二液體通過微通道混合裝置來制備乳液。微通道混合裝置是一類靜態(tài)攪拌器。合適的微通道混合裝置可選自:分流重組混合裝置,交錯的交叉縫式混合器以及它們的混合。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中,微通道混合裝置為分流重組混合裝置。
優(yōu)選地,通過經(jīng)由高能量分散性將具有能量耗散速率為1×102w/kg至1×107w/kg,優(yōu)選為1×103w/kg至5×106w/kg,更優(yōu)選5×104w/kg至1×106w/kg的成分混合來形成。
不受理論的束縛,據(jù)信高能量分散性降低了乳液尺寸并且提高了后續(xù)步驟中晶體生長的效率。
在第二步驟中,將乳液冷卻至25℃至60℃,優(yōu)選30℃至52℃,更優(yōu)選35℃至47℃的第二溫度下。不受理論的束縛,據(jù)信該冷卻步驟增加了非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑的結(jié)晶度。乳液優(yōu)選盡可能快地冷卻。例如,乳液可在10s至15分鐘的時間內(nèi),優(yōu)選在小于5分鐘的時間內(nèi),更優(yōu)選小于2分鐘的時間內(nèi)冷卻至第二溫度。
可通過任何合適的方法將乳液冷卻至第二溫度,例如通過使其通過熱交換器裝置。合適的熱交換器裝置可選自:板框式熱交換器、殼管式熱交換器以及它們的組合。
可使乳液通過多于一個換熱器裝置。在這種情況下,第二換熱器裝置和后續(xù)換熱器裝置通常將相對于第一換熱器串聯(lián)布置。可使用換熱器裝置的此類布置,以控制乳液的冷卻特征。
將乳液維持在第二溫度下持續(xù)至少2分鐘。優(yōu)選地,使該乳液維持在第二溫度下持續(xù)2至30分鐘,優(yōu)選5至20分鐘,更優(yōu)選10至15分鐘的時間。
在后續(xù)步驟中,乳液的溫度升高至62℃至75℃,優(yōu)選65℃至73℃,更優(yōu)選69℃至71℃的第三溫度下。不受理論的束縛,據(jù)信在該溫度下,乳液小滴能夠伸長并且生長,以形成結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的較長的線。
可使用任何合適的方法將乳液的溫度升高至第三溫度。此類裝置包括一個或多個熱交換器、加熱的管道、或傳送到加熱的箱。
乳液在第三溫度下保持至少2分鐘,以使線充分生長以形成本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物。優(yōu)選地,使該乳液維持在第三溫度下持續(xù)2至30分鐘,優(yōu)選5至20分鐘,更優(yōu)選10至15分鐘的時間。
本發(fā)明的方法可包括將結(jié)構(gòu)化預(yù)混物冷卻至10℃至30℃,優(yōu)選15℃至24℃的第四溫度的另一步驟。在該溫度范圍內(nèi),線是足夠穩(wěn)定的以在使用前長時間儲存,并且也是足夠堅固的使得線可結(jié)合到液體組合物中而不損失改善的結(jié)構(gòu)化。
可使用任何合適的方法將結(jié)構(gòu)化預(yù)混物冷卻至第四溫度,包括通過使用一個或多個熱交換器。
由本發(fā)明的方法形成的結(jié)構(gòu)化預(yù)混物包含很少或不含非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑的球晶。據(jù)信,這種球晶在結(jié)構(gòu)化方面非常低效,并且提供粘度。由于本發(fā)明的方法產(chǎn)生很少或不產(chǎn)生球晶,據(jù)信更多的非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑可用于線生長,因此形成更長的線。
可使用任何合適的方法將結(jié)構(gòu)化預(yù)混合物摻入到液體組合物中,包括靜態(tài)混合器,和通過使用例如通常用于間歇方法中的過頭混合器。
