相關申請的交叉引用
本申請要求于2010年5月28日提交的題為“具有延遲釋放性質(zhì)的色?!泵绹R時專利申請第61/349,393號的優(yōu)先權。
技術領域
本發(fā)明涉及用于顆粒狀或粉末狀洗滌劑諸如衣物洗滌劑和自動化餐具洗滌劑中的不滲色不染色的色粒。所述色粒包括鹽或含鹽載體和著色劑,且其特征為遍及色粒的截面體積基本均勻著色。
背景技術:
近年來日漸增加地傾向于向顆粒狀洗滌劑組合物及其它消費產(chǎn)品中加入色粒。染料和顏料已被廣泛用于生產(chǎn)僅用于美觀目的的色粒。然而,諸如向洗滌水中釋放顏色以及織物調(diào)色的新型效果往往需要更高的色料載荷。特別是在這些較高的色料載荷下,存在著與染料和顏料的使用相關的織物染色風險。因此,存在對如下產(chǎn)品的需要:用于洗滌劑組合物及其它消費產(chǎn)品中的色粒,其既可用于美觀目的也可提供顏色釋放和織物調(diào)色的新效果但不會染色與該色粒接觸的基質(zhì)。
另外,在顆粒狀衣物洗滌劑中加入色粒存在滲色或轉移到顆粒周圍的粉末狀洗滌劑上的問題。這導致基礎粉末變?yōu)橛猩@是非常不想要的效果。因此,存在對如下產(chǎn)品的需要:用于洗滌劑組合物中的色粒,其不會滲色或轉移到周圍的基礎粉末中。
與前述其他人向洗滌劑中加入色粒的嘗試有關的問題包括:(a)色粒中所用的色料染色織物,以及(b)色料滲出并轉移到周圍的洗滌劑粉末中。因此,對下述色粒存在持續(xù)的需求:該色粒為洗滌劑組合物提供美學外觀、為洗滌水提供可見著色,以及提供了可使織物增白但不會滲色到周圍洗滌劑顆粒上且不會使織物染色的增色效果。本公開解決和克服了這些問題。
本公開的色粒理想地適用于為包括但不限于顆粒狀洗滌劑組合物(諸如衣物洗滌劑組合物)的多種組合物提供顏色。所述色??蔀橛闷涮幚淼募徔椘坊|(zhì)提供不染色的、美學上令人愉悅的特征。其還能防止?jié)B出或轉移到周圍的洗滌劑組合物。此外,本公開的色粒提供了從鹽或含鹽載體的顏色或其它活性物質(zhì)的釋放,并且為洗滌水提供了期望的顏色?;谶@些原因及本文將要描述的其它原因,本發(fā)明的色粒代表了相對于本領域的有用進步。
技術實現(xiàn)要素:
本文提供了一種色粒,其包含:a)按重量計占大部分的至少一種鹽或含鹽載體材料;和b)至少一種著色劑,其中所述至少一種載體材料和所述至少一種著色劑形成了載體-著色劑復合物,且其中所述載體-著色劑復合物包括被所述至少一種著色劑基本均勻著色的截面體積。
又一種替代方案包括一種色粒,其包含:a)按重量計占大部分的至少一種含碳酸鈉載體材料;和b)至少一種聚合著色劑,其中所述至少一種含碳酸鈉載體材料和所述至少一種聚合著色劑形成了載體-著色劑復合物,且其中所述載體-著色劑復合物包括被所述至少一種聚合著色劑基本均勻著色的截面體積。
本文還提供了一種色粒,其包含:a)按重量計占大部分的壓實純堿載體材料;和b)至少一種著色劑,其中所述至少一種壓實純堿載體材料和所述至少一種著色劑形成了載體-著色劑復合物,且其中所述載體-著色劑復合物包括被所述至少一種著色劑基本均勻著色的截面體積。
具體實施方式
本說明書中公開的所有美國和外國專利以及專利申請在此通過引用以其整體并入。
本公開涉及用于顆粒狀洗滌劑組合物中的不滲色及不染色的色粒。所述色粒進一步特征在于其在色粒的外表面上以及遍及色粒的截面顯示顏色。一般而言,這意味著如果要對切所述色粒并檢查該色粒的截面,顏色將會顯現(xiàn)基本均勻地遍及該截面分布。因此,所述色粒在本文可被描述為遍及色粒主體基本均勻地著色。本文的色粒還可被描述為遍及色粒的截面體積基本均勻地著色。本發(fā)明的色粒也可在除粉末狀或顆粒狀洗滌劑組合物之外的其它消費產(chǎn)品中找到應用。
色粒包括鹽或含鹽顆粒以及著色劑。所述鹽或含鹽顆粒充當著色劑的載體。本文,本公開描述了色粒和該色粒的制備方法,所述色粒提供了著色劑在洗滌水中的釋放,同時減少甚或消除顏色遷移或滲到粉末狀洗滌劑上。
本文所用的術語“不染色的”通常是指如下著色劑或含有如下著色劑的組合物,其可用相對較小的努力從基質(zhì)表面(例如,皮膚、織物、木頭、混凝土)上被洗掉或去除,并且不會將所述基質(zhì)染色到可察覺的程度。
本文所用的術語“不滲色的”通常是指如下的含著色劑組合物,其在不意圖將材料著色的條件下基本不會將該組合物周圍的材料著色。例如,如果本發(fā)明的色粒在其不使用的狀態(tài)下(即,當其保持在包裝中時)基本不會將周圍的粉末狀洗滌劑著色,則該色粒通常被視為“不滲色的”。
本文所用的術語“不溶于水的”或“最低限度溶于水”通常是指如下材料:其在水中的溶解度于20℃和1個大氣壓的壓力下小于3克/100ml水。
本文所用的術語“水溶性的”通常是指如下材料:其在水中的溶解度于20℃和1個大氣壓的壓力下大于3克/100ml水。
本文所用的術語“鹽”通常是指如下的離子化合物:其包括陽離子(帶正電荷的離子)和陰離子(帶負電荷的離子),由此使得產(chǎn)物為電中性的(不帶凈電荷)。這些組成離子可以是無機或有機離子、單原子或多原子的、一價或多價的。
本文所用的術語“含鹽”通常是指如下的鹽與一些其它成分(有機或無機)的物理摻合物或混合物,其可以為粉末形式(在本文中可被稱為載體材料)或為顆粒形式(在本文中可被稱為顆?;蜉d體顆粒)。這些其它成分可以是鹽(水溶性鹽以及不溶于水的或最低限度溶于水的鹽)以及其它有機或無機材料(例如:礦物、白堊、云母、粘土等)。
本文所用的術語“載體-著色劑復合物”是指如下的材料或“載體”(鹽或其它單組分或多組分的粉末或顆粒):其表面的至少一些部分與顏色或著色劑接觸。所述顏色或著色劑可被吸附到載體表面上。
載體
載體材料優(yōu)選為鹽或含鹽顆粒的形式。色粒可包括按重量計占大部分的載體材料。用于制造鹽或含鹽顆粒的材料可具有的特征在于包括至少一種水溶性鹽或至少一種水溶性鹽與至少一種不溶于水的物質(zhì)的混合物。所述載體材料特征可為多孔材料、無孔材料或多孔材料與無孔材料的組合。
鹽或含鹽載體材料可選自但不限于如下材料中的至少一種:鋰鹽、鈉鹽(諸如但不限于硫酸鈉、硫酸氫鈉、碳酸鈉、三聚磷酸鈉、多磷酸鈉、磷酸鈉、磷酸一鈉、磷酸氫鈉、磷酸二氫鈉、氯化鈉、碳酸氫鈉、過碳酸鈉、硝酸鈉、亞硝酸鈉、硫代硫酸鈉、乙酸鈉、溴化鈉、氯酸鈉、高氯酸鈉、鉻酸鈉、重鉻酸鈉、碘化鈉、碘酸鈉、草酸鈉、硅酸鈉、硫化鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、檸檬酸鈉、蘋果酸鈉、硬脂酸鈉、月桂基硫酸鈉、苯甲酸鈉、溴酸鈉、甲酸鈉、焦磷酸鈉、硒酸鈉、高碘酸鈉、鉬酸鈉、氫氧化鈉及其混合物)、鉀鹽(諸如但不限于硫酸鉀、氯化鉀、乙酸鉀、氯酸鉀、鉻酸鉀、碘化鉀、硝酸鉀、亞硝酸鉀、硫代硫酸鉀、硒酸鉀、甲酸鉀、溴化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀、過硫酸鉀、磷酸鉀、高錳酸鉀、碘酸鉀、氟化鉀、硫酸氫鉀、硫氰酸鉀、二氫磷酸鉀、重鉻酸鉀、氰化鉀、溴酸鉀、苯甲酸鉀、砷酸鉀、疊氮化鉀、草酸鉀、硅酸鉀、亞硫酸鉀、檸檬酸鉀、氫氧化鉀及其混合物)、銣鹽、鈰鹽、鈁鹽、鈹鹽、鎂鹽(諸如但不限于硫酸鎂、氯化鎂、乙酸鎂、氯酸鎂、氯化鎂、鉻酸鎂、碘化鎂、硝酸鎂、硫代硫酸鎂、硒酸鎂、高氯酸鎂、甲酸鎂、溴化鎂、亞硫酸鎂、檸檬酸鎂、氟代硅酸鎂、氫氧化鎂及其混合物)、鈣鹽(諸如但不限于氯化鈣、乙酸鈣、氯酸鈣、鉻酸鈣、碘化鈣、硝酸鈣、甲酸鈣、溴化鈣、碳酸氫鈣、高錳酸鈣、溴酸鈣、高氯酸鈣、氫氧化鈣及其混合物)、鍶鹽、鋇鹽、鐳鹽、鈧鹽、鈦鹽、鋯鹽、鉿鹽、釩鹽、鉻鹽、鉬鹽、鎢鹽、錳鹽、鐵鹽(II和III)、釕鹽、鈷鹽、銥鹽、鎳鹽、鈀鹽、鉑鹽、銅(I和II)鹽、銀鹽、金鹽、鋅鹽、鎘鹽、硼鹽、鋁鹽、鉈鹽、銻鹽、鉍鹽、銨鹽、季銨鹽、吡啶鹽、硝酸鹽(諸如但不限于硝酸鈉、硝酸銨、硝酸鎂、硝酸鋁、硝酸鋇、硝酸鎘、硝酸鈣、硝酸鉻、硝酸鈷、硝酸銅、硝酸鐵、硝酸鉛、硝酸鉀、硝酸鎳、硝酸銀、硝酸鍶、硝酸鋅、水合硝酸鹽及其混合物)、亞硝酸鹽、鹽酸鹽(諸如但不限于氯化鈉、氯化銨、氯化鎂、氯化鋁、氯化銻、氯化鋇、氯化鎘、氯化鈣、氯化鉻、氯化鈷、氯化銅、氯化鐵、氯化亞鐵、氯化汞、氯化鎳、氯化鉀、氯化鍶、氯化鋅、水合鹽酸鹽及其混合物)、氯酸鹽(諸如但不限于氯酸鈉、氯酸銨、氯酸鎂、氯酸鋁、氯酸鋇、氯酸鎘、氯酸鈣、氯酸鈷、氯酸銅、氯酸鉛、氯酸鉀、氯酸銀、氯酸鍶、氯酸鋅、水合氯酸鹽及其混合物)、鉻酸鹽(諸如但不限于鉻酸鈉、鉻酸銨、鉻酸鎂、鉻酸鈣、鉻酸銅、鉻酸鐵、鉻酸鉀、水合鉻酸鹽及其混合物)、氰酸鹽、氰化物鹽、氟化物鹽、乙酸鹽(諸如但不限于乙酸鈉、乙酸銨、乙酸鎂、乙酸鋁、乙酸鋇、乙酸鎘、乙酸鈣、乙酸鉻、乙酸鈷、乙酸銅、乙酸鉛、乙酸鎳、乙酸鉀、乙酸鍶、乙酸鋅、水合乙酸鹽及其混合物)、溴化物鹽(諸如但不限于溴化鈉、溴化銨、溴化鎂、溴化鋁、溴化鋇、溴化鎘、溴化鈣、溴化鉻、溴化鈷、溴化銅、溴化鐵、溴化亞鐵、溴化鉛、溴化鎳、溴化鉀、溴化鍶、溴化鋅、水合溴化物及其混合物)、硼化物鹽、碘化物鹽(諸如但不限于碘化鈉、碘化鋁、碘化銨、碘化砷、碘化鎂、碘化鋇、碘化鎘、碘化鈣、碘化鈷、碘化鐵、碘化鎳、碘化鉀、碘化鍶、碘化鋅、水合碘化物及其混合物)、硫酸鹽(諸如但不限于硫酸鎂、硫酸鈉、硫酸鎘、硫酸鋁、硫酸銨、硫酸鉻、硫酸鈷、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸鎳、硫酸鉀、硫酸鋅、水合硫酸鹽及其混合物)、亞硫酸鹽(諸如但不限于亞硫酸銨、亞硫酸鉀、亞硫酸鈉、亞硫酸鎂、水合亞硫酸鹽及其混合物)、硫化物鹽(諸如但不限于硫化銨、硫化鉀、硫化鈉、水合硫化物及其混合物)、氨基磺酸鹽、磺酸鹽、碳酸鹽(諸如但不限于碳酸鈉、過碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨、水合碳酸鹽及其混合物)、碳酸氫鹽、抗壞血酸鹽、磷酸鹽(諸如但不限于磷酸銨、磷酸鉀、磷酸鈉、三聚磷酸鈉、水合磷酸鹽及其混合物)、多磷酸鹽(諸如但不限于三聚磷酸鈉)、檸檬酸鹽(諸如但不限于檸檬酸鉀、檸檬酸鈉、檸檬酸鎂、水合檸檬酸鹽及其混合物)、氧化物(諸如金屬氧化物、氧化鋅、含鉛氧化鋅、氧化銻及其混合物)、氫氧化物、氰化物鹽、高錳酸鹽、己二酸鹽、苯甲酸鹽、氟化物鹽、硅酸鹽(諸如但不限于硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋇、水合硅酸鹽及其混合物)、乳酸鹽、蘋果酸鹽、高氯酸鹽、過硫酸鹽、草酸鹽(諸如但不限于草酸鈉、草酸鉻、草酸鐵、草酸鉀、水合草酸鹽及其混合物)、有機鹽、鋁硅酸堿金屬鹽、硼砂、粘土、二氧化硅、沸石、硅藻土、云母、滑石、白堊、生石膏、鋅鋇白、二氧化鈦、重晶石、二氧化硅消光劑等及其組合。
