專利名稱：低粘度陰離子和兩性離子表面活性劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低粘度的陰離子或兩性離子表面活性劑組合物。該組合物是表面活性劑和能降低粘度的量的烷基聚苷和堿金屬氯化物的混合物。
眾所周知，陰離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑具有很多用途。它們通常是以含有30-80%表面活性劑的水的混合物形式銷售。該混合物還可以含有水溶助長劑，其可使表面活性劑與水配伍并降低粘度。通常，當(dāng)表面活性劑的量在混合物中超過約30%(重量)時，混合物變得很粘直到成為漿糊狀物或凝膠體，如果能有效地提供一種減低含水表面活性劑混合物粘度的手段便可以在較高的表面活性劑濃度下將混合物發(fā)貨運輸和在生產(chǎn)過程中傳送表面活性劑濃度較高的混合物。在濃度大于50%(重量)時，陰離子和兩性離子表面活性劑的水溶液具有粘性液體，凝膠體或糊狀固體的特性。
在一些應(yīng)用中，表面活性劑被噴霧干燥成粉狀物質(zhì)，以便能與其它干燥物質(zhì)調(diào)合制成洗滌劑組合物。如果能有效地提供可泵抽的有較高濃度表面活性劑的組合物，那么便可使噴霧干燥器具有較高的生產(chǎn)能力。
烷基聚苷添加到磷酸酯中組成的含水?dāng)嚢铏C漿液能夠減低漿料的粘度是已知的(見美國專利4，675，127)。美國專利申請?zhí)枮?7/260646的申請公開了將烷基聚苷和堿金屬氯化物添加到含有攪拌機漿液的碳酸鹽中，減低了漿液的粘度。
此外，還知道烷基聚苷和氯化銨加到含水的液體洗滌劑中能夠增加洗滌劑的粘度(美國專利4732696)。美國專利申請07/353，723號公開了在一定的范圍內(nèi)添加烷基聚苷和堿金屬氯化物以增加某些液體磺基琥珀酸鹽洗滌劑組合物的粘度。美國專利4488981公開了將具有烷基并在烷基上有6個或更少碳原子的烷基單苷和聚苷添加到溶于水中的陰離子或陰離子和非離子表面活性劑的含水混合物中以降低該混合物的粘度。
除了操作實施例外，或除非另有說明，在所有實施例中用于表示組分量或其所用反應(yīng)條件的全部數(shù)值都用術(shù)語“大約”進行修正。
根據(jù)本發(fā)明，陰離子或兩性離子表面活性劑組合物的粘度在其表面活性劑的濃度為約30-80%(重量)時，可通過向組合物中添加可降低粘度的量的烷基聚苷和堿金屬氯化物的混合物來降低其粘度。
添加到組合物中的烷基聚苷的量基于表面活性劑，水和烷基聚苷和金屬氯化物混合物的量為計，一般為約0.1-10%(重量)。優(yōu)選的烷基聚苷添加到組合物中的量約為0.25%(重量)至約5%(重量)，最優(yōu)選的為混合物重量的約0.5-3%(重量)。
添加到組合物中的堿金屬氯化物的量一般為混合物重量的約0.1-10%(重量)，優(yōu)選的約為0.5-5%(重量)，最好為混合物重量的大約0.75-3%(重量)。
烷基聚苷和堿金屬氯化物添加到含水表面活性劑混合物中的量由表面活性劑的物質(zhì)和所需降低粘度的程度來決定。
通過添加烷基聚苷和堿金屬氯化物便能降低其粘度的陰離子表面活性劑包括任何常用的且分類成陰離子表面活性劑的表面活性劑。這類表面活性劑包括α-烯烴磺酸鹽、烷基磺酸鹽、烷芳基磺酸鹽、烷基芳基醚硫酸鹽、烷基醚硫酸鹽、硫酸化的醇乙氧基化物、?；撬猁}、石油磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基肌氨酸鹽和烷基磺基琥珀酸鹽的堿金屬鹽、銨和鎂鹽。
上面提到的表面活性劑中，典型的表面活性劑有十二烷基磺酸鈉，十二烷基磺酸銨、十二烷基苯磺酸鹽、十二烷基醚硫酸鈉、二乙醇胺十二烷基硫酸鹽、硫酸化醇乙氧基化物的銨鹽、椰子基羥乙磺酸鈉、N-甲基-N-油酰?；撬徕c、N-甲基-N-椰子基牛硫酸鈉、三乙醇胺十二烷基酸鹽、單油酰PEG-2磺基琥珀酸二鈉、石油磺酸鈉鹽、烷基萘磺酸鈉、十二烷酰肌氨酸鈉、和烷基磺基琥珀酸鈉。
