專利名稱::可生物降解的清潔組合物的制作方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及易于生物降解的、pH穩(wěn)定的綜合用途清潔劑,其用于,例如,從硬表面上清除食物、工業(yè)油脂、道路污垢、鞋印(heelmark)等等,或進一步用于,例如從纖維性的基材,例如地毯、家具和類似基材上清除食物污垢、油脂等等。本發(fā)明也涉及包含酰胺烷基季銨鹽的易于生物降解的清潔組合物。
背景技術:
:清潔組合物使用廣泛。由于許多清潔組合物中的化學品存在毒性問題和環(huán)境危害問題,歐盟制定了規(guī)則要求清潔組合物要易于生物降解。有許多出版物描述了各種各樣的清潔組合物(見于,例如,W003/03159和US專利No.6,849,589,其每個在此全文引入作為參考)。然而,這些化合物和配方具有一些缺點和限制。現(xiàn)有技術的配方,通常,是不易于生物降解的。相反,用于這些清潔劑配方中的相當數(shù)量的季銨鹽是已知的生物殺滅劑。最近,發(fā)展起來的清潔劑是基于由乙醇胺的脂肪酯制備得到的被稱之為季酯,季銨鹽。這些季銨化合物中的一些是易于生物降解的,但是酯鍵在清潔劑配方的pH范圍之內(nèi)是水解不穩(wěn)定的,因此這些制劑是不穩(wěn)定的,時間長了會失效,或變質(zhì)。相應地,需要改進易于生物降解的清潔組合物,使其穩(wěn)定且保持長時間有效。本發(fā)明完成了這一需要和其它的需要。
發(fā)明內(nèi)容在一些實施方式中,本發(fā)明提供了包括酰胺烷基季鹽和非離子表面活性劑的易于生物降解的清潔組合物,其中酰胺烷基季鹽具有式(1)或(2)的結構。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式1式2其中&包括直鏈或支鏈烷基,或直鏈或支鏈雜烷基,包含8-20個碳原子;n為1-6;R2、R3和R4各自獨立地選自氫、鏈長為1-7個原子的直鏈或支鏈烷基或雜烷基,或每個鏈含l-15個烷氧基單元的聚烷氧基鏈,其中所述鏈是任選取代的;和X—,其中X—任選包括一價陰離子;或其中所述的酰胺烷基季鹽具有式(3)或(4)的結構。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式3<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式4其中&包括直鏈或支鏈烷基,或直鏈或支鏈雜烷基,包含8-20個碳原子;n為1-6;其中R5、R6或R7中的至少一個包括被羧基、磺酸基、次膦酸基或膦酸基取代的基團,其余剩下的獨立選自氫、含l-7個原子的直鏈或支鏈烷基或雜烷基,或每個鏈含l-15個烷氧基單元的聚烷氧基鏈,其中所述鏈是任選取代的。在一些實施方式中,本發(fā)明提供了清潔表面的方法,其包括用在此描述的易于生物降解的清潔組合物與表面接觸。在一些實施方式中,本發(fā)明提供了描述于此的組合物的制備方法,將非離子表面活性劑與式(1)、(2)、(3)或(4)的酰胺烷基季鹽混合。在一些實施方式中,本發(fā)明提供了描述于此的組合物的制備方法,其包括在非離子表面活性劑的存在下制備氨基季銨鹽。具體實施例方式依據(jù)本發(fā)明,所述的改進的易于生物降解的綜合用途清潔組合物,可以有效的從硬表面上,例如瓷磚、(涂漆的)金屬基底、(涂漆的)木制品、塑料和玻璃,清除食品和工業(yè)油脂、鞋印、污垢、油污、運輸薄膜、動物和植物殘渣等等。更進一步,該組合物也可以具有其它用途,例如用于從纖維性基材,例如地毯、家具和類似基材上清除食物類污垢、油脂等等。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些非離子表面活性劑和季銨鹽的混合物具有包括易于生物降解的性質(zhì)的若干優(yōu)點,其可以包括依據(jù)用于測試化學品的可生物降解能力的OECD301準則的易于生物降解性質(zhì),因此達到了歐洲清潔劑規(guī)則的標準。用于化學品測試的OECD準則是由政府、工業(yè)和獨立的實驗室表征新的和現(xiàn)存的化學物質(zhì)和化學制劑/混合物潛在危險的相關的國際認定的測試方法的集合。該組合物在那些組合物的配方和使用的溫度和pH條件下也是水解穩(wěn)定的。這些組合物可以通過與微溶于水的極性有機化合物結合進一步改進。