純堿(例如碳酸鈉)可以是本發(fā)明色粒的優(yōu)選載體材料。在一方面,已經(jīng)通過如本文進一步描述的濕或干制粒法擠壓而形成壓實純堿載體材料的純堿可用作載體材料。
壓實純堿載體材料可通過下述形成:使純堿載體材料暴露于壓力或力,該壓力或力使純堿材料被擠壓或壓縮在一起成為較大的形式或形狀;該較大的形式或形狀隨后被機械攪拌打碎分開,形成較小的碎片,然后使所述碎片過篩以進行粒度選擇。向純堿施加壓力或力的步驟可通過在稱為輥筒壓實的工藝中使純堿載體材料經(jīng)過至少兩個圓柱形輥之間來實現(xiàn)。為形成包含著色壓實純堿的色粒,可在壓實工藝之前將著色劑施加至純堿載體材料。在另一方面,本文公開的其他載體材料也可通過這些方法形成壓實載體材料。
可以優(yōu)選的是當例如通過根據(jù)ASTM D1921–06(“Standard Test Method For Particle Size(Sieve Analysis)of Plastic Materials”)的篩分技術測定時載體材料顯示特定范圍的粒度。本領域技術人員已知的替代方法也可用于測定粒度。例如,可使用其它篩分技術,或者也可可選地使用已知用于測定粒度的電子實驗室設備。對于本發(fā)明的載體材料,可以優(yōu)選的是載體材料顯示約0.1mm到約2mm的平均粒度,更優(yōu)選約0.3mm到約1.5mm的平均粒度。
著色劑
本發(fā)明的著色劑優(yōu)選是聚合著色劑。術語“聚合色料”通常是指具有至少一個附著到至少一個低聚或聚合鏈上的發(fā)色團部分的色料,其中所述鏈具有至少三個重復單元。低聚或聚合成分可經(jīng)由任何適宜方式結合到發(fā)色團上,諸如共價鍵、離子鍵或合適的靜電相互作用。通常,聚合色料可特征在于當通過紫外-可見光光譜學測量時在約300納米到約900納米之間具有吸收。
由于其制造方法,聚合色料的分子量通??杀磉_為分子量分布。因此,聚合色料的分子量通常被報告為根據(jù)其分子量分布測定的平均分子量。
色料的發(fā)色基團廣泛可變,并且可包括本領域中特征為染料或顏料的化合物。所用的實際基團將很大程度上取決于例如所需的顏色和顏色牢固度特性。發(fā)色基團可通過氮、氧、硫等的合適連接部分而被附著到至少一個聚烯氧基取代基上。
發(fā)色基團的例子包括亞硝基、硝基、偶氮(包括單偶氮、雙偶氮、三偶氮、四偶氮、多偶氮、甲臜、偶氮甲堿及其金屬配合物)、二苯乙烯、雙-二苯乙烯、聯(lián)苯、低聚苯乙烯、芴、香豆素、萘酰胺、二芳基甲烷、三芳基甲烷、呫噸吖啶、喹啉、次甲基(包括多次甲基)、噻唑、吲達胺、靛酚、吖嗪、噻嗪、噁嗪、氨基酮、羥基酮、蒽醌(包括蒽吡唑啉、蒽酮、蒽吡啶酮、蒽嘧啶、黃烷士酮、皮蒽酮、苯并蒽酮、二萘嵌苯、紫環(huán)酮(perinone)、萘二甲酰亞胺及形式上與蒽醌相關的其它結構)、靛類(包括硫靛)、酞菁發(fā)色基團及其混合物。
合適的聚合鏈的例子是聚烯氧基鏈。本文所用的術語“聚烯氧基”通常是指含有如下重復單元的分子結構:-CH2CH2O-、CH2CH2CH2O-、-CH2CH2CH2CH2O-、-CH2CH(CH3)O-、-CH2CH(CH2CH3)O-CH2CH2CH(CH3)O-、CH2CH(O-)(CH2O-)及其任何組合。
典型的可附著到發(fā)色基團上的這種基團是聚合環(huán)氧化物,諸如聚環(huán)氧烷及其共聚物。可用于提供色料的典型的聚環(huán)氧烷及其共聚物包括從含有2~20個碳原子、或者更優(yōu)選2~6個碳原子的烯化氧單體制成的那些。例子包括:聚環(huán)氧乙烷;聚環(huán)氧丙烷;聚環(huán)氧丁烷;氧雜環(huán)丁烷;四氫呋喃;聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷和聚環(huán)氧丁烷的共聚物;以及包括其中主要聚合成分是聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷和/或聚環(huán)氧丁烷的嵌段共聚物的其它共聚物。另外,這樣的聚烯氧基基團的平均分子量可為約132到約10,000,優(yōu)選約176到約5000。
應理解的是由于色料通??赡懿慌c載體化學結合,在關注組合物中色料的適當機能的情況下,聚烯氧基基團上的末端基團的精確化學實體鑒別可能不會那么關鍵??紤]到這點,某些最優(yōu)選的色料將被定義為其中某些末端基團被鑒別者。這些關于末端基團的闡述不被理解為以任何方式將本發(fā)明限制在其較寬的實施方式中。根據(jù)這種最優(yōu)選的實施方式,色料可特征在于:
R{A[(烯氧基成分)nR1]m}x
其中R是有機發(fā)色基團,A是選自N、O、SO2或CO2的所述有機發(fā)色基團中的連接部分,烯氧基成分的烯化部分含有2到約4個碳原子,n是2到約230的整數(shù),當A是O、SO2、CO2時m是1,且當A是N時m是1或2,x是從1到5的整數(shù),且n乘以x乘以m的積(n.m.x)是2到約230,R1是下組中的一員:
以及所述組中成員中每一個的磺酸鹽和硫酸鹽,其中R2是H、含有最多20個碳原子的烷基或含有最多20個碳原子的末端為羧基的烷基,j和k是OH、OM或OR3,其中M是堿金屬、堿土金屬、過渡金屬(例如鎳等)或銨的陽離子部分,且R3是含有最多20個碳原子的烷基。
低聚物成分可以是任何合適的成分,包括但不限于選自下組的低聚物成分:(i)包括至少三個選自C2-C20烯氧基、縮水甘油醇基團和縮水甘油基的單體或重復單元的低聚物,(ii)符合結構(I)的芳族或脂族低聚酯
和(iii)(i)和(ii)的結合。在結構(I)中,R2和R3獨立地選自氫和C1-C10烷基基團,f是1~10的整數(shù),包括1和10,g是1~20之間的任何正整數(shù)或分數(shù),包括1和20。如本領域技術人員將能理解的,g的合適值包括整數(shù)和分數(shù),這是因為單個聚合色料分子上的低聚成分的長度是可變的。因此,對于指定的聚合色料分子樣本或集合,g的值代表酯鏈的平均長度。在某些實施方式中,聚合色料可包括一個或多個由三個或更多個環(huán)氧乙烷單體基團組成的低聚成分。
示例性的聚合色料包括聚合色料、聚合液體濃縮色料、聚合色料和聚合色料,所有這些可得自Milliken Chemical,其是位于SC的Spartanburg的Milliken&Company的子公司。聚合色料的特征在于它們是水溶性、不染色的色料。它們廣泛用于衣物洗滌劑、織物柔軟劑和其它消費者及工業(yè)清潔產(chǎn)品中。聚合色料通常是顏色鮮艷的液體色料,取決于具體的色料,其顯示不同程度的在水中的溶解度。這些色料的特征還在于與它們最終應用的制劑中存在的其它化學品通常是相容的,并且通常容易處理。聚合色料可用于在水性和固體體系中提供顏色。聚合色料的獨特聚合物性質(zhì)提供了對皮膚、紡織品、硬表面、設備等的較少染色。
聚合液體濃縮色料是特別設計的液體色料,其經(jīng)常用于使澄清的聚丙烯制品著色。這些色料可被容易地加入到聚丙烯樹脂而不會對制品的澄清度有負面影響,從而提供透明、澄清和顏色鮮艷的聚丙烯制品。液體濃縮聚合色料是如下的低聚著色材料:其結合了染料的格外美觀和顏料的耐遷移性。這些色料可被用作掩蔽殘余濁度的淺色調(diào)染劑,或者它們可用于不能用顏料色料的深色、濃厚的色度。液體濃縮聚合色料使得澄清的聚丙烯可匹敵較高成本的塑料材料的美觀度??墒褂贸吻寰郾┑募夹g和物理性質(zhì)益處而不會犧牲產(chǎn)品的美觀。
聚合色料是可用于將聚氨酯和其它熱固性樹脂著色的液體聚合色料。這些色料是由與多元醇化學結合的發(fā)色團組成的反應性聚合色料。這種設置使得聚合色料反應進入聚氨酯聚合物基質(zhì)內(nèi)部。與作為固體顆粒在液體載體內(nèi)的分散體的顏料膏不同,聚合色料是100%均勻的液體,其可溶于多元醇并且不會隨時間沉淀。由于這種純液體和易分散特性,可以將色料在生產(chǎn)聚氨酯泡沫和樹脂時在線和動態(tài)摻和。
聚合物色料是特別開發(fā)用于清洗用途的液體色料,諸如在標記物、油漆和其它藝術產(chǎn)品中。它們不含重金屬,無毒,并且具有極好的不對皮膚、織物和其它表面染色的性質(zhì)。聚合色料與水性油墨制劑的相容性非常好,并且提供了鮮艷的顏色。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)還預期包含的是,其它色料也可被用作著色劑。例如,選自下類中一種或更多種的色料可適合用作色粒中的著色劑:酸性染料、堿性染料、直接染料、溶劑染料、還原染料、媒染料、靛類染料、活性染料、分散染料、硫染料、熒光染料;有機和無機顏料;天然色料等。
任選的添加劑-釋放速度改性劑(水溶性鹽)
釋放速度改性劑諸如水溶性鹽可任選被包括在本發(fā)明的色粒中。水溶性鹽(在本文中也被稱為“釋放速度改性劑”)通常用于實現(xiàn)著色劑從載體-著色劑復合物材料的延遲釋放。不受限于理論,這種活動通過水溶性鹽(釋放速度改性劑)與載體劑材料或顆粒中存在的(水溶性)鹽之間在其上形成不溶于水的鹽涂層的反應而發(fā)生。因此,制成了具有延遲顏色釋放特性的色粒。
在載體顆粒中可存在多種能與釋放速度改性劑反應得到同一種不溶性沉淀(例如,如果將硫酸鎂水溶液施加到含有純堿和碳酸鉀混合物的顆粒上;二者將與硫酸鎂反應得到同一種碳酸鎂沉淀)或多種不溶性沉淀(例如,如果將硫酸鎂水溶液施加到含有純堿和磷酸鈉混合物的顆粒上;它們各自與硫酸鎂分別反應得到碳酸鎂和磷酸鎂的不同沉淀)的水溶性鹽,或可以存在至少一種這樣的水溶性載體鹽(與釋放速度改性劑反應)。類似地,載體材料或顆粒/色粒可用多種釋放速度改性劑/至少一種釋放速度改性劑的溶液處理。
