表面增亮组合物的制作方法

专利名称：表面增亮组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及表面清洁组合物，具体涉及含水表面清洁组合物，该组合物包括聚乙烯醇，至少一种荧光增白剂以及适宜的表面活性剂。本发明还涉及用所述组合物浸渍的可重复使用的或一次性的擦拭巾或垫片(reusableor disposable wipes or pads)。该组合物在表面上提供了增强的增白和增亮效果。
背景技术：
表面清洁组合物是众所周知的，并且取决于具体的应用和用途以多种不同的制剂形式提供。例如，表面清洁组合物可以以即用型(ready-to-use)组合物形式或以在使用前稀释的浓缩物形式；以液体喷雾制剂形式(liquidsprayable formulation)，膏状制剂形式或以一次性擦拭巾的形式来提供。例如，表面清洁剂可以在厨房、浴室或室内或室外的其他区域用来对表面进行清洁。表面包括地板、瓷砖、玻璃、陶瓷、搪瓷、器具、石头、砖、塑料、乙烯基树脂(vinyl)、着色表面等等。
光学增亮剂(Optical brightener)(或荧光增白剂(fluorescent whiteningagent，FWA)是染料，其沉积在纤维，纸或其他材料上，通过它们吸收光谱紫外区域光线并且将其作为可见光谱蓝光区域的可见光线再次释放的能力可给表面赋予白度和/或亮度的额外增加。已经发现FWA作为家用洗涤剂组合物的组分具有广泛的用途，但是在表面清洁制剂中的应用有限。
GB2,359,818公开了将FWA掺入硬表面清洁制剂中。
美国专利5,234,617教导了一种包含FWA和聚乙烯基吡咯烷酮的液体漂白剂组合物。
WO99/07636要求保护掺入有FWA的含漂白剂的组合物。
现在发现在含水溶液中将荧光增白剂与聚乙烯醇和适宜的表面活性剂组合能在多种表面上提供改进的增白和增亮效果。

发明内容
本发明涉及含水表面清洁组合物，其含有水，以及以全部组合物重量计的a)约0.1％至约20％的可溶性聚乙烯醇(PVOH)，其平均分子量在约5,000至约200,000之间，水解度在约70至约100％之间b)约0.01至约10％的至少一种选自荧光增白剂的化合物和c)约0.001％至约10％的至少一种选自表面活性剂的化合物，其中a)与b)的重量比在约20∶1至约1∶10之间，组合物的pH在约1至约11之间。
组合物剩余部分的主体是水。组合物还可以包含多种已知的在表面清洁或抛光制剂中使用的其它任选成分，例如表面活性剂、增洁剂(builder)、聚合物、溶剂、醇、二醇、金属盐、酸、碱、流变改性剂、香料、染料、研磨剂、漂白剂、杀生物剂、杀真菌剂等等。
本发明的组合物用于清洁，增白和增亮各种硬表面，软表面(例如织物)或其它基质。可以以即用型喷雾，液体或糊状物的形式将组合物直接施加在表面上，然后使用纸巾、海绵、擦布，拖布或其它适宜的擦拭工具擦去。或者，可首先将组合物施加到擦拭工具上，然后再施加到表面上。还可以以可稀释的形式，即可用水稀释浓缩物得到本发明清洁组合物的形式来使用该组合物。在一个优选的应用中，可将组合物添加到可重复使用的或一次性的擦拭巾或垫片上，然后通过擦拭将其用于处理表面。该组合物可被吸收到擦拭巾或垫片之内或之上，也就是说，用含水清洁组合物浸渍擦拭巾或垫片。这样的擦拭巾可以由天然或合成纤维构成，例如由纤维素纤维、聚烯烃纤维、纺织或无纺纤维或任何其它为本领域技术人员已知的适合于制造擦拭布的材料或材料的组合构成。通常，这样的擦拭布由无纺类型的材料构成。例如，聚烯烃是聚丙烯或聚丙烯的共聚物或共混物。纤维素的是指基于纤维素的。