優(yōu)選地,在摻入需要高剪切混合的成分之后加入結(jié)構(gòu)化預(yù)混物,以使對結(jié)構(gòu)化預(yù)混物的線的損傷最小化。更優(yōu)選地,該結(jié)構(gòu)化預(yù)混物是最后摻入該液體組合物中的成分。優(yōu)選地使用低剪切混合將結(jié)構(gòu)化預(yù)混物摻入液體組合物中。優(yōu)選地,使用小于1000s-1,優(yōu)選小于500s-1,更優(yōu)選小于200s-1的平均剪切速率將結(jié)構(gòu)化預(yù)混物摻入液體組合物中?;旌系耐A魰r間優(yōu)選小于20s,更優(yōu)選小于5s,更優(yōu)選小于1s。剪切速率和停留時間根據(jù)用于混合裝置并通常由制造商提供的方法來計算。例如,就靜態(tài)攪拌器而言,平均剪切速率使用以下公式計算:
其中:
vf是靜態(tài)攪拌器的孔隙分?jǐn)?shù)(由供應(yīng)商提供)
dpipe是包括靜態(tài)攪拌器元件的管道的內(nèi)徑
vpipe是通過具有內(nèi)徑dpipe的管道的流體平均速度,其由以下公式計算:
q是通過靜態(tài)攪拌器的流體體積流量。
就靜態(tài)攪拌器而言,停留時間使用以下公式計算:
其中:
l是靜態(tài)攪拌器的長度。
方法:
a)ph測量:
所述ph是在25℃下,使用具有凝膠填充的探針(如toledo探針,部件號52000100),根據(jù)說明書校準(zhǔn)的santariuspt-10pph計在純的組合物上測量的。
b)流變特性:
來自tainstruments的ar-g2流變儀用于流變學(xué)測量,其具有40mm標(biāo)準(zhǔn)鋼平行板,300μm間隙。除非另外指明,全部的測量均按照說明書,以穩(wěn)態(tài)剪切速率在25℃下進(jìn)行。
c)測量螺紋尺寸的方法:
使用原子力顯微鏡(afm)分析該結(jié)構(gòu)化預(yù)混物。使用下面的過程制備樣品:首先將單面拋光的硅晶片(si)(<100>,381微米厚,2nm自身氧化物,來自idbtechnologies,uk)斷裂或切割成約20×20mm尺寸的嵌段。使用棉簽(johnson&johnson,uk)將結(jié)構(gòu)化預(yù)混物隨意地施用至該硅晶片上。將涂膠的晶片置于有蓋的聚(苯乙烯)培養(yǎng)皿(直徑40mm,高10mm,fisherscientific,uk)中,在環(huán)境條件(18℃,40-50%rh)下在空氣中保留5分鐘。然后,將該培養(yǎng)皿填充上h2o(hplc級,sigma-aldrich,uk),并將該樣品在浸沒條件下放置約1小時。在此之后,使用棉簽去除漂離硅晶片表面的糊劑,而硅晶片仍浸沒在hplc級h2o下。然后從培養(yǎng)皿中移出硅晶片,并用hplc級h2o沖洗。隨后,將硅晶片在風(fēng)扇對流烘箱中于35℃下干燥10分鐘。
然后如下所述對硅晶片成像:將硅晶片安裝在afm(nanowizardii,jpkinstruments)中,并且在環(huán)境條件下(18℃,40-50%rh)使用帶有四面錐尖(ppp-ncl,windsorscientific,uk)的矩形硅懸臂以間歇式的接觸模式在空氣中成像。圖像尺寸為20微米乘20微米,像素密度設(shè)置為1024×1024,并且掃描速率設(shè)置為0.3hz,其對應(yīng)于12微米/s的尖端速度。
如下對所得的afm圖像進(jìn)行分析:使用imagej,版本1.46(nationalinstituteofhealth,可從http://rsb.info.nih.gov/ij/下載)來打開afm圖像。在“分析”菜單中,比例設(shè)置為實(shí)際圖像尺寸,以微米計20μm乘20μm。隨機(jī)選擇20條未接觸到圖像邊緣的線。使用imagej工具菜單(tools)中的“手繪線”功能,可各自追蹤所選的線,并測量長度(菜單選擇:“插件”/“分析”/“測量和設(shè)定標(biāo)簽”/“長度”)。
進(jìn)行三組測量(樣品制備,afm測量以及圖像分析),將結(jié)果平均。
d)能量耗散速率:
在包括靜態(tài)乳化裝置的連續(xù)方法中,通過測量乳化裝置上方的壓降并且將該值乘以流速,接著除以裝置的有效體積來計算能量耗散速率。在其中通過外部電源進(jìn)行乳化諸如間歇式槽或高剪切攪拌器的情況下,通過以下式1計算能量耗散(kowalski,a.j.,2009.,powerconsumptionofin-linerotor-statordevices.chem.eng.proc.48,581。);
pf=pt+pf+pl式1
