專利名稱：非離子表面活性劑的穩(wěn)定水乳液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及清潔組合物。更具體地說，本發(fā)明的清潔組合物是特別適合于洗衣前處理或或清潔硬表面的非離子表面活性性劑的穩(wěn)定水乳液。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域中已經(jīng)記載過許多清潔組合物，例如在共同未決歐洲專利申請EP92870188.7中敘述了一種特別類型的清潔組合物，它們是非離子表面活性劑體系的水乳液。在包括過氧化氫或其水溶性源和液體疏水漂白活化劑或任何其它需從過氧化氫分離出來的疏水組分的漂白組合物配方中，這種乳液找到了更好的應(yīng)用。另外，這種乳液可用于配制不含過氧化氫的產(chǎn)品。在后一情況下，這種乳液之所以有用是因為它們能保持給定的疏水組分從水相中分離，該疏水組分可以例如以水解方式與水相反應(yīng)。這種乳液的另一優(yōu)點是它們提供了水溶性很小的組分的配制方法，而不需使用醇類或溶劑混合物，這些溶劑混合物由于美學的(有氣味)和毒性的原因通常是不希望使用的。
這種乳液、特別是表面活性劑濃度相對高的(例如約8％)乳液存在一個問題，即其粘度逐步加大，導(dǎo)致乳液配制困難，并因此從消費者的觀點看是不能接受的。
因此，本發(fā)明的一個目的是配制能方便地控制粘度的非離子表面活性劑水乳液。本文中已經(jīng)試用過各種不同的粘度控制劑，諸如枯烯磺酸鈉和聚丙烯酸酯，其結(jié)果是降低了粘度，但也降低了相穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明的另一目的是提供可方便控制粘度的非離子表面活性劑水乳液，同時保持適合的物理穩(wěn)定性。
為了制備這種非離子表面活性劑水乳液，必須將各組分劇烈地混合在一起。但在劇烈混合時會產(chǎn)生大量的氣泡，這些氣泡損壞了組合物的外觀和穩(wěn)定性。在實際上，表面活性劑趨向于集聚在由所說的空氣泡產(chǎn)生的空氣/液體介面。因而組合物所含的空氣泡愈多，則為分散相的小滴穩(wěn)定所提供的表面活性劑愈少。此空氣泡問題的加劇是由于非離子表面活性劑水乳液是假塑性流體，即它們在低剪切速率下有較高的粘度。結(jié)果當混合停止時，混合時即在低粘度時產(chǎn)生的空氣泡被陷入組合物中，并且粘度隨之上升。同理，當產(chǎn)品從瓶中傾入另一容器(即一劑量裝置)或?qū)⑵孔訐u動時，空氣泡也趨于陷入組合物中。
因此，本發(fā)明的另一個目的是提供基本上沒有空氣泡的非離子表面活性劑水乳液，因而在美學和穩(wěn)定性上是能接受的。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，配制包括硅氧烷化合物在內(nèi)的非離子表面活性劑水乳液能有效地滿足這些目的。換言之，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，硅氧烷化合物能降低含有非離子表面活性劑體系的水乳液的粘度，不管它們在加入以前乳液的粘度如何，并且使其基本上消除了空氣泡。另外又驚人地發(fā)現(xiàn)，含有硅氧烷化合物的乳液在物理上比不含所說硅氧烷化合物的乳液更穩(wěn)定。
本發(fā)明能使乳液的配制有較大的靈活性，并且可提供給消費者以最有效的方式使用的穩(wěn)定水乳液。