兩性離子表面活性劑其水溶液的粘度可以被降低的兩性離子表面活性劑包括甜菜堿、磺內(nèi)酰酯(Sultaines)，咪唑啉衍生物等。
典型的兩性離子表面活性劑包括蓖麻醇酰氨丙基甜菜堿、椰子酰氨丙基甜菜堿(Cocamidopropyl betaine)、硬脂酰甜菜堿、硬脂酰兩性羧基甘氨酸酯、十二氨基丙酸鈉、椰子酰氨丙基羥基磺內(nèi)酯(Cocoamidoprpyl hydroxy Sultaine)、十二烷基亞氨基丙酸二鈉、脂亞氨基二丙酸酯、椰子兩性羧基甘氨酸酯、椰子咪唑啉羧酸酯、十二烷基咪唑啉單羧酸酯、十二咪唑啉二羧酸酯、十二烷基肉豆蔻酸甜菜堿、椰子酰氨磺基甜菜堿、烷基酰氨磷酸甜菜堿等類似物。
上面所列的陰離子和兩性離子表面活性劑并沒有包括全部，而只是一些具有代表性的表面活性劑的類型，這些表面活性劑能通過向其混合物中引入烷基聚苷和堿金屬氯化物降低其含水混合物的粘度。表面活性劑和水的混合物在濃度為約30-80%(重量)時，一般為高粘性的液體、凝膠體或糊狀物質(zhì)。通過向表面活性劑和水的混合物中添加烷基聚苷和堿金屬氯化物可充分地降低混合物的粘度。
本發(fā)明的優(yōu)點在于添加到表面活性劑中的烷基聚苷也是一種表面活性劑，因此組合物中所含的非表面活性劑物質(zhì)要比現(xiàn)有技術(shù)中所需的非表面活性物質(zhì)要少。在現(xiàn)有技術(shù)中通過添加某些水溶助長劑降低粘度，水溶助長劑有助于將物質(zhì)溶于水中并減低其粘度。
在本發(fā)明中所用的脂族聚苷表面活性劑是化學(xué)式為RO(R1O)mGr的非離子表面活性劑，其中R是約8-22碳原子，優(yōu)選的約為10-18個碳原子的烷基或鏈烯基。脂基可以是烷基或鏈烯基，但優(yōu)選的是無支鏈的烷基。在本發(fā)明中所用的短語烷基聚苷包括烷基和鏈烯基聚苷。R1是有2或3個碳原子的烷基，m是0-10，優(yōu)選的為0的數(shù)值。G是還原糖類的殘基，r是從約1.05-10，優(yōu)選的約為1.1-2的數(shù)值。r是糖類(DP)的平均聚合度值。
脂族聚苷是公知的組合物，并且可用美國專利4713447公開的方法制備，該專利在本文列為參考文獻(xiàn)。
用于制備本發(fā)明所用脂族聚苷的糖類是還原單糖或在制備聚苷組合物的工藝中能形成還原單糖的物質(zhì)。還原糖包括己糖和戊糖。典型單糖的例子包括葡萄糖、甘露糖、半乳糖、古洛糖、塔羅糖、阿卓糖、阿洛糖、艾杜糖、阿拉伯糖、術(shù)糖、核糖、來蘇糖等等。古洛糖由于有較低的成本和易得性，所以它是優(yōu)選糖類。在本發(fā)明組合物中脂族聚苷的存在量約為混合物重量的0.1-10%(重量)，優(yōu)選的為約0.5-5%(重量)，最好為約0.75-3%(重量)。
用于本發(fā)明的堿金屬氯化物的典型例子是氯化鋰、氯化鈉和氯化鉀，優(yōu)選的堿金屬氯化物是氯化鈉或氯化鉀。
本發(fā)明的組合物需要少量的但能降低粘度的有效量的堿金屬氯化物。一般堿金屬氯化物在組合物中的存在量約為0.1-10%(重量)，優(yōu)選的約為0.5-5%(重量)，最好是約0.75-3.0%(重量)。在組合物中包括的堿金屬氯化物的量取決于具體的表面活性劑和所需的降低粘度的量。通常，優(yōu)選的是使堿金屬氯化物在混合物中的量盡可能的低，以使在組合物中非表面活性劑物質(zhì)保持在一個較低水平。然而，如果堿金屬氯化物對于后面的混合物的使用不是有害的，那么任何有助于降低粘度的量都是適宜的。現(xiàn)在已經(jīng)知道高含量的堿金屬氯化物將增加某些表面活性劑混合物的粘度。
