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具有亲水剂的硬质表面清洁组合物以及清洁硬质表面的方法技术

技术编号:4624445 阅读:138 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于在水性、或者水性/醇介质中对硬质表面进行清洁或漂洗的组合物,所述组合物包含至少一种有机磷材料,该有机磷材料赋予所述表面对于能够沉积在所述表面上的污染物的抗沉积性和/或抗粘附性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关专利申请的交叉引用本专利申请要求于2007年6月12日提交的美国临时专利申请No.60/943,517的优先权,其全文分别以引用的方式并入本文。
本专利技术涉及一种含有亲水剂的硬质表面清洁组合物、以及用含有亲水剂的硬质表面清洁组合物对硬质表面进行清洁的方法,其中所述硬质表面为(例如)陶瓷、瓷砖、金属、三聚氰胺、福米卡家具塑料贴面、塑料、玻璃、镜子、以及其他工业表面、厨房表面以及浴室表面。更具体而言,本专利技术利用磷酸一元醇酯、二元醇酯、和多元醇酯(例如PEG磷酸酯、PPG磷酸酯、磷酸甘油酯),通过将所述磷酸酯施加于这些表面上来对硬质表面的表面性能进行清洁。另外,本发明还涉及赋予硬质表面长时间的抗粘附性和/或抗沉积性。
技术介绍
洗涤或清洁组合物使得可以清洁工业和家庭的硬质表面。清洁组合物通常含有:表面活性剂;溶剂(例如,醇),其可有助于干燥;多价螯合剂;以及调节pH的碱或酸。表面活性剂通常为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的组合、或者非离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的组合。这些清洁组合物的一个常见的弊端是:当硬质表面干燥时,表面与水的继续接触会导致硬水沉积物的形成。此外,常规的清洁组合物仅清洁表面,而很少会防止之后污染的发生。针对这一问题,专利文献EP A 1 196 527、EP A 1 196 528以及EP A 1 196 523中提出一种方案。这些专利提议在硬质表面上沉积足<br>够量的含有水溶性两性有机共聚物的清洁组合物来使该表面具有吸-->附性或使表面的亲水性得以改善,其中该共聚物衍生自阳离子单体和阴离子或潜在的阴离子单体。在这之后,在经处理的表面与水滴之间获得尽可能小的接触角,从而确保在处理之后水保持在经处理的表面周围。美国专利申请公开No.2006/0217286(其内容以引用方式并入本文)披露了用于在水性、或者水性/醇介质中对硬质表面进行清洁或漂洗的组合物,该组合物包含至少一种聚甜菜碱以赋予所述表面对于能够沉积在所述表面上的污染物的抗沉积性和/或抗粘附性。可以用许多不同的方法来改变表面能(亲水性/疏水性),从而改变给定材料的粘附性能。例如,化学处理(如对聚乙烯和聚丙烯的表面进行等离子或臭氧处理,以提高亲水性)或物理化学处理(如,将表面活性剂分子附着在疏水性表面上)可以使它们变成亲水性的。此外,也采用将聚合物附着在表面上来改变表面性能。一个具体的例子是聚环氧乙烷(PEG)的吸附。在所有情况下,均将特定的化学基团连接到最初的表面。这些化学基团改变了表面能,由此改变了粘附性能和/或其他表面性能,例如积垢或滑脱(slip)的倾向。上述处理剂的两个主要缺点是:耐久性差和/或它们很昂贵/技术复杂。前者的一个例子是表面活性剂。在用(例如)水漂洗时,它们很容易被从表面上洗去。后者的一个例子是等离子或臭氧处理。此外,对于有些应用来说,至今尚未找到满意的解决方案。诸如(例如)聚烯烃聚合物之类的低表面能的材料具有疏水性表面。在一些应用中,这类材料的疏水性能不合需要,而将低表面能基材亲水化的方法(包括使用表面活性剂处理和/或高能处理)是已知的。这些方法都有很大的局限性。表面活性剂处理剂在经处理的基材与水接触时往往会被洗掉,而通过高能处理赋予经处理的基材的表面的电荷则往往会消失,特别是在热塑性聚合物基材的情况下更是如此。因此,这种用表面活性剂处理过的基材和高能处理后的基材所具有的亲水性往往表现出有限的耐久性。此外,暴露于水时从处理过的基材上漂洗掉的表面活性剂会改变水的性质(如,降低表面张力),这可能也是不可取的。-->有利的是提供这样的用于硬质表面的清洁组合物,其赋予硬质表面改善的抗沉积性和/或抗粘附性,特别是抗污染物沉积性和抗污染物粘附性。