專利名稱：洗滌組合物以及使制品清潔和防污的聚合物的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于洗滌過程的組合物，該組合物含有至少一種乙烯基酰胺聚合物。本發(fā)明也涉及使用該乙烯基酰胺聚合物清潔含污制品的一種方法和使制品防污的一種方法。
洗滌過程的一個主要目的是清潔制品，從而使污垢完全從制品上除去。如果這里的制品不是嚴重污染的，大多數(shù)洗滌劑中的表面活性劑、洗滌肋劑和酶就已足夠?qū)⑽酃笍闹破飞贤耆チ恕．斝枰^強的清潔力將污垢從制品中除去時，其它的一些產(chǎn)品也是可以使用的。這些產(chǎn)品是，例如氧和氯漂白劑或洗衣輔助劑(laundrybooster)。這些產(chǎn)品可以在洗滌劑之外典型地加入到洗滌過程中。另外，用熱水洗滌、使用較長的洗滌周期、在含洗滌劑的水溶液中預(yù)浸漬含污制品、或使用污垢預(yù)處理劑對于清除污垢都是很有用的。
但是，如果這里的制品是嚴重污染的或污垢已經(jīng)滲透到制品里后，表面活性劑、洗滌助劑、酶、漂白劑或洗衣輔助劑并不總是能完全將污垢從制品上除去。雖然污垢預(yù)處理劑是可用的，但是卻需要在洗滌前將污垢預(yù)處理劑涂到沾污的地方，因而需要在洗滌過程中增加一個不方便的附加步驟。
另外，某些污垢特別難以從某些制品中除去。例如，油基污垢特別難以從合成織物中除去。粘土底子或微粒污垢，例如特別難從棉織物中除去。另外，當懸浮于洗滌過程中的污垢再沉淀到制品上時，也使得除污過程變得較為困難。
通常在被污染的制品上發(fā)現(xiàn)的污垢包括油和油性的顆粒狀污垢，例如烹炸油或脂，番茄汁或圓條實心面醬、茶或咖啡污漬、不可皂化的油污，例如機油或石油，草污漬、酶敏感污漬如脂肪或蛋白質(zhì)或礦物污漬，如粘土等。
已經(jīng)提出幾種改進制品清潔方法的解決方案。一種提出的改進制品清潔的解決方案是在洗滌過程中添加一種“污垢去除劑”，以增強在洗滌過程中從制品中清除污垢的作用。提出的另一種方案涉及用一種試劑保護制品以賦予制品抗污能力。這種提供抗污能力的試劑此后就稱作“抗污劑”，這種試劑可以保護制品，與未被這種抗污劑保護的其它制品相比，該試劑可防止污垢輕易地在制品上沉積。與污染前未被該抗污劑保護的其它制品相比，該抗污劑還可通過使制品上的污垢易于被去除而保護制品。另外一種提出的方案涉及添加一種試劑，該試劑能抑制在洗滌過程中已被洗滌下來的污垢在這些或其它制品上再沉積。
希望找到一種能夠提供一種以上洗滌優(yōu)勢的試劑。例如，希望找到一種試劑，該試劑既能有效地去除污垢又能賦予制品抗污能力而且還可抑制污垢沉積。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些水溶性聚合物可以保護織物防止污垢再沉積。例如，屬于Denzinger等人的美國專利No.4,444,561，此后引以為參考“’561專利”。該專利公開了使用某種共聚物去抑制污垢再沉積。這些共聚物包括，就聚合單元而言，50至90wt％的一種或多種C1～C4脂肪羧酸的乙烯酯、5至35wt％的一種或多種N-乙烯基-內(nèi)酰胺和1至20wt％的一種或多種含有能夠形成鹽或季銨產(chǎn)物的堿性氯的單體。
但是這些能夠形成的離子的聚合物，如在在’561專利中公開的那些聚合物，可以和陰離子表面活性劑在一定的洗滌條件下發(fā)生復(fù)合，從而降低其洗滌性能。經(jīng)過多次洗滌后，陽離子聚合物還會引起織物泛灰。而且這些’561專利中公開的聚合物僅具有保護織物防止污垢再沉積的作用。
本發(fā)明提出的問題是提供一種聚合物，該聚合物能將污垢從制品中除去、抑制污垢沉積或賦予制品以抗污能力，或是它們的綜合。本發(fā)明提出的另一個問題是提供一種能與其它在洗滌過程中使用的組份進行配伍的聚合物。
本發(fā)明提供一種用于洗滌過程的組合物，其組成如下0.01至20wt％基于組合物總重量的至少一種乙烯基酰胺聚合物和至少一種選自于表面活性劑、織物柔順劑和其組合產(chǎn)物的添加劑。其中乙烯基酰胺聚合物包括，就聚合單元而言，5至100wt％基于單體總重量的至少一種乙烯基酰胺單體和0至95wt％的一種或多種乙烯酯單體。優(yōu)選乙烯基酰胺聚合物含有不到3wt％的一種或多種丙烯酰胺單體和不到3wt％的一種或多種烯不飽和羧酸單體。
本發(fā)明也提供一種清潔方法，該方法如下形成一種由至少一種乙烯基酰胺聚合物組成的清洗溶液；使清洗溶液與一個或一個以上的制品相接觸，其中至少一個制品含有污垢；從含污垢的制品中除去至少一部分污垢。
本發(fā)明也提供一種賦予制品抗污能力的方法，該方法如下形成一種由至少一種乙烯基酰胺聚合物組成的處理溶液，使處理溶液和制品相接觸，賦予制品抗污能力。
“洗滌過程”是指任何使制品清潔的過程。例如，洗滌過程包括家庭洗衣、工業(yè)或公共洗衣過程。硬表面清洗過程如Countertop、盤碟或玻璃的清洗、或是汽車的清洗過程。
可以使用乙烯基酰胺聚合物進行清洗的制品是指那些與污垢接觸并能在洗滌過程中進行清洗的制品。這些制品優(yōu)選具有一個或多個憎水表面。能夠使用乙烯基酰胺聚合物進行清洗的制品的例子包括織物，如衣服、亞麻制品或室內(nèi)裝璜制品；硬表面，如Countertop、盤碟或玻璃制品或汽車。“清潔”是指包括將污垢從制品上除去、抑制污垢在洗滌過程中沉積、賦予制品抗污能力或是它們的綜合作用。