因此，还公开了用于清洁表面的可重复使用的或一次性的擦拭巾或垫片，擦拭巾或垫片将含水表面清洁组合物吸附到其中或其上，该组合物包括水，以及以全部组合物重量计的a)约0.1％至约20％的可溶性聚乙烯醇(PVOH)，其平均分子量在约5,000至约200,000之间，水解度在约70至约100％之间，
b)约0.01至约10％的至少一种选自荧光增白剂的化合物和c)约0.001％至约10％的至少一种选自表面活性剂的化合物，其中a)与b)的重量比在约20∶1至约1∶10之间，组合物的pH在约1至约11之间。
擦拭巾和垫片在本领域是众所周知的。例如在美国专利3,965,519、3,967,623、4,077,410、4,154,883以及5,895,504中对它们有教导，在此将公开的内容引入作为参考。其他擦拭工具，例如海绵，拖布等均在本发明的范围内。
公开了一种清洁组合物浓缩物，包括以浓缩物重量计的a)约0.25％至约50％的可溶性聚乙烯醇(PVOH)，其平均分子量在约5,000至约200,000之间，水解度在约70至约100％之间b)约0.025至约25％的至少一种选自荧光增白剂的化合物和c)约0.0025％至约25％的至少一种选自表面活性剂的化合物，其中a)与b)的重量比在约20∶1至约1∶10之间，组合物的pH在约1至约11之间。
还公开了一种用于给表面提供增强的增白和增亮效果的方法，该方法包括将本发明的含水表面清洁组合物施加到所述表面上，或将该清洁组合物施加到擦拭工具上，随后施加到表面上，以及用擦拭工具擦拭表面。
公开了一种用于给表面提供增强的增白和增亮效果的方法，该方法包括用水稀释浓缩物以得到本发明的含水清洁组合物，将清洁组合物施加到所述表面上，或将该清洁组合物施加到擦拭工具上，随后施加到表面上，以及用擦拭工具擦拭表面。
公开了一种用于给表面提供增强的增白和增亮效果的方法，该方法包括用可重复使用的或一次性的擦拭巾或垫片擦拭表面，擦拭巾或垫片其内或其上吸附有本发明的清洁组合物。
公开了制备用于给表面提供增强的增白和增亮效果的可重复使用的或一次性的擦拭巾或垫片的方法，该方法包括将擦拭巾或垫片浸渍在本发明的含水清洁组合物中或将本发明的含水清洁组合物施加到擦拭巾或垫片上。
虽然不希望被理论所限，但是认为因为FWA均匀分布在整个PVOH膜上(其沉积在待清洁的表面上)，所以本发明在表面上产生了最佳的增白和增亮效果。通过在表面促使形成更均一的膜，表面活性剂提高了增白效果。三种组分的组合效果显著优于FWA单独或FWA和PVOH单独的效果。
聚乙烯醇本发明中的聚乙烯醇(PVOH)是水溶性聚合物，其通常通过加热到50-95℃持续10-120分钟使其在水中溶解。适宜规格的聚乙烯醇包括分子量在约5,000至约200,000之间，水解度在约70％至约100％之间的材料。在本发明中发现更高分子量和较低水解度的PVOH使增白效果提高。因此，优选规格的聚乙烯醇的平均分子量在约50,000至约200,000之间，水解度在约70％至约95％之间。在一个特别优选的实施方式中，PVOH的平均分子量在约85,000至约200,000之间，水解度在约75至约90％之间。
除了提高增白效果外，还发现上文所列的该规格的PVOH与其他规格的PVOH相比，对于由光，氧化所导致的降解或其他降解过程产生了更为稳定的增白效果。
可以向组合物中加入任何结构类型或用量的其他聚合物，只要它们不会对所述组合物的增白和增亮效果产生不利影响。
