ES1263125U - Composicion antiespumante - Google Patents

Abstract

Composición antiespumante, caracterizada porque comprende 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo y un componente activo seleccionado del grupo formado por etilen-bis-estearamida, ceras polietilénicas, estearatos metálicos, sílices, compuestos de órganosilicio, y mezclas de los mismos.

Description

DESCRIPCIÓN

Composición antiespumante

Sector de la técnica.

La presente invención está relacionada con composiciones antiespumantes.

Estado de la técnica anterior.

Un antiespumante es un aditivo químico que reduce e impide la formación de espuma en composiciones que intervienen en procesos, generalmente, industriales. También existen medicamentos cuya función es la de reducir la formación de gases en el sistema gastrointestinal. Otra aplicación de los antiespumantes se encuentra en el control de la espuma en los procesos de lavado domésticos e industriales.

La presencia de espuma en procesos industriales genera problemas serios, tanto durante el proceso, como en los productos acabados, por ejemplo, defectos superficiales en los recubrimientos, o dificultad en el llenado de los envases.

Un antiespumante efectivo debe cumplir cuatro requisitos básicos: tiene que permanecer insoluble en el medio espumante bajo las condiciones de proceso, tiene que presentar una tensión superficial inferior a la del medio espumante, tiene que ser dispersado rápidamente en el medio espumante, y tiene que ser químicamente inerte.

Así, el antiespumante es insoluble en el medio espumante y posee propiedades que actúan sobre la tensión superficial. De este modo, el antiespumante presenta afinidad por la superficie aire-líquido en donde desestabiliza las lamelas de la espuma, causando la ruptura de las burbujas de aire y el colapso de la espuma.

En la actualidad existe una gran variedad de antiespumantes. Entre otras clasificaciones, se pueden clasificar en función de su composición o del sector de aplicación.

Los antiespumantes pueden contener los siguientes activos en la composición: siliconas, ceras, aceite mineral, aceite vegetal, aceite-éster, aductos de óxido de etileno y óxido de propileno, sílice, poliacrilatos, y mezclas de los mismos. Los antiespumantes se emplean en el sector alimentario (por ejemplo, en la fabricación de azúcar, patatas fritas), y en aplicaciones técnicas como en pinturas decorativas, pinturas industriales, barnices, tintas, adhesivos, extracción de metales, minería, petróleo, gas, aditivos para la construcción, fabricación de celulosa, y fabricación de papel, entre otras.

Los antiespumantes basados en aceite mineral son los más empleados en la actualidad en la formulación de pinturas, tanto decorativas como industriales, y en adhesivos. Dicho empleo se justifica por el menor coste de las materias primas derivadas del petróleo, en comparación con otros aceites como los aceites de origen vegetal o los ésteres de ácidos orgánicos con alcoholes de cadena hidrocarbonada más o menos larga.

Los antiespumantes basados en aceite, sea mineral, vegetal o éster, generalmente se encuentran acompañados de otros productos activos como, por ejemplo, ceras, como la etilen-bis-estearamida, sílices, como por ejemplo la sílice hidrofobada, y siliconas. Dichos antiespumantes pueden ser una fase oleosa i estar en forma de emulsión O/W o W/O, de modo que la forma física de la composición se adapta para que el antiespumante sea lo más efectivo posible.

En el estado de la técnica se han descrito numerosas composiciones antiespumantes.

En la solicitud de patente europea EP-A-0531713 se describen antiespumantes a base de emulsiones del tipo W/O, cuya fase oleosa contiene un alcohol con al menos12 átomos de carbono, ésteres de ácidos grasos a partir de alcoholes con al menos 22 átomos de carbono, y ácidos carboxílicos con 1 a 36 átomos de carbono, o ésteres de ácidos grasos de ácidos carboxílicos con 12 a 22 átomos de carbono con alcoholes mono- a trivalentes con 1 a 18 átomos de carbono, un hidrocarburo con un punto de ebullición por encima de 200 °C, o bien ácidos grasos con 12 a 22 átomos de carbono en combinación con ésteres de poliglicerina, que son obtenibles mediante un esterificado, al menos al 20%, de mezclas de poliglicerina con al menos un ácido graso con 12 a 36 átomos de carbono, estabilizadas con ayuda de un emulsionante hidrosoluble.

En la solicitud de patente europea EP-A-0640674 se describe un adhesivo en dispersión acuosa a base de una dispersión de un copolímero que comprende ácido silícico hidrófobo como antiespumante.

En la solicitud de patente internacional WO-A-97/00942 se describen composiciones antiespumantes para fermentación, que es excelente tanto en el efecto de desintegración de espuma como en el efecto de inhibición de espuma y no afecte negativamente a la producción por fermentación, usando a) un producto de reacción entre el óxido de etileno y el óxido de propileno con una mezcla de un aceite o grasa y un polialcohol y b) un compuesto seleccionado de entre en grupo constituido por ácidos grasos, alcoholes, éteres polialcohólicos de polioxialquileno, éteres alquílicos de polioxialquileno, ásteres de ácido graso de polioxialquileno, ásteres de ácido graso de éteres alquílicos de polioxialquileno y polímeros de polioxialquileno.

En la solicitud de patente internacional WO-A-02/13940 se describen composiciones antiespumantes para composiciones basadas en agua que comprenden un compuesto de organosilicona y un producto de reacción entre la epiclorhidrina y un polímero de bloque de óxido de etileno y óxido de propileno.