在洗滌過程中，乙烯酰胺聚合物優(yōu)選是水溶性的或是水分散性的。
作為聚合單元來說，乙烯酰胺聚合物是由至少一種如式(I)所示的乙烯酰胺單體聚合而成 其中R1、R2和R3獨立地選自于氫、或直鏈、環(huán)狀、或支鏈的C1-C10的烷基基團。R1、R2和R3優(yōu)選獨立地選自于氫、或直鏈或支鏈的C1-C4的烷基基團。R1和R下2最優(yōu)選是氫。R3最優(yōu)選是氫或甲基。R4是氫、直鏈、環(huán)狀或支鏈的C1-C18烷基、芳基、或烷基芳基基團、或是如式III所示的取代基 其中n是1至6的整數(shù)，m是1至30的整數(shù)。優(yōu)選地，R4是氫或直鏈、支鏈的C1至C10的烷基基團。
乙烯酰胺單體包括，例如，N-乙烯基-甲酰胺、N-乙烯基-乙酰胺或N-乙烯基-N-甲基-乙酰胺、或是其組合物。
乙烯酰胺聚合物優(yōu)選是由基于合成乙烯酰胺聚合物的單體總重量的5至100wt％的乙烯酰胺單體聚合形成，更優(yōu)選為15至70wt％，最優(yōu)選為20至40wt％。
作為聚合單元來說，乙烯酰胺聚合物可選擇地是由一種或多種如式(II)所示的乙烯酯單體聚合而成 其中R5和R6獨立地選自于氫、或支鏈、環(huán)狀、或直鏈的C1-C10烷基基團，R7選自于氫、直鏈、環(huán)狀或支鏈的C1-C18烷基、芳基或烷基芳基基團、或如式(III)所示的取代基。優(yōu)選地，R5和R6獨立地選自于氫或甲基。優(yōu)選地，R7是直鏈或支鏈的C1至C10的烷基基團。
乙烯酯單體包括，例如，乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯或癸酸乙烯酯，或是它們的組合。
乙烯酰胺聚合物優(yōu)選是由基于合成乙烯酰胺聚合物的單體總重量的0至95wt％的乙烯酯單體聚合形成，更優(yōu)選為30至85wt％，最優(yōu)選為60至80wt％。
乙烯酰胺聚合物也可由一種或多種可選擇性的其它烯不飽和單體聚合形成。這種其它的烯不飽和單體優(yōu)選是單烯化不飽和物。這種烯不飽和單體優(yōu)選是非離子型的。
可選擇的其它單體包括C2至C20的烯不飽和單體，例如鏈烯，如乙烯、丙烯或異丁烯；苯乙烯；其它的乙烯基醚，如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、乙烯基異丙基醚或正丁基乙烯基醚；丙烯腈；甲基丙烯腈；丙烯酸或甲基丙烯酸烷基酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸異丁酯；丙烯酸或甲基丙烯酸的羥烷基酯，如丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、或甲基丙烯酸羥丙酯；烯丙醇；馬來酸或富馬酸二烷基酯，如馬來酸二丁酯、馬來酸二己酯、馬來酸二辛酯、富馬酸二丁酯、富馬酸二己酯或富馬酸二辛酯；烯丙酯，如乙酸烯丙酯；碳酸乙烯酯，如碳酸乙烯酯或是它們的組合。
乙烯酰胺聚合物優(yōu)選是由基于合成乙烯酰胺聚合物的單體總重量的0至50wt％的其它可選擇性的烯不飽和單體聚合形成，更優(yōu)選為1至20wt％，最優(yōu)選為1至10wt％。
乙烯酰胺聚合物優(yōu)選含有的少于3wt％的一種或多種烯不飽和羧酸單體，以上百分比基于單體總重量。乙烯酰胺聚合物優(yōu)選含有0至1.5wt％、更優(yōu)選含有0至0.5wt％的烯不飽和羧酸單體。
烯不飽和羧酸單體含有一個或一個以上的羧酸基團。羧酸基團可以是中性的或非中性的。烯不飽和羧酸單體的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸或它們的鹽。
乙烯酰胺聚合物優(yōu)選含有少于3wt％的一種或多種丙烯酰胺單體。乙烯酰胺聚合物優(yōu)選含有0至1.5wt％、更優(yōu)選含有0至0.5wt％的丙烯酰胺單體。
這些丙烯酰胺單體是丙烯酰胺的衍生物。丙烯酰胺衍生物單體的例子包括丙烯酰胺、N，N-二甲基-丙烯酰胺、丙烯酰 胺基亞烷基磺酸，如α-丙烯酰 胺基-2-甲基-丙磺酸、或如式(IV)所示的丙烯酰胺單體 其中R1、R2、R3和R4獨立地選自于氫或C1至C10的烷基。
乙烯酰胺聚合物的重均分子量(Mw)優(yōu)選為5,000至200,000,更優(yōu)選為10,000至100,000，最優(yōu)選為20,000至60,000，測量方法為凝膠滲透色譜法，使用二甲基甲酰胺作為溶劑、重均分子量為40,000的聚乙烯吡咯烷酮作為標準。
在本發(fā)明中使用的乙烯基酰胺聚合物可以通過為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的、常規(guī)的自由基聚合方法來制備。例如，可以通過溶劑聚合方法、油包水乳液聚合方法、水包油乳液聚合方法或懸浮聚合方法來制備乙烯基酰胺聚合物。優(yōu)選使用水包油乳液聚合方法制備乙烯基酰胺聚合。合適的聚合方法可以在美國專利Nos.4,774,285、5,300,566或5,086,111中得到。