以全部组合物的重量计，PVOH组分的存在量为约0.1％至约20％。例如以全部组合物的重量计，PVOH组分的存在量为约0.2％至约15％，约0.3％至约12％，约0.5％至约10％，或为约0.6％至约9％。例如，以全部组合物的重量计，PVOH组分的存在量为约0.6％至约5％，约0.6％至约4％，或为约0.6％至约3％。
荧光增白剂(FWA)在本发明中可以使用本领域已知的任何种类的FWA或光学增亮剂。在特定的组合物中还可将两种或更多中FWA组合。在本发明中可以使用的FWA的实例是均二苯乙烯衍生物，例如4，4′-双(三嗪-2-基氨基)均二苯乙烯-2，2′-二磺酸、单(吡咯-2-基)均二苯乙烯(mono(azol-2-yl)stilbene)和双(吡咯-2-基)均二苯乙烯(bis(azol-2-yl)stilbene)；苯和联苯的苯乙烯基衍生物，例如1，4-双(苯乙烯基)苯，4，4′-双(苯乙烯基)苯、4，4′-双(苯乙烯基)联苯、4，4′-双(2-磺基苯乙烯基)联苯钠盐；吡唑啉衍生物，例如1，3-二苯基-2-吡唑啉；双(苯-2-基)衍生物；双(苯并噁唑-2-基)衍生物以及双(苯并咪唑-2-基)衍生物；2-(苯并呋喃-2-基)苯并咪唑；香豆素(coumarins)例如4-甲基-7-羟基-香豆素或4-甲基-7二乙氨基香豆素；2-羟基喹啉(carbostyrils)；萘二甲酰亚胺、硫芴-5，5-二氧化物(dibenzothiophene-5，5-dioxide)、芘或吡啶并三唑衍生物。
以全部组合物的重量计，FWA组分的存在量为约0.01％至约10％。例如，以全部组合物的重量计，FWA组分的存在量为约0.05％至约8％，约0.1％至约7％，约0.3％至约5％。例如，以全部组合物的重量计，FWA组分的存在量为约0.3％至约4％，约0.3％至约3％，约0.3％至约2％或为约0.3％至约1％。
表面活性剂表面活性剂提供了适宜的成膜性能，以允许在受处理的表面上形成均匀的PVOH和FWA膜。
表面活性剂为水溶性的或水分散性的。表面活性剂在本领域中是众所周知的。
在本发明中使用的表面活性剂可以选自一种或多种表面活性剂，阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，非离子表面活性剂，两性表面活性剂或两性离子表面活性剂。
在本发明中可以使用的非离子表面活性剂包括但是不限于烷氧基化醇，包括乙氧基化和丙氧基化醇，以及乙氧基化和丙氧基化烷基酚。其他种类包括脱水山梨糖醇脂肪酯和不饱和醇的脂肪酸。其他种类包括含氟表面活化剂，例如购自Dupont的ZONYL系列，或基于硅氧烷的表面活性剂例如购自General Electric的SILWET和COATOSIL系列。还可以获得阴离子和阳离子形式的ZONYL，SILWET和COATOSIL型表面活性剂，其在本发明中也是有效的。DYNOL604是有益的表面活性剂，2，5，8，11-四甲基-6-十二碳炔-5，8-二醇乙氧基化物，CAS#169117-72-0。
可在本发明中使用的阴离子表面活性剂包括但不限于下述一种或多种化合物的碱金属盐，铵盐，胺盐(amine salt)，氨基醇盐(amonialcohol salt)或镁盐烷基硫酸酯、烷基醚硫酸酯、烷基酰氨基醚硫酸酯、单硫酸甘油酯(monoglyceride sulfates)、烷基磺酸酯、烷基酰胺磺酸酯、烷基芳基磺酸酯、烯烃磺酸酯、链烷烃磺酸酯(paraffin sulfonates)、烷基磺基琥珀酸酯、烷基醚磺基琥珀酸酯、烷基磷酸酯、烷基醚磷酸酯等。