En la solicitud de patente europea EP-A-1479740 se describe una composición de tinta que comprende un agente antiespumante para evitar la espumación de la tinta durante la etapa de impresión, en donde como agente antiespumante se pueden usar compuestos de silicona, o compuestos acetilénicos, o, ventajosamente, sustancias grasas naturales tales como aceites vegetales o grasas animales.

En la solicitud de patente internacional WO-A-2004/065318 se describen aditivos para composiciones hidráulicas que contienen cemento, entre los cuales se encuentra un antiespumante que comprende agentes antiespumantes basados en (1) un alcohol inferior, (2) silicona, (3) aceites minerales, (4) fosfatos de trialquilo, (5) ácidos grasos o ásteres grasos, y (6) polioxialquileno.

En la solicitud de patente internacional WO-A-2010/138048 se describe una tinta magnetizable que comprende aditivos, tales como ceras y/o agente antiespumante, en donde las ceras pueden comprender cualquiera de un grupo que comprende: carnauba, parafina, polietileno, polipropileno, silicona, poliamida, etileno-acetato de vinilo, etilenoacetato de butilo, etileno-ácido acrílico y politetrafluoroetileno, y el agente antiespumante puede comprender poliglicol, aceite de parafina, polisiloxanos, sílice hidrófoba, silicona o aceite de parafina.

En la solicitud de patente internacional WO-A-2014/111292 se describen composiciones de recubrimiento a base de dispersión acrílica que comprenden antiespumantes orgánicos tales como aceites minerales, aceite de silicona y antiespumantes a base de sílice.

En la solicitud de patente internacional WO-A-2015/119771 se describe una composición antiespumante que se usa en operaciones de lavado de pasta sin blanquear en plantas de celulosa, que comprende como principio activo una organo-silicona que opcionalmente incorpora cargas tales como sílice hidrófoba.

En la solicitud de patente internacional WO-A-2015/148226 se describen composiciones antiespumantes que se pueden usar para tratar pasta de papel o licor negro en el procesamiento de pasta de papel, o se usan para tratar aguas de proceso en procesos de fabricación de pasta de papel y papel. Dichas composiciones comprenden un componente organofosforado, una sílice tratada con silano, y un tensioactivo que es aniónico o no iónico, y opcionalmente, agua o un líquido acuoso, y están exentas de aceite de silicona y/o libres de ceras de alto peso molecular.

Por ello, a pesar de las diferentes alternativas descritas hasta la fecha, subsiste la necesidad de disponer de una composición antiespumante que sea polivalente, de modo que pueda formularse de formas distintas y que sea efectiva en diferentes medios.

Objeto de la invención.

El objeto de la presente invención es una composición antiespumante.

Descripción detallada de la invención.

El objeto de la presente invención es una composición antiespumante que comprende 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo y un componente activo seleccionado del grupo formado por etilen-bis-estearamida, ceras polietilénicas, estearatos metálicos, sílices, compuestos de órganosilicio, y mezclas de los mismos.

Los autores de la presente invención han desarrollado una composición antiespumante que, sorprendentemente, presenta una buena versatilidad en la formulación y una alta eficacia en medios diferentes. La composición puede ser una composición oleosa o una emulsión del tipo O/W o W/O.

A lo largo de la presente descripción, a no ser que se especifique lo contrario, las concentraciones expresadas como porcentajes se refieren siempre al porcentaje peso/peso (p/p), es decir, gramos de un determinado componente por cada 100 g de composición, y los porcentajes de los diferentes componentes de una composición se ajusta de forma que la suma de los mismos es 100%. El término “aproximadamente” se refiere a una desviación de más/menos 10%, preferiblemente más/menos 5%.

Los rangos que figuran en esta descripción incluyen en todos los casos los extremos y los valores intermedios.

En la presente descripción, así como en las reivindicaciones, las formas singular “un”, “una” y “el” o “la” incluyen la referencia en plural a menos que el contexto indique claramente lo contrario.

Aceite de tipo éster

La composición de la invención comprende 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo (CHDIN) como aceite de tipo éster.

La preparación de dicho compuesto se encuentra descrita, por ejemplo, en la solicitud de patente internacional WO-A-99/32427.

Dicho compuesto también se encuentra disponible comercialmente bajo la denominación HEXAMOLL® DINCH (BASF).

El contenido de CHDIN en la composición antiespumante de la invención se encuentra comprendido entre el 10% y el 99% en peso, preferiblemente entre el 15% y el 95% en peso, sobre el peso total de la composición. En una realización preferida se encuentra entre el 80% y el 97% en peso, y más preferiblemente entre el 85% y el 95% en peso, sobre el peso total de la composición. En otra realización preferida se encuentra comprendido entre el 10% y el 20% en peso, sobre el peso total de la composición. En otra realización preferida, se encuentra comprendido entre el 40% y el 60% en peso, sobre el peso total de la composición.

Agentes antiespumantes

La composición de la invención comprende el aceite de tipo éster CHDIN y al menos un componente activo seleccionado del grupo formado por etilen-bis-estearamida (EBS), cera polietilénica, estearatos metálicos, sílices, compuestos de órganosilicio, y mezclas de los mismos.

Etilen-bis-estearamida

La etilen-bis-estearamida es un compuesto orgánico de fórmula (CH²NHC(O)C¹⁷H³⁵)², que proviene de la reacción entre el ácido esteárico y la etilendiamina. Se trata de un sólido céreo blanco que se presenta generalmente en forma de polvo o perlas.