根據(jù)本發(fā)明,用于清除含烴污物的組合物包括非離子表面活性劑和氨基季銨鹽,和任選的,極微溶于水的極性有機化合物,和水。該組合物也可以包含其它任選但常規(guī)的添加劑。在一些實施方式中,易于生物降解的清潔組合物基于包括酰胺烷基季鹽和非離子表面活性劑的組合物,其中酰胺烷基季鹽具有式(1)或(2)的結構。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式l式2在一個實施方式中,其中鹽具有式(1)和(2)的結構。!^可以是8-20個碳原子的直鏈或支鏈烷基,或8-20個碳原子的直鏈或支鏈雜烷基。在一個上述實施方式中,雜烷基&的雜原子包括任何除碳和氫以外的雜原子。在另一個上述實施方式中,雜烷基Ri的雜原子包括氧原子、氮原子、硫原子或磷原子。還是在另一個上述實施方式中,雜烷基Ri的雜原子包括氧原子、氮原子或硫原子。在一個實施方式中,n為l-6的整數(shù)。在另一個實施方式中,R2、R3和R4可以分別獨立地是氫、含1-7個碳原子的直鏈或支鏈烷基或雜烷基,或每個鏈含1-15個烷氧基單元的聚烷氧基鏈。在一個上述實施方式中,雜烷基&、13、或R4的雜原子包括任何除碳和氫以外的雜原子。在另一個上述實施方式中,雜烷基R2、R3或R4的雜原子包括氧原子、氮原子、硫原子或磷原子。還是在另一個上述實施方式中,雜烷基R2、R3或R4的雜原子包括氧原子、氮原子或硫原子。在另一個實施方式中,任何上述烷基、雜烷基或聚烷氧基鏈是任選取代的和/或不飽和的。在另一個實施方式中,其中鹽具有式(1)和(2)的結構,!^可以是直鏈或支鏈烷基。在一個上述實施方式中,烷基具有8-13個碳原子。在另一個上述實施方式中,烷基具有11-13個碳原子,還是在另一個上述實施方式中,烷基具有8-9個碳原子。在另一個實施方式中,R2、R3和R4可以分別獨立的是含1-4個碳原子的直鏈或支鏈烷基或雜烷基。在一個實施方式中,n為1-6的整數(shù)。在一個實施例中,n為1、2、3、4、5或6。在另一個實施方式中,其中式(1)和(2)結構的酰胺烷基季鹽包括X—,其中X—是任選的一價陰離子。在一個上述實施方式中,陰離子電荷的總數(shù)量等于陽離子電荷的總數(shù),以便實現(xiàn)電中性。仍然在另一個實施方式中,一價陰離子包括氯化物、溴化物、甲磺酸鹽、乙基磺酸鹽、醋酸鹽等等。在另一個實施方式中,酰胺烷基季鹽也可以具有式(3)或(4)的結構。S3<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>還是在另一個實施方式中,其中鹽具有式(3)或(4)的結構,!^可以是8-20個碳原子的直鏈或支鏈烷基,或8-20個碳原子的直鏈或支鏈雜烷基。在一個上述實施方式中,雜烷基Ri的雜原子包括任何除碳和氫以外的雜原子。在另一個上述實施方式中,雜烷基Ri的雜原子包括氧原子、氮原子、硫原子或磷原子。還是在另一個上述實施方式中,雜烷基Ri的雜原子包括氧原子、氮原子、或硫原子。在一個實施方式中,n為1-6的整數(shù)。在一個實施方式中,R5、R5或R7中的至少一個包括被羧基、磺酸基、次膦酸基或膦酸基取代的基團,其余剩下的獨立選自氫、含1-7個原子的直鏈或支鏈烷基或雜烷基,或每個鏈含1-15個烷氧基單元的聚烷氧基鏈。在一個上述實施方式中,雜烷基R5、&或17的雜原子包括任何除碳和氫以外的雜原子。在另一實施方式中,雜烷基R5、R6或R7的雜原子包括氧原子、氮原子、硫原子或磷原子。在又一個實施方式中,雜烷基15、16或17的雜原子包括氧原子、氮原子或硫原子。在一個實施方式中,任何上述的烷基、雜烷基或聚烷氧基鏈是任選取代的和/或不飽和的。在一個實施方式中,對于式(3)和(4),&包括8-12個碳原子,且n是l-6的整數(shù)。在一個實施例中,n是l、2、3、4、5或6。在一個實施方式中,R5、R6和R7中的一個包括被羧基取代的基團,剩下的獨立選自具有1-4個原子的直鏈和支鏈烷基和雜烷基。在另一個實施方式中,式(1)、(2)、(3)和/或(4)的任選取代的鏈,具有的取代基可以包括沿鏈任意點的烷氧基(R-0-)、酰氧基(R-C(=0)-0-)、羥基(H0-)、鹵化物。還是在另一個實施方式中,任選取代的鏈包括每個烷氧基單元具有2-6個碳的聚烷氧基鏈。還是在另一個實施方式中,該聚烷氧基鏈的每個鏈包括1-15個烷氧基單元。在另一個實施方式中,該聚烷氧基鏈的每個鏈包括l-4個烷氧基單元。