其中pt為針對液體使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所需的功率,pf為液體的流動所需的另外的功率并且pl為例如來自軸承、振動、噪聲等的功率損失。
e)流變特性測量:
除非另有說明,粘度使用antonpaarmcr302流變儀(antonpaar,graz,austria)測量,其具有2°角度的錐板幾何結(jié)構(gòu)和206微米的間隙。剪切速率保持恒定在0.01s-1的剪切速率下,直至獲得穩(wěn)態(tài),然后測量粘度。然后在0.0224s-1、0.05s-1、0.11s-1、0.25s-1、0.55s-1、0.255s-1、2.8s-1、6.25s-1、14s-1、31.2s-1、70s-1下測量剪切速率,在每次測量之前在每個剪切速率下等待10秒。所有測量在20℃進(jìn)行。
實(shí)施例:
使用以下過程制備本發(fā)明的水性結(jié)構(gòu)化預(yù)混物a:
將氫化蓖麻油在90+/-5℃下熔化以形成第一液體。在90+/-5℃下制備包含12重量%的十二烷基硫酸鈉(sds)的第二液體。通過將液體混合并且通過由11個步驟和0.6mm的內(nèi)徑組成的分裂重組靜態(tài)混合器(ehrfeld,wendelsheim,germany),以10kg/hr的流速將第一液體以12:88的比例乳化到第二液體中,以在90℃下形成乳液。
將流體以0.5kg/hr轉(zhuǎn)移到熱交換器,該熱交換器包括1.5m的盤繞的1/8"不銹鋼管,隨后80cm的盤繞的1/4"不銹鋼管懸掛在水浴中,其用于在小于2分鐘內(nèi)將乳液冷卻至45℃的溫度。然后使流體通過停留時間單元,其包括3m的盤繞的1/8"不銹鋼管,隨后2.3m的盤繞的3/8"不銹鋼管懸掛在水浴中,其用于保持流體在71℃的溫度下攪拌18分鐘,以形成非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑的顆粒。
利用以下過程以間歇式方法制備對比物水性結(jié)構(gòu)化預(yù)混物b:
在90+/-5℃下制備在水中包含6.7重量%直鏈烷基苯磺酸(hlas)和3.34重量%單乙醇胺的液體。將顆粒狀氫化蓖麻油以間歇式方法在攪拌下以4:96的比例緩慢分散到液體中。一旦熔融,將氫化蓖麻油乳化到液體中。然后將乳液以1℃/min的速率緩慢冷卻,直至達(dá)到40℃的溫度。然后將水性結(jié)構(gòu)化預(yù)混物轉(zhuǎn)移到儲存罐中并使其冷卻至室溫。
所得水性結(jié)構(gòu)化預(yù)混物:本發(fā)明的預(yù)混物a和對比物預(yù)混物b具有以下組成:
除烷基硫酸鹽外,本發(fā)明的預(yù)混物包含12重量%的非聚合的結(jié)晶的含羥基的結(jié)構(gòu)化試劑,但仍然易于泵送并且可容易加工。
通過將16重量%的mea中和的las溶液與水混合來制備洗滌劑溶液,以產(chǎn)生包含11.3重量%的mea中和的las的非結(jié)構(gòu)化洗滌劑組合物。使用ika實(shí)驗(yàn)室混合器將預(yù)混合物a共混到洗滌劑組合物中,以形成以下結(jié)構(gòu)化液體洗滌劑組合物:
液體洗滌劑組合物包含本發(fā)明的預(yù)混物:
1包括通過所述預(yù)混物加入到所述組合物中的直鏈烷基苯磺酸的重量百分比
2每個-nh具有20個乙氧基化基團(tuán)的600g/mol分子量的聚氮丙啶芯。
3peg-pva接枝共聚物為聚乙酸乙烯酯接枝的聚環(huán)氧乙烷共聚物,其具有聚環(huán)氧乙烷主鏈和多個聚乙酸乙烯酯側(cè)鏈。聚環(huán)氧乙烷主鏈的分子量為約6000,并且聚環(huán)氧乙烷與聚乙酸乙烯酯的重量比為約40至60,并且每50個環(huán)氧乙烷單元具有不超過1個接枝點(diǎn)。
表iii:包含本發(fā)明的預(yù)混物的低水洗滌劑組合物,其適于包封在水溶性膜中以形成單位劑量制品:
1包括通過所述預(yù)混物加入到所述組合物中的直鏈烷基苯磺酸的重量百分比
2每個-nh具有20個乙氧基化基團(tuán)的600g/mol分子量的聚氮丙啶芯。
本文所公開的量綱和值不應(yīng)理解為嚴(yán)格限于所引用的精確值。相反,除非另外指明,否則每個這樣的量綱旨在表示所述值以及圍繞該值功能上等同的范圍。例如,公開的量綱“40mm”旨在表示“約40mm”。