Este producto se encuentra disponible comercialmente a través de, por ejemplo, las compañías Chemceed, Undesa o Deurex.

En una realización preferida la composición comprende EBS.

En el caso de que la composición de la invención comprenda EBS, el contenido de EBS en la composición antiespumante de la invención se encuentra generalmente comprendido entre el 0,1% en peso y el 15% en peso sobre el peso total de la composición, preferiblemente entre el 0,5% y el 10%, más preferiblemente entre el 1% y el 8%, y más preferiblemente entre el 2% y el 6% en peso sobre el peso total de la composición.

Ceras polietilénicas

La cera polietilénica es un producto que se puede obtener por polimerización del etileno a alta presión, mediante el método de Ziegler-Natta, o por degradación térmica del polietileno. Se puede encontrar comercialmente en forma sólida, esto es, en forma de polvo, gránulos, o micronizada, y en forma líquida como dispersión o emulsión. También se pueden emplear en forma oxidada, que se puede obtener por oxidación mediante oxígeno de la cera.

Este producto se encuentra disponible comercialmente a través de compañías como, por ejemplo, Repsol, Struktol, o Proquinat.

En una realización preferida la composición antiespumante comprende una cera polietilénica.

En el caso de que la composición de la invención comprenda cera polietilénica, el contenido de la misma se encuentra generalmente comprendido entre el 0,1% en peso y el 15% en peso sobre el peso total de la composición, preferiblemente entre el 0,5% y el 10%, más preferiblemente entre el 1% y el 8%, y más preferiblemente entre el 2% y el 6% en peso sobre el peso total de la composición.

Estearatos metálicos

Un estearato metálico es la sal resultante de tratar el ácido esteárico con un óxido o un hidróxido metálico, preferiblemente el metal se selecciona del grupo de los siguientes cationes: calcio, magnesio, zinc, aluminio, y mezclas de los mismos, y más preferiblemente se emplea estearato de zinc.

En el contexto de la invención el térmico “ácido esteárico” se refiere al concepto de ácido esteárico industrial, que comprende ácido esteárico, como mezclas de ácido esteárico y ácido palmítico en diferentes proporciones. En el caso de que el ácido esteárico industrial provenga de sebo hidrogenado, la distribución de la cadena hidrocarbonada es entre el 61% y el 71% de ácido esteárico (C¹⁸) y entre el 24% y el 32% de ácido palmítico (C¹⁶). En el caso de que el ácido esteárico industrial provenga de aceite de palma, la distribución de la cadena hidrocarbonada es entre el 49% y el 56% de ácido esteárico (C¹⁸) y entre el 43% y el 50% de ácido palmítico (Cíe). Por procesos industriales de enriquecimiento (por ejemplo, mediante destilación o precipitación fraccionada), también se puede obtener un ácido esteárico industrial que contenga entre el 83% y el 94% de ácido esteárico (C¹⁸) y entre el 3% y el 14% de ácido palmítico (C^), o entre el 26% y el 38% de ácido esteárico (C¹⁸) y entre el 59% y el 72% de ácido palmítico (C^). Dichos ácidos industriales vienen acompañados de pequeños porcentajes de ácidos grasos de cadenas más cortas (C¹²-C¹⁴) o más largas (C²⁰-C²²). Preferiblemente se emplea un ácido esteárico industrial cuya distribución de la cadena hidrocarbonada se encuentra comprendida entre el 61% y el 71% de ácido esteárico (C¹⁸) y entre el 24% y el 32% de ácido palmítico (C^), o entre el 49% y el 56% de ácido esteárico (C¹⁸) y entre el 43% y el 50% de ácido palmítico (C^).

Los estearatos metálicos se encuentran disponibles comercialmente a través de, por ejemplo, las compañías Hebron, Struktol, o Faci.

En una realización preferida, la composición antiespumante comprende un estearato metálico. En una realización más preferida, la composición antiespumante comprende un estearato metálico, en combinación con una cera seleccionada de entre etilen-bis estearamida y cera polietilénica.

En el caso de que la composición de la invención comprenda un estearato metálico, el contenido del mismo se encuentra generalmente comprendido entre el 0,1% en peso y el 10% en peso sobre el peso total de la composición, preferiblemente entre el 0,2% y el 8%, más preferiblemente entre el 0,4% y el 4%, y más preferiblemente entre el 0,5% y el 2% en peso sobre el peso total de la composición.

Sílices

La sílice es el dióxido de silicio que se puede emplear en forma de sílice no tratada o en forma de sílice hidrofobada.

La sílice no tratada se puede encontrar comercialmente a través de compañías como, por ejemplo, Evonik.

La sílice hidrofobada es una forma de dióxido de silicio que comprende grupos hidrofóbicos unidos químicamente a la superficie. Los grupos hidrofóbicos son, generalmente, una cadena de alquil o polimetilsiloxano.

La sílice hidrofobada puede ser precipitada o pirogénica.

La sílice precipitada es una forma amorfa de sílice, en forma de polvo. Se obtiene por precipitación de una solución que contiene silicatos. La reacción se inicia con el tratamiento de una solución neutra de un silicato con un ácido mineral.

La sílice pirogénica es producida en una llama, consiste en gotas microscópicas de sílice amorfa fusionadas en partículas secundarias tridimensionales ramificadas, en forma de cadena, que se aglomeran en forma de partículas ternarias. El polvo resultante presenta una densidad aparente extremadamente baja y una elevada área superficial.