在另一個實施方式中,該聚烷氧基鏈的每個鏈包括1個烷氧基單元。在一些實施方式中,具有式(3)或(4)的酰胺烷基季鹽形成內(nèi)鹽。在一些實施方式中,季鹽具有以下結構式5(椰油酸乙氧基酰胺和氨基乙基乙醇胺,與二甲磺酸(DMS)的季銨化)、式6(癸酸酰胺和二甲基氨基丙胺,與DMS季銨化)、式7(椰油酸酰胺和二甲基氨基丙胺、鹽酸鹽,與lmol環(huán)氧乙烷(E0)季銨化)、式8(椰油酸酰胺和二甲基氨基丙胺,與DMS季銨化)、式9(癸酸酰胺和二甲胺基丙胺,與氯乙酸季銨化(鈉鹽))、或式10(椰油酸酰胺和N,N-二甲基氨基乙酸,與DMS季銨化)。式5-10(Fomula5-Fomula10)的結構如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>非離子表面活性劑可以是任何適合易于生物降解的清潔組合物的非離子表面活性劑。適合易于生物降解的清潔組合物的非離子表面活性劑的例子包括那些非離子表面活性劑,其由烷基酚、烷基胺、烷基酰胺、烷基酸或脂肪醇與充足的環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或其組合縮合形成,制備得到的化合物分子中具有聚氧乙烯和/或聚氧丙烯鏈,或其無規(guī)或嵌段共聚物。在一個實施方式中,該非離子表面活性劑由烷基胺和環(huán)氧乙烷縮合形成,制備得到的化合物分子中具有聚氧乙烯鏈。在一個上述的實施方式中,環(huán)氧乙烷的量為每摩爾烷基胺對應5-40摩爾環(huán)氧乙烷。在另一個上述實施方式中,環(huán)氧乙烷的量為每摩爾烷基胺對應5-15摩爾環(huán)氧乙烷。還是在另一個上述實施方式中,該烷基胺的烷基具有8-14個碳原子。在另一個實施方式中,該非離子表面活性劑由烷基胺和環(huán)氧乙烷縮合形成,制備得到的化合物分子中具有聚氧乙烯鏈。在一個上述實施方式中,環(huán)氧乙烷的量為每摩爾烷基胺對應5-40摩爾環(huán)氧乙烷。在另一個上述實施方式中,環(huán)氧乙烷的量為每摩爾烷基胺對應5-15摩爾環(huán)氧乙烷。還是在另一個上述實施方式中,該烷基胺的烷基具有8-14個碳原子。還是在另一個實施方式中,該非離子表面活性劑由脂肪醇和環(huán)氧乙烷縮合形成,制備得到的化合物分子中具有聚氧乙烯鏈。在一個上述實施方式中,環(huán)氧乙烷的量為每摩爾脂肪醇對應5-40摩爾環(huán)氧乙烷。在另一個上述實施方式中,環(huán)氧乙烷的量為每摩爾脂肪醇對應5-15摩爾環(huán)氧乙烷。還是在另一個上述實施方式中,該脂肪醇的脂肪基具有8-14個碳原子。在一些實施方式中,該非離子表面活性劑可以是支鏈或線型的乙氧化伯醇、乙氧化仲醇,支鏈的乙氧化癸/十三醇,支鏈或線型的,飽和或不飽和乙氧化脂肪酸物,支鏈或線型的乙氧化烷基酚,支鏈或線型的乙氧化烷基胺,支鏈或線型的乙氧化烷基酰胺、乙氧化烷基醚胺,線型的烷氧化醇,和烷基糖苷等等,和其混合物。該非離子表面活性劑包括乙氧基酸,例如聚乙氧基月桂酸和聚乙氧基硬脂酸。在一些實施方式中,該非離子表面活性劑可以是支鏈或線型的伯醇乙氧化物,支鏈或線型的乙氧化烷基胺,或支鏈或線型的乙氧化烷基酰胺。在一個實施方式中,該非離子表面活性劑包括支鏈或線型的乙氧化伯醇,其中醇具有8-14個碳原子。在一個上述實施方式中,環(huán)氧乙烷的量為每摩爾醇對應5-40摩爾環(huán)氧乙烷。在另一個上述實施方式中,環(huán)氧乙烷的量為每摩爾醇對應5-15摩爾環(huán)氧乙烷。在另一個實施方式中,該非離子表面活性劑可以是支鏈或線型的乙氧化烷基胺,其中烷基胺基具有8-14個碳原子。在一個上述實施方式中,環(huán)氧乙烷的量為每摩爾烷基胺對應5-40摩爾環(huán)氧乙烷。在另一個上述實施方式中,環(huán)氧乙烷的量為每摩爾烷基胺對應5-15摩爾環(huán)氧乙烷。還是在另一個實施方式中,該非離子表面活性劑可以是支鏈或線型的乙氧化烷基酰胺,其中烷基酰胺具有8-14個碳原子。在一個上述實施方式中,環(huán)氧乙烷的量為每摩爾烷基酰胺對應5-40摩爾環(huán)氧乙烷。在另一個上述實施方式中,環(huán)氧乙烷的量為每摩爾烷基酰胺對應5-15摩爾環(huán)氧乙烷。