本發(fā)明的組合物主要由表面活性劑、烷基聚苷、堿金屬氯化物和水組成。然而，在特殊條件下，尤其是打算噴霧干燥表面活性劑時，使其包含某些填料物質(zhì)以提供一種干燥固體產(chǎn)物是很有用的。本發(fā)明并不是攪和漿料的減粘劑，因為該產(chǎn)品主要由表面活性劑、烷基聚苷、堿金屬氯化物和任選的一種填料物質(zhì)組成。一般填料物質(zhì)是水溶性鹽而且不具有洗滌劑性質(zhì)。
本發(fā)明將用下列實施例的方法來說明。在這些實施例中，制備的一種組合物含有表面活性劑和水。制備的第二種組合物含有表面活性劑。一定量的能起降低粘度作用的烷基聚苷和堿金屬氯化物和水。各種混合物的粘度使用Brookfield粘度計用4號心軸在10RPM 25℃時測量實施例1制備一種含有43%(重量)的α-烯烴磺酸鈉鹽的組合物，其中α-烯烴含有14至16個碳原子。α-烯烴磺酸鹽的含水混合物是由56.8克表面活性劑(88%活性物質(zhì))與58.2克水混合制成的。該混合物具有高于50，000 CPS的粘度。
將56.8克上述表面活性劑、58.2克水、2.0克50%(重量)的APG
500水溶液(一種具有12-13碳原子烷基的和1.4聚合度的烷基聚葡糖苷)和2.5克氯化鈉混合制備一種混合物?；旌衔锏恼扯仁?4，000 CPS。
實施例2制備一種含38% 12-13碳烷基醚硫酸鈉鹽的混合物，其中烷基醚硫酸鈉含有2摩爾的環(huán)氧乙烷。該混合物是通過將81.6克47%烷基醚硫酸鹽活性溶液與18.4克水混合制成的。該混合物的粘度大于50，000 CPS。
通過將81.6克47%的上述烷基醚硫酸鹽活性溶液、18.4克水、2克50%(重量)的APG
500水溶液和2.5克氯化鈉混合制備一種混合物。該混合物粘度是4，840 CPS。
實施例3制備一種含有43%(重量)十二烷基硫酸鈉含水混合物。該混合物是通過將89.3克含56%(重量)十二烷基硫酸鈉的含水混合物與25.2克水混合制成的。該混合物具有大于50，000 CPS的粘度。
第二種混合物是通過將89.3克含56%(重量)十二烷基硫酸鈉的含水十二烷基硫酸鈉混合物與25.2克水、2克50%(重量)的APG
500水溶液和2.5克氯化鈉混合制成的。該混合物的粘度是16，100 CPS。
實施例4制備一種含有63%(重量)12-13碳原子烷基醚硫酸鈉鹽(含有3摩爾環(huán)氧乙烷)的混合物。該混合物粘度大于50，000 CPS。
第二種混合物制備成含有上面所用的100克63%(重量)的12-13碳烷基醚硫鈉鹽溶液、2克50%(重量)的APG 500水溶液和2.5克氯化鈉的混合物。該混合物的粘度為2，400 CPS。
從上面實施例可以清楚地看到，加入少量本發(fā)明所定義的烷基聚苷和堿金屬氯化物事實上降低了基本上由陰離子或兩性離子表面活性劑和水組成的組合物的粘度。
權(quán)利要求
1.一種含水組合物主要由至少一種陰離子或兩性離子表面活性劑、水和有效量能降低粘度的至少一種堿金屬氯化物和至少一種化學(xué)式為RO(R1O)mCr的烷基聚苷組成，其中R是具有8-22個碳原子的烷基或鏈烯基，R1是有2或3個碳原子的烷基，m是0-10的數(shù)值，G是還原糖類的殘基，并且r是約1.05至約10的數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中至少一種烷基聚苷包括一個R是10-18個碳原子的烷基，m是0，G是葡萄糖基并且r是從約1.1到約2的數(shù)值的組合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中烷基聚苷在組合物中的存在量約為0.1至10%(重量)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的組合物，其中烷基聚苷在組合物中的存在量為約0.25-5%(重量)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的組合物，其中烷基聚