Ambos tipos se encuentran comercialmente disponibles a través de compañías como, por ejemplo, Evonik o Grace.

En una realización preferida, la composición antiespumante comprende sílice. En una realización más preferida, la composición antiespumante de la invención comprende sílice hidrofobada. En otra realización preferida, la composición antiespumante comprende sílice en combinación con una cera seleccionada de entre etilen-bis estearamida y cera polietilénica. En otra realización preferida, la composición antiespumante comprende sílice en combinación con estearato metálico, y una cera seleccionada de entre etilen-bis estearamida y cera polietilénica.

En el caso de que la composición de la invención comprenda sílice, se encuentra generalmente comprendido entre el 0,01% en peso y el 15% en peso sobre el peso total de la composición, preferiblemente entre el 0,5% y el 10%, más preferiblemente entre el 1% y el 8%, y más preferiblemente entre el 2% y el 6% en peso sobre el peso total de la composición.

Compuestos de órganosilicio

Los compuestos de órganosilicio son compuestos derivados de silicio. Entre los compuestos de órgano silicio se encuentran polidimetilsiloxanos, fluorosiliconas y glicoles de silicona.

El polimetilsiloxano es un polímero lineal de dimetilsiloxano, y pertenece al grupo de los compuestos de organosilicio. Se obtiene por hidrólisis de SiMe²Ül², que genera un polímero terminado en dos grupos silanol -SiMe²ÜH, que generalmente se cierran con cloruro de trimetilsilillo. El polímero se puede producir en una gran variedad de viscosidades.

Los polidimetilsiloxanos pueden obtenerse comercialmente a través de compañías como, por ejemplo, Dow, Wacker o Elkem.

Las fluorosiliconas son derivados fluorados de un polímero lineal de dimetilsiloxano. La preparación de dichos productos se encuentra descrita en el estado de la técnica, por ejemplo, en la patente norteamericana US5454979. Así, por ejemplo, las fluorosiliconas se pueden sintetizar por hidrólisis de fluoroalquilmetildiclorosilano.

Los glicoles de silicona son productos que comprenden cadenas de polioxialquileno unidas a un polimetilsiloxano. También son conocidos como poliéteres de silicona o copolioles de dimeticona.

Los glicoles de silicona pueden obtenerse comercialmente a través de compañías como, por ejemplo, Evonik, Dow, o Momentive.

En una realización preferida, la composición de la invención comprende un compuesto de órganosilicio seleccionado del grupo formado por polidimetilsiloxanos, fluorosiliconas, glicoles de silicona, y mezclas de los mismos. En una realización más preferida, la composición antiespumante comprende un compuesto de órganosilicio en combinación con sílice, estearato metálico, y una cera seleccionada de entre etilen-bis estearamida y cera polietilénica.

En el caso de que la composición de la invención comprenda un compuesto de organosilicio, preferiblemente seleccionado del grupo formado por polidimetilsiloxanos, fluorosiliconas, glicoles de silicona, y mezclas de los mismos, éste se encuentra generalmente comprendido entre el 0,01% en peso y el 15% en peso sobre el peso total de la composición, preferiblemente entre el 0,05% y el 10%, más preferiblemente entre el 0,1% y el 8%, y más preferiblemente entre el 0,2% y el 6% en peso sobre el peso total de la composición.

Otros componentes

La composición antiespumante de la invención puede comprender otros componentes como, por ejemplo, tensioactivos, conservantes, y mezclas de los mismos.

En una realización preferida, la composición antiespumante comprende un tensioactivo. En otra realización preferida, la composición antiespumante comprende un tensioactivo y un conservante.

Tensioactivos

Los tensioactivos se emplean generalmente como emulsionantes. Los tensioactivos pueden ser aniónicos, catiónicos, no iónicos, o anfotéricos, tal como se describe en, por ejemplo, X.

Domingo, A guide to the surfactants world, Proa, Barcelona, 1995. Preferiblemente se emplean tensioactivos no iónicos.

Los tensioactivos no iónicos no tienen carga alguna en la molécula, pero se solubilizan en agua gracias a la presencia de grupos polares, como son las unidades de óxido de etileno, que comprenden. Los tensioactivos aniónicos, por el contrario, en agua se disocian en un anión que presenta propiedades tensioactivas, y un catión. Los tensioactivos catiónicos que también se disocian en agua en un anión y un catión, siendo este último el que presenta propiedades tensioactivas. Los tensioactivos anfotéricos son compuestos cuyo grupo hidrofílico puede tener una carga positiva, negativa, o ambas en solución acuosa, en función del pH.

Entre los tensioactivos no iónicos que pueden emplearse en la composición antiespumante de la invención se encuentran alcoholes grasos alcoxilados, ácidos grasos alcoxilados, alcanolamidas de ácidos grasos, alcanolamidas de ácidos grasos alcoxiladas, aminas grasas alcoxiladas, ésteres de ácidos grasos y glicerina, ésteres de sorbitan, ésteres alcoxilados de sorbitan, copolímeros de bloque de óxido de etileno y óxido de propileno, y los alcoholes grasos alcoxilados con grupo terminal metilado.

En el contexto de esta invención, el término “alcoxilado” se refiere a etoxilado, propoxilado o butoxilado, en función del óxido de alquileno empleado para la preparación de los compuestos: óxido de etileno, óxido de propileno u óxido de butileno. Alternativamente, los derivados alcoxilados se pueden preparar por reacción con polialquilenglicoles, en lugar de óxido de alquileno.