可在本发明中使用两性和甜菜碱表面活性剂，其对本领域技术人员来说是已知的。
可在本发明中使用的阳离子表面活性剂包括季铵化合物及其盐，包括烷基卤化铵，烷基芳基卤化铵，N-烷基吡啶卤化物以及相关物质。
还可以使用两种或更多种表面活性剂的混合物。还可以使用上文没有特别记述的其他已知的表面活性剂。
有用的表面活性剂，例如公开于美国专利6,372,702中，在此引入作为参考。
以全部组合物的重量计，表面活性剂组分的存在量为约0.001％至约10％。例如，以全部组合物的重量计，表面活性剂组分的存在量为约0.005％至约8％，约0.01％至约7％，约0.05％至约6％，约0.07％至约5％或为约0.8％至约4％。例如，以全部组合物的重量计，表面活性剂组分的存在量为约0.1％至约3％。
PVOH∶FWA，即组分a)比组分b)的重量比在约20∶1至约1∶10之间。例如，PVOH∶FWA的重量比为在约10∶1至约1∶5之间，在约5∶1至约1∶1之间或在约4∶1至约2∶1之间。
本发明组合物的pH例如在约1至约11之间，例如在约2至约10之间，在约3至约9之间，在约4至约8之间或在约5至约7之间。
实施例在以下的实施例，使用Hunter Laboratories LabScan XE色度计测定瓷砖的白度。以CIE白度指数来表示白度，其定义为Y+800(xn-x)+1700(yn-y)，其中Y是三色激励值，x和y是色度坐标。对于每个被处理的瓷砖，在该瓷砖的被处理和未处理(对照)面测定白度指数(WI)，并记录差值。发现WI值通常与人观测者所观察到的白度或亮度很一致。除非另外指明，用量为基于全部制剂的重量百分数。
FWA为二苯乙烯基联苯类型的增白剂，4，4′-双(2-磺基苯乙烯基)联苯钠盐
实施例1使用一系列五份不同分子量和水解度的聚乙烯醇样品制备1.5％的溶液(按重量计算)。溶液如下制备将适宜量的PVOH固体加入去离子水中，将该固体聚合物浆料加热到约80℃，持续约30分钟直到全部溶解。下面列出了所使用的PVOH的类型。然后将溶液冷却。向9.95g的每份PVOH溶液中加入0.050g FWA(0.5％重量)，搅拌该混合物直到溶解。仅用在水中的FWA制备另外的样品。
然后通过进一步添加0.5％重量的非离子Gemini型表面活性剂(Surfynol485W和Dynol604的1∶1混合物，乙氧基炔二醇表面活性剂，由Air Products和Chemicals Inc商购得到)来制备另外一组相同的溶液。
用上述溶液处理光泽白色瓷砖(10cm×10cm)的半个表面，即将0.75mL溶液加到瓷砖的表面，用折叠的纸巾擦拭表面20秒直到溶液在瓷砖的半个表面均匀分散。然后将溶液风干，使用色度计对两个面进行测定。然后测定每个瓷砖被处理和未处理面之间的白度指数(WI)的差值。K＝1000

与那些低分子量的PVOH样品相比，高分子量的PVOH样品提供了更好的增白效果。另外，对于那些具有相似分子量的PVOH样品，具有较低水解度的那些PVOH样品提供了更好的增白效果。最后，可以看到，与不含有表面活性剂的相同溶液相比，加入非离子表面活性剂能够使增白效果显著提高。
实施例2将按实施例1制备的含有1.5％PVOH(MW85,000-146,000，水解度87-89％)，0.5％FWA和0.5％非离子Gemini型表面活性剂的溶液3mL加到一片厚度为28mm的由50％人造纤维和50％聚酯构成的无纺布(15cm×15cm)上。将无纺布轻轻卷起直到溶液完全和均匀地润湿织物。然后在瓷砖的半个表面上使用无纺布来回擦拭瓷砖20秒钟。然后将表面风干，使用色度计对瓷砖进行测定。