苷在組合物中的存在量為約0.1-10%(重量)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的組合物，其中烷基聚苷在組合物中的存在量約為0.25-5%(重量)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中堿金屬氯化物在組合物中的存在量為約0.1-10%(重量)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的組合物，其中堿金屬氯化物在組合物中的存在量約為0.5-5%(重量)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的組合物，其中堿金屬氯化物在組合物中的存在量約為0.1-10%(重量)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的組合物，其中堿金屬氯化物在組合物中的存在量約為0.5-5%(重量)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中陰離子表面活性劑包括至少一種選自烷基芳基磺酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基醚硫酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基?；撬猁}、和烷基磺基琥珀酸鹽的鹽。
12.根據(jù)權(quán)利要求2的組合物，其中陰離子表面活性劑包括至少一種選自烷基芳基磺酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基醚硫酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基?；撬猁}、和烷基磺基琥珀酸鹽。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中兩性離子表面活性劑是一種甜菜堿或一種咪唑啉衍生物。
14.根據(jù)權(quán)利要求2的組合物，其中兩性離子表面活性劑是一種甜菜堿或一種咪唑啉衍生物。
15.一種降低主要由至少一種陰離子或兩性離子表面活性劑和水組成的混合物的粘度的方法，它包括向混合物中添加降低粘度有效量的堿金屬氯化物和至少一種化學(xué)式為RO(R1O)mGr的烷基聚苷，其中R是8-22個碳原子的烷基，R1是2-3個碳原子的烷基，G是還原糖的殘基，r是約1.05-10的數(shù)值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中至少一種烷基聚苷包括一種R為10-18個碳原子的烷基，m是0，G是葡萄糖基和r是約為1.1-2的數(shù)值的組合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中降低粘度有效量的堿金屬氯化物和烷基聚苷是約0.25%-5%(重量)的烷基聚苷，和約0.5-5%(重量)的堿金屬氯化物。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中烷基聚苷的聚合度為約1.1-2，而且堿金屬氯化物是選自氯化鈉、氯化鉀和其混合物。
全文摘要
本發(fā)明是一種由至少一種陰離子或兩性離子表面活性劑、水和一種降低粘度有效量的至少一種烷基聚苷和至少一種堿金屬氯化物所組成的組合物。
文檔編號A61K8/23GK1050897SQ9010844
公開日1991年4月24日 申請日期1990年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月14日
發(fā)明者阿蘭·D·烏里佛, 弗吉尼亞·拉扎羅維茨 申請人:亨凱爾公司