硅氧烷化合物的降粘作用和去除空氣泡的性質(zhì)是未料到的，并且是有益的，因而所說的硅氧烷化合物僅在洗滌組合物的報道中作為抑泡劑而被公知。參見例如US 4 076 648，US 4 021 365，US 4 749 740，US 4983 316，EP 150 872，EP 217 501和EP499 364。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，作為另一個優(yōu)點，本發(fā)明在配制活化漂白水乳液和包括需要保持與過氧化氫分離的任何疏水組分的漂白乳液中找到了優(yōu)先選擇的應(yīng)用。事實上，按本發(fā)明將硅氧烷化合物加入到用來乳化疏水液體組分(例如漂白活化劑)的非離子表面活性劑體系中改進了過氧化氫的貯存穩(wěn)定性。
發(fā)明概要本發(fā)明涉及pH為0.5-6的穩(wěn)定水乳液，它包含親水非離子表面活性劑和一疏水非離子表面活性劑，該穩(wěn)定水乳液進一步包含有效量的硅氧烷化合物本發(fā)明詳述本發(fā)明的組全物是穩(wěn)定的非離子表面活性劑水乳液。所謂穩(wěn)定的乳液意即乳液在50℃放置至少2周后基本上沒有不同的層被分離出來。
本發(fā)明的組合物是水溶性的。因此組合物包含組合物總重的10-95％的水，優(yōu)選30-90％，特別優(yōu)選60-80％。最好使用去離子水。
本發(fā)明的組合物是非離子表面活性劑乳液。該非離子表面活性劑乳液包含至少兩種非離子表面活性劑。為了形成穩(wěn)定的乳液，兩種非離子表面活性劑必須有不同的HLB(親水親油平衡)值，二值的差最好至少為1，優(yōu)選至少為3。在水中適當?shù)貙⒕哂胁煌琀LB的至少兩種所說的非離子表面活性劑組合在一起，便形成本發(fā)明的乳液。
本發(fā)明所用的非離子表面活性劑之一是HLB大于11的非離子表面活性劑(稱為親水性非離子表面活性劑)，另一非離子表面活性劑的HLB低于10(稱為疏水性非離子表面活性劑)。
本發(fā)明所用的適合非離子表面活性劑包括烷氧基化的脂肪醇。這類烷氧基化的脂肪醇有許多已經(jīng)有商品供應(yīng)，它們的HLB值大不相同。這類烷氧基化的非離子表面活性劑的HLB值基本上取決于脂肪醇的鏈長、烷氧化性質(zhì)和烷氧化程度。親水性非離子表面活性劑的趨向是烷氧基化程度高和脂肪醇鏈短；而疏水性表面活性劑的趨向是烷氧基化程度低和脂肪醇鏈長。現(xiàn)有表面活性劑目錄，該目錄列出了包括非離子表面活性劑的一系列表面活性劑以及它們的HLB值。
本發(fā)明的組合物包括組合物總重的2-50％的親水性和疏水性非離子表面活性劑，優(yōu)選5-40％，特別優(yōu)選8-30％。
本發(fā)明的組合物可進一步包含其它非離子表面活性劑，但它不應(yīng)明顯地改變總組合物的權(quán)重平均HLB值。
本發(fā)明的組合物進一步包含作為主要成分的有效量硅氧烷化合物。″有效量″之意是能足以降低并基本消除在本發(fā)明水乳液中產(chǎn)生的空氣泡的一定量的硅氧烷化合物?！逵行Я俊逡部梢灾改茏阋蕴峁┱扯瓤煞奖愕乜刂频奈锢砩戏€(wěn)定的水乳液的一定量硅氧烷化合物，本發(fā)明的組合物最好包含組合物總重的0.01-5％的硅氧烷化合物，優(yōu)選0.1-2％。
所說的硅氧烷化合物能降低水乳液的粘度，不論在硅氧烷化合物加入前的粘度如何；同時也增加乳液的物理穩(wěn)定性。優(yōu)選的按本發(fā)明方法得到的組合物的粘度為100CPS至3000CPS(25℃，50rpm剪切速率)，最好是300CPS至1500CPS，以BrookfieldDV II旋轉(zhuǎn)粘度計測定。
再者，所說的硅氧烷化合物基本上降低并基本上消除在生產(chǎn)乳液時或在乳液被傾瀉或振搖時產(chǎn)生的空氣泡，由此提供了在美學上和穩(wěn)定性上都能被接受的水乳液。