在本發(fā)明中使用的乙烯基酰胺聚合物可以應(yīng)用于被沾污的制品需要進行清潔的過程。在被污染的制品需要進行清潔的過程中，所形成的清洗溶液含有這種乙烯基酰胺聚合物。在清洗溶液中乙烯基酰胺聚合物的濃度優(yōu)選為5至1,000ppm，更優(yōu)選為15至75ppm，最優(yōu)選為30至50pm，以上濃度是基于清洗溶液總重量的重量濃度。
含有乙烯基酰胺聚合物的清洗溶液優(yōu)選能分散或溶解乙烯基酰胺聚合物。清洗溶液可以是水溶液，也可以是非水溶液。例如，乙烯基酰胺聚合物可以溶解或分散于水中或一種或多種溶劑中，例如那些可能在此后所描述的、用于洗滌過程的組合物中使用的溶劑，或是它們的組合。清洗溶液優(yōu)選是水溶液。
清洗溶液可選擇性地含有其它添加組分，這些添加組分典型地應(yīng)用于為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的清洗過程。添加組分的例子包括表面活性劑、洗滌肋劑、惰性稀釋劑、緩沖劑、漂白劑、腐蝕抑制劑、泛灰抑制劑、酶、抗再沉積劑、穩(wěn)定劑、香料、遮光劑、增白劑或它們的組合。除乙烯基酰胺聚合物外，清洗溶液優(yōu)選至少含有一種表面活性劑。
優(yōu)選地，清洗溶液通過將含有乙烯基酰胺聚合物的洗滌劑組合物與水混合而制備。此后所述的洗滌劑組合物除含有乙烯基酰胺聚合物外，還至少含有一種表面活性劑、一種或多種洗滌肋劑、溶劑、水、惰性稀釋劑、緩沖劑、織物柔順劑、漂白劑、腐蝕抑制劑、染料沉淀抑制劑、泛灰抑制劑、酶、抗再沉積劑、穩(wěn)定劑、香料、增白劑或它們的組合。洗滌劑組合物可以通過為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)來制備。
將清洗溶液與一個或一個以上的制品相接觸，這些制品中至少有一個是含有污垢的。這種接觸可以通過，例如，將制品浸入到清洗溶液中和將制品在含有乙烯基酰胺聚合物的清洗溶液中進行攪拌來實現(xiàn)。這種接觸也可通過將清洗溶液刷涂、噴灑或攪拌到制品上。
將制品與清洗溶液接觸一定的時間，該時間應(yīng)能足以使乙烯基酰胺聚合物與制品相接觸和除去至少一部分制品所含的污垢。這種必需的接觸時間的長短是根據(jù)所采用的洗滌過程。但是，接觸時間通常為1秒鐘至1小時，更優(yōu)選為2分鐘至30分鐘。例如，當洗滌過程是一個洗衣的洗滌周期時，接觸時間通常為5分鐘至1小時，更優(yōu)選為10分鐘至30分鐘。在清洗硬表面如countertop的過程中，接觸時間通常是1秒鐘至5分鐘，更優(yōu)選為5秒鐘至15秒鐘。
清洗溶液與制品的接觸除去至少一部分物件所含的污垢。優(yōu)選地，從制品上部分污垢的清除足以提高至少一個反射單位，更優(yōu)選提高至少5個反射單位，這種提高是通過將用乙烯基酰胺聚合物清洗的制品與未用乙烯基酰胺清洗的物件對比得到的。
除了清除掉制品上的部分污垢外，清洗溶液與制品的接觸還優(yōu)選通過抑制污垢沉積、或賦予制品抗污垢能力或是它們的綜合來提高清洗能力。例如，使制品與清洗溶液接觸優(yōu)選地抑制了那些已從制品上清洗下的污垢再沉積到相同或不同的制品上。使制品與清洗溶液接觸優(yōu)選地賦予了制品抗污能力，在以后的清洗過程中使制品獲得清洗優(yōu)勢。
在本發(fā)明的另一個實施例中，了一種賦予制品抗污能力的方法。通過使含乙烯基酰胺的聚合物的處理溶液與制品相接觸而賦予制品以抗污能力。
處理溶液含有乙烯基酰胺聚合物的濃度優(yōu)選為5至1,000ppm，更優(yōu)選為15至75ppm，最優(yōu)選為30至50ppm，該濃度是基于處理溶液總重量的重量濃度。
處理溶液優(yōu)選能分散或溶解乙烯基酰胺聚合物，從而使處理溶液易于與制品相接觸。處理溶液可以是水溶液，也可以是非水溶液。例如乙烯基酰胺聚合物可以分散或溶解于水中或一種或多種溶劑中，例如那睦可以在此后所述的用于洗劑過程的組合物中所用的溶劑，或是它們的組合。清洗溶液優(yōu)選是水溶液。
處理溶液可選擇地含有其它添加組分，如表面活性劑、洗滌助劑、惰性稀釋劑、緩中劑、腐蝕抑制劑、漂白劑、泛灰抑制劑、酶、抗再沉積劑、穩(wěn)定劑、香料、遮光劑、增白劑或是它們的組合。處理溶液優(yōu)選至少含有一種表面活性劑或至少一種織物柔順劑或它們的組合。
處理溶液與制品接觸，從而使乙烯基酰胺聚合物與制品接觸。例如，可以通過將物體浸沒于處理溶液和在處理溶液中攪拌制品來達到接觸的目的。處理溶液也可以通過如噴灑、刷涂或浸潤處理溶液到制品上來達到和制品接觸。
處理溶液要與制品接觸一定時間，從而足以使乙烯基酰胺聚合物與制品接觸。優(yōu)選地，接觸時間至少為10秒鐘，更優(yōu)選為30秒至1小時。