兩種水溶性鹽結合形成不溶性沉淀(鹽)的機理是取代/置換反應的例子。當兩種水溶性鹽AB和CD被溶解在水中時,它們傾向于解離并得到A+、B-、C+和D-離子的溶液(一價離子在本文中用于示例性目的,而不應被視為限制)?,F(xiàn)在,通過進一步的化學反應,這些離子可結合得到AD和CB。另外,有可能的是,鹽(AD或CB)之一可以不溶于水(或最低限度溶于水)。因此,其將從溶液中沉淀出來。
作為取代/置換反應的一個非限制性離子,碳酸鈉與硫酸鎂的結合(在水的存在下)導致形成了碳酸鎂的白色沉淀(由于其于室溫在水中的極小溶解度)。同樣,當將硫酸鎂水溶液添加到純堿顆粒(著色或未著色)上時,生成了不溶/最低限度溶于水的碳酸鎂沉淀,其沉積在純堿顆粒的表面上或涂覆了純堿顆粒的表面,并延遲了顆粒自身的溶解和/或由此延遲了任何可能存在于純堿材料上或內(nèi)部/遍布于純堿材料中的活性物(諸如著色劑)的釋放。
當被添加到水溶液中時,這些經(jīng)處理的色粒(使得不溶性鹽涂層存在于其表面上)的溶解或崩解速度通常慢于在其表面上未沉積有不溶性鹽的色粒。因此,其中所含的著色劑(或其它活性物)的釋放以慢于在其表面上未沉積有不溶性鹽的色粒的速度發(fā)生。不溶于水的鹽涂層通常保持完整(在10~15分鐘的觀察期內(nèi)),并且作為色粒的副產(chǎn)品留下。
要被用作釋放速度改性劑的水溶性鹽可以是能夠與載體材料中的至少一種鹽反應形成或沉淀出不溶于水的或最低限度溶于水的鹽或多種鹽的任何材料。要被用作釋放速度改性劑的水溶性鹽的選擇可取決于用于制備色粒的載體顆粒中存在的鹽或多種鹽的類型。載體材料或顆粒/色??捎脝畏N釋放速度改性劑或多種釋放速度改性劑(換言之,至少一種釋放速度改性劑)處理。
至少一種水溶性鹽可選自以下物質(zhì)的水溶性鹽:鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鉛、鐳、鈧、鈦、鋯、鉿、釩、鉻、鉬、鎢、錳、鐵(II和III)、釕、鈷、銥、鎳、鈀、鉑、汞、銅(I和II)、銀、金、鋅、鎘、硼、鋁、鉈、銻、鉍、吡啶鹽、銨鹽、季銨鹽、硝酸根、亞硝酸根、氫氧化物、氧化物、草酸根、磷酸根、硅酸根、硫化物、碳酸根、鉻酸根、氯酸根、硫酸根、亞硫酸根、乙酸根、檸檬酸根、碘化物、溴化物、氯化物、其水合物及其混合物。
鎂的水溶性鹽可選自硫酸鎂、氯化鎂、乙酸鎂、氯酸鎂、鉻酸鎂、碘化鎂、硝酸鎂、高氯酸鎂、溴化鎂、亞硫酸鎂、檸檬酸鎂、氫氧化鎂及其混合物。
鈉的水溶性鹽可選自硫酸鈉、硫酸氫鈉、碳酸鈉、三聚磷酸鈉、多磷酸鈉、磷酸鈉、磷酸一鈉、磷酸氫鈉、磷酸二氫鈉、氯化鈉、碳酸氫鈉、過碳酸鈉、硝酸鈉、亞硝酸鈉、乙酸鈉、溴化鈉、氯酸鈉、高氯酸鈉、鉻酸鈉、重鉻酸鈉、碘化鈉、碘酸鈉、草酸鈉、硅酸鈉、硫化鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、檸檬酸鈉、硬脂酸鈉、苯甲酸鈉、溴酸鈉、甲酸鈉、氫氧化鈉及其混合物。
鉀的水溶性鹽可選自硫酸鉀、氯化鉀、乙酸鉀、氯酸鉀、鉻酸鉀、碘化鉀、硝酸鉀、亞硝酸鉀、甲酸鉀、溴化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀、過硫酸鉀、磷酸鉀、碘酸鉀、氟化鉀、硫酸氫鉀、二氫硫酸鉀、重鉻酸鉀、溴酸鉀、苯甲酸鉀、草酸鉀、硅酸鉀、亞硫酸鉀、檸檬酸鉀、氫氧化鉀及其混合物。
鈣的水溶性鹽可選自氯化鈣、乙酸鈣、氯酸鈣、鉻酸鈣、碘化鈣、硝酸鈣、甲酸鈣、溴化鈣、碳酸氫鈣、高錳酸鈣、溴酸鈣、高氯酸鈣、氫氧化鈣及其混合物。
水溶性氯化物鹽可選自氯化鈉、氯化銨、氯化鎂、氯化鋁、氯化銻、氯化鋇、氯化鎘、氯化鈣、氯化鉻、氯化鈷、氯化銅、氯化鐵、氯化亞鐵、氯化汞、氯化鎳、氯化鉀、氯化鍶、氯化鋅、水合氯化物及其混合物。
水溶性硫酸鹽可選自硫酸鎂、硫酸鈉、硫酸鎘、硫酸鋁、硫酸銨、硫酸鉻、硫酸鈷、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸鎳、硫酸鉀、硫酸鋅、水合硫酸鹽及其混合物。
水溶性硫化物鹽可選自硫化銨、硫化鉀、硫化鈉、水合硫化物鹽及其混合物。
水溶性碳酸鹽可選自碳酸鈉、過碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨、水合碳酸鹽及其混合物。
水溶性磷酸鹽可選自磷酸鹽、磷酸鉀、磷酸鈉、三聚磷酸鈉、水合磷酸鹽及其混合物。
水溶性硅酸鹽可選自硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋇、水合硅酸鹽及其混合物。
水溶性乙酸鹽可選自乙酸鈉、乙酸銨、乙酸鎂、乙酸鋁、乙酸鋇、乙酸鎘、乙酸鈣、乙酸鉻、乙酸鈷、乙酸銅、乙酸鉛、乙酸鎳、乙酸鉀、乙酸鍶、乙酸鋅、水合乙酸鹽及其混合物。
水溶性溴化物鹽可選自溴化鈉、溴化銨、溴化鎂、溴化鋁、溴化鋇、溴化鎘、溴化鈣、溴化鉻、溴化鈷、溴化銅、溴化鐵、溴化亞鐵、溴化鉛、溴化鎳、溴化鉀、溴化鍶、溴化鋅、水合溴化物鹽及其混合物。
水溶性氯酸鹽可選自氯酸鈉、氯酸銨、氯酸鎂、氯酸鋁、氯酸鋇、氯酸鎘、氯酸鈣、氯酸鈷、氯酸銅、氯酸鉛、氯酸鉀、氯酸銀、氯酸鍶、鋁酸鋅、水合氯酸鹽及其混合物。
水溶性鉻酸鹽可選自鉻酸鈉、鉻酸銨、鉻酸鎂、鉻酸鈣、鉻酸銅、鉻酸鐵、鉻酸鉀、水合鉻酸鹽及其混合物。
水溶性碘化物鹽可選自碘化鈉、碘化鋁、碘化銨、碘化砷、碘化鎂、碘化鋇、碘化鎘、碘化鈣、碘化鈷、碘化鐵、碘化鎳、碘化鉀、碘化鍶、碘化鋅、水合碘化物鹽及其混合物。
水溶性硝酸鹽可選自硝酸鈉、硝酸銨、硝酸鎂、硝酸鋁、硝酸鋇、硝酸鎘、硝酸鈣、硝酸鉻、硝酸鈷、硝酸銅、硝酸鐵、硝酸鉛、硝酸鉀、硝酸鎳、硝酸銀、硝酸鍶、硝酸鋅、水合硝酸鹽及其混合物。
水溶性草酸鹽可選自草酸鈉、草酸鉻、草酸鐵、草酸鉀、水合草酸鹽及其混合物。
水溶性亞硫酸鹽可選自亞硫酸銨、亞硫酸鉀、亞硫酸鈉、亞硫酸鎂、水合亞硫酸鹽及其混合物。
水溶性檸檬酸鹽可選自檸檬酸鉀、檸檬酸鈉、檸檬酸鎂、水合檸檬酸鹽及其混合物。
水溶性鹽可選自水溶性堿土金屬鹽、其水合物及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性磷酸鹽或碳酸鹽(諸如但不限于純堿)或亞硫酸鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陽離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:鈹、鎂(諸如但不限于硫酸鎂、氯化鎂)、鈣、鍶、鋇、鐳、鈧、鈦、鋯、鉿、釩、鉻、鉬、鎢、錳、鐵(II和III)、釕、鈷、銥、鎳、鈀、鉑、銅(I和II)、銀、金、鋅、鎘、硼、鋁、鉈、銻、鉍、吡啶鹽及其混合物。例如,釋放速度改性劑可選自MgSO4或MgCl2等及其組合。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性氫氧化物鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陽離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:鈹、鎂(諸如但不限于硫酸鎂、氯化鎂)、鈣、鈧、鈦、鋯、鉿、釩、鉻、鉬、鎢、錳、鐵(II和III)、釕、鈷、銥、鎳、鈀、鉑、銅(I和II)、銀、金、鋅、鎘、硼、鋁、銻、鉍、吡啶鹽及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性硫化物鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陽離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:鈧、鈦、鋯、鉿、釩、鉻、鉬、鎢、錳、鐵(II和III)、釕、鈷、銥、鎳、鈀、鉑、銅(I和II)、銀、金、鋅、鎘、硼、鋁、鉈、銻、鉍、吡啶鹽及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性硫酸鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陽離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:鈣、鍶、鋇、銀、鉛、鐳及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性氯化物鹽或溴化物鹽或碘化物鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陽離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:銀、鉛、汞、銅、鉈及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性鋁鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:氫氧化物、氧化物、草酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性銨鹽,則釋放速度改性劑可選自至少一種水溶性草酸鹽。