ES2202416T3 - Polieteresteres supresores de la suciedad y componentes detergentes que los contienen. - Google Patents
Polieteresteres supresores de la suciedad y componentes detergentes que los contienen.Info
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Abstract
UN COPOLIESTER SOLUBLE EN AGUA QUE COMPRENDE UNIDADES DE UN POLIGLICOL O POLIGLICOL INTERRUMPIDO (POR EJEMPLO, POLIETILENGLICOL O ETER METILICO DE POLIETILENGLICOL), UN ACIDO DICARBOXILICO AROMATICO (POR EJEMPLO, ACIDO TERFTALICO) Y AL MENOS UN % EN MOLES DE UN POLIOL QUE TENGA AL MENOS TRES GRUPOS HIDROXILO (POR EJEMPLO, GLICEROL), PERO LIBRE DE UNIDADES DE ETILENGLICOL, QUE ES UN POLIMERO ALTAMENTE EFECTIVO EN LA ELIMINACION DE MANCHAS PARA SU USO EN COMPOSICIONES DETERGENTES. LAS UNIDADES DE ACIDO DICARBOXILICO AROMATICO PUEDEN INCLUIR UNIDADES DE UN ACIDO DICARBOXILICO AROMATICO SULFONADO (POR EJEMPLO, ACIDO SULFOISOFTALICO).
Description
Polieterésteres supresores de la suciedad y
componentes detergentes que los contienen.
La presente invención se refiere a nuevos
copolímeros que exhiben propiedades mejoradas de supresión de la
suciedad, y a su uso en composiciones detergentes para lavar
telas.
Los poliésteres de ácidos dicarboxílicos
tereftálicos y otros aromáticos que tienen propiedades de supresión
de la suciedad han sido ampliamente descritos en la técnica, en
particular, los denominados polímeros de PET/POET
(poli(tereftalato de etileno)/poli(tereftalato de
oxietileno) y PET/PEG (poli(tereftalato de
etilo)/polietilenglicol) que se describen, por ejemplo, en los
documento US 3.557.039 (ICI), GB 1.467.098 y EP 1305A (Procter
& Gamble). Los polímeros de este tipo están disponibles en el
comercio, por ejemplo, como Permalose, Aquaperle y Milease (marcas
registradas) (ICI) y Repel-O-Tex
(marca registrada) SRP3 (Rhône-Poulenc). Otras
publicaciones de patentes que describen polímeros de supresión de
la suciedad que son productos de condensación de ácidos
dicarboxílicos aromáticos y alcoholes dihidroxilados incluyen EP
185.427A, EP 241.984A, EP 241.985A y EP 272.033A (Procter &
Gamble).
Los denominados polímeros de PET/POET se ha
encontrado que aumentan la detergencia de suciedad aceitosa y en
forma de partículas obtenida a partir de sistemas de tensioactivos
orgánicos, especialmente sobre telas de poliésteres y otras
sintéticas: son menos eficaces sobre algodón, siendo requeridas
cantidades mucho mayores de polímero antes de que se observe un
efecto. Se han encontrado también ciertas deficiencias en términos
de solubilidad en agua y, especialmente para un uso de detergentes
en forma de partículas, de capacidad de tratamiento.
El documento EP 357.280A (Procter & Gamble)
describe oligómeros de tereftalatos lineales rematados en los
grupos terminales con sulfonatos que son productos de condensación
de un diol de bajo peso molecular, preferentemente propilenglicol o
etilenglicol, con ácido tereftálico. Estos productos se establece
que tienen cadenas principales sustancialmente lineales, y no
incluyen ramificaciones o grupos reticulantes de monómeros tri- o
poli-valentes como grupos de monómeros de ácidos
tri-, tetra- o poli-carboxílicos o grupos de
monómeros de alcoholes tri-, tetra- o
poli-hidroxilados.
El documento EP 442.101B (BASF) describe
polímeros de supresión de la suciedad previstos para ser usados en
composiciones detergentes líquidas que tienen un bajo contenido de
agua. Los polímeros son obtenidos mediante la condensación de
ácidos carboxílicos que contienen al menos dos grupos carboxilo, por
ejemplo, ácido tereftálico, glicerol, pentaeritritol, oligoglicerol
o compuestos similares; y alcoholes de cadena larga
(C_{8-24}), alquil-fenoles o
alquilaminas condensadas con 5-80, preferentemente
25 ó 50, moles de óxido de etileno. La presencia de cadenas
hidrófobas largas confiere a los polímeros compatibilidad con
composiciones detergentes líquidas permitiendo que se asocien con
las mesofases del tensioactivo. Sin embargo, debido a su mayor
hidrofobicidad, estos polímeros exhibirán generalmente una
solubilidad inferior en agua que los polímeros de PET/POET y
PET/PEG previamente mencionados.