在另一些實施方式中,該非離子表面活性劑可以是支鏈或線型的乙氧化/丙氧化伯醇、乙氧化/丙氧化仲醇,支鏈的乙氧化/丙氧化癸/十三醇,支鏈或線型的,飽和或不飽和乙氧化/丙氧化脂肪酸,支鏈或線型的乙氧化/丙氧化烷基酚,支鏈或線型的乙氧化/丙氧化烷基胺,乙氧化/丙氧化烷基醚胺,線型的乙氧化/丙氧化醇,和其混合物,包括與上述段落描述的烷氧化物的混合物??梢岳斫膺@些乙氧化/丙氧化衍生物可以是無規(guī)的或嵌段的共聚物,且氧乙烯和氧丙烯單元可以是任何順序。在一些實施方式中,該非離子表面活性劑的HBL值為7-16。在此使用的"HBL",是指表面活性劑的乳化性能和分子中親水和親脂部分之間的關系。還是在另一個實施方式中,該非離子表面活性劑是市場上可以買到的,并利用其清潔、表面活性、潤濕和乳化的性能。如上所述,在本發(fā)明中使用的表面活性劑包含充足的環(huán)氧乙烷單元以確保該組合物中非離子表面活性劑的可溶性或溶解在任何可以實際使用的稀釋劑中。在一些實施方式中,每摩爾該非離子表面活性劑包括5-40摩爾的環(huán)氧乙烷,在一些實施方式中,每摩爾該非離子表面活性劑包括5-15摩爾的環(huán)氧乙烷。進一步,合適的非離子表面活性劑包括"SERVONRL6"、"SERVONRL9"、"SERVONBSQ5/5"、"SERVONCA12"、"SERV0NCA15"、"SERD0XNBS6.6/90",所有這些都是可以從ElementisSpecialties買到的,烷基糖苷例如"GLUC0P0N425",購于Cognis公司。在一個實施方式中,該非離子表面活性劑可以是乙氧化醇,其中該醇具有9-11個碳原子,且每摩爾醇有5-7摩爾的環(huán)氧乙烷。在另一個實施方式中,該非離子表面活性劑可以是烷基酰胺,其中該烷基具有12-14個碳原子。在一些實施方式中,可以使用其它的表面活性劑或清潔改善劑。具體包括那些列于實施例部分中的例子。在一些實施方式中,本發(fā)明使用的配方具有良好的或非常好的水9溶性。在一些實施方式中,本發(fā)明使用的配方顯示出非常好或非常優(yōu)秀的去油脂的性能。本發(fā)明使用的配方通常在低劑量下就顯示出良好的以至優(yōu)秀的潤濕性能和低表面張力。在一些實施方式中,該配方顯示出優(yōu)秀的洗去效應。在一些實施方式中,該非離子表面活性劑在即用的配方中的重量百分數(shù)通常為0.01-3.0重量%,該表面活性劑的量大于3.0重量%是浪費的,不會產(chǎn)生更有益的潤濕性能。在其它的實施方式中,該非離子表面活性劑在即用的配方中的重量百分數(shù)通常為0.01-1.0重量%。如果該表面活性劑的量小于O.01重量%,可以觀察到含烴污物覆蓋的表面上的潤濕能力不足,但不必認為這是該發(fā)明以外的內(nèi)容。在一些實施方式中,依據(jù)本發(fā)明的組合物,非離子表面活性劑與季銨的重量比通常為i:4-4:i。在某些情形下,非離子表面活性劑與季銨的重量比為i:2-2:i。在其它情形下,本發(fā)明的組合物中非離子表面活性劑與季銨的重量比可以優(yōu)選為i:i。當然,本發(fā)明的組合物可以以濃縮物的形式、或稀釋形式、或"即用的"形式制備或售賣。當以"即用的"形式,該組合物作為濃縮物可以與活性劑具有相同的比率。該濃縮物的實際有效稀釋依賴于想要清潔的表面、污物的類型、臟污的程度等等。在易于生物降解的清潔劑濃縮物中酰胺烷基季銨鹽/非離子表面活性劑混合物的濃度在整個配方中最高可以達到ioo重量%,最高可以達到50重量%,最高可以達到10重量%,或最高可以達到4重量%。在易于生物降解的清潔劑的即用的配方中酰胺烷基季銨鹽/非離子表面活性劑混合物的濃度在整個配方中最高可以達到15重量%,最高可以達到10重量%,或最高可以達到4重量%。在此使用的術語"重量百分數(shù)"除非特別指出,都是指(組分的重量/總重量)XIOO。在一個實施方式中,pH值(例如,氫離子濃度的負對數(shù))大于7.0。在另外的實施方式中,pH值小于5.0。還是在其它的實施方式中,pH值為5.0-8.0。在一些情形下,pH值為4.5-8.5。在一些實施方式中,例如用于溶解油脂,本發(fā)明的組合物在pH值大于7.0時更有效。然而,本發(fā)明的組合物也可以在PH值小于7(例如,在酸性清洗時)時使用。該pH值的調(diào)整可以利用化學品例如低分子量的烷醇胺化合物(例如,2-氨基2-甲基-l-丙醇,單乙醇胺)、氨、氫氧化鈉、氯化氫等等。本發(fā)明的組合物可以包括常規(guī)的添加劑,例如,(微)溶于水的極性有機化合物。