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性銻鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:氧化物、草酸鹽及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性砷鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:氧化物、硫化物及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性鋇鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:碳酸根、鉻酸根、草酸根、磷酸根、硫酸根、亞硫酸根及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性鉍鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:乙酸根、氫碘酸根、氧化物、磷酸根、硅酸根、硫化物及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性鎘鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:碳酸根、鉻酸根、氫氧根、氧化物、草酸根、磷酸根、硅酸根、硫化物、亞硫酸根及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性鈣鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:碳酸根、氫氧根、氧化物、草酸根、磷酸根、硅酸根、硫酸根、硫化物、亞硫酸根、檸檬酸根及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性鉻鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:氫氧根、碘化物、氧化物、磷酸根、硫化物、亞硫酸根及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性鈷鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:碳酸根、鉻酸根、氫氧根、氧化物、草酸根、磷酸根、硅酸根、硫化物、亞硫酸根及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性銅鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:碳酸根、氫氧根、氧化物、草酸根、磷酸根、硫化物及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性鐵鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:氫氧根、氧化物、磷酸根、硫化物及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性亞鐵鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:碳酸根、鉻酸根、氫氧根、氧化物、草酸根、磷酸根、硅酸根、亞硫酸根、硫化物及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性鉛鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:溴化物、碳酸根、氯化物、鉻酸根、氫氧根、碘化物、氧化物、草酸根、磷酸根、硅酸根、硫酸根、亞硫酸根、硫化物及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性鎂鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:碳酸根、氫氧根、氧化物、草酸根、磷酸根、硅酸根及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性汞(II)鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:溴化物、碳酸根、鉻酸根、碘化物、氧化物、草酸根、硫化物及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性汞(I)鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:乙酸根、溴化物、碳酸根、氯化物、鉻酸根、碘化物、氧化物、草酸根、硫酸根、硫化物及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性鎳鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:碳酸根、氯酸根、氫氧根、氧化物、草酸根、磷酸根、硫化物、亞硫酸根及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性銀鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:乙酸根、溴化物、碳酸根、氯化物、鉻酸根、碘化物、氧化物、草酸根、磷酸根、硫酸根、硫化物、亞硫酸根及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性鍶鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:碳酸根、鉻酸根、氫氧根、氧化物、草酸根、磷酸根、硅酸根、硫酸根、硫化物、亞硫酸根及其混合物。
如果載體顆粒含有至少一種水溶性鋅鹽,則釋放速度改性劑可選自以下陰離子中至少一種的至少一種水溶性鹽:碳酸根、鉻酸根、氫氧根、氧化物、草酸根、磷酸根、硅酸根、硫化物、亞硫酸根及其混合物。
在色粒上形成不溶于水的鹽涂層所必需的水溶性鹽(釋放速度改性劑)的量可取決于鹽或含鹽載體材料的特性以及所得色粒的所需性能而變。不溶于水的鹽涂層的厚度可能影響著色劑從顆粒釋放的速度。較厚的涂層可延長著色劑從顆粒釋放所花費的時間。與其相比,較薄的涂層可允許著色劑更快釋放。因此,鹽或含鹽載體與釋放速度改性劑的最優(yōu)比可以是能夠實現(xiàn)所需的受控釋放并且不會危及防滲出的最高的載體與釋放速度改性劑之比。
為實現(xiàn)著色劑從載體顆粒的延遲釋放,可將不溶于水的或最低限度溶于水的鹽施加到載體-著色劑復合物中。所述鹽可作為均勻涂層或作為不均勻涂層而被施加到復合物中。所述不溶于水的或最低限度溶于水的鹽涂層用于延遲著色劑從載體的釋放。這種活動通過水溶性鹽(釋放速度改性劑)與載體劑材料或顆粒中存在的(水溶性)鹽之間的在該材料或顆粒上形成了不溶于水的鹽涂層的反應而發(fā)生。涂層的厚度(或者不溶于水的或最低限度溶于水的鹽的量)可影響著色劑從顆粒釋放的速度。較厚的涂層(或較大的不溶于水的或最低限度溶于水的鹽的量)可延長著色劑從顆粒釋放所花費的時間。相比之下,較薄的涂層可使得著色劑更快釋放。因此,著色劑從載體的釋放可受多種因素控制,諸如被施加到載體-著色劑復合物中的不溶于水的或最低限度溶于水的鹽涂層的厚度。
形成于色料表面上的不溶于水的鹽涂層可通過以下方式制成:在水性環(huán)境中合并兩種水溶性鹽化合物,并使鹽化合物彼此反應形成不溶于水的鹽沉淀和/或涂層。因此,制備不溶于水的鹽涂層的一種非限制性方法包括將水溶性鹽(A)施加到由水溶性鹽(B)組成的顆粒的表面上以得到不溶于水的或最低限度溶于水的第三種鹽(C)的沉淀,后者導致顏色(或其它活性物)從鹽或含鹽顆粒(B)表面或內(nèi)部的釋放延遲。
在一個非限制性實施方式中,具有顏色的延遲釋放的色??赏ㄟ^用硫酸鎂或氯化鎂的溶液潤濕純堿基載體-著色劑復合物的表面而制得。純堿與硫酸鎂鹽溶液(或氯化鎂溶液)反應得到不溶于水的或最低限度溶于水的碳酸鎂沉淀,后者作為涂層存在于載體-著色劑復合物的表面上。涂層為純堿顆粒賦予了延遲溶解,并由此賦予了延遲的顏色釋放。
形成具有延遲顏色釋放性質(zhì)的色粒的一種方法包括以下步驟:提供未著色的載體顆粒,并將載體顆粒加載到轉鼓或其它合適的機械設備中。可對鼓加熱或不加熱。轉鼓可帶有或不帶有附著在其內(nèi)壁上的擋板或其它凸起物。
著色劑可被添加到轉鼓中??墒褂萌魏斡糜谙蛉萜髦刑砑硬牧系某R?guī)方式將著色劑添加到鼓中,優(yōu)選以水溶液形式。例如,可將著色劑噴入鼓中。由此,著色劑與載體接觸。著色劑可在載體上和/或中提供基本均勻的涂層。
接下來,可將優(yōu)選為水溶液形式的水溶性鹽(“釋放速度改性劑”)添加到載體-著色劑復合物,后者保留在轉鼓中??墒褂萌魏斡糜趯⒉牧咸砑拥饺萜髦械某R?guī)方式將水溶性鹽添加到鼓中。例如,可將水溶性鹽噴入鼓中。由此,水溶性鹽與載體-著色劑復合物接觸。水溶性鹽可在載體-著色劑復合物上和/或中提供基本均勻的涂層(通過其自身或者通過經(jīng)由鹽/載體顆粒中的鹽的反應而引起的鹽的沉淀或者通過這兩者)。所得色粒最終的顏色在色粒上的載量可為0.01%~10%,更優(yōu)選0.1%~5%。
然后可干燥色粒。干燥可通過任何已知用于干燥顆粒材料的常規(guī)方式進行。
本文所述的制備色粒的一般方法不能被理解為限制本發(fā)明的范圍。應當可以有其它可替代的加工方法將載體、著色劑和水溶性鹽(釋放速度改性劑)結合以制備顯示與通過本文所述的一般方法和通過本領域技術人員已知的其等效方法制成的色粒相類似的著色劑延遲顏色釋放曲線以及其它期望特征的色粒。例如,能夠將著色劑與水溶性鹽(釋放速度改性劑)共同結合為混合物,隨后將該混合物噴灑或以其它方式施加到載體上。還可以隨后將其它著色劑添加到載體上以得到具有初始顏色釋放并隨后具有后續(xù)的顏色延遲釋放的色粒。同樣,還可以通過在一個步驟中一起添加載體、著色劑和水溶性鹽(釋放速度改性劑)來制造具有所需特性的色粒。還可以通過以下方式制造具有所需特性的色粒:在?;?以粉末形式)之前將著色劑添加到載體材料,粒化該著色粉末,隨后添加水溶性鹽(釋放速度改性劑)。還可以通過以下方式制造具有所需特性的色粒:在?;?以粉末形式)之前在一個步驟中將著色劑和釋放劑共同添加到載體材料上,隨后?;?/p>
因此,在一個非限制性實施方式中,載體/著色劑/不溶于水的鹽的這種結構設置可以通過如下方式實現(xiàn):在粒化之前或過程中將著色劑添加到鹽或含鹽載體上,使得得到的著色顆粒具有遍布于其主體或僅在其表面上均勻分布的顏色或者遍布于其主體不均勻分布的顏色。例如,在一些情況中,可在?;^程之前或期間將著色劑添加到純堿材料中。在這種情況中,著色劑可遍布于顆粒主體而均勻分布。
可選地,載體/著色劑/不溶于水的鹽的這種結構設置可以通過如下方式實現(xiàn):在?;^程之后將著色劑添加到鹽或含鹽載體中,使得得到的著色顆粒具有僅在其表面上的顏色或者遍布于其主體不均勻分布的顏色。