En una realización preferida, el tensioactivo se selecciona de entre el grupo formado por ésteres de ácidos grasos y PEG y ácidos grasos etoxilados, más preferiblemente de entre el dioleato de PEG400, dioleato de PEG 600, estearato de PEG 12, estearato de glicerina, y mezclas de los mismos.

En una realización preferida el tensioactivo es lecitina, más preferiblemente lecitina de girasol, uno de cuyos componentes es el fosfolípido fosfatidilcolina, un compuesto con propiedades emulsionantes, puesto que comprende una parte lipófila formada por dos cadenas de ácidos grasos, por ejemplo, ácido palmítico y ácido oleico, y una parte hidrófila formada por el ácido fosfatídico y la colina.

Los tensioactivos se encuentran disponibles comercialmente a través de compañías como, por ejemplo, Kao, BASF, Huntsman, Innospec, Croda, y Lasem.

En una realización preferida, la composición antiespumante comprende un tensioactivo.

En el caso de que la composición de la invención comprenda un tensioactivo, el contenido del mismo se encuentra generalmente comprendido entre el 0,1% en peso y el 15% en peso sobre el peso total de la composición, preferiblemente entre el 0,5% y el 10%, más preferiblemente entre el 1% y el 8%, y más preferiblemente entre el 2% y el 6% en peso sobre el peso total de la composición.

Conservantes

La composición antiespumante de la invención puede contener un agente conservante en el caso de que se trate de una emulsión y contenga agua.

Entre los conservantes que se pueden emplear en dicha composición se encuentra clorometilisotiazolinona, metilisotiazolinona, formaldehído, bronopol y mezclas de los mismos. Preferiblemente se emplea una mezcla de clorometilisotiazolinona y metilisotiazolinona.

En el caso de que la composición de la invención comprenda un conservante, el contenido del mismo se encuentra generalmente comprendido entre un 0,05% y un 5% en peso, preferiblemente entre el 0,1% y el 1% en peso, sobre el peso total de la composición.

Composiciones

La composición antiespumante de la invención puede estar en forma oleosa, en forma de emulsión del tipo O/W o en forma de emulsión del tipo W/O. En una realización preferida, la composición antiespumante está en forma oleosa, sustancialmente exenta de agua. En otra realización preferida, composición antiespumante está en forma de emulsión del tipo O/W. En otra realización preferida, composición antiespumante está en forma de emulsión del tipo W/O.

En una realización preferida la composición de la invención comprende 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, EBS, y tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400 o dioleato de PEG 600. En una realización más preferida, la composición de la invención comprende entre el 91% y el 97% en peso de 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, entre el 2% y el 6% en peso de EBS, y entre el 1% y el 3% en peso tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400 o dioleato de PEG 600, en donde el % en peso se refiere al peso total de la composición.

En una realización preferida la composición de la invención comprende 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, cera de polietileno, y tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400 o dioleato de PEG 600. En una realización más preferida, la composición de la invención comprende entre el 91% y el 97% en peso de 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, entre el 2% y el 6% en peso de cera de polietileno, y entre el 1% y el 3% en peso tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400 o dioleato de PEG 600, en donde el % en peso se refiere al peso total de la composición.

En otra realización preferida, la composición de la invención comprende 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, sílice hidrofobada, preferiblemente una mezcla de sílice hidrofobada pirogénica y sílice hidrofobada precipitada, y tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400 o dioleato de PEG 600. En una realización más preferida, la composición antiespumante de la invención comprende entre el 81% y el 91% en peso 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, entre el 7% y el 13% en peso de sílice hidrofobada, preferiblemente una mezcla de sílice hidrofobada pirogénica y sílice hidrofobada precipitada, y entre el 2% y el 6% en peso de tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400 o dioleato de PEG 600, en donde el % en peso se refiere al peso total de la composición.

En otra realización preferida, la composición de la invención es una emulsión del tipo O/W y comprende 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, agua, EBS, estearato de zinc, polidimetilsiloxano, sílice, tensioactivo no iónico, preferiblemente estearato de PEG 12, estearato de glicerina, lecitina de girasol, o mezcla de los mismos, y conservante, preferiblemente una mezcla de una mezcla de clorometilisotiazolinona y metilisotiazolinona.

En otra realización preferida, la composición de la invención es una emulsión del tipo W/O y comprende 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, EBS, opcionalmente sílice, preferiblemente sílice hidrofobada, tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400, dioleato de PEG 600, oleato de sorbitán, o mezcla de los mismos, y agua. En una realización más preferida, la composición de la invención comprende entre 45% y 55% en peso de 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, entre un 2% y un 6% en peso de EBS, opcionalmente sílice, preferiblemente sílice hidrofobada, entre un 1% y un 4% en peso de un tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400, dioleato de PEG 600, oleato de sorbitán, o mezcla de los mismos, y agua, en donde el % en peso se refiere al peso total de la composición.

La composición antiespumante de la invención se prepara en instalaciones industriales bien conocidas por el experto, por ejemplo, en un reactor con sistema agitación tipo ancla y sistema agitación tipo turbina, con capacidad para calentar y enfriar, con posibilidad de utilizar nitrógeno, con boca de carga superior y sistema de descarga inferior, con control de tiempo, con un reactor nodriza acoplado a un reactor receptor, ambos con todas las características anteriores.