还有利的是提供这样的用于硬质表面的清洁组合物,其预防或使硬水沉积物、皂垢、和其他矿物质沉积物最少化。因此,需要更耐久的亲水性低表面能硬质基材。附图简要说明图1示出了用市售牙膏进行刷拭、然后用绿茶(左)和红茶(右)进行染色、随后再次用市售牙膏进行刷拭后的蛋壳的照片。图2示出了用市售牙膏加20%的PEG400磷酸酯(聚乙二醇400磷酸酯)进行刷拭、然后用绿茶(左)和红茶(右)进行染色、随后再次用市售牙膏加20%的PEG400磷酸酯进行刷拭后的蛋壳的照片。图3示出了用市售牙膏加20%的SDS进行刷拭、然后用绿茶(左)和红茶(右)进行染色、随后再次用市售牙膏加20%的SDS进行刷拭后的蛋壳的照片。图4示出了用市售牙膏加20%的PEG1000磷酸酯进行刷拭、然后用绿茶(左)和红茶(右)进行染色、随后再次用市售牙膏加20%的PEG1000磷酸酯进行刷拭后的蛋壳的照片。图5示出了纯净去离子水下的CaCO3晶体上的十六烷液滴。图6示出了1重量%的PEG1000磷酸酯下的CaCO3晶体上的十六烷液滴,该CaCO3晶体经PEG1000磷酸酯在CaCO3晶体上进行预处理,该图示出PEG1000磷酸酯吸附到CaCO3晶体上增大了十六烷在水下的CaCO3上的接触角。图7标示出了图5的接触角。图8标示出了图6的接触角。专利技术概述在第一个方面,本专利技术涉及一种用于在水性、或者水性/醇介质中对硬质表面进行清洁的组合物,该组合物包含至少一种表面活性剂以及至少一种磷酸一元醇酯、二元醇酯、和多元醇酯(例如PEG磷-->酸酯、PPG磷酸酯、磷酸甘油酯)。为了达到本说明书的目的,用于清洁的组合物包括用于清洁的组合物以及用于漂洗的组合物。更具体而言,在第一个方面,本专利技术涉及一种硬质表面清洁组合物,其包含:(a)表面活性剂;以及(b)亲水剂,其包含:(b)(I)有机磷材料(organophosphorus material),其选自:(b)(I)(1)符合结构(I)的有机磷化合物:其中:各R1和各R2独立地不存在或为O,条件是R1和R2中的至少一个为O,各R3独立地为亚烷基氧基、多(亚烷基氧基),所述亚烷基氧基、多(亚烷基氧基)可以任选地在该亚烷基氧基或多(亚烷基氧基)的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、芳基、或芳氧基取代,R5和各R4独立地不存在、或为亚烷基氧基、多(亚烷基氧基),所述亚烷基氧基、多(亚烷基氧基)可以任选地在该亚烷基氧基或多(亚烷基氧基)的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经亲水化的制品,包括: (a)具有疏水性硬质表面的基材;以及 (b)亲水化层,其设置在所述基材的所述疏水性表面的至少一部分上,该层包含: (b)(Ⅰ)有机磷材料,其选自: (b)(Ⅰ)(1)符合结构(Ⅰ)的有机磷 化合物: *** (Ⅰ) 其中: 各R↑[1]和各R↑[2]独立地不存在或为O,条件是R↑[1]和R↑[2]中的至少一个为O, 各R↑[3]独立地为亚烷基氧基、多(亚烷基氧基),所述亚烷基氧基、多(亚烷基氧基)可以 任选地在该亚烷基氧基或多(亚烷基氧基)的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、芳基、或芳氧基取代, R↑[5]和各R↑[4]独立地不存在、或为亚烷基氧基、多(亚烷基氧基),所述亚烷基氧基、多(亚烷基氧基)可以任选地在该 亚烷基氧基或多(亚烷基氧基)的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、芳基、或芳氧基取代, R↑[6]、R↑[8]、和各R↑[7]分别独立地为H、或(C↓[1]-C↓[30])烃、或-POR↑[9]R↑[10],所述的烃 可以任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷基、烯基、或芳基取代,和/或在一个或多个位点处插入O、N、或S杂原子, R↑[9]和R↑[10]各自独立地为羟基、烷氧基、芳氧基、或(C↓[1]-C↓[30])烃,所述的烃可以任选地在一个或 多个碳原子上被羟基、氟、烷基、烯基、或芳基取代,和/或在一个或多个位点处插入O、N、或S杂原子,以及 m为1至5的整数, (b)(Ⅰ)(2)符合结构(Ⅰ)的有机磷化合物的盐, (b)(Ⅰ)(3)一种或多种符合结构(Ⅰ)的有 机磷化合物的两分子或多分子的缩合反应产物,以及 (b)(Ⅰ)(4)包含(b)(Ⅰ)(1)、(b)(Ⅰ)(2)和(b)(Ⅰ)(3)所述的化合物、盐、和/或反应产物中的两种或多种的混合物。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-6-12 60/943,5171.一种经亲水化的制品,包括:
(a)具有疏水性硬质表面的基材;以及
(b)亲水化层,其设置在所述基材的所述疏水性表面的至少一部
分上,该层包含:
(b)(I)有机磷材料,其选自:
(b)(I)(1)符合结构(I)的有机磷化合物:
其中:
各R1和各R2独立地不存在或为O,条件是R1和R2中的至
少一个为O,
各R3独立地为亚烷基氧基、多(亚烷基氧基),所述亚烷基氧
基、多(亚烷基氧基)可以任选地在该亚烷基氧基或多(亚烷基氧基)
的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、
芳基、或芳氧基取代,
R5和各R4独立地不存在、或为亚烷基氧基、多(亚烷基氧基),
所述亚烷基氧基、多(亚烷基氧基)可以任选地在该亚烷基氧基或
多(亚烷基氧基)的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、
烷氧基、烯基、芳基、或芳氧基取代,
R6、R8、和各R7分别独立地为H、或(C1-C30)烃、或-POR9R10,
所述的烃可以任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷基、
烯基、或芳基取代,和/或在一个或多个位点处插入O、N、或S
杂原子,
R9和R10各自独立地为羟基、烷氧基、芳氧基、或(C1-C30)
烃,所述的烃可以任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷
基、烯基、或芳基取代,和/或在一个或多个位点处插入O、N、
或S杂原子,以及
m为1至5的整数,
(b)(I)(2)符合结构(I)的有机磷化合物的盐,
(b)(I)(3)一种或多种符合结构(I)的有机磷化合物的两分
子或多分子的缩合反应产物,以及
(b)(I)(4)包含(b)(I)(1)、(b)(I)(2)和(b)(I)(3)所述的化合物、盐、
和/或反应产物中的两种或多种的混合物。
2.权利要求1所述的经亲水化的制品,所述层还包含:
(b)(II)乙烯醇材料,所述乙烯醇材料选自:
(b)(II)(1)包含符合结构(I-a)的单体单元的聚合物:
(b)(II)(2)聚合物(b)(II)(1)的盐;
(b)(II)(3)一种或多种聚合物(b)(II)(1)的两分子或多分子的
反应产物;以及
(b)(II)(4)包含(b)(II)(1)、(b)(II)(2)和(b)(II)(3)所述的聚合物、
盐、和/或反应产物中的两种或多种的混合物。
3.权利要求1所述的制品,所述层还包含表面活性剂。
4.一种使具有疏水性表面的基材亲水化的方法,该方法包括用
处理组合物对这种疏水性表面的至少一部分进行处理,从而在所述疏
水性表面的该部分上沉积亲水化层,所述处理组合物包含:
(a)表面活性剂;以及
(b)(I)有机磷材料,其选自:
(b)(I)(1)符合结构(I)的有机磷化合物:
其中:
各R1和各R2独立地不存在或为O,条件是R1和R2中的至
少一个为O,
各R3独立地为亚烷基氧基、多(亚烷基氧基),所述亚烷基氧
基、多(亚烷基氧基)可以任选地在该亚烷基氧基或多(亚烷基氧基)
的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、
芳基、或芳氧基取代,
R5和各R4独立地不存在、或为亚烷基氧基、多(亚烷基氧基),
所述亚烷基氧基、多(亚烷基氧基)可以任选地在该亚烷基氧基或
多(亚烷基氧基)的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、
烷氧基、烯基、芳基、或芳氧基取代,
R6、R8、和各R7分别独立地为H、或(C1-C30)烃、或-POR9R10,
所述的烃可以任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷基、
烯基、或芳基取代,和/或在一个或多个位点处插入O、N、或S
杂原子,