此外,在又一非限制性實施方式中,載體/著色劑/不溶于水的鹽的這種結構設置可通過如下方式實現(xiàn):在施加不溶于水的或最低限度溶于水的鹽之前,將著色劑添加到鹽或含鹽顆粒的內(nèi)壁或表面上。
因此,釋放速度改性劑可被引入,以在色粒上形成保護涂層,從而有助于著色劑從色粒的延遲釋放??蛇x地,可能不需求引入釋放速度改性劑,這取決于所需的色粒最終用途特性;這樣,本發(fā)明的色粒可不含任何保護涂層。
其他任選的添加劑
色粒中可包含的其他任選添加劑包括香料、顏料、酶、漂白活化劑、漂白劑、漂白催化劑、漂白穩(wěn)定劑、泡沫調(diào)控劑(發(fā)泡劑和消泡劑)、熒光增白劑、防污劑、腐蝕抑制劑、防再污劑、去污劑、染料轉移抑制劑、洗滌助劑、絡合劑、離子交換劑、緩沖劑及其混合物。還可包含滲出抑制劑諸如成膜聚合物或聚合物涂層。除了所述著色劑和所述鹽或含鹽載體之外,這些添加劑可作為一種或多種其他成分包含在所述色粒中。
形成各處具有基本均勻顏色的色粒的方法
存在幾種可用于獲得具有被至少一種著色劑基本均勻著色的截面體積的色粒的方法(其中,所述著色劑存在于載體材料的內(nèi)壁內(nèi)以及存在于載體材料的外表面上)。由本文所述方法制備的色粒具有至少一種遍及載體材料基本均勻分布的著色劑。
在一個方面,所述方法包括預備步驟,其中著色劑被施加到粉末形式的載體材料中(在?;?,之后進行隨后的?;???蛇x地,著色劑可在?;^程中被引入載體材料中。更具體而言,色??赏ㄟ^例如利用包括凝聚、噴涂干燥、機械混合等的技術來制備。
凝聚的過程包括在封閉的旋轉容器(諸如轉鼓)中翻滾載體材料,同時該載體材料被噴灑著色劑以及任選的粘合劑(其可含著色劑)。可以使用的水溶性粘合劑選自有機材料,諸如淀粉(例如,玉米淀粉、木薯淀粉、糊精和其他部分水解或所謂的“水溶性”淀粉)和膠(例如,黃蓍膠和其他水溶性樹膠與水溶性動物膠);無機材料,諸如硅酸鹽,以及它們的混合物。
在一方面,壓力凝聚可用于形成本發(fā)明的色粒??赡苓m合的壓力凝聚的一個實例是輥筒壓實。在該方法中,載體材料、著色劑和任何其他任選成分首先混合在一起形成著色顆?;旌衔铩H缓笤趦蓚€壓制輥(例如,圓柱形輥)之間對該物質(zhì)施加力,所述壓制輥向所述混合物施加壓力,以便滾筒旋轉將所述混合物轉化成壓實的板和/或薄片。然后粉碎該經(jīng)壓實的板和/薄片,形成著色細?;蝾w粒。這些著色細粒或顆粒特征在于具有遍及其截面體積均勻分布的顏色。
通過壓力凝聚方法生產(chǎn)的壓實板和/薄片可通過任意用于減小該板和/或薄片尺寸的適宜方法而被粉碎成細?;蝾w粒。例如,所述板和/或薄片可通過切割、剁碎和粉碎板和/或薄片以產(chǎn)生期望的尺寸而使其尺寸減小。另外,著色細?;蝾w粒隨后可暴露于按照本文前面定義的直徑大小進一步改進其形狀的過程,例如,諸如使顆粒變成圓形的(以得到圓形或球形細粒)過程。
在該過程中,還可利用本領域技術人員已知的其他翻滾和篩分步驟。翻滾步驟通過機械磨損色粒而有助于制造過程,以獲得相對均勻大小和形狀的顆粒。篩分步驟通過按照不同的粒度實施色粒的分離來幫助制造過程。
一般而言,在所有其他特征相對相同(顏色荷載、粒度等)的情況下,按照本文所述方法制備的色粒(其中在?;^程之前/或期間將至少一種著色劑施加于載體材料),當與其中著色劑僅被施加于載體材料外表面的色粒(例如,著色劑被噴涂在載體材料的外表面上)相比時,在該色粒的外表面上可顯示較低濃度的著色劑。這可通過下述事實來解釋:本發(fā)明的色粒含有遍及色粒的整體截面體積分布的著色劑,而不是僅存在于色粒的表面上。因此,當與其顏色僅存在于色粒的外表面上的類似大小的色粒所展示的著色體積量相比時,本發(fā)明的色??珊写罅康闹w積。
作為色粒外表面上著色劑濃度上的這種差別的結果,本發(fā)明的色粒,當與僅具有存在于其外表面上的顏色的色粒(例如,深藍色色調(diào))相比時,可顯示較淺的顏色色調(diào)(例如,淺藍色色調(diào))。出乎意料的是,此種淺色色調(diào)會向其所添加的洗滌劑組合物提供足夠的美學上令人愉悅的顏色,或者這些色粒會提供足夠的著色劑,以使含洗滌劑溶液的洗滌水適當著色,或者這些色粒會向洗滌水中釋放足夠的藍色漂白劑/增色劑(顏色),從而沉積在織物上并提供白色感知益處。
衣物護理組合物
本說明書中所述的色??杀患尤氲揭挛镒o理組合物中,包括但不限于衣物洗滌劑和織物護理組合物。這樣的組合物包括一種或多種色粒以及衣物護理成分。
衣物護理組合物包括衣物洗滌劑,其可為固體或液體形式,包括凝膠形式。固體形式的衣物護理組合物包括例如由顆粒、粉末或薄片組成的組合物。例如,本發(fā)明的色??杀惶砑拥椒勰钜挛锵礈靹┙M合物中。
色??梢匀缦铝看嬖谟谝挛锵礈靹┙M合物中:組合物的約0.0001wt%到約20wt%,組合物的約0.0001wt%到約10wt%,甚至組合物的約0.0001wt%到約5wt%。
衣物洗滌劑組合物通常包含足以提供所需清潔性質(zhì)的量的表面活性劑。在一個實施方式中,衣物洗滌劑組合物包含約5重量%~約90重量%的表面活性劑,更具體為約5重量%~約70重量%的表面活性劑,進而更具體為約5重量%~約40重量%的表面活性劑。表面活性劑可包括陰離子、非離子、陽離子、兩性離子和/或兩性表面活性劑。在更具體的實施方式中,洗滌劑組合物包含陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑或它們的混合物。
織物護理組合物通常被添加在漂洗循環(huán)中,在典型洗衣過程中,漂洗循環(huán)發(fā)生在已經(jīng)使用了洗滌劑溶液而且其已被漂洗溶液代替之后。本文公開的織物護理組合物可包括漂洗添加織物軟化活性物和一種或多種如本說明書公開的色粒。織物護理組合物可包括基于總織物護理組合物重量為約1%~約90%或約5%~約50%的織物軟化活性物。色粒可以以約0.5ppb~約50ppm或約0.5ppm~約30ppm的量存在于織物護理組合物中。
適當?shù)囊挛镒o理成分
盡管對于本發(fā)明的目的并非必要,以下描述的洗衣護理組分的非限制性名單仍適用于洗衣護理組合物,并且可以理想地結合在本發(fā)明的某些方面中,例如以輔助或增強用于處理待清潔基底的性能,或者對于采用香料、著色劑、染料等的情況修飾組合物的美感性。應當理解這樣的組分是前述用于任何具體方面的成分之外的組分。一旦考慮染料的量為衣物護理組合物的約90wt%~約99.99999995wt%,這種輔助物的總量是可變的。
這些其它成分的精確性質(zhì)及其混合量取決于組合物的物理形式和將使用其的操作的性質(zhì)。適宜的洗衣護理組分包括但不限于織物軟化活性物,聚合物,例如陽離子聚合物、表面活性劑、增效助劑、螯合劑、染料轉移抑制劑、分散劑、酶和酶穩(wěn)定劑、催化材料、漂白活化劑、聚合分散劑、粘土污物去除劑/抗再沉淀劑、增白劑、抑泡劑、染料、其它香料和香料輸送體系、結構增彈劑、織物軟化劑、載體、水溶助長劑、加工助劑和/或顏料。除了以下公開的,該其它輔助物的適宜例子及其使用水平可在均以引用的方式引入的美國專利5,576,282、6,306,812B1和6,326,348B1中找到。
如上所述,洗衣護理組分對于申請人的洗衣護理組合物并非必需。因此,申請人的組合物的某些方面不包含一種或更多種下列輔助材料:織物軟化活性物、漂白活化劑、表面活性劑、增效助劑、螯合劑、染料轉移抑制劑、分散劑、酶和酶穩(wěn)定劑、催化金屬絡合物、聚合分散劑、粘土和污物去除劑/抗再沉淀劑、增白劑、抑泡劑、染料、其它香料和香料輸送體系、結構增彈劑、織物軟化劑、載體、水溶助長劑、加工助劑和/或顏料。然而,當存在一種或更多種輔助物時,這樣的一種或更多種輔助物可以如下詳述地存在:
表面活性劑
本文可用的適宜的陰離子表面活性劑可包括任一種通常用于液體洗滌劑產(chǎn)品的常規(guī)陰離子表面活性劑類型。這些包括烷基苯磺酸及其鹽、以及烷氧基化或非烷氧基化的烷基硫酸鹽物質(zhì)。
示例性的陰離子表面活性劑是C10-C16烷基苯磺酸或C11-C14烷基苯磺酸的堿金屬鹽。在一個方面,烷基是線性(linear)烷基,該線性烷基苯磺酸鹽稱為“LAS”。烷基苯磺酸鹽,尤其是LAS,是本領域中公知的。例如在美國專利2,220,099和2,477,383中描述了這種表面活性劑及其制備。尤其有用的線性直鏈烷基苯磺酸鈉和線性直鏈烷基苯磺酸鉀,其中烷基中的碳原子的平均數(shù)為約11~14。C11-C14(例如C12)的LAS鈉鹽是這種表面活性劑的具體例子。
陰離子表面活性劑的另一個示例性類型包括乙氧基化烷基硫酸鹽表面活性劑。也稱為烷基醚硫酸鹽或烷基聚乙氧基硫酸鹽的該類物質(zhì)是符合式R'-O-(C2H4O)n-SO3M的物質(zhì),其中R'是C8-C20烷基,n為約1~20,M是成鹽陽離子。在一個方面,R'是C10-C18烷基,n為約1~15,M是鈉、鉀、銨、烷基銨或烷醇銨。在更具體的實施方式中,R'是C12-C16烷基,n為約1~6,M是鈉。
烷基醚硫酸鹽通常以混合物的形式使用,其包括不同的R'鏈長度和不同的乙氧基化程度。此類混合物往往不可避免地還含有一些未乙氧基化的烷基硫酸鹽物質(zhì),即,式中n=0的上述乙氧基化烷基硫酸鹽表面活性劑。非乙氧基化的烷基硫酸鹽也可個別地添加至本發(fā)明的組合物中,并用作或用于可存在的任何陰離子表面活性劑成分。非烷氧基化(如非乙氧基化)的烷基醚硫酸鹽表面活性劑的具體例子是通過對高級C8-C20脂肪醇進行硫酸化而得到的那些物質(zhì)。傳統(tǒng)的伯烷基硫酸鹽表面活性劑具有通式:ROSO3-M+,其中R典型地是線性C8-C20烴基,其可以為直鏈也可以為支鏈,M是水溶性陽離子。在一個方面,R是C10-C15烷基,M是堿金屬,更具體地,R是C12-C14烷基,M是鈉。