為賦予制品抗污能力，當處理溶液與制品接觸后，在制品上殘余的乙烯基酰胺聚合物的量優(yōu)選為每克制品至少0.001毫克乙烯基酰胺聚合物，更優(yōu)選為每克制品0.1至0.5毫克乙烯基酰胺聚合物。例如，如果在洗衣的洗滌周期中加入乙烯基酰胺聚合物，通過漂洗和甩干周期后，在每克制品上剩余的乙烯基酰胺聚合物的量優(yōu)選為至少0.001毫克。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，將乙烯基酰胺聚合物添加到用于洗滌過程的處理液中。例如，可以將乙烯基酰胺聚合物加入到本文中前面所定義的清洗液中，該清洗液用于如一種或多種家庭、公共或工業(yè)織物洗滌的洗滌周期中。乙烯基酰胺聚合物也可添加到用于洗衣過程的漂洗周期的處理液中。乙烯基酰胺聚合物也可添加到用于織物的柔順或加酸周期的處理液中。乙烯基酰胺聚合物也可添加到如用于清洗室內(nèi)裝璜用品的處理液中。
當乙烯基酰胺聚合物添加到用于洗滌過程的處理液中時，可以將其分別加入到洗滌過程中，也可以與其它化學制品一起加入到洗滌過程中。例如，可將乙烯基酰胺聚合物加入到如洗滌劑組合物或織物柔順組合物中，然后將這些組合物加入到洗滌過程中。
本發(fā)明也提供了一種含至少一種乙烯基酰胺聚合物、并加入到洗滌過程的組合物。例如，組合物可以是用于清洗制品的洗滌組合物，當制品是織物時，組合物也可以是織物柔順組合物。
可以添加到洗滌過程的組合物由0.01至20wt％的至少一種乙烯基酰胺聚合物和至少一種選自表面活性劑、織物柔順劑或是它們的組合的添加劑所組成。乙烯基酰胺聚合物在組合物中的濃度優(yōu)選為0.1至10wt％，更優(yōu)選為0.4至5wt％，以上濃度基于組合物總重量。
在洗滌組合物中含有的其它添加劑根據(jù)在洗滌過程中組合物的應(yīng)用目的來添加。這些其它添加劑包括，例如，一種或多種洗滌助劑、溶劑、水、惰性稀釋劑、緩沖劑、漂白劑、腐蝕抑制劑、泛灰抑制劑、酶、抗再沉積劑、穩(wěn)定劑、香料、遮光劑、增白劑或是它們的組合物。
組合物既可以是固態(tài)的，也可以是液態(tài)的。如果組合物是固態(tài)的，那么它就可以是任何通常的物理形態(tài)，例如粉狀、粒狀、薄片狀、棒狀、片狀、條狀、膏狀和漿狀。
如果組合物是用于清洗的洗滌劑組合物，就可以用常規(guī)的方法來制備它，而且這種組合物通常基于表面活性劑，可選擇地，還有沉淀劑或多價螯合助劑。除了至少一種乙烯基酰胺聚合物外，用于清洗的洗滌劑組合物還可至少含有一種表面活性劑、一種或多種洗滌助劑、溶劑、水、惰性稀釋劑、緩沖劑、織物柔順劑、漂白劑、腐蝕抑制劑、染料沉積抑制劑、泛灰抑制劑、酶、抗再沉積劑、穩(wěn)定劑、香料、增白劑或是它們的組合。洗滌組合物優(yōu)選至少含有一種表面活性劑。
如果組合物是用于柔順織物的織物柔順組合物，該組合物含有，例如，25至95wt％的水、2至60wt％的至少一種織物柔順劑和0.01至20wt％的至少一種乙烯基酰胺聚合物。織物柔順組合物也可含有其它的、為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的輔助劑。例如，組合物可含有粘度調(diào)節(jié)劑、殺菌劑、熒光劑、香料、酸、抗污劑、著色劑、抗氧劑、抗黃助劑、熨燙助劑。另外，織物柔順組合物還包含溶劑。
通常，表面活性劑的含量為組合物總重量的0至50wt％，優(yōu)選為2至50wt％，更優(yōu)選為5至45wt％。合適的表面活性劑包括，例如，非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑或兩性表面活性劑。用于組合物中的表面活性劑也可以是肥皂。
陰離子表面活性劑包括，例如，C8至C12的烷基苯磺酸鹽、C12至C16的烷基磺酸鹽、C12至C16的烷基硫酸鹽，C12至C16的烷基磺基琥珀酸鹽或C12至C16的硫酸化乙氧基化烷醇。
非離子表面活性劑包括，例如，C6至C12的烷基酚乙氧化物、C12至C20烷醇烷氧化物和乙烯氧化物和丙烯氧化物的嵌段共聚物?？蛇x擇地，聚烯氧化物的端基基團可以是受阻的，即聚烯氧化物的自由羥基OH被醚化、酯化、縮醛化、和/或胺化。其它的改性包括使聚烯氧化物的自由羥基OH和異氰酸反應(yīng)。非離子表面活性劑也包括C4至C18的烷基葡糖苷，及其通過烷氧化反應(yīng)得到的烷氧基化產(chǎn)物。
陽離子表面活性劑包含親水官能團，當陽離子表面活性劑溶于或分散于水溶液中時，官能團的電荷為正。典型的陽離子表面活性劑包括，例如，胺類化合物、含氧胺化合物和季銨鹽。
兩性表面活性劑既包含酸性也包含堿性親水基團。兩性表面活性劑優(yōu)選是仲胺和叔胺的衍生物、季銨的衍生物、季磷化合物或叔锍化合物。在季化合物中的陽離子原子可以是雜環(huán)的一部分。兩性表面活性劑優(yōu)選含有至少一個含有3至18個碳原子的脂肪基團。至少一個脂肪基團優(yōu)選含有一個水溶性陽離子基團，如羧基、磺基、硫酸根合基、磷酸根合基或膦酰基。
通常，陰離子表面活性劑如線性烷基磺酸鹽(LAS)優(yōu)選用于固態(tài)洗滌劑組合物。非離子和陽離子表面活性劑的混合物，如醇乙氧化物和LAS優(yōu)選用于本發(fā)明中的液態(tài)洗滌組合物。
組合物中含有0至85wt％，優(yōu)選5至50wt％的一種或多種洗滌助劑，以上濃度基于組合物總重量。
可以應(yīng)用于組合物中的洗滌助劑的例子包括，例如，磷酸鹽，如焦磷酸鹽、多聚磷酸鹽或三聚磷酸鈉。其它的洗滌助劑的例子有沸石、碳酸鈉、多聚羧酸、次氮基三乙酸、檸檬酸、酒石酸、以及上述酸的鹽和一元膦酸或低聚及多聚膦酸。