R9和R10各自独立地为羟基、烷氧基、芳氧基、或(C1-C30)
烃,所述的烃可以任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷
基、烯基、或芳基取代,和/或在一个或多个位点处插入O、N、
或S杂原子,以及
m为1至5的整数,
(b)(I)(2)符合结构(I)的有机磷化合物的盐,
(b)(I)(3)一种或多种符合结构(I)的有机磷化合物的两分
子或多分子的缩合反应产物,以及
(b)(I)(4)包含(b)(I)(1)、(b)(I)(2)和(b)(I)(3)所述的化合物、盐、
和/或反应产物中的两种或多种的混合物。
5.权利要求4所述的方法,其中所述处理组合物还包含:
(b)(II)乙烯醇材料,所述乙烯醇材料选自:
(b)(II)(1)包含符合结构(I-a)的单体单元的聚合物:
(b)(II)(2)聚合物(b)(II)(1)的盐;
(b)(II)(3)一种或多种聚合物(b)(II)(1)的两分子或多分子的
反应产物;以及
(b)(II)(4)包含(b)(II)(1)、(b)(II)(2)和(b)(II)(3)所述的聚合物、
盐、和/或反应产物中的两种或多种的混合物。
6.权利要求1所述的制品,所述层还包含表面活性剂。
7.一种用于在水性、或者水性/醇介质中对硬质表面进行清洁的
组合物,所述组合物包含:
(a)至少一种表面活性剂;以及
(b)(I)有机磷材料,其选自:
(b)(I)(1)符合结构(I)的有机磷化合物:
其中:
各R1和各R2独立地不存在或为O,条件是R1和R2中的至
少一个为O,
各R3独立地为亚烷基氧基、多(亚烷基氧基),所述亚烷基氧
基、多(亚烷基氧基)可以任选地在该亚烷基氧基或多(亚烷基氧基)
的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、
芳基、或芳氧基取代,
R5和各R4独立地不存在、或为亚烷基氧基、多(亚烷基氧基),
所述亚烷基氧基、多(亚烷基氧基)可以任选地在该亚烷基氧基或
多(亚烷基氧基)的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、
烷氧基、烯基、芳基、或芳氧基取代,
R6、R8、和各R7分别独立地为H、或(C1-C30)烃、或-POR9R10,
所述的烃可以任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷基、
烯基、或芳基取代,和/或在一个或多个位点处插入O、N、或S
杂原子,
R9和R10各自独立地为羟基、烷氧基、芳氧基、或(C1-C30)
烃,所述的烃可以任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷
基、烯基、或芳基取代,和/或在一个或多个位点处插入O、N、
或S杂原子,以及
m为1至5的整数,
(b)(I)(2)符合结构(I)的有机磷化合物的盐,
(b)(I)(3)一种或多种符合结构(I)的有机磷化合物的两分
子或多分子的缩合反应产物,以及
(b)(I)(4)包含(b)(I)(1)、(b)(I)(2)和(b)(I)(3)所述的化合物、盐、
和/或反应产物中的两种或多种的混合物。
8.权利要求7所述的组合物,其中所述有机磷材料为所述组合
物的重量的0.001%至10%。
9.权利要求7所述的组合物,其中所述至少一种表面活性剂为
所述组合物的重量的0.005%至60%,优选0.5%至40%。
10.权利要求7所述的组合物,还包含选自如下物质中的至少一
种添加剂:螯合剂、多价螯合剂或防垢剂、无机洗涤助剂(助洗剂)、
漂白剂、填料、漂白催化剂、影响pH的试剂、能够控制混合物的粘
度和/或泡沫的稳定性的聚合物、水溶助剂、水合剂或保湿剂、抗微生
物剂或消毒剂、具有清洁或去垢活性的溶剂、工业清洁剂、具有弱清
洁效果的水溶性有机溶剂、共溶剂、消泡剂、磨料、酶、香料、着色
剂、或者金属腐蚀抑制剂。
11.权利要求7所述的组合物,所述组合物用于对由陶瓷、玻璃、
金属、合成树脂或塑料制成的硬质表面进行清洁或漂洗。
12.权利要求7所述的组合物,其用于家庭应用,用于对浴室、
厨房、由油毡、瓷砖或水泥制成的地板、抽水马桶、窗户或镜子、或
餐具进行手工或机器清洁或漂洗。
13.权利要求7所述的组合物,其用于工业或公共应用,用于对
反应器、不锈钢刀片、水槽、罐、餐具、建筑物的内或外表面、包括