在工業(yè)實踐中，″硅氧烷″一詞已成為一總稱，它包括含硅氧烷單元和各種烴基的許多相對高的高分子量聚合物。實際上，硅氧烷化合物已在本領(lǐng)域中得到廣泛敘述，請參見例如US 4076 648，US 4 021 365，US 4 749 740，US 4 983 316，EP150872，EP 217 501和EP 499 364，其中公開的硅氧烷化合物是適合于本發(fā)明內(nèi)容的。一般說來，硅氧烷化合物可認為是具有如下通式的聚硅氧烷 式中n＝20-2000，各個R可分別為烷基或芳基。這樣的取代基的例子是甲基、乙基、丙基、異丁基和苯基。優(yōu)選的聚二有機硅氧烷是以三甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷，其25℃時的粘度為5×10-5m2/s-0.1m2/s，即它的n值范圍為40-1500。這些聚二有機硅氧烷之所以優(yōu)選是因為它們有現(xiàn)貨供應(yīng)和其相對低的價格。
可用于本發(fā)明組合物的硅氧烷化合物的一優(yōu)選類型包括上所公開的一類烷基化硅氧烷和固體二氧化硅的混合物。
固體二氧化硅可以是發(fā)煙二氧化硅、沉降二氧化硅或用成膠技術(shù)得到的二氧化硅，二氧化硅顆?？捎枚榛坠柰榛?或三烷基甲硅烷基直接結(jié)合在二氧化硅上或用硅氧烷樹脂結(jié)合在其上進行處理使其成為疏水性的。優(yōu)選的硅氧烷化合物包括疏水的硅烷化合物，最優(yōu)先選擇的是粒度在10-20mm范圍、比表面積在50m2/g以上的三甲基硅烷化的二氧化硅。本發(fā)明組合物中采用的硅氧烷化合物中的適合的二氧化硅量是硅氧烷化合物總重量的1-30％范圍，更優(yōu)選2.0-15％，得到的硅氧烷化合物的平均粘度為2×10-4m2/s-1m2/s，優(yōu)選的硅氧烷化合物的粘度為5×10-3m2/s-0.1m2/s，特別適合的硅氧烷化合物的粘度為2×10-2m2/s或4.5×10-2m2/s。
適合在本發(fā)明中使用的硅氧烷化合物有各公司的商品供應(yīng)，包括Rhone poulenc，F(xiàn)ueller和Diw Corning。本發(fā)明所用的硅氧烷化合物的例子是Dow Corning公司提供的商品Silicone DBR100。
將本發(fā)明的組合物配制成pH酸性范圍提供了組合物的穩(wěn)定性。本發(fā)明的組合物的pH為0.5-6，優(yōu)選1-5。組合物的pH可用本領(lǐng)域技術(shù)人員能得到的任何方法進行調(diào)整。
本發(fā)明優(yōu)選的組合物包含過氧化氫或其水溶性源。適合的過氧化氫水溶性源包括過硼酸鹽、過碳酸鹽、過硅酸鹽和過硫酸鹽。本發(fā)明組合物優(yōu)先使用過氧化氫。一般，本發(fā)明的組合物包含總組合物重量的0.5-20％的過氧化氫，優(yōu)選2-15％，更優(yōu)選3-10％。
優(yōu)選的本發(fā)明組合物進一步包含一種漂白活化劑。這里所謂漂白活化劑是指能與過氧化氫反應(yīng)形成過酸的任何化合物。在漂白活化劑的情況中，這種流水性漂白活化劑典型地是屬于酯、酰胺、酰亞胺或酐類。本發(fā)明中有意義的表面活性劑特別的一族公開于申請人的共同未決歐洲專利申請No91870207.7。在該族中特別優(yōu)先選擇的是乙?；鶛幟仕崛阴?，該化合物也已在FR 2362 210中在皂條一文中公開，乙?；鶛幟仕崛阴サ膬?yōu)點是無環(huán)境污染問題，因為它最終會降解成為檸檬酸和醇。再者，乙酰基檸檬酸三乙酯在貯存中有好的產(chǎn)品水解穩(wěn)定性，因而是有效的漂白活化劑。漂白活化劑一詞包括漂白活化劑混合物，如本文中所指，除非另外指明。