本文可用的陰離子表面活性劑的具體非限制性例子包括:a)C11-C18烷基苯磺酸鹽(LAS);b)C10-C20伯、支鏈和任意(random)烷基硫酸鹽(AS);c)具有式(I)和(II)的C10-C18仲(2,3)烷基硫酸鹽:式(I)和(II)中的M是氫或提供電中性的陽離子,所有的M單元無論是與表面活性劑有關還是與輔助組分有關,根據(jù)技術人員所分離的形式或者化合物在其中使用的體系的相對pH,可以是氫原子或陽離子,且適宜陽離子的非限制性例子包括鈉、鉀、銨和它們的混合物,x是至少約7或至少約9的整數(shù),y是至少為8或至少約9的整數(shù);d)C10-C18烷基烷氧基硫酸鹽(AExS),其中x為1~30;e)C10-C18烷基烷氧基羧酸酯,其在一方面包含1~5個乙氧基單元;f)如美國專利6,020,303和美國專利6,060,443中討論的中鏈支化烷基硫酸鹽;g)如美國專利6,008,181和美國專利6,020,303中討論的中鏈支化烷基烷氧基硫酸鹽;h)如WO99/05243、WO 99/05242、WO 99/05244、WO 99/05082、WO 99/05084、WO 99/05241、WO 99/07656、WO 00/23549和WO 00/23548中討論的改性烷基苯磺酸鹽(MLAS);i)甲基酯磺酸鹽(MES);和j)α-烯烴磺酸鹽(AOS)。
本文可用的合適的非離子表面活性劑包括任一種通常用于液體洗滌劑產(chǎn)品的傳統(tǒng)的非離子表面活性劑類型。這些包括烷氧基化脂肪醇和氧化胺表面活性劑。在一個方面,本文用于液體洗滌劑產(chǎn)品的是通常為液體的非離子表面活性劑。
用于本文的合適的非離子表面活性劑包括醇烷氧基化物非離子表面活性劑。醇烷氧基化物是對應通式R1(CmH2mO)nOH的物質(zhì),其中R1是C8-C16烷基,m為2~4,n為約2~12。在一個方面,R1是烷基,其可以為伯烷基或仲烷基,包含約9~15個碳原子或約10~14個碳原子。在一個方面,烷氧基化脂肪醇也可以是每分子中含有約2~12個環(huán)氧乙烷部分或每分子中含有約3~10個環(huán)氧乙烷部分的乙氧基化的物質(zhì)。
本文可用于液體洗滌劑組合物的烷氧基化脂肪醇物質(zhì)常常具有約3~17、約6~15或約8~15的親水-親油平衡值(HLB)。烷氧基化脂肪醇非離子表面活性劑已由Shell Chemical Company以Neodol和Dobanol為商標名銷售。
本文可用的非離子表面活性劑的另一種適宜類型包括氧化胺表面活性劑。氧化胺是在本領域中通常稱為“半極性”非離子表面活性劑的物質(zhì)。氧化胺具有通式:R(EO)x(PO)y(BO)zN(O)(CH2R')2·qH2O。在該式中,R是相對長鏈的烴基部分,其可以是飽和或不飽和的,線性或支化的,并可以包含8~20個碳原子、10~16個碳原子,或者是C12-C16的伯烷基。R'是短鏈部分,在一個方面,R'可選自氫、甲基和-CH2OH。當x+y+z不為0時,EO是乙烯氧基,PO是丙烯氧基,BO是丁烯氧基。氧化胺表面活性劑由C12-14烷基二甲基氧化胺說明。
非離子表面活性劑的非限制性例子包括:a)C12-C18烷基乙氧基化物,如來自Shell的非離子表面活性劑;b)C6-C12烷基苯酚烷氧基化物,其中烷氧基化物單元是乙烯氧基單元和丙烯氧基單元的混合物;c)具有環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷嵌段聚合物的C12-C18醇和C6-C12烷基苯酚縮合物,如來自BASF的d)C14-C22中鏈支化醇,BA,如美國專利6,150,322中所討論者;e)C14-C22中鏈支化烷基烷氧基化物BAEx,其中x為1~30,如美國專利6,153,577、美國專利6,020,303和美國專利6,093,856中所討論者;f)如1986年1月26日授予Llenado的美國專利4,565,647中討論的烷基多聚糖;具體而言,如美國專利4,483,780和美國專利4,483,779中討論的烷基聚糖苷;g)如美國專利5,332,528、WO 92/06162、WO 93/19146、WO 93/19038和WO 94/09099中討論的多羥基脂肪酸酰胺;和h)如美國專利6,482,994和WO 01/42408中討論的醚封端聚(氧烷基化)醇表面活性劑。
在本文的衣用洗滌劑組合物中,清潔用表面活性劑成分可包括陰離子表面活性劑物質(zhì)與非離子表面活性劑物質(zhì)的組合。處于這種情況下時,陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的重量比通常為10:90~90:10,更通常為30:70~70:30。
陽離子表面活性是本領域中公知的,其非限制性例子包括季銨表面活性劑,可具有最多26個碳原子。其它例子包括a)如美國專利6,136,769中討論的烷氧基化季銨(AQA)表面活性劑;b)如美國專利6,004,922中討論的二甲基羥乙基季銨;c)如WO 98/35002、WO98/35003、WO 98/35004、WO 98/35005和WO 98/35006中討論的聚胺陽離子表面活性劑;d)如美國專利4,228,042、4,239,660、4,260,529和美國專利6,022,844中討論的陽離子酯表面活性劑;和e)如美國專利6,221,825和WO 00/47708中討論的氨基表面活性劑,具體而言,是氨基丙基二甲胺(APA)。
兩性離子表面活性劑的非限制性例子包括仲胺和叔胺的衍生物、雜環(huán)仲胺和叔胺的衍生物或者季銨、季膦或叔锍化合物的衍生物。參見1975年12月30日授予Laughlin等人的美國專利3,929,678,第19欄第38行至第22欄第48行,兩性離子表面活性劑的例子;甜菜堿,包括烷基二甲基甜菜堿和椰油基二甲基氨基丙基甜菜堿,C8-C18(在一個方面C12-C18)氧化胺和磺基及羥基甜菜堿,如N-烷基-N,N-二甲基氨絡-1-丙烷磺酸鹽,其中烷基可以是C8-C18或C10-C14。
兩性表面活性劑的非限制性例子包括仲胺或叔胺的脂族衍生物,或雜環(huán)仲胺和叔胺的脂族衍生物,其中脂族基團可以是直鏈或支鏈的。脂族取代基之一包括至少約8個碳原子,典型地為約8~約18個碳原子,并且至少一個包含陰離子水溶性基團,如羧基、磺酸根、硫酸根。關于兩性表面活性劑的例子,參見1975年12月30日授予Laughlin等人的美國專利3,929,678,第19欄,第18~35行。
水性非表面活性液體載體
如所述,組合物可以是固體形式,或者是片狀或者是顆粒形式,包括但不限于顆粒、薄片等,或者組合物也可以是液體形式。液體洗滌劑組合物包括水性、非表面活性液體載體。通常,本文組合物中使用的水性、非表面活性液體載體對于穩(wěn)定、懸浮或分散組合物成分將是有效的。例如,組合物可包含約5重量%~約90重量%,更具體約10重量%~約70重量%,進而更具體約20重量%~約70重量%的水性、非表面活性液體載體。
最具成本效益型的水性、非表面活性液體載體當然是水本身。因此,水性、非表面活性液體載體成分如果不是完全通常也是絕大部分由水構成。其它類型的水混溶液體,如烷醇、二醇、其它多元醇、醚、胺等等通常已經(jīng)作為共溶劑或穩(wěn)定劑添加至液體洗滌劑組合物中以用于本發(fā)明的目的,不過這種水混溶液體應當減到最少以降低組合物成本。因此,本文的液體洗滌劑產(chǎn)品的水性液體載體成分通常包含以組合物的約5重量%~約90重量%或約5重量%~約70重量%的濃度存在的水。
漂白劑
漂白劑-本發(fā)明的衣物護理組合物可包含一種或多種漂白劑。除漂白催化劑之外的適宜的漂白劑包括光致漂白劑、漂白活化劑、過氧化氫、過氧化氫源、預形成過酸及其混合物。一般而言,當使用漂白劑時,本發(fā)明的組合物可包含按主題衣物護理組合物的重量計約0.1%至約50%甚或約0.1%至約25%的漂白劑。合適的漂白劑的實例包括:
(1)光致漂白劑,例如磺化酞菁鋅;
(2)預形成過酸:合適的預形成過酸包括但不限于選自下述的化合物:過羧酸及其鹽、過碳酸及其鹽、過亞氨基酸及其鹽、過氧單硫酸及其鹽例如及它們的混合物。合適的過羧酸包括具有式R-(C=O)O-O-M的疏水性和親水性過酸,其中,當該酸是疏水性時,R是具有6~14個碳原子或8~12個碳原子的(任選支化的)烷基,當該過酸是親水性時,R是具有少于6個碳原子甚或少于4個碳原子的(任選支化的)烷基;且M是抗衡離子,例如,鈉、鉀或氫;
(3)過氧化氫源,例如無機過水合物鹽,包括堿金屬鹽,諸如過硼酸鹽(通常為一水合物或四水合物)、過碳酸鹽、過硫酸鹽、過磷酸鹽、過磷酸鹽及其混合物的鈉鹽。在本發(fā)明的一個方面,無機過水合物鹽選自過硼酸、過碳酸及其混合物的鈉鹽。當使用時,無機過水合物鹽通常以總組合物的0.05~40wt%或1~30wt%的量存在,而且通常作為可以涂覆的結晶固體引入此類組合物中。合適的涂層包括無機鹽,諸如堿金屬硅酸鹽、碳酸鹽或硼酸鹽或其混合物;或有機物質(zhì),諸如水溶性或分散性聚合物、蠟、油或脂肪酸皂;和
(4)具有R-(C=O)-L的漂白活化劑,其中,當該漂白活化劑是疏水性時,R是具有6~14個碳原子或8~12個碳原子的(任選支化的)烷基,當該漂白活化劑是親水性時,R是具有少于6個碳原子甚或少于4個碳原子的(任選支化)烷基;且L是離去基團。合適的離去基團的實例是苯甲酸及其衍生物-特別是苯磺酸鹽。合適的漂白活化劑包括十二酰氧基苯磺酸鹽、癸酰氧基苯磺酸鹽、癸酰氧基苯甲酸或其鹽、3,5,5-三甲基己酰氧基苯磺酸鹽、四乙酰乙二胺(TAED)和壬酰氧基苯磺酸鹽(NOBS)。合適的漂白活化劑公開在WO 98/17767中。盡管可使用任何合適的漂白活化劑,但是在本發(fā)明的一方面,主體清潔組合物可包含NOBS、TAED或其混合物。
當存在時,過酸和/或漂白活化劑通常以基于所述組合物為約0.1至約60wt%、約0.5至約40wt%甚或約0.6至約10wt%的量存在于所述組合物中。一種或多種疏水性過酸或其前體可與一種或多種親水性過酸或其前體結合使用。
可以選擇過氧化氫源和過酸或漂白或活化劑的量,使得(來自過氧化物源的)可用氧與過酸的摩爾比是1:1~35:1甚或2:1~10:1。
助漂化合物-本文的組合物還可包含一種或更多種助漂化合物。助漂化合物提供低溫應用時的提高的漂白效果。漂白促進劑結合傳統(tǒng)過氧漂白源發(fā)揮作用以提供增大的漂白效果。這通常通過原位形成活性氧轉移劑如雙環(huán)氧乙烷、啞嗪(oxaziridine)或啞嗪鎓(oxaziridinium)來完成。作為選擇,還可以使用預形成的雙環(huán)氧乙烷、啞嗪和啞嗪鎓。