(微)溶于水的極性有機化合物優(yōu)選不是包含一個或多個選自含氧、氮、硫、和/或磷雜原子的官能團的烴或鹵化烴,且包含的烷基為3-16個碳原子。更優(yōu)選,該微溶于水的有機化合物包含選自醇、醛、酮、醚、乙二醇醚、酸、胺、酯、吡咯烷酮、或與其相溶的混合物。該易于生物降解的清潔組合物也可以包含附加組分,例如增稠劑、著色劑、香精、防腐劑、抗菌劑、抑菌劑、附加的表面活性劑、螯合劑、抗氧化劑、發(fā)泡劑或抗發(fā)泡劑、薄膜成型劑、或其組合中的一個或多個。上述組分的例子是本領域普通技術人員已知的。而且,有利的是包含合適的增稠劑可以增加本發(fā)明組合物的粘度以便其可以應用于垂直的表面上,例如,護板壁(basebord),而不會從上面脫落。如果發(fā)生上述脫落,對應于被清潔的表面的組合物的滯留時間將減少。此外,組合物可能會流到不需要其的表面。本發(fā)明也提供了一種清潔表面的方法,其包括將所述的表面與描述于此的易于生物降解的組合物接觸。在一個應用中,使用描述于此的易于生物降解的組合物,該表面基本上清潔掉了食物、工業(yè)油脂、鞋印、污垢、油類、運輸膜、動植物殘留物、或其組合。本發(fā)明的組合物可以以上述的濃縮物或"即用"的形式,噴淋在臟污的表面上或簡單地倒在上面。噴淋可以利用常規(guī)的機械噴淋裝置完成(例如利用常規(guī)的扣板噴霧器)或利用霧化噴霧器完成,其具有充足數(shù)量的合適的霧化推進劑,例如低沸點烷烴或其混合物,例如異丁烷和丙烷。在使用了本發(fā)明的組合物之后,可能需要對污染的表面實施機械操作來清除含烴污染物。實施的機械操作可以包括擦拭、擦磨、洗滌、刷洗等等。如果表面之下是軟的和/或可裝飾的、磨光的或洗滌的則是不理想的。被清潔的表面可以是任何的表面。這樣的表面的例子包括纖維性基材、硬表面等等。纖維性基材的例子包括,但不局限于地毯或家具。硬表面可以是任何硬表面。硬表面的例子包括瓷磚(例如,陶瓷、大理石、花崗巖等等)、(涂漆的)木制品、(涂漆的)水泥、(涂漆的)金屬基材、塑料、或玻璃。組合物可以用任何能夠使非離子表面活性劑和酰胺烷基季鹽互相接觸的方法制備。本發(fā)明提供的制備該組合物的方法,包括將非離子表面活性劑與式(1)、式(2)、式(3)、或式(4)的酰胺烷基季鹽混合。本發(fā)明也提供了制備易于生物降解的組合物的方法,包括在非離子表面活性劑的存在下制備酰胺烷基季銨鹽。描述于此的組合物符合歐洲協(xié)作委員會No648/2004的規(guī)則(EC)和該委員會在2004年3約31日關于清潔劑的規(guī)則,因此,是易于生物降解的。術語"易于生物降解的清潔組合物"指的是在有氧的水性介質(zhì)中易于生物降解的組合物。例如,測定組合物是否易于生物降解,是通過以下方法,但不局限于該方法D0C不斷減少;生成0)2(改進的Sturm試驗);MITI(I);關閉瓶子;改善OECD屏蔽;或壓力呼吸計量法。這些方法都描述于"OECDGuidelinesfortheTestingofChemicals"第2巻,第3段(于1992年7月17日通過),在此全部引入作為參考。這些方法中的任意一個,如果在GLP條件下實施,可以符合歐洲協(xié)作委員會No648/2004的規(guī)則(EC)和該委員會在2004年3約31日關于清潔劑的規(guī)則。為了測定易于生物降解的組合物,該組合物可以利用一種或多種描述在OECD301中的測試方法來進行檢測。在一個實施方式中,易于生物降解性的測試利用呼吸計量法,例如OECD301B、0ECD301C、OECD301D或OECD301F,易于生物降解性質(zhì)的通過線是基于60%的理論需氧量("ThOD")或0)2的理論排放量("ThC02")。在另一個實施方式中,易于生物降解性質(zhì)的測定是利用非呼吸計量法。OECD301A或0ECD301E,易于生物降解性質(zhì)的通過線是基于去除溶解的有機碳("DOC")的70%。針對每一個上述測試的通過值,除非在某些情況下,必須在一個28天的測試周期中的IO天之內(nèi)達到。這10天起始于當生物降解度達到10%DOC、ThOD或ThC02,且必須結束于28天的測試結束之前。在28天的周期后達到上述通過值的化學品被認為不易于生物降解。在另一個實施方式中,易于生物降解性的測定是利用理論需氧量的60%。本發(fā)明的目的、特點和優(yōu)點進一步在以下的實施例中說明,但這些實施例中描述的具體的原料和量,和其它的條件和細節(jié),不會視為過度限制本發(fā)明。