用浸渍的擦拭布处理瓷砖可使白度产生了显著和可见的增加，与对照面相比，经测定白度指数增加了48.9个单位。
实施例3向一系列1.5％PVOH(平均MW120,000，水解度99.3％)和0.5％FWA的溶液中加入0.1％量的三种不同的基于硅氧烷的表面活性剂。按实施例1所述处理光泽瓷砖，记录每个瓷砖被处理和未处理面的WI值，如下表所示

与不含表面活性剂的溶液相比，基于硅氧烷的表面活性剂的加入使瓷砖被处理面的白度显著增加。
COATOSIL和SILWET产品(GE Chemicals)是硅氧烷润湿剂，其包括作为有效成分的二甲基聚硅氧烷和亚烷基二醇的嵌段或接枝聚合物。
实施例4制备含有1.5％PVOH(MW85,000-146,000，水解度87-89％)、0.5％FWA和0.2％重量的Dynol604(Air Product)或COATOSIL1301(GE Silicones)的两种溶液。
用上述溶液处理乙烯基树脂地面砖(7cm×14cm，Armstrong Tile)的半个表面，即将0.50mL溶液加到地面砖的表面，用折叠的纸巾擦拭表面20秒直到溶液在地面砖的半个表面均匀分散。然后将溶液风干。测定每个瓷砖被处理和未处理面之间的白度指数(WI)的差值。

与未处理面相比，地面砖的被处理面明显更白，并且具有高得多的WI值。
权利要求
1.含水表面清洁组合物，其含有水，以及以全部组合物重量计的a)约0.1％至约20％的可溶性聚乙烯醇(PVOH)，其具有约5,000至约200,000的平均分子量和约70至约100％的水解度，b)约0.01至约10％的至少一种选自荧光增白剂的化合物，以及c)约0.001％至约10％的至少一种选自表面活性剂的化合物，其中a)与b)的重量比在约20∶1至约1∶10之间，组合物的pH在约1至约11之间。
2.根据权利要求1的组合物，其中聚乙烯醇具有约50,000至约200,000的平均分子量和约70％至约95％的水解度。
3.根据权利要求1的组合物，其中聚乙烯醇约85,000至约200,000的平均分子量和约75％至约90％的水解度。
4.根据权利要求1的组合物，其中聚乙烯醇以约0.5％至约10％的量存在，以全部组合物的重量计。
5.根据权利要求1的组合物，其中聚乙烯醇以约0.6％至约4％的量存在，以全部组合物的重量计。
6.根据权利要求1的组合物，其中荧光增白剂选自均二苯乙烯衍生物、苯和联苯的苯乙烯基衍生物、吡唑啉衍生物、双(苯-2-基)衍生物、双(苯并噁唑-2-基)衍生物以及双(苯并咪唑-2-基)衍生物、2-(苯并呋喃-2-基)苯并咪唑、香豆素、2-羟基喹啉、萘二甲酰亚胺、硫芴-5，5-二氧化物、芘和吡啶并三唑衍生物。
7.根据权利要求1的组合物，其中荧光增白剂选自4，4′-双(三嗪-2-基氨基)均二苯乙烯-2，2′-二磺酸、单(吡咯-2-基)均二苯乙烯、双(吡咯-2-基)均二苯乙烯、1，4-双(苯乙烯基)苯、4，4′-双(苯乙烯基)苯、4，4′-双(苯乙烯基)联苯、4，4′-双(2-磺基苯乙烯基)联苯钠盐、1，3-二苯基-2-吡唑啉、2-(苯并呋喃-2-基)苯并咪唑、4-甲基-7-羟基-香豆素、4-甲基-7二乙氨基香豆素、硫芴-5，5-二氧化物和芘。