制備組合物所使用的一種或多種洗滌助劑的量為組合物總重量的，例如，通常高至85wt％的碳酸鈉、高至45wt％的磷酸鹽、高至40wt％的沸石、高至30wt％的次氮基三乙酸和膦酸鹽和高至30wt％的多聚羧酸。
在液體組合物中所使用的洗滌助劑的量優(yōu)選為組合物總重量的0至30wt％，更優(yōu)選為1至20wt％。在液體織物洗滌組合物中應(yīng)用的合適的洗滌助劑包括，例如，檸檬酸及其鹽、三聚磷酸鹽、脂肪酸皂或它們的組合。
溶劑、惰性稀釋劑或水可以用于組合物中溶解、懸浮或分散乙烯基酰胺聚合物。
液體組合物中可含有高達80wt％的水或溶劑或它們的組合物。典型的可使用的溶劑包括含氧溶劑，如醇、酯、二醇和二醇醚。在本發(fā)明組合物中可使用的醇包括，例如，甲醇、乙醇、異丙醇和叔丁醇?？梢允褂玫孽グ?，例如，乙酸戊酯、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙二醇酯。作為溶劑的二醇和二醇醚包括，例如，乙二醇、丙二醇、和乙二醇或丙二醇的低聚物。
固態(tài)洗滌劑組合物優(yōu)選含有高達60wt％的一種或多種固態(tài)惰性稀釋劑，如硫酸鈉、氯化鈉、硼酸鈉、或一些選擇的聚合物，如聚乙二醇或聚丙二醇。
組合物可含有0至50wt％的一種或多種緩沖劑。緩沖劑包括，例如，一種或多種堿金屬鹽，如硅酸鹽、碳酸鹽或硫酸鹽、緩沖劑也包括，例如，有機堿，如三乙醇胺、單乙醇胺和三異丙醇胺。
通?？椢锶犴槃┌句@鹽，例如二脂基二甲基氧化銨。
其它選擇性的組合物添加劑、特別是用于洗滌組合物的添加劑有漂白劑，其使用量可高達30wt％；腐蝕抑制劑，如硅酸鹽，其使用量可高達25wt％；染料沉積抑制劑，其使用量可高達20wt％；泛灰抑制劑，其使用量可高達5wt％。
合適的漂白劑有，例如，過硼酸鹽、過碳酸鹽或能產(chǎn)生氯的化合物，如氯化異氰尿酸鹽。用于腐蝕抑制劑的合適的硅酸鹽有，例如，硅酸鈉、焦硅酸鈉、甲基硅酸鈉。合適的染料沉積抑制劑包括，例如，聚乙烯吡咯烷酮。泛灰抑制劑的例子有羧甲基纖維素、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素和乙酸乙烯酯與分子量為1,000至15,000的聚烯氧化物的接枝共聚物。
實施例現(xiàn)在在以下的實施例中對本發(fā)明的一些實施例進行詳細描述。在全部實施例中，用于本發(fā)明的乙烯基酰胺聚合物的重均分子量都是用凝膠滲透色譜法測量的，使用二甲基甲酰胺作為反應(yīng)溶劑、重均分子量為40,000的聚乙烯吡咯烷酮作為標準。
對在本發(fā)明中應(yīng)用的乙烯基酰胺聚合物對制品的清洗能力和它賦予制品抗污性的能力進行了測試。
在實施例1中采用下述的2個周期的方法測定了乙烯基酰胺聚合物對制品的除垢能力和它賦予制品抗污性的能力。作為對比，也進行了在第一和第二周期中不使用乙烯基酰胺聚合物的2個周期的測試實驗。
在第一測試周期中，向83.3升Kenmore Fabric Care Series 80Model 110洗滌機中加入1)2個各重681克的棉毛圈布浴巾，2)對于每種形式的被測織物，放入5個被沾污的測試織物樣品，3)對于每種形式的被測織物，放入15個未被沾污的測試織物樣品。
對于每種被測的乙烯基酰胺聚合物，使用2種形式的測試織物一種是由65wt％的聚酯和35wt％的棉組成的混紡織物(poly/cot-ton)，另一種是由100wt％的聚酯組成的織物。這種測試織物從位于Middlsex，New Jersey的TestFabrics得到，織物被切成的13cm×13cm的方塊。為除去非永久性精飾物，在測試前將測試織物在加入通常的洗衣用洗滌劑的熱水(68℃)中進行清洗并干燥。
通過使用大約262克的Ragu圓條實心面醬污染測試織物。使織物在紙杯底展開，然后將圓條實心面醬刷到織物上而得到污跡。在每個測試樣中使污跡干燥過夜。
在洗滌機中裝滿45升溫度約32℃、硬度約150ppm的自來水。當洗滌機加水時，加入15克洗滌劑A。洗滌劑A是Ultra Tide，它是一種由Procter & Gamble公司注冊的商標。洗滌劑B組合物列于表7。當洗滌劑分散后，加入待測的乙烯基酰胺聚合物，并使其最終濃度為75ppm，以上濃度是基于除織物重量外、溶液總重量的重量濃度。
然后啟動洗滌機洗滌15分鐘，然后使用溫度約為18℃的自來水漂洗2分鐘。每次洗滌和漂洗結(jié)束時均要甩干以除去洗滌液。當洗滌和漂洗結(jié)束后，將織物從洗滌機中取出并空氣干燥。
通過使用比色計(ColorguardSysten/05，由Gardner生產(chǎn))測量織物反射度來評價這種被污染后、經(jīng)第一次洗滌周期后織物的污垢清除情況。較高的反射度對應(yīng)于較白、較理想的織物，這是因為較高的反射度表明有較大量的污垢從織物中清除掉。對于每種類型織物，通過將5個被污染的測試織物的反射度值進行平均計算得到其平均反射度值。