除非另有說明或解釋,所有的原料都是市場上可以買到的或本領域技術人員已知的。除非另有說明,在實施例和說明書中所有的份數(shù)和百分數(shù)都是基于重量(以活性原料的100%為基礎)實施例實施例1-合成酰胺的一般過程11從胺和脂肪酸向一個5L的裝有攪拌器、溫度計和壓力計的不銹鋼反應器中,裝入脂肪酸(lmol當量)和胺(1.05mol當量)。將反應器密封,并在18(TC下攪拌8小時(由于水的形成,反應過程中壓力增加)。然后在18(TC、5mbar下從反應混合物中蒸餾出水和未反應的胺,得到需要的酰胺。從N,N-二甲基氨基酸和脂肪胺向一個1L的裝有攪拌器、溫度計和蒸餾裝置的圓底燒瓶中,裝入脂肪胺(lmol當量)和N,N-二甲基氨基酸(lmol當量)。將混合物加熱到200°C,并從反應混合物中蒸餾除去反應水。在20(TC下維持4小時,通過真空蒸餾除去剩余的水,得到需要的酰胺。實施例2-合成酰胺烷基季銨甲硫酸鹽的一般過程向一個lL的裝有攪拌器、溫度計和回流冷凝器的圓底燒瓶中,裝入酰胺-胺(amidoamine)(lmol當量)和合適的溶劑(通常是異丙醇、丁二醇、水或其混合物)。將溶液加熱到7(TC,并利用DOSIMAT裝置以每分鐘l_2ml的速度向其中滴加硫酸二甲酯(0.97mol當量)。由于反應混合物放熱,通常溫度上升到75-80°C。加入之后,反應混合物在8(TC下攪拌2小時得到需要的酰胺烷基季銨甲基硫酸鹽。實施例3:合成酰胺烷基甜菜堿的一般過程向一個lL的裝有攪拌器、溫度計和回流冷凝器的圓底燒瓶中,裝入酰胺-胺(lmo1當量)和合適的溶劑(通常是異丙醇、丁二醇、水或其混合物)。將溶液加熱到9(TC,并一部分一部分地加入氯乙酸(l.Olmol當量)。加入完成后,反應混合物在9(TC下攪拌3小時,得到需要的酰胺烷基甜菜堿。實施例4:在非離子化合物存在下合成酰胺烷基季銨甲基硫酸鹽的一般過程向一個lL的裝有攪拌器、溫度計和回流冷凝器的圓底燒瓶中,裝入酰胺-胺(lmo1當量),非離子化合物和合適的溶劑(通常是水)。將反應溶液或懸浮液加熱到7(TC,并利用DOSIMAT裝置以每分鐘l-2ml的速度向其中滴加硫酸二甲酯(0.97mol當量)。由于反應混合物放熱,通常溫度上升到75-8(TC。加入之后,反應混合物在8(TC下攪拌2小時得到需要的在非離子化合物存在下的酰胺烷基季銨甲基硫酸鹽。實施例5:基于密閉瓶法(OECD301D)對數(shù)個樣品的可生物降解性質(zhì)的檢測。對于密閉瓶法,將被測試物(溶液)置于礦質(zhì)培養(yǎng)基中,并培植極小量的來自混合物群種的微生物,并完全將其保存,在恒溫下黑暗中密閉瓶子。通過分析28天周期中的耗氧量分析隨后的降解。在被測物質(zhì)生物降解期間被微生物群體吸收的氧氣量,利用空白菌種平行運作的吸收來校正,表示為理論需氧量(ThOD)的百分數(shù),利用該被測試物質(zhì)的(被測定)元素組成來計算。表1描述了烷基季鹽、醚基季鹽、氨基季鹽(amiodoquat)和兩性化合物的生物降解性的結果?;谶@些酰胺烷基季鹽(例如式1和2)和氨基兩性化合物(例如式3和4)的結果,顯示出相對較好的生物可降解性,一般足以通過歐洲清潔劑的準則。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>1.使用的非離子表面活性劑來自ElementisSpecialties表3<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>2.使用的非離子表面活性劑來自ElementisSpecialties。方法CHL18水溶法該方法用于測定水溶效率。其是以堿性容液中水溶物提高了非離子表面活性劑的濁點的原理為基礎的。通過利用已知重量的堿性助水溶物,非離子助水溶物的效率可以通過到達濁點時升高的溫度來檢測,其中在濁點時非離子物質(zhì)是不溶的。該非離子是壬基酚乙氧基酯,其濁點為53-57°C。在燒杯中將187克6.28%的氫氧化鈉溶液與8克壬基酚乙氧基酯和5克助水溶物混合。混合并加熱混合物直到高于期望的濁點10°C。然后緩慢冷卻該混合物。當混合物從混濁的溶液變?yōu)橥该魅芤簳r的溫度,即為該混合物的濁點。去油脂測試將一層油脂(lOOmg)攤開在玻璃板上使得覆蓋面積大約為2歐元硬幣的大小??偣泊蠹s6ml制劑分3次噴淋在該油脂的表面,但沒有碰觸該表面。