8.根据权利要求1的组合物，其中荧光增白剂选自4，4′-双(三嗪-2-基氨基)均二苯乙烯-2，2′-二磺酸、4，4′-双(苯乙烯基)苯、4，4′-双(苯乙烯基)联苯和4，4′-双(2-磺基苯乙烯基)联苯钠盐。
9.根据权利要求1的组合物，其中荧光增白剂以约0.1％至约7％的量存在，以全部组合物的重量计。
10.根据权利要求1的组合物，其中荧光增白剂以约0.3％至约2％的量存在，以全部组合物的重量计。
11.根据权利要求1的组合物，其中表面活性剂选自阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，非离子表面活性剂，两性或两性离子表面活性剂。
12.根据权利要求1的组合物，其中表面活性剂选自烷氧基化醇、烷氧基化烷基酚、脱水山梨糖醇脂肪酯、不饱和醇的脂肪酸、含氟表面活化剂、基于硅氧烷的表面活性剂；烷基硫酸酯、烷基醚硫酸酯、烷基氨基醚硫酸酯、单硫酸甘油酯、烷基磺酸酯、烷基酰胺磺酸酯、烷基芳基磺酸酯、烯烃磺酸酯、链烷烃磺酸酯、烷基磺基琥珀酸酯、烷基醚磺基琥珀酸酯、烷基磷酸酯、烷基醚磷酸酯的碱金属盐、铵盐、胺盐、氨基醇盐或镁盐；烷基卤化铵、烷基芳基卤化铵、N-烷基吡啶卤化物。
13.根据权利要求1的组合物，其中表面活性剂以约0.01％至约7％的量存在，以全部组合物的重量计。
14.根据权利要求1的组合物，其中表面活性剂以约0.05％至约6％的量存在，以全部组合物的重量计。
15.根据权利要求1的组合物，其中聚乙烯醇∶荧光增白基的重量比为约10∶1至约1∶5。
16.根据权利要求1的组合物，其中聚乙烯醇∶荧光增白基的重量比为约5∶1至约1∶1。
17.用于清洁表面的可重复使用的或一次性的擦拭巾或垫片，擦拭巾或垫片其内或其上吸附有含水表面清洁组合物，该组合物包括水，以及以全部组合物重量计的a)约0.1％至约20％的可溶性聚乙烯醇(PVOH)，其具有约5,000至约200,000的平均分子量和约70至约100％的水解度，b)约0.01至约10％的至少一种选自荧光增白剂的化合物，以及c)约0.001％至约10％的至少一种选自表面活性剂的化合物，其中a)与b)的重量比在约20∶1至约1∶10之间，组合物的pH在约1至约11之间。
18.根据权利要求17的擦拭巾或垫片，其包括纤维素纤维、聚烯烃纤维、纺织或无纺纤维。
19.根据权利要求17的擦拭巾或垫片，其包括纤维素纤维或聚烯烃无纺纤维。
20.含水清洁组合物浓缩物，包括以浓缩物重量计的a)约0.25％至约50％的可溶性聚乙烯醇(PVOH)，其具有约5,000至约200,000的平均分子量和约70至约100％的水解度，b)约0.025至约25％的至少一种选自荧光增白剂的化合物，以及c)约0.0025％至约25％的至少一种选自表面活性剂的化合物，其中a)与b)的重量比在约20∶1至约1∶10之间。
21.制备用于给表面提供增强的增白和增亮效果的可重复使用的或一次性的擦拭巾或垫片的方法，该方法包括将擦拭巾或垫片浸渍在权利要求1的含水清洁组合物中或者将权利要求1的含水清洁组合物施加到施加擦拭巾或垫片上。
全文摘要
本发明披露一种表面清洁组合物，该组合物包括聚乙烯醇，至少一种选自荧光增白剂的化合物以及至少一种用于在多种表面上提供增白和增亮效果的表面活性剂。可将该组合物直接施加到表面上或使用预处理的擦拭布或工具来施加。
文档编号C11D3/37GK1878857SQ200480033471
公开日2006年12月13日 申请日期2004年11月3日 优先权日2003年11月12日
发明者宾厄姆·S·杰恩斯 申请人:西巴特殊化学制品控股公司