位于根據(jù)本發(fā)明使用的合適的助漂化合物之列的是具有的凈電荷為約+3~約-3的陽離子亞胺、兩性離子亞胺、陰離子亞胺和/或聚離子亞胺,以及它們的混合物。本發(fā)明的這些亞胺助漂化合物包括通用結構如下的那些化合物:
其中R1~R4可以為氫或者未取代或取代的選自苯基、芳基、雜環(huán)基、烷基和環(huán)烷基的基團。
優(yōu)選的助漂化合物是兩性離子漂白促進劑,其描述在美國專利5,576,282和5,718,614中。其它助漂化合物包括美國專利5,360,569、5,442,066、5,478,357、5,370,826、5,482,515、5,550,256;和WO 95/13351、WO 95/13352和WO 95/13353中描述的陽離子漂白促進劑。
過氧源是本領域中公知的,本發(fā)明中采用的過氧源可包括這些公知來源的任一種,包括過氧化合物以及在使用者的使用條件下在原位提供有效量的過氧的化合物。過氧源可包括過氧化氫源,通過過氧化氫源與漂白活化劑的反應原位形成過酸陰離子,預形成的過酸化合物或適宜的過氧源的混合物。當然,本領域的技術人員將認識到可以使用其它過氧源而不會脫離本發(fā)明的范圍。助漂化合物存在時優(yōu)選在本發(fā)明的漂白體系中結合過氧源使用。
酶漂白-酶體系可以用作漂白劑。過氧化氫還可以通過在洗滌和/或漂洗操作的開始或過程中加入能夠產(chǎn)生過氧化氫的酶體系(即,酶和所應用的底物)而存在。1991年10月9日提交的EP專利申請91202655.6中公開了這樣的酶體系。
本發(fā)明的組合物和方法可利用另一種漂白體系,如臭氧、二氧化氯等。采用臭氧進行的漂白可通過將臭氧含量為約20g/m3~約300g/m3的含臭氧氣體引入待與織物接觸的溶液中而完成。溶液中的氣液比維持在約1:2.5~約1:6。美國專利5,346,588描述了使用臭氧作為傳統(tǒng)漂白體系的替代物的方法,并通過引用在此引入。
在一個方面,織物軟化活性劑(“FSA”)是適宜在漂洗步驟中軟化織物的季銨化合物。在一個方面,F(xiàn)SA由脂肪酸和氨基醇的反應產(chǎn)物構成,得到單酯、二酯和在一個方面為三酯化合物的混合物。在另一個方面,F(xiàn)SA包含一種或更多種軟化劑季銨化合物,例如但不限于單烷基季銨化合物、二氨基季銨化合物和二酯季銨化合物,或者它們的組合。
在本發(fā)明的一個方面中,F(xiàn)SA包含二酯季銨化合物(以下稱“DQA”)組合物。在本發(fā)明的某些方面,DQA化合物組合物還包括二氨基FSA和具有混合的氨基鍵和酯鍵以及前述的二酯鍵的FSA的描述,本文均稱為DQA。
適宜用作本發(fā)明的CFSC中的FSA的第一種類型的DQA(“DQA(1)”)包括含下式的化合物:
{R4-m-N+-[(CH2)n-Y-R1]m}X-
其中各個R取代基是氫、短鏈C1~C6,例如C1~C3烷基或羥烷基(如甲基、乙基、丙基、羥乙基等)、聚(C2-3烷氧基)(例如聚乙氧基)、芐基或其混合物;各個m為2或3;各個n為1~約4,或者2;各個Y是-O-(O)C-、-C(O)-O-、-NR-C(O)-或-C(O)-NR-,可以接受各個Y相同或不同;各R1中的碳的總和(當Y是-O-(O)C-或-NR-C(O)-時該總和加一)為C12~C22或C14~C20,且各個R1是烴基或取代烴基;可以接受R1為不飽和或飽和的、及支化的或線性的,在一個方面為線性;可以接受各R1為相同或不同的,通常為相同;X-可以是任何軟化劑相容性陰離子,合適的陰離子包括氯根、溴根、甲基硫酸根、乙基硫酸根、硫酸根、磷酸根和硝酸根,在一個方面陰離子為氯根或甲基硫酸根。合適的DQA化合物通常由諸如MDEA(甲基二乙醇胺)和TEA(三乙醇胺)等烷醇胺與脂肪酸反應制得。一些通常得自該反應的物質(zhì)包括N,N-二(?;?乙氧基)-N,N-二甲基氯化銨或N,N-二(?;?乙氧基)-N,N-甲基羥基乙基甲基硫酸銨,其中?;鶃碜詣游镏?,不飽和的且多不飽和的脂肪酸,如牛脂、硬化牛脂、油酸,和/或部分氫化的脂肪酸,來自植物油和/或部分氫化的植物油,如菜籽油、紅花油、花生油、向日葵油、玉米油、大豆油、妥爾油、米糠油、棕櫚油等。
適宜的脂肪酸的非限制性例子列于美國專利5,759,990中第4欄,第45-66行。在一個方面,F(xiàn)SA包含除DQA(1)或DQA之外的其它活性劑。在另一方面,F(xiàn)SA僅包含DQA(1)或DQA,沒有或基本上沒有任何其它季銨化合物或其它活性劑。在又一方面,F(xiàn)SA包含用于制造DQA的前體胺。
在本發(fā)明的另一個方案中,F(xiàn)SA包含確定為DTTMAC的化合物,其包括下式:
[R4-m-N(+)-Rlm]A-
其中各個m為2或3;各個R1為C6~C22或C14~C20,但不多于一個為小于約C12且余者為至少約C16)的烴基或取代烴基取代基,例如C10~C20烷基或烯基(不飽和的烷基,包括多不飽和烷基,有時也稱為“亞烴基”),在一個方面為C12~C18烷基或烯基,其是支化的或非支化的。在一個方面,F(xiàn)SA的碘值(IV)為約1~70;各個R為H或短鏈C1~C6或C1~C3烷基或羥烷基,如甲基、乙基、丙基、羥乙基等)、芐基或(R2O)2-4H(其中各個R2是C1-6亞烴基);A-為軟化劑相容性陰離子,合適的陰離子包括氯根、溴根、甲基硫酸根、乙基硫酸根、硫酸根、磷酸根或硝酸根;在一個方面陰離子為氯根或甲基硫酸根。
這些FSA的例子包括二烷基二甲基銨鹽和二亞烴基二甲基銨鹽,如二牛脂基甲基銨和二牛脂基二甲基甲基硫酸銨??捎糜诒景l(fā)明的市售二亞烴基二甲基銨鹽的例子是可由Degussa分別以商標名442和470得到的二氫化牛脂基二甲基氯化銨和二?;谆然@。在一個方面,F(xiàn)SA包含除DTTMAC之外的其它活性劑,在又一個方面,F(xiàn)SA僅包含DTTMAC的化合物,沒有或基本上沒有任何其它季銨化合物或其它活性劑。
在一個方面,F(xiàn)SA包括在下述文獻中描述的FSA:2004年10月14日公開的Corona等人的美國專利申請公開2004/0204337A1中第30-79段。在另一個方面,F(xiàn)SA是在2005年11月18日公開的Smith等人的美國專利申請公開2004/0229769A1中第26-31段或美國專利6,494,920中第1欄第51行以及下列等等詳述“esterquat”或季銨化的脂肪酸三乙醇胺酯鹽中描述的FSA。
在一個方面,F(xiàn)SA選自下列物質(zhì)中的至少一種:二牛脂?;已趸谆然@、二氫化牛脂?;已趸谆然@、二牛脂基二甲基氯化銨、二牛脂?;已趸谆谆蛩徜@、二氫化牛脂酰基乙氧基二甲基氯化銨、二氫化牛脂?;已趸谆然@或它們的組合。
在一個方面,F(xiàn)SA還可包括含有酰胺的化合物組合物。包括二酰胺的化合物的例子可包括但不限于甲基-雙(牛脂基氨基乙基)-2-羥乙基甲基硫酸銨(可由Degussa以商標名Varisoft 110和Varisoft 222得到)。含有酰胺-酯的化合物的例子是N-[3-(硬脂?;被?丙基]-N-[2-(硬脂酰氧基)乙氧基)乙基)]-N-甲胺。
本發(fā)明的另一個方面提供還包含陽離子淀粉的漂洗添加用織物軟化組合物。在US 2004/0204337A1中公開了陽離子淀粉。在一個方面,漂洗添加用織物軟化組合物包含織物軟化組合物的約0.1重量%~約7重量%的陽離子淀粉。在一個方面,陽離子淀粉是來自National Starch的HCP401。
增效助劑-本發(fā)明的組合物可包含一種或更多種洗滌劑增效助劑或增效助劑體系。存在時,組合物通常包含至少約1重量%的增效助劑,或約5重量%或10重量%至約80重量%、50重量%或甚至30重量%的所述增效助劑。增效助劑包括但不限于堿金屬、多磷酸的銨鹽和烷醇銨鹽、堿金屬的硅酸鹽、堿土金屬和堿金屬的碳酸鹽、硅鋁酸鹽增效助劑、聚羧酸鹽化合物、醚羥基聚羧酸酯、馬來酸酐與乙烯或乙烯基甲基醚的共聚物、1,3,5-三羥基苯-2,4,6-三磺酸和羧甲基-氧基丁二酸、諸如乙二胺四乙酸和次氮基三乙酸等多乙酸的各種堿金屬、銨和取代的銨鹽,以及聚羧酸酯如苯六甲酸、琥珀酸、氧基丁二酸、聚馬來酸、苯1,3,5-三羧酸、羧甲基氧基丁二酸及其可溶鹽。
螯合劑-本文的組合物還可任選地包含一種或更多種銅、鐵和/或錳的螯合劑。使用時,螯合劑通常構成本文的組合物的約0.1重量%至約15重量%,乃至本文的組合物的約3.0重量%至約15重量%。
染料轉移抑制劑-本發(fā)明的組合物還可包含一種或更多種染料轉移抑制劑。適宜的聚合染料轉移抑制劑包括但不限于聚乙烯吡咯烷酮聚合物、聚胺N-氧化物聚合物、N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基咪唑的共聚物、聚乙烯基噁唑烷酮和聚乙烯基咪唑或其混合物。染料轉移抑制劑存在于本文的組合物中時,其以清潔組合物的約0.0001重量%,約0.01重量%,約0.05重量%至清潔組合物的約10重量%,約2重量%,乃至約1重量%的水平存在。
分散劑-本發(fā)明的組合物還可包含分散劑。適宜的水溶性有機材料是均聚酸或共聚酸或它們的鹽,其中聚羧酸可包含至少兩個通過不超過兩個碳原子彼此分離的羧基。
酶-組合物可包含一種或更多種提供清潔性能和/或織物護理益處的洗滌劑酶。適宜的酶的例子包括但不限于半纖維素酶、過氧化物酶、蛋白酶、纖維素酶、木聚糖酶、脂肪酶、磷脂酶、酯酶、角質(zhì)酶、果膠酶、角蛋白酶、還原酶、氧化酶、酚氧化酶、脂肪氧合酶、木質(zhì)酶、支鏈淀粉酶、丹寧酶、戊聚糖酶、malanase、β-葡聚糖酶、阿拉伯糖苷酶、透明質(zhì)酸酶、軟骨素酶、漆酶和淀粉酶,或它們的混合物。典型的組合是常規(guī)適用的酶如蛋白酶、脂肪酶、角質(zhì)酶和/或纖維素酶與淀粉酶的混合物。
酶穩(wěn)定劑-用于組合物如洗滌劑的酶可以通過各種技術穩(wěn)定。本文采用的酶可以通過在最終的組合物中存在水溶性的鈣和/或鎂離子源而穩(wěn)定,該最終組合物將所述離子提供給酶。
制備方法