將每種被污染的織物類型的平均反射度值與對比樣的平均反射度值進行比較，對比樣是指在不加乙烯基酰胺聚合物的條件下經(jīng)過第一次洗滌周期后的相同類型的經(jīng)污染的測試織物(對比樣)。列于表1的污垢清除值(ΔY)表明經(jīng)乙烯基酰胺聚合物洗滌的、經(jīng)污染的測試織物的平均反射度值減去不用乙烯基酰胺聚合物洗滌的、相同類型的經(jīng)污染的測試織物質(zhì)平均反射度值的差。正的ΔY值表明，與不用聚合物的對比樣相比，乙烯基酰胺聚合物具有清除污垢的作用。零或負的ΔY值表明，與不用聚合物的對比樣相比，乙烯基酰胺聚合物不具有清除污垢的作用。
對于第二次測試周期，根據(jù)前面所述的方法，將每種織物類型的15個未沾污的測試織物中的5個進行沾污，然當被沾污的織物干燥后，向相同的Kenmore洗滌機中加入1)2個棉毛圈布浴巾，每個重約681克；2)經(jīng)受第一次測試周期的、每種織物類型中的5個經(jīng)沾污的測試織物；3)經(jīng)受第一次測試周期的、每種織物類型中的5個未被沾污的測試織物。
然后在洗滌機內(nèi)裝滿45升的溫度約為32℃的自來水，其硬度約150ppm。當洗滌機加水時，加入和第一次測試周期中相同類型、相同數(shù)量的洗滌劑，然后開始攪拌。在第二次測試周期中不加入乙烯基酰胺聚合物。洗滌機進行與第一次測試周期中相同的洗滌、漂洗、甩干過程。當?shù)诙沃芷诮Y(jié)束后，將測試織物空氣干燥。
通過用比色計測量織物的反射度來測量測試織物的去污效果，這些測試織物在第一次測試周期后被沾污并且經(jīng)歷了第二次測試周期。較高的反射度值表明織物比較白，或者與具有較低的反射度值的織物相比有較多的污垢被清除掉。通過將5個反射度值進行平均計算得到了每種織物的平均反射度值。
然后將每種織物的平均反射度值與對比樣進行比較，對比樣是指在第一次周期后經(jīng)受沾染的、但是在第一和第二次周期中不用乙烯基酰胺聚合物進行清洗的相同類型的織物(對比樣)。表1中所列的污垢去除值(ΔR)表明了經(jīng)沾染測試織物經(jīng)第二次周期后的平均反射度值減去對比樣的平均反射度值的差值，對比樣是指在第一次周期后經(jīng)受沾染的、但是在第一和第二次周期中不用乙烯基酰胺聚合物進行清洗的相同類型的織物。
正的ΔR值表明，與在污染前未用聚合物進行處理的織物(對比樣)相比，乙烯基酰胺聚合物通過改進織物中污垢的釋放性能，賦予了織物抗污能力。而零或負的ΔR值意味著，與對比樣相比，乙烯基酰胺聚合物并未改進織物中污垢的釋放性能。
對在本發(fā)明中所使用的、用于清除和釋放制品中污垢的乙烯基酰胺聚合物的評價結(jié)果列于表1。表1的結(jié)果說明在本發(fā)明中使用的乙烯基酰胺聚合物在除污垢方面比不使用聚合物的對比樣更有效。表1的結(jié)果也說明乙烯基酰胺聚合物在織物污染前與織物接觸后能夠改進織物的抗污能力。例如，實施例1表明當污染前曾與乙烯基酰胺聚合物接觸的織物，在進行洗滌時可釋放出較多的污垢，這個結(jié)果是通過與那些污染前未與乙烯基酰胺聚合物接觸的比較得到的。
表1乙烯基酰胺聚合物在清除和釋放污垢中的功效
表2的結(jié)果進一步說明乙烯基酰胺聚合物在改進制品抗污性方面的能力。在表2的實施例2-6中獲得的污垢釋放值是通過使用與實施例1中相同的2周期的測試方法得到的，只是在實施例3中，用245克洗滌劑B代替15克洗滌劑A。洗滌劑的組成列于表7。實施例1-6表明在本發(fā)明中使用的乙烯基酰胺聚合物，與污染前未經(jīng)乙烯基酰胺聚合物處理的織物相比，能夠改進織物對圓條實心面污垢的釋放。
表2乙烯基酰胺聚合物對于改進污垢釋放的功效
我們也對在本發(fā)明中所使用的乙烯基酰胺聚合物，當將其加入到洗滌過程的漂洗周期時，對改進物件的抗污能力進行了評價。
通過將下列物質(zhì)加入到在實施例1-6中所使用的Kenmore洗滌機中來對乙烯基酰胺聚合物進行評價1)2個棉毛圈布織巾，每塊重681克；2)5個未污染的聚酯/棉測試織物和5個污染的聚酯織物。在洗滌機中加入45升溫度約為18℃的自來水，其硬度約為150ppm。洗滌機裝滿水后，加入乙烯基酰胺聚合物，并且使乙烯基酰胺聚合物的濃度為75ppm，以上濃度是基于除去織物重量后溶液的總重量的重量濃度。
然后洗滌機進行7分鐘的攪拌周期、7分鐘的浸泡周期、7分鐘的攪拌周期和甩干周期。甩干后，將測試織物取出進行完全干燥。根據(jù)實施例1-6所使用的方法，用圓條實心面醬污染測試織物。
當經(jīng)污染后的測試織物干燥后，根據(jù)在實施例1-6中所使用的第二次周期的測試方法對含污織物進行洗滌，只是不加入未污染的測試織物。根據(jù)在實施例1-6中所使用的方法，對測試織物洗滌后污垢的釋放結(jié)果進行了測量。
表3的結(jié)果表明，當將乙烯基酰胺聚合物加入到制品洗滌過程的漂洗階段時，本發(fā)明中所使用的乙烯基酰胺聚合物可有效地賦予制品抗污能力。與在漂洗過程未與乙烯基酰胺聚合物接觸的測試織物相比，實施例7，一種N-乙烯基-甲酰胺和乙酸乙烯酯的共聚物，能有效的提高聚酯織物中圓條實心面醬污垢的釋放。
表3乙烯基酰胺聚合物在漂洗時加入時對賦予物件抗污能力的功效