En el caso de que la composición antiespumante sea oleosa, se puede preparar mediante un procedimiento bien conocido por el experto en la materia. Por ejemplo, se puede colocar en el reactor nodriza una parte del 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, al que se puede añadir la cera para proceder a su fusión calentando a una temperatura comprendida entre 100 °C y150 °C. En el reactor receptor, se coloca el resto del 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, se calienta generalmente a una temperatura comprendida entre 25 °C y 150 °C, y se puede añadir el contenido del reactor nodriza al receptor, en caliente y bajo agitación, durante un período comprendido entre 30 y 240 minutos, manteniendo la temperatura del reactor nodriza a una temperatura comprendida entre 100 °C y150 °C y la del receptor entre 25 °C y 150 °C. Una vez terminada la adición, se enfría, bajo agitación, a una temperatura comprendida entre 15 °C y 50 °C y se añaden otros componentes de la formulación. El producto se descarga tras un período de agitación generalmente comprendido entre 30 y 240 minutos.

La preparación de la composición antiespumante en forma de emulsión, sea del tipo O/W o W/O, se puede efectuar a una temperatura comprendida entre 25 °C y 150 °C, siguiendo procedimientos bien conocidos por el experto en la materia, tal como se describe en, por ejemplo, Bennet et al., Practica! Emulsión, Volume 1. Materials and Equipment, Chemical Publishing Company, New York, 1968.

Ensayos aplicativos

Las composiciones antiespumantes de la invención presentan una buena eficacia antiespumante, ensayada mediante la determinación de aire ocluido en una dispersión estireno-acrílica tras una agitación intensa. Dicho efecto se puede observar en composiciones oleosas y en composiciones en forma de emulsión. La combinación del 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo y un componente activo seleccionado del grupo formado por etilen-bis-estearamida, cera polietilénica, estearatos metálicos, sílice, compuestos de órganosilicio, y mezclas de los mismos, permite formular composiciones antiespumantes con una elevada eficacia antiespumante.

Las composiciones antiespumantes de la invención pueden aplicarse a diversos campos de la técnica como, por ejemplo, pinturas decorativas, pinturas industriales, barnices, tintas, adhesivos, extracción de metales, minería, petróleo, gas, aditivos para la construcción, fabricación de celulosa, y fabricación de papel.

A continuación, se proporcionan varios ejemplos a modo ilustrativo, aunque no limitativo de la invención.

Ejemplos

Ejemplo 1: Antiespumante con cera EBS

Se dispuso un reactor con sistema agitación tipo ancla y sistema agitación tipo turbina, con capacidad para calentar y enfriar, con posibilidad de utilizar nitrógeno, con boca de carga superior y sistema de descarga inferior, con control de tiempo, con un reactor nodriza acoplado a un reactor receptor, ambos con todas las características anteriores.

En el reactor nodriza se colocó el 20% en peso del 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, sobre el peso total de la formulación, se añadió un 4% en peso de cera EBS (etilen-bis-estearamida), sobre el peso total de la formulación, y se fundió a una temperatura comprendida entre 100 °C y150 °C.

En el reactor receptor, se colocó el 74% en peso del 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, sobre el peso total de la formulación, y se calentó a una temperatura comprendida entre 25 °C y 150 °C.

Se añadió el contenido del reactor nodriza al receptor, en caliente y bajo agitación, durante un período comprendido entre 30 y 240 minutos, manteniendo la temperatura del reactor nodriza a una temperatura comprendida entre 100 °C y150 °C y la del receptor entre 25 °C y 150 °C.

Una vez terminada la adición, se enfrió, bajo agitación, a una temperatura comprendida entre 15 °C y 50 °C y se añadió un 2% en peso de emulsionante (dioleato de PEG400), sobre el peso total de la formulación.

Una vez transcurrido un tiempo comprendido entre 30 y 240 minutos, el producto se descargó.

Ejemplo 2: Antiespumante con cera polietilénica

Siguiendo un procedimiento sustancialmente análogo al descrito en el Ejemplo 1, se preparó un antiespumante con cera polietilénica, y dioleato de PEG600 como emulsionante.

Ejemplo 3: Antiespumante con sílice precipitada hidrofobada

Se dispuso un reactor con sistema agitación tipo ancla y sistema agitación tipo turbina, con capacidad para calentar y enfriar, con posibilidad de utilizar nitrógeno, con boca de carga superior y sistema de descarga inferior, con control de tiempo, con un reactor nodriza acoplado a un reactor receptor, ambos con todas las características anteriores.

En el reactor nodriza se colocó el 15% en peso del 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, sobre el peso total de la formulación, se añadió un 9% en peso de sílice precipitada hidrofobada, sobre el peso total de la formulación, y se calentó a una temperatura comprendida entre 25 °C y 150 °C.

En el reactor receptor, se colocó el 72% en peso del 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, sobre el peso total de la formulación, y se calentó a una temperatura comprendida entre 25 °C y 150 °C.

Se añadió el contenido del reactor nodriza al receptor, en caliente y bajo agitación, durante un período comprendido entre 30 y 240 minutos, manteniendo la temperatura del reactor nodriza a una temperatura comprendida entre 25 °C y150 °C y la del receptor entre 25 °C y 150 °C.

Una vez terminada la adición, se enfrió, bajo agitación, a una temperatura comprendida entre 15 °C y 50 °C y se añadió un 4% en peso de emulsionante (dioleato de PEG400), sobre el peso total de la formulación.

Una vez transcurrido un tiempo comprendido entre 30 y 240 minutos, el producto se descargó.