公寓建筑物在内的建筑物的窗户、或瓶子进行清洁或漂洗。
14.权利要求7所述的组合物,其中其pH至少为7.5,并且包
含0.001重量%至5重量%的所述有机磷材料。
15.权利要求7所述的组合物,其中其pH至少为7.5,并且包
含0.005重量%至2重量%的所述有机磷材料。
16.权利要求7所述的组合物,还包含选自如下物质中的至少一
种添加剂:多价螯合剂或防垢剂、阳离子抗微生物剂或消毒剂、表面
活性剂、pH调节剂、水、清洁或去垢用有机溶剂、共溶剂、具有弱清
洁效果的水溶性有机溶剂、漂白剂和香料。
17.权利要求7所述的组合物,其旨在用于清洁厨房,所述组合
物包含:
0.001重量%至1重量%的有机磷材料,
1重量%至10重量%的溶剂,尤其为异丙醇,
1重量%至5重量%的清洁或去垢用溶剂,尤其为丁氧基丙醇,
0重量%至2重量%的单乙醇胺,
0重量%至10重量%的至少一种非阳离子表面活性剂,优选为两性
表面活性剂或非离子表面活性剂,
0重量%至1重量%的至少一种具有消毒性能的阳离子表面活性剂,
表面活性剂的总量为1重量%至50重量%,
0重量%至2重量%的二羧酸作为防垢剂,
0重量%至5重量%的漂白剂,以及
70重量%至98重量%的水。
18.权利要求17所述的组合物,包含0重量%至1重量%的至少
一种具有消毒性能的阳离子表面活性剂,所述至少一种具有消毒性能的
阳离子表面活性剂包括(N-烷基)二甲基(乙基苄基)氯化铵和(N-烷基)二
甲基苄基氯化铵的混合物。
19.权利要求17所述的组合物,其pH为7.5至13。
20.权利要求17所述的组合物,其pH为8至12。
21.权利要求7所述的组合物,其pH低于5,并且包含无机或
有机酸性试剂、以及占所述组合物重量的0.001%至5%的有机磷材
料。
22.权利要求7所述的组合物,其pH低于5,并且包含无机或
有机酸性试剂、以及占所述组合物重量的0.01%至2%的有机磷材料。
23.权利要求7所述的组合物,还包含选自如下物质中的至少一
种添加剂:非离子表面活性剂、两性表面活性剂、两性离子表面活性
剂、或阴离子表面活性剂或它们的混合物、阳离子抗微生物剂或消毒
剂、增稠剂、漂白剂、水、溶剂、香料或磨料。
24.权利要求7所述的组合物,其旨在用于清洁抽水马桶,所述
组合物包含:
0.05重量%至5重量%的有机磷材料,
0.1重量%至约40重量%的至少一种酸性清洁剂,
0.5重量%至10重量%的至少一种表面活性剂,
可任选的0.1重量%至2重量%的至少一种具有消毒性能的阳离子
表面活性剂,
可任选的0.1重量%至3重量%的至少一种增稠剂,
可任选的1重量%至10重量%的至少一种漂白剂,
可任选的防腐剂、着色剂、香料或磨料,以及
50重量%至95重量%的水,并且
所述组合物的pH为0.5至4。
25.权利要求24所述的组合物,其pH最高为5。
26.权利要求7所述的组合物,其旨在用于清洁抽水马桶,所述
组合物包含:
0.01重量%至2重量%的有机磷材料,
0.5重量%至约15重量%的至少一种酸性清洁剂,
0.5重量%至10重量%的至少一种阴离子表面活性剂或非离子表面
活性剂,
可任选的0.1重量%至2重量%的(N-烷基)二甲基(乙基苄基)氯化铵
以及(N-烷基)二甲基苄基氯化铵的混合物,
可任选的0.1重量%至3重量%的至少一种树胶,
可任选的1重量%至10重量%的至少一种漂白剂,
可任选的防腐剂、着色剂、香料或磨料,以及
50重量%至95重量%的水,并且
所述组合物的pH最高为5。
27.权利要求7所述的组合物,其中所述组合物用于清洁窗户,
其包含:
0.001重量%至10重量%的至少一种聚甜菜碱(B),
0.005重量%至20重量%的至少一种非离子表面活性剂和/或阴离子
表面活性剂,
0重量%至10重量%的至少一种两性表面活性剂,
水,
0重量%至30重量%的至少一种溶剂,并且
所述组合物的pH为6至11。
28.权利要求27所述的组合物,其中所述溶剂包括醇。
29.权利要求7所述的组合物,其中所述组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员:托比亚斯约翰内斯菲特雷尔劳伦斯艾伦霍夫罗伯特李里尔森
申请(专利权)人:罗迪亚公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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