我們對本發(fā)明中的乙烯基酰胺聚合物在抑制污垢再沉積到制品上的功效進行了評價。利用用過的機油作為污垢，在一個2周期的測試實驗中對污垢的沉積性進行了測量。這次測試實驗同樣使用不加乙烯基酰胺聚合物的織物作為對比樣來完成。所使用的方法如下向前述的Kenmore洗滌機中加入1)2個棉毛圈布浴巾，每個重681克，2)5個經(jīng)污染的聚酯/棉測試織物和5個經(jīng)污染的聚酯測試織物，3)15個未污染的聚酯/棉測試織物和15個未污染的聚酯測試織物。
根據(jù)實施例1-6中描述的方法來制備經(jīng)污染的測試織物，只是用約0.8至0.9克的用過的機油代替圓條實心面醬來污染測試織物。然后將每個經(jīng)污染的測試織物過夜干燥。
在洗滌機中加入45升溫度約為32℃的自來水，其硬度約為150ppm。當洗滌機幾乎加完水后，加入15克洗滌劑A，然后加入乙烯基酰胺聚合物并使其最終濃度為75ppm，以上濃度是基于除去織物的重量后的全部溶液總重量的重量濃度。加完后，啟動洗滌機開始攪拌洗滌。
然后，洗滌機進行15分鐘的洗滌周期，此后使用溫度約18℃的自來水進行2分鐘的漂洗。每次洗滌和漂洗后都要甩干以除去織物上的液體。在洗滌和漂洗后，從洗滌機中取出測試織物，使之過夜風干。根據(jù)此后所述的方法對以第一次周期得到的每種5個未經(jīng)污染的測試織物進行污垢沉積測量。
當測試織物干燥后，根據(jù)前述的方法，對在第一次周期中未經(jīng)污染的5個聚酯/棉測試織物和5個聚酯測試織物使用用過的機油進行污染。
開始第二次周期時，向相同洗滌機中加入1)2個棉毛圈布浴巾，每個重681克，2)在第一次周期后經(jīng)污染的5個聚酯/棉測試織物和5個聚酯測試織物，3)經(jīng)第一次周期后未污染的5個聚酯/棉測試織物和5個聚酯測試織物。
然后在洗滌機中裝入45升溫度約為32℃的自來水，其硬度約為150ppm。當洗滌機幾乎裝滿水后，加入與第一次周期中相同量的洗滌劑A。在第二次周期中不加入乙烯基酰胺聚合物。加完后，啟動洗滌機開始攪拌洗滌。然后洗滌機進行與第一次周期相同的洗滌、漂洗和甩干過程。
第二次周期結(jié)束后，將測試織物風干。用在第二次周期中經(jīng)污染的測試織物進行污垢沉積測量。
通過使用在實施例1-7中所使用的比色計測量在第一次和第二次周期中獲得的每個未經(jīng)污染的測試織物的反射度值來評價乙烯基酰胺聚合物對抑制污垢沉積的效果。對在第一次和第二次洗滌周期后獲得的每種未經(jīng)污染的測試織物計算其平均反射度值。然后將每種未經(jīng)污染的織物的平均反射度值與經(jīng)歷同樣周期且未用乙烯基酰胺聚合物洗滌的每種未經(jīng)污染的織物的平均反射度值進行比較。
在表4中所列的、對于每次周期的ΔW值代表在第一次周期中用乙烯基酰胺聚合物洗滌過的未經(jīng)污染的測試織物的平均反射度值減去未用乙烯基酰胺聚合物洗滌過的未經(jīng)污染的測試的織物反射度值的差異。正的ΔW值代表乙烯基酰胺聚合物能夠抑制污垢沉積。
列于表4的結(jié)果表明，乙烯基酰胺聚合物可以有效地抑制污垢沉積到制品上。列于表4的結(jié)果表明，乙烯基酰胺聚合物可在洗滌過程的第一次周期中有效的抑制污垢沉積(見ΔW1)。乙烯基酰胺聚合物也可有效地賦予織物抗污能力，以使得在以后的不加乙烯基酰胺的清洗過程中可防止污垢沉積到物件上(見ΔW2)。實施例8，一種N-乙烯基-甲酰胺和乙酸乙烯酯的共聚物與不加聚合物的對比樣相比可有效地抑制機油的再沉積，無論是在加有乙在酰胺聚合物的第一次周期中還是在不加乙烯基酰胺聚合物的第二次周期中。
表4乙烯基酰胺聚合物抑制機油污垢沉積的功效
用于本發(fā)明的乙烯基酰胺聚合物可配伍八，例如，洗滌劑組合物。表5列出了一些含有乙烯基酰胺聚合物的液體洗滌劑組合物的實施例。配方A含檸檬酸鹽和脂肪酸皂作為助劑；配方B含磷酸鹽作為助劑；配方C不含助劑。表6列出了一些含有乙烯基酰胺聚合物的粉狀洗滌劑的配方。配方D以三聚磷酸鹽作為助劑；配方E以焦磷酸鹽作為助劑，配方F以沸石作為助劑。
表5含有乙烯基酰胺聚合物的典型液體洗滌劑組合物
表6含乙烯基酰胺聚合物的典型粉狀洗滌組合物
表7洗滌劑組合物B
表8表1-7中使用的縮寫的注解
權(quán)利要求
1.一種用于洗滌過程的組合物，該組合物含有占組合物總重量的0.01wt％至20wt％的至少一種乙烯基酰胺聚合物，和至少一種選自于表面活性劑、織物柔順劑及其組合的添加劑。其中乙烯基酰胺聚合物含有，就聚合單元而言，占單體總重量的5至100wt％的至少一種乙烯基酰胺單體、0至95wt％的一種或多種乙烯酯單體、少于3wt％的一種或多種丙烯酰胺單體和少于3wt％的一種或多種烯不飽和羧酸單體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中的組合物，其中乙烯基酰胺聚合物具有式(I)所示的結(jié)構(gòu) 其中R1、R2和R3各自獨立地是氫或直鏈、環(huán)狀及支鏈的C1-C10的烷基基團。R4是氫、直鏈、環(huán)狀或支鏈的C1-C18烷基、芳基、或烷芳基團、或是如式III所示的取代基 其中n是1至6的一個整數(shù)，m是1至30的一個整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中乙烯酯單體具有如式(II)所示的結(jié)構(gòu) 其中R5和R6各自獨立地是氫或直鏈、環(huán)狀及支鏈的C1至C10烷基基團。