在本發(fā)明的一個具體實施方案中，其中的組合物包含一疏水性液體組分的漂白活化劑，要選擇的用以乳化所說漂白活化劑的非離子表面活性劑體系取決于所說漂白活化劑的HLB值。因此，適合的方法是測定疏水性液體組分(漂白活化劑)的HLB值，然后選擇HLB值低于所說的疏水性液體組分HLB值的疏水性非離子表面活性劑和HLB值高于所說疏水性液體組分HLB值的親水性非離子表面活性劑。所述疏水性和親水性非離子表面活性劑的HLB值之差最好至少為3。
在一包含疏水性組分漂白活化劑的最佳具體實施方案中，乳化體系符合下列方程HLB(X)=%A100×HLB(A)+%B100×HLB(B)and%A+%B=100%;]]>式中X指要乳化的疏水性液體組分，A指其中一種非離子表面活劑(親水性或疏水性的)，B指另一種非離子表面活性劑(親水性或疏水性的)。
在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的具體實施方案中，其中的組合物包含HLB約為10的乙酰基檸檬酸三乙酯作為漂白活化劑，包含有HLB為1-10的疏水性非離子表面活性劑的適合的非離子表面活性劑體系和HLB大于11的親水性非離子表面活性劑。特別適合的體系包含HLB為6的疏水性非離子表面活性劑(例如DibanolR23-2)和HLB為15的親水性非離子表面活性劑(例如DobanolR91-10)。另一適合的非離子表面活性劑體系包含DobanolR23-6.5(HLB約為12)和DobanolR23(HLB小于6)。這些DobanolR表面活性劑均有Shell公司的商品供應(yīng)。
本發(fā)明的組合物最好不包含其它類型的表面活性劑，特別是陰離子表面活性劑。
本發(fā)明的組合物可進一步包含許多其它組分，諸如香料、染料、光學增亮劑、增效劑和螯合劑、顏料、酶、染料轉(zhuǎn)移抑制劑、溶劑、緩沖等。
本發(fā)明的組合物作為洗衣預(yù)處理劑是特別有用的，即織物在洗滌前將組合物分散并存留在其上進行作用，或作為洗衣添加劑與洗滌劑一起使用，促進它們的功能，或作為洗碟組合物用于洗碟機或手工洗碟，或作為硬表面清潔劑，或作為地毯清潔劑直接應(yīng)用于地毯或作為地毯清潔機的洗滌劑，也可以單獨使用不加洗滌劑。本發(fā)明的組合物也特別適合于精致物品用。
本發(fā)明進一步包括本文所述組合物的制備方法。本發(fā)明的方法包括至少三個步驟第一步是制備疏水性混合物，包括所說的疏水性非離子表面活性劑和硅氧烷化合物以及欲在組合物中配制的其它疏水性組分，諸如香料、溶劑、酶、漂白活化劑和聚合物。
第二步是制備親水性混合物，包括至少是所說的水和所說的親水性非離子表面活性劑。所說的親水性混合物最好進一步包含欲在組合物中配制的其它親水性組分，諸如染料、光學增亮劑、增效劑、螯合劑、過氧化氫和緩沖劑。在第二步中，過氧化氫最好是在緩沖劑加入以后最后加入。
自然，第一步和第二步可以任何次序進行，即先進行第二步也是適合的。
第三步是將所說的疏水性混合物和親水性混合物混合在一起。
現(xiàn)用下面的實施例對本發(fā)明作進一步說明實施例按下列的組分和比例(重量％)制備了各組合物IIIIIIDobanolR45-766 6DobanolR91-10 33 3DobanolR23-266 6過氧化氫 7.5 7.5 7.5乙?；鶛幟仕崛阴?.0 7.0 7.0
增亮劑49R0.20 0.20 0.20S，S-二氨基二琥珀酸 0.10 0.10 0.10聚(4-乙烯基吡啶-N-氧化物)0.10 0.10 0.10硅氧烷DBR100 - 0.10 0.10去離子水 .... 余量 ....