Ejemplo 4: Antiespumante con sílice pirogénica hidrofobada

Siguiendo un procedimiento sustancialmente análogo al descrito en el Ejemplo 3, se preparó un antiespumante con sílice pirogénica hidrofobada, en el que el emulsionante fue dioleato de PEG600.

Ejemplo 5: Antiespumante en forma de emulsión O/W

Se prepararon composiciones antiespumantes en forma de emulsión acuosa del tipo O/W, con las formulaciones, expresadas en % en peso, que se detallan en la Tabla I:

TABLA I

Para la preparación de la emulsión se dispuso un reactor con sistema agitación tipo ancla y sistema agitación tipo turbina, con capacidad para calentar y enfriar, con posibilidad de utilizar nitrógeno, con boca de carga superior y sistema de descarga inferior, con control de tiempo, con un reactor nodriza acoplado a un reactor receptor, ambos con todas las características anteriores.

La preparación de las emulsiones se efectuó a una temperatura comprendida entre 25 °C y 150 °C, siguiendo procedimientos bien conocidos por el experto en la materia, tal como se describe en, por ejemplo, Bennet et al., op. cit.

Una vez añadidos todos los componentes, la emulsión se mantuvo bajo agitación un tiempo comprendido entre 30 y 240 minutos. A continuación, el antiespumante en forma de emulsión O/W se descargó.

Las emulsiones permanecieron estables durante un período de al menos 12 meses, almacenada a una temperatura entre 5 y 35°C.

Ejemplo 6: Antiespumante en forma de emulsión W/O

Se prepararon composiciones antiespumantes en forma de emulsión del tipo W/O, con las formulaciones, expresadas en % en peso, que se detallan en la Tabla II:

TABLA II

Para la preparación de las emulsiones se dispuso un reactor con sistema agitación tipo ancla y sistema agitación tipo turbina, con capacidad para calentar y enfriar, con posibilidad de utilizar nitrógeno, con boca de carga superior y sistema de descarga inferior, con control de tiempo, con un reactor nodriza acoplado a un reactor receptor, ambos con todas las características anteriores.

La preparación de las emulsiones se efectuó a una temperatura comprendida entre 25 °C y 150 °C, siguiendo procedimientos bien conocidos por el experto en la materia, tal como se describe en, por ejemplo, Bennet et al., op. cit.

Una vez añadidos todos los componentes, las emulsiones se mantuvieron bajo agitación un tiempo comprendido entre 30 y 240 minutos. A continuación, el antiespumante en forma de emulsión W/O se descargó.

Las emulsiones permanecieron estables durante un período de al menos 12 meses, almacenada a una temperatura entre 5 y 35°C.

Ejemplo 7: Ensayos aplicativos

Se evaluó la capacidad antiespumante de diversas composiciones de la invención frente a antiespumantes comerciales basados en aceite mineral.

El ensayo se efectuó empleando una dispersión estireno-acrílica comercial (ACRONAL® ECO 6716, comercializada por la compañía BASF). A 200 ml de la dispersión se añadió una cantidad del agente antiespumante correspondiente a un 0,1% en sólidos. La mezcla se agitó a 1300 rpm durante 5 minutos, y se determinó la densidad de la muestra mediante un picnómetro, para determinar el porcentaje de aire ocluido. El mismo ensayo se repitió con una muestra tras permanecer 7 días a una temperatura de 45 °C.

En la Tabla III se muestra el % de aire ocluido para cada una de las formulaciones:

TABLA III

En el ensayo Control no se añadió ningún antiespumante a la dispersión estireno-acrílica.

Los ensayos Comparativos 1 y 2 corresponden a composiciones antiespumantes basadas en aceite mineral en forma de emulsión tipo O/W.

Los ensayos Comparativos 3 y 4 corresponden a composiciones antiespumantes basadas en aceite vegetal en forma de emulsión tipo O/W.

Se puede observar que las composiciones antiespumantes de la invención presentaron una buena eficacia antiespumante tanto inicialmente, como después de un almacenamiento de 7 días a una temperatura de 45 °C.

Claims (33)

REIVINDICACIONES

1. - Composición antiespumante, caracterizada porque comprende 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo y un componente activo seleccionado del grupo formado por etilen-bis-estearamida, ceras polietilénicas, estearatos metálicos, sílices, compuestos de órganosilicio, y mezclas de los mismos.

2. - Composición antiespumante según la reivindicación 1, caracterizada porque el contenido de 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo se encuentra comprendido entre el 10% y el 99% en peso, sobre el peso total de la composición.

3. - Composición antiespumante según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque comprende etilen-bis-estearamida.

4. - Composición antiespumante según la reivindicación 3, caracterizada porque el contenido de etilen-bis-estearamida EBS se encuentra comprendido entre el 0,1% en peso y el 15% en peso sobre el peso total de la composición.

5. - Composición antiespumante según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque comprende cera polietilénica.

6. - Composición antiespumante según la reivindicación 5, caracterizada porque el contenido de cera polietilénica se encuentra comprendido entre el 0,1% en peso y el 15% en peso sobre el peso total de la composición.

7. - Composición antiespumante según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque comprende un estearato metálico.

8. - Composición antiespumante según la reivindicación 7, caracterizada porque comprende un estearato metálico, en combinación con una cera seleccionada de entre etilen-bis estearamida y cera polietilénica.

9. - Composición antiespumante según la reivindicación 8, caracterizada porque el contenido de estearato metálico se encuentra comprendido entre el 0,1% en peso y el 10% en peso sobre el peso total de la composición.