R7選自于氫、直鏈、環(huán)狀或支鏈的C1至C18烷基、芳基或烷芳基基團、或如式(III)所示的取代基 其中n是1至6的一個整數(shù)，m是1至30的一個整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中乙烯基酰胺單體選自-乙烯基-甲酰胺、N-乙烯基-乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基-乙酰胺和它們的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中一種或多種乙烯酯單體選自于乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、癸酸乙烯酯和它們的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中乙烯基酰胺聚合物含有占單體總重量的15至70wt％的乙烯基酰胺單體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中乙烯基酰胺聚合物含有占單體總重量的30至85wt％的乙烯酯單體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中乙烯基酰胺聚合物是一種共聚物，就聚合單元而言，該共聚物由N-乙烯基-甲酰胺和乙酸乙烯酯構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中乙烯基酰胺聚合物還含有1至20wt％的一種或多種其它非離子型烯不飽和單體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中乙烯基酰胺聚合物的重均分子量為5,000至200,000。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中組合物是一種洗滌劑組合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中組合物是一種織物柔順組合物。
13.一種清洗方法，該方法的組成如下形成一種至少含有一種乙烯基酰胺聚合物的清洗溶液，就聚合單元而言，其中乙烯基酰胺聚合物由占單體總重量的5至100wt％的至少一種乙烯酰胺單體和0至95wt％的一種或多種乙烯酯單體構(gòu)成；使清洗溶液與一個或多個制品相接觸，其中至少有一個制品是含有污垢的；從含有污垢的制品中至少除去一部分污垢。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中該方法還包括抑制已被清除的污垢再沉積到制品上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中乙烯基酰胺單體選自于N-乙烯基-甲酰胺、N-乙烯基-乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基-乙酰胺，以及它們的組合。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中一種或多種乙烯酯單體選自于乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、癸酸乙烯酯以及它們的組合。
17.一種賦予制品抗污能力的方法，該方法的組成如下形成一種含有至少一種乙烯基酰胺聚合物的處理液，就聚合單元而言，其中乙烯基酰胺聚合物由占單體總重量的5至100wt％的至少一種乙烯基酰胺單體和0至95wt％的一種或多種乙烯酯單體構(gòu)成；使處理液與制品相接觸，從而賦予制品抗污能力。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中乙烯基酰胺單體選自于N-乙烯基-甲酰胺、N-乙烯基-乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基-乙酰胺，以及它們的組合。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中一種或多種乙烯酯單體選自于乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、癸酸乙烯酯以及它們的組合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于洗滌過程的、含有至少一種乙烯基酰胺聚合物的組合物。該乙烯基酰胺聚合物含有5至100wt％的至少一種乙烯基酰胺單體和0至95wt％的一種或多種乙烯酯單體。本發(fā)明也提供一種清洗制品的方法和一種利用乙烯基酰胺聚合物賦予制品抗污能力的方法。
文檔編號D06M15/333GK1147544SQ96110618
公開日1997年4月16日 申請日期1996年7月10日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月11日
發(fā)明者T·C·柯克, C·施瓦茨, R·J·塔倫特, T·L·派特盧斯基 申請人:羅姆和哈斯公司