用浮式粘度計測定30℃時的密度組合物I ρ＝0.97組合物II ρ＝1.00組合物IIIρ＝1.01用Brookfield DV II粘度計以Spindle RV6.4于30℃測定粘度組合物I 50rpm 時為 600 CPS組合物II50rpm 時為 580 CPS組合物III 50rpm 時為 530 CPS組合物I-III各通過制備兩種混合物來制備。制備含有水、增亮劑、SS-EDDS、聚(4-乙烯基吡啶-4-氧化物)、DobanolR91-10和DobanolR45-7的親水性混合物。過氧化氫在最后一步加入到親水性混合物中。制備含有乙?；鶛幟仕崛阴?、硅氧烷DBR1000和Dobanol 23-2的疏水性混合物。
將疏水性混合物傾入親水性混合物中，同時攪拌。
按照本發(fā)明，含有硅氧烷DBR100的組合物II和III的密度大于不含任何硅氧烷的組合物I的密度。換言之，組合物II和III比組合物I含的空氣泡少。另外，用視力檢查也可確定組合物II和III比組合物I含的空氣泡更少，因而以消費者的觀點從美學上是更易接受的。
另外，組合物II和III(含硅氧烷)比組合物I(不含任何硅氧烷)的粘度低上述結(jié)果驚人地表明在本發(fā)明的組合物中使用硅氧烷化合物降低并基本上消除了空氣泡，同時也降低了組合物的粘度。再者，本發(fā)明的包含硅氧烷化合物的組合物是物理穩(wěn)定的乳液，甚至比無硅氧烷化合物的同類組合物更穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種pH為0.5-6的穩(wěn)定水乳液，該水乳液包含至少一種親水性非離子表面活性劑和至少一種疏水性非離子表面活性劑，其特征是所說的水乳液進一步包含一種有效量的硅氧烷化合物。
2.按照權(quán)利要求1的乳液，其中所說的硅氧烷化合物選自具 式中n＝20-2000，各個R分別為烷基或芳基，
3.按照權(quán)利要求2的乳液，其中所說的硅氧烷化合物是所說的聚硅氧烷和固體二氧化硅的混合物。
4，按照前述任一項權(quán)利要求的乳液，其中硅氧烷化合物的含量為乳液總重量的0.01-5％，優(yōu)選0.1-2％
5.按照前述任一項權(quán)利要求的乳液，其中非離子表面活性劑的量為乳液總重量的2-50％，優(yōu)選5-40％，更優(yōu)選8-30％。
6.按照前述任一項權(quán)利要求的乳液，其中親水性非離子表面活性劑的HLB大于11，疏水性非離子表面活性劑的HLB低于10。
7.按照權(quán)利要求6的乳液，其中親水性非離子化合物與疏水性非離子化合物的HLB值的差至少為1，優(yōu)選至少3。
8.按照前述任一項權(quán)利要求的乳液，進一步包含過氧化氫或一種過氧化氫源和一種漂白活化劑，其中漂白活化劑是用非離子表面活性劑乳化的。
9.按照權(quán)利要求8的乳液，該乳液包含乳液總重量的0.5-20％的過氧化氫。
10.按照權(quán)利要求8和9的乳液，其中所說的漂白活化劑是乙?；鶛幟仕崛阴?。
11.按照前述任一項權(quán)利要求的乳液，該乳液在25℃和50rpm剪切速率下的粘度范圍是100-3000CPS，優(yōu)選300-1500CPS。
12.包含按照前述任一項權(quán)利要求所述乳液的洗滌劑組合物。
全文摘要
公開了一類穩(wěn)定的水乳液，它包含疏水性和親水性非離子表面活性劑和硅氧烷化合物以降低乳液粘度并消除空氣泡。
文檔編號C11D1/72GK1127521SQ94192824
公開日1996年7月24日 申請日期1994年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月9日
發(fā)明者S·西阿拉, R·施科西安蒂, J·-P·布蒂克 申請人:普羅格特-甘布爾公司