將玻璃板垂直放置5分鐘,用溫自來水(40°C)清洗10秒,并鑒定留在表面上的量。上述配方I和II都進行了測試。去油脂效率是通過測量清洗掉的油脂的%。潤濕測試潤濕測試的施行是依據(jù)Draves測試法,將圓的棉布條浸在表面活性劑溶液中(0.05%式I或II的水溶液)。測量棉布條沉到底部的時間。發(fā)泡測試發(fā)泡測試的施行依據(jù)Ross和Miles測試法(ASTMD1173)。[OO97]表面張力表面張力的測量是利用DataphysicsDCAT21張力計在接近20。C(Tamson水浴)的恒溫下進行的。表面張力的測量是利用配方I和II的0.05%和0.10%的水溶液。實際測試-洗去效應濃縮制劑應用油漆過的基材上。制劑在空氣中干燥3分鐘,利用標準水供給壓力清洗基材。處理過的基材表面的洗去效應可以用肉眼判斷并分為好(+)和壞(_)。表4總結了潤濕能力、發(fā)泡性能和表面張力的測試結果。表5總結了水溶效率、去油脂性能和實際的洗去性能的測試結果。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表5產(chǎn)口[n水溶性i則試清潔性配方I清潔性配方II實際(°c)(去除%)(去除%)ClRL363/0661.59795+C2SERV0XB6850.5100100+C3SERVONVA1/40909597+11RL408/0639.59597+12RL449/0690100100+13RL482/0654.59565+14RL483/06669565+C4RL443/449595+C5RL510/43.59595+C6RL509/4395100+15RL506/5110065+C7RL501/3610097+16RL629/48100100+17RL740/87.5100100+18RL743/90100100+19RL767/78.5100100+110RL825/799797+111RL845/71.5100100+SER麗INEC953.55050+KW100從表4和5中我們可以得出結論RL449/06、RL629/'06、RL740/06、RL743/M6、RL767/06和RL845/06顯示出優(yōu)秀的水溶性、去油脂性能、良好的洗去效應的綜合性能。去油脂性能最好的是SERVOXB68、RL449/06、RL629/06、RL740/06、RL743/06、RL767/06和RL845/06。在配方II中,SERVONVA1/40、RL449/06、RL501/06和RL443/06顯示出最好的潤濕性能。在配方I中,所有的都顯示出較差的潤濕性能。最好的添加劑是RL449/06、RL408/06和RL501/06。SERVOXB68、RL510/06和RL443/06顯示出降低發(fā)泡性能,RL483/06、RL482/06和RL506/06可提高發(fā)泡性能。除了SERVAMI^KW100以外,所有的被測試組分都顯示出優(yōu)秀的降低表面張力的能力,制劑的表面張力為27mN/m。所有被測試的樣品都顯示出良好的洗去效應。本發(fā)明公開的內(nèi)容可以包括在其它具體的形式中不會脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)。相應的,應該參考附加的權利要求,而不是上述的說明書,作為本發(fā)明公開的范圍。雖然上文的描述指的是本發(fā)明公開的最優(yōu)的實施方式,需要指出的是其它的變化和修改對于本領域技術人員來說都是顯而易見的,且不會脫離本發(fā)明的精神或公開的范圍。權利要求一種易于生物降解的清潔組合物,含有酰胺烷基季鹽和非離子表面活性劑,其中所述酰胺烷基季鹽具有式(1)或(2)的結構式1式2其中R1包括具有8-20個碳原子的直鏈或支鏈烷基,或具有8-20個碳原子的直鏈或支鏈雜烷基,其中所述雜烷基包括的原子選自氧原子、氮原子、硫原子和磷原子;n為1-6;R2、R3和R4各自獨立地選自氫、直鏈或支鏈烷基或雜烷基,其中雜烷基包括氧原子或氮原子,其中所述鏈包含1-7個原子,或每個鏈包含1-15個烷氧單元的聚烷氧基鏈,其中所述各鏈是任選被取代的;和X-,其中X-是任選的一價陰離子;或其中所述的酰胺烷基季鹽具有式(3)或(4)的結構式3式4其中R1包括具有8-20個碳原子的直鏈或支鏈烷基,或具有8-20個碳原子的直鏈或支鏈雜烷基,其中所述雜烷基包括的原子選自氧原子、氮原子、硫原子、和磷原子;n為1-6;其中R5、R6或R7中的至少一個包括被羧基、磺酸基、次膦酸基或膦酸基取代的基團,其余剩下的獨立選自氫、直鏈或支鏈烷基或雜烷基,其中所述每個鏈包含1-7個原子,或每個鏈含1-15個烷氧單元的聚烷氧基鏈,其中所述鏈是任選被取代的。