10. - Composición antiespumante según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque comprende sílice.

11. - Composición antiespumante según la reivindicación 10, caracterizada porque comprende sílice hidrofobada.

12. - Composición antiespumante según la reivindicación 10 ó 11, caracterizada porque comprende sílice en combinación con una cera seleccionada de entre etilen-bis estearamida y cera polietilénica.

13. - Composición antiespumante según la reivindicación 10 ó 11, caracterizada porque comprende sílice en combinación con estearato metálico, y una cera seleccionada de entre etilen-bis estearamida y cera polietilénica.

14. - Composición antiespumante según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizada porque el contenido de sílice se encuentra comprendido entre el 0,01% en peso y el 15% en peso sobre el peso total de la composición.

15. - Composición antiespumante según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque comprende un compuesto de órganosilicio seleccionado del grupo formado por polidimetilsiloxanos, fluorosiliconas, glicoles de silicona, y mezclas de los mismos.

16. - Composición antiespumante según la reivindicación 16, caracterizada porque comprende un compuesto de órganosilicio en combinación con sílice, estearato metálico, y una cera seleccionada de entre etilen-bis estearamida y cera polietilénica.

17. - Composición antiespumante según la reivindicación 15 o 16, caracterizada porque el contenido compuesto de organosilicio se encuentra comprendido entre el 0,01% en peso y el 15% en peso sobre el peso total de la composición.

18. - Composición antiespumante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizada porque comprende adicionalmente un tensioactivo.

19. - Composición antiespumante según la reivindicación 18, caracterizada porque el tensioactivo se selecciona del grupo formado por alcoholes grasos alcoxilados, ácidos grasos alcoxilados, alcanolamidas de ácidos grasos, alcanolamidas de ácidos grasos alcoxiladas, aminas grasas alcoxiladas, ésteres de ácidos grasos y glicerina, ésteres de sorbitan, ésteres alcoxilados de sorbitan, copolímeros de bloque de óxido de etileno y óxido de propileno, y los alcoholes grasos alcoxilados con grupo terminal metilado.

20. - Composición antiespumante cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizada porque comprende adicionalmente un conservante.

21. - Composición antiespumante según la reivindicación 20, caracterizada porque el conservante se selecciona del grupo formado por clorometilisotiazolinona, metilisotiazolinona, formaldehído, bronopol y mezclas de los mismos.

22. - Composición antiespumante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizada porque está en forma oleosa, sustancialmente exenta de agua.

23. - Composición antiespumante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizada porque la composición antiespumante está en forma de emulsión del tipo O/W.

24. - Composición antiespumante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizada porque la composición antiespumante está en forma de emulsión del tipo W/O.

25. - Composición antiespumante según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende 1.2- ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, EBS, y tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400 o dioleato de PEG 600.

26. - Composición antiespumante según la reivindicación 25, caracterizada porque comprende entre el 91% y el 97% en peso de 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, entre el 2% y el 6% en peso de EBS, y entre el 1% y el 3% en peso tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400 o dioleato de PEG 600, en donde el % en peso se refiere al peso total de la composición.

27. - Composición antiespumante según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende 1.2- ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, cera de polietileno, y tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400 o dioleato de PEG 600.

28. - Composición antiespumante según la reivindicación 27, caracterizada porque comprende entre el 91% y el 97% en peso de 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, entre el 2% y el 6% en peso de cera de polietileno, y entre el 1% y el 3% en peso tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400 o dioleato de PEG 600, en donde el % en peso se refiere al peso total de la composición.

29. - Composición antiespumante según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende 1.2- ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, sílice hidrofobada, preferiblemente una mezcla de sílice hidrofobada pirogénica y sílice hidrofobada precipitada, y tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400 o dioleato de PEG 600.

30. - Composición antiespumante según la reivindicación 29, caracterizada porque comprende entre el 81% y el 91% en peso 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, entre el 7% y el 13% en peso de sílice hidrofobada, preferiblemente una mezcla de sílice hidrofobada pirogénica y sílice hidrofobada precipitada, y entre el 2% y el 6% en peso de tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400 o dioleato de PEG 600, en donde el % en peso se refiere al peso total de la composición.

31. - Composición antiespumante según la reivindicación 1, caracterizada porque es una emulsión del tipo O/W y comprende 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, agua, EBS, estearato de zinc, polidimetilsiloxano, sílice, tensioactivo no iónico, preferiblemente estearato de PEG 12, estearato de glicerina, lecitina de girasol, o mezcla de los mismos, y conservante, preferiblemente una mezcla de una mezcla de clorometilisotiazolinona y metilisotiazolinona.

32. - Composición antiespumante según la reivindicación 1, caracterizada porque es una emulsión del tipo W/O y comprende 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, agua, EBS, opcionalmente sílice, preferiblemente sílice hidrofobada, tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400, dioleato de PEG 600, oleato de sorbitan, o mezcla de los mismos.

33. - Composición antiespumante según la reivindicación 32, caracterizada porque comprende entre 45% y 55% en peso de 1,2-ciclohexanodicarboxilato de diisononilo, entre un 2% y un 6% en peso de EBS, opcionalmente sílice, preferiblemente sílice hidrofobada, entre un 1% y un 4% en peso de un tensioactivo no iónico, preferiblemente dioleato de PEG 400, dioleato de PEG 600, oleato de sorbitán, o mezcla de los mismos, y agua, en donde el % en peso se refiere al peso total de la composición.