液體洗滌劑組合物采用已經(jīng)結合了組合物的常規(guī)液體成分(如液體醇乙氧基化物非離子物質(zhì)、水性液體載體和任何其它普通的液體任選組分)的表面活性劑、色粒和某些任選的其它組分的水溶液或均勻分散液或懸浮液的形式,其中這些組分中一部分通常可以是固體形式。這樣的溶液、分散液或懸浮液具有可以接受的相穩(wěn)定性,典型地具有約100cps~約600cps或約150cps~約400cps的粘度。為本發(fā)明的目的,粘度以使用#21錠子的Brookfield LVDV-II+粘度計裝置測定。
本文的液體洗滌劑組合物可通過以任何方便的順序組合其成分,并通過混合(如攪拌)所得到的成分組合以形成相穩(wěn)定的液體洗滌劑組合物而制備。在用于制備該組合物的方法中,形成的液體基質(zhì)包含至少是主要部分甚或基本上為全部的液體成分,如非離子表面活性劑、非表面活性液體載體和其它任選的液體成分,通過對該液體組合進行剪切攪拌而充分混合這些液體成分。例如,通??刹捎靡詸C械攪拌機進行的快速攪拌。維持剪切攪拌的同時,可以添加基本上所有的任何陰離子表面活性劑和固體形式的組分?;旌衔锏臄嚢璩掷m(xù)進行,并且在必要時可在該點上增大以形成液相中的不溶固相顆粒的溶液或均勻的分散液。部分或全部的固體形式的材料加入該攪拌混合物中之后,混入任何待被引入的酶材料的顆粒,如酶的小球。作為以上描述的組合物制備過程的變更形式,一種或更多種的固體成分可以作為與較少部分的一種或更多種液體成分預混的顆粒的溶液或漿液加入攪拌混合物中。加入全部組合物成分之后,混合物的攪拌進行足以形成具有所需粘度和相穩(wěn)定性特征的組合物的一段時間。攪拌的時間常常為約30分鐘~60分鐘。
在用于形成液體洗滌劑組合物的一個方面,色粒首先結合一種或更多種液體成分以形成色粒預混物,然后該預混物加至含有例如超過50重量%、更具體超過70重量%、進而更具體超過90重量%的衣用洗滌劑組合物的成分的余量的基本部分的組合物制劑中。例如,在上述的方法中,色粒預混物和酶成分均在成分添加的最后階段加入。在另一方面,色粒在添加至洗滌劑組合物中之前封裝,封裝的色粒懸浮在結構液體中,然后將懸浮液加至含有衣用洗滌劑組合物的成分的余量的基本部分的組合物制劑。
如前所述,洗滌劑組合物可以為固體形式。適宜的固體形式包括片狀和粒狀形式,例如顆粒、薄片或板。將洗滌劑組合物形成為該固體形式的各種技術在本領域是公知的并且這里可以使用。在一個方面,例如當洗滌劑組合物是顆粒形式時,色粒以粒狀形式提供,任選地包括額外但并非所有的衣用洗滌劑組合物的成分。色粒顆粒與一種或更多種含有衣用洗滌劑組合物的成分的余量的其它顆粒組合。此外,任選地包括額外但并非所有的衣用洗滌劑組合物的成分的色??梢砸苑庋b形式提供,然后色粒封裝物與含有衣用洗滌劑組合物的成分的主要余量的顆粒組合。
如上制得的本發(fā)明的組合物可用來形成用于織物洗滌的水性洗滌液。通常,將有效量的該組合物加至水中,例如在傳統(tǒng)的織物清洗全自動洗衣機中,以形成水性洗滌溶液。如此形成的水性洗滌液然后通常在攪拌的條件下與待由其洗滌的織物接觸。這里加入水中以形成水性洗滌溶液的有效量的液體洗滌劑組合物可包含足以在水性洗滌液中形成約500ppm~7000ppm的組合物的量,或者本文中約1000ppm~3000ppm的洗滌劑組合物將被提供水性洗滌液中。
應用方法
本文公開的某些消費產(chǎn)品可用于清潔尤其是表面或織物等的部位。通常,使所述部位的至少一部分與申請人的消費產(chǎn)品實施方式相接觸,該產(chǎn)品為純形式或在溶液例如洗液中稀釋,然后該部位可被任選洗滌和/或漂洗。在一個方面,任選洗滌和/或漂洗部位,使其與消費產(chǎn)品接觸,然后任選洗滌和/或漂洗。為了本發(fā)明的目的,洗滌包括但不限于擦洗和機械攪動??椢锟砂軌蛟诔R?guī)消費者使用條件下洗滌或處理的任何織物??砂_組合物的溶液可具有約3至約11.5的pH。此種組合物通常以在溶液中約500ppm至約15,000ppm的濃度使用。當洗滌溶劑是水時,水溫通常在約5℃至約90℃的范圍,當所述部位包括織物時,水與織物比通常為約1:1至約30:1。采用一種或多種前述方法產(chǎn)生經(jīng)處理部位。
實施例
本發(fā)明可參考以下實施例進一步理解,這些實施例不被解釋為限制本發(fā)明的范圍。在沒有數(shù)據(jù)或沒有其它數(shù)據(jù)可用時,使用“N/A”指示。
制備了下述實施例以說明在相等的顏色加載和粒度下,根據(jù)本發(fā)明方法制備的色粒當測試時在顆粒狀洗滌劑組合物中始終提供更好的滲色防護。
A.色粒的制備
使用以下步驟制備色粒:
色粒制備(樣品A)
1.將50g未成粒的碳酸鈉粉末(Light E級,來自Brunner Mond)添加至小食品處理器中。
2.將所需量的著色劑添加至小燒杯中并用水稀釋,如表1所示。然后將該經(jīng)著色的水溶液滴到食品處理器中并摻合到粉末中。在所有著色水溶液都添加并摻合之后,將著色粉末在一片箔上鋪展開,過夜干燥。
3.然后將著色粉末在壓片機上壓實。利用10,000磅壓力約5秒鐘制備兩個10g片劑。
4.然后用錘頭將片劑粉碎成大的塊體。將該大塊體放回到小食品處理器中并剁成小片。然后使如此生產(chǎn)的色粒經(jīng)過#14和#25篩進行篩選。保留不會通過#25的顆粒。
5.這些色粒以實施例1至10在表1A中提供。
表1A:按照方法A制備的色粒
a聚合著色劑,得自Milliken&Company,Spartanburg,SC。
b直接染料,得自Ciba。
c酸性染料,得自Aceto。
d酸性染料,得自Color Chem(Clariant)。
e顏料,得自Brenntag Specialties。
f直接染料,得自Blackman Uhler。
g色料,得自Chromatech Incorporated。
色料制備(方法B)
1.使50g粒狀純堿(得自Brunner Mond)經(jīng)過#14和#25篩進行篩選。保留不會通過#25的顆粒。然后將這些顆粒放入回轉式混料機(tumble mixer)。
2.將所需量的著色劑添加至小燒杯中并用水稀釋,如表1所示。然后用噴槍將該著色水溶液噴到粒狀純堿上。
3.將所產(chǎn)生色粒在一片箔上鋪展開,過夜干燥。
4.這些色粒作為比較例1-10提供在表1B中。
表1B:按照方法B制備的色粒
a聚合色粒,得自Milliken&Company,Spartanburg,SC。
b直接染料,得自Ciba。
c酸性染料,得自Aceto。
f直接染料,得自Blackman Uhler。
d酸性染料,得自Color Chem(Clariant)。
eA pigment,得自Brenntag Specialties。
gA colorant,得自Chromatech Incorporated。
B.測試方法
顏色加載
下述測試步驟用于定量測定根據(jù)如本文所述的方法A和方法B測量的色粒的顏色加載:
1.將按照方法A制備的色粒稱重到容量瓶中,然后將容量瓶填充50mL去離子水。
2.搖晃溶液并使其靜止約3小時。
3.在該時間結束后,將該容量瓶用MeOH填充至100mL。
4.利用50mL水并用稀釋至100mL制備空白。
5.然后在Beckman Coulter,DU 800UV-Vis分光光度計上讀取這些溶液。在1cm路徑長度的石英比色杯中進行溶液的吸光度讀數(shù)。
6.對根據(jù)方法B制備的色粒重復該測試。
注意到,去離子水溶解純堿,而MeOH用作著色劑的溶劑(對于水溶性著色劑而言,不添加MeOH)。針對樣品重量調(diào)整的吸光度值比接近1表明在通過兩種不同方法(方法A和方法B)制備的色粒上顏色加載百分比相同。測試結果在表2中提供。
防滲色測試
該測試比較了色粒的防滲色性。每種測試防滲色性的樣品通過下述制備:將2克色粒添加到50克兩種不同的粉末衣物洗滌劑-Ariel Everyday Elegance(分別商業(yè)得自Procter&Gamble和Wal-Mart)中。然后將各混合物置于未密封的紙板盒中在70%相對濕度和37℃的受控環(huán)境中放置一周。
然后目測評價各樣品的顏色滲出量,觀察到顏色滲出發(fā)生在周圍的粉末衣物洗滌劑中。10個人組成的小組通過比較實施例X與相應的對比實例X對樣品進行評價(例如,實施例1與對比實例1進行比較1)。對看起來更多滲色到周圍洗滌劑中的樣品賦予一個點。具有較少滲色的樣品為零點。如果評價者不能目測觀察到實施例X與比較例X之間的差別,則兩個樣品都被給予零點。因此,評價具有較低分數(shù)的樣品顯示較好的抗?jié)B色性。測試結果提供在表3中。
C.測試結果
顏色加載
測定顏色加載的測試結果提供在表2中。如下計算各樣品的顏色加載比率:
表2:色粒的顏色加載
如在表2中所示,針對樣品重量調(diào)整的吸光度值的比率的值接近1,這表示無論制備色粒所用的方法(方法A和方法B)如何,所示色粒含有大約相等的顏色加載重量百分比。
防滲色性
測定防滲色性的測試結果提供在表3中。
表3:色粒的防滲色性
表3中的測試結果說明,大多數(shù)觀察者目睹下述:對于該測試中所用的至少一種洗滌劑而言,與方法A相反,按照方法B制備的色粒在防滲色性方面具有顯著的改善。在很多情況中,在兩種洗滌劑中對通過方法B制備的色粒都觀察到防滲色性上的改善。方法B涉及采用壓力制粒(類似于輥筒壓實)使著色粉末凝聚。方法A涉及將直著色劑噴涂在預成粒顆粒外部上。
因此,以上說明和實施例顯示本發(fā)明的色粒(其中,著色劑遍及色粒的截面存在)顯示出在與其可組合使用的顆粒狀或粉末狀洗滌劑制劑中改善的抗?jié)B色性。如本文所描述的,本發(fā)明的色粒通過以下方面相比現(xiàn)在可用的色粒具備顯著優(yōu)點:當加至顆粒狀洗滌劑制劑中時顯示改進的防滲色性,同時還對紡織品材料顯示不染色特性以及還提供著色劑向洗滌水中的優(yōu)良釋放。因此,本發(fā)明的色粒代表了相對于現(xiàn)有技術的有用進步。
本領域技術人員可實施本發(fā)明的這些和其它修飾和變動而不會背離本發(fā)明的精神和范圍。此外,本領域技術人員將意識到前面的說明僅通過舉例的方式,而并非意圖限制所附權利要求中描述的發(fā)明范圍。