F2008800153175C00011.tif,F2008800153175C00012.tif2.如權利要求l的組合物,其中對于式(1)和(2),所述一價陰離子X-的數(shù)量足夠使季鹽化合物保持電中性。3.如權利要求l的組合物,其中對于式(1)和(2),所述一價陰離子X-包括氯化物、溴化物、甲基硫酸鹽、乙基硫酸鹽或醋酸鹽。4.如權利要求l的組合物,其中所述任選被取代的鏈具有的取代基包括沿鏈任意點的烷氧基(R-0-)、酰氧基(R-C(=0)-0-)、羥基部分(H0-)和鹵化物。5.如權利要求1的組合物,所述聚烷氧基鏈的每個烷氧單元具有2-6個碳。6.如權利要求5的組合物,其中所述聚烷氧基鏈的每個鏈包含l-4個烷氧單元。7.如權利要求5的組合物,其中所述聚烷氧基鏈的每個鏈包含1個烷氧單元。8.如權利要求1的組合物,其中&包含8-12個碳原子。9.如權利要求1的組合物,其中n是1。10.如權利要求1的組合物,其中n是2。11.如權利要求1的組合物,其中n是3。12.如權利要求l的組合物,其中具有式(3)或(4)結構的酰胺烷基季鹽形成內(nèi)鹽。13.如權利要求1的組合物,其中所述季鹽具有式5、式6、式7、式8、式9或式10的結構。14.如權利要求1的組合物,其中所述非離子表面活性劑包括由烷基酚、烷基胺、脂肪醇或脂肪酸與足量的環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或其組合進行縮合形成的非離子表面活性劑,制得的化合物分子中具有聚氧乙烯和/或聚氧丙烯鏈或其組合。15.如權利要求1的組合物,其中所述非離子表面活性劑選自支鏈或線型的乙氧化伯醇,乙氧化仲醇,支鏈的乙氧化癸/十三醇,支鏈或線型的、飽和或不飽和乙氧化脂肪酸,支鏈或線型的乙氧化烷基酚,支鏈或線型的乙氧化烷基胺,乙氧化烷基醚胺,線型的烷氧化醇,和烷基糖苷等等,和其混合物。16.如權利要求l的組合物,其中所述非離子表面活性劑選自支鏈或線型的乙氧化/丙氧化伯醇,乙氧化/丙氧化仲醇,支鏈的乙氧化/丙氧化癸/十三醇,支鏈或線型的、飽和或不飽和乙氧化/丙氧化脂肪酸,支鏈或線型的乙氧化/丙氧化烷基酚,支鏈或線型的乙氧化/丙氧化烷基胺,乙氧化/丙氧化烷基醚胺,線型的乙氧化/丙氧化醇,和其混合物,其中這些乙氧化/丙氧化衍生物是無規(guī)的或嵌段的共聚物,且氧乙烯和氧丙烯單元是任何順序。17.權利要求1的組合物,其中所述組合物的pH值大于7.0。18.權利要求1的組合物,其中所述組合物的pH值小于5.0。19.權利要求1的組合物,其中所述組合物的pH值為5.0-8.0。20.權利要求1的組合物進一步包含增稠劑、著色劑、香精、防腐劑、抗菌劑、抑菌劑、第二表面活性劑、螯合劑、抗氧化劑、發(fā)泡劑或抗發(fā)泡劑、薄膜成型劑或其組合。21.權利要求l的組合物,其中基于OECD規(guī)程,所述具有式(1)到(4)結構的酰胺烷基季鹽是易于生物降解的。22.—種清潔表面的方法,包括使權利要求l的組合物與表面接觸。23.權利要求22的方法,其中所述表面上基本上清潔去除了食物、工業(yè)油脂、鞋印、污垢、油類、運輸膜、動植物殘留物或其組合。24.權利要求22的方法,其中所述表面包括纖維基材和硬表面。25.權利要求24的方法,其中所述纖維基材包括地毯和家具。26.權利要求24的方法,其中所述硬表面包括瓷磚、木制品、金屬基材、涂漆的金屬基材、塑料、玻璃和水泥。27.制備權利要求l的組合物的方法,包括將非離子表面活性劑和式(1)、式(2)、式(3)或式(4)的酰胺烷基季鹽混合。28.制備權利要求1的組合物的方法,包括在非離子表面活性劑的存在下制備酰胺烷基季銨鹽。全文摘要本發(fā)明涉及容易生物降解的清潔組合物及其使用和制備方法。該清潔組合物包括非離子表面活性劑和酰胺烷基季鹽。文檔編號C11D3/20GK101711275SQ200880015317公開日2010年5月19日申請日期2008年3月13日優(yōu)先權日2007年3月13日發(fā)明者哈姆塞爾·米里亞姆·特爾,埃迪·芒納斯,萊奧尼克·索恩曼斯,阿拉爾·馬爾德,阿莫·舒特申請人:伊萊門蒂斯專業(yè)有限公司