Los documentos PL 93.133B y PL 121.510B
(Blachownia) describen un agente de acabado de telas que produce un
acabado resistente a la suciedad y a las arrugas de telas de
poliéster y poliéster/celulosa, que es un poliéster modificado
preparado mediante la transesterificación de éster dimetílico de
ácido tereftálico (1 mol) con etilenglicol (2,0-3,0
moles), glicerol (0,3-0,5 moles) y polietilenglicol
de peso molecular medio de aproximadamente 1540
(0,15-0,4 moles). El poliéster no es soluble en agua
y es usado en la forma de una dispersión acuosa al
15-20% en peso.
Los presentes inventores han identificado
actualmente una nueva clase de copolímeros solubles en agua basados
en ácidos dicarboxílicos y polioles que proporcionan un
desprendimiento de la suciedad eficaz sobre telas de poliéster y
algodón, y que son también eficaces pare reducir el redepósito de
suciedad en el lavado. Los polímeros son adecuados para ser
incorporados en composiciones detergentes de todos los tipos
físicos, por ejemplo, líquidos, partículas (polvos) y pastillas.
Consecuentemente, la presente invención
proporciona un copolímero soluble en agua que proporciona
propiedades de supresión de la suciedad cuando es incorporado en
una composición detergente de lavandería, comprendiendo el
copolímero unidades monómeras de polietilenglicol y/o
polietilenglicol rematado en los grupos terminales y unidades
monómeras de uno o más ácidos dicarboxílicos aromáticos,
caracterizado porque el copolímero comprende:
(i) de 2 a 30% en moles de unidades monómeras de
polietilenglicol y/o polietilenglicol rematado en los grupos
terminales que tienen la fórmula I
(I)- O - (CH_{2} - CH_{2} -
O) _{n}
-
y/o la fórmula
Ia:
(Ia)X - O - (CH_{2} - CH_{2}
- O) _{n}
-
en la que X es un átomo de hidrógeno o un grupo
de remate terminal y n es un número entero; que comprende de 0 a
30% en moles de glicol sin rematar y de 0 a 30% en moles de glicol
rematado,
(ii) de 10 a 50% en moles de unidades monómeras
de uno o más ácidos dicarboxílicos aromáticos que tienen la fórmula
II
(II)- CO - Ar - CO - O
-
en la que Ar es un grupo aromático bifuncional,
que incluye opcionalmente unidades en las que el Ar está sulfonado;
que comprende de 2 a 50% en moles de unidades monómeras de un ácido
dicarboxílico aromático sin sulfonatar y de 0 a 15% en moles de
unidades monómeras de un ácido dicarboxílico aromático
sulfonatado,
(iii) de 30 a 88% en moles de unidades monómeras
derivadas de un poliol que tiene al menos 3 grupos hidroxilo, que
tiene la fórmula III:
(III)- CH_{2} - A - CH_{2} -
O
-
en la que A es un grupo bifuncional que contiene
al menos 1 átomo de carbono y al menos 1 grupo
hidroxilo.
Al contrario que los polímeros de PET/POET de la
técnica anterior y similares, los copolímeros de la invención no
contienen unidades de etilenglicol. Contienen una proporción
sustancial (al menos 30% en moles) de unidades de alcohol tri- o
poli-hidroxilado, preferentemente glicerol, pero
sorprendentemente la reticulación y la insolubilidad que serían de
esperar no se producen. En su lugar, la presencia de grupo
hidroxilo adicionales parece que aumenta la solubilidad en agua, ya
que los polímeros de la invención exhiben una mayor solubilidad en
agua que los polímeros de PET/POET disponibles en el comercio.
Por lo tanto, los polímeros son más eficaces por
peso y pueden ser usados en cantidades más pequeñas en
composiciones detergentes.
Además de ello, la velocidad de disolución y el
suministro de las ventajas de detergencia en el lavado son mayores
que las de los polímeros de la técnica anterior, lo que es
especialmente ventajoso para un uso en una máquina lavadora con un
tiempo de lavado corto.
Además, los polímeros de la invención pueden ser
fácilmente combinados con materiales portadores adecuados,
particularmente sales inorgánicas, para proporcionar gránulos
estables de disolución rápida e insensibles al calor adecuados para
ser incorporados en composiciones detergentes en forma de
partículas.
Los copolímeros solubles en agua de la invención
se pueden obtener a partir de la condensación de una mezcla de
monómeros que comprende:
(i) polietilenglicol y/o polietilenglicol
rematado en los grupos terminales que tienen la fórmula I'
(I')X - O - (CH_{2} - CH_{2}
- O) _{n} -
H
en la que X y n tienen los significados dados con
anterioridad,
(ii) uno o más ácidos dicarboxílicos aromáticos o
derivados de los mismos que tienen la fórmula II'
(II')M - CO - Ar - CO -
M'
en la que Ar tiene el significado dado con
anterioridad, y M y M', que pueden ser iguales o diferentes,
representan cada uno un grupo lábil, por ejemplo, un grupo
hidroxilo, un grupo alquiloxi o ariloxi o un grupo de haluro de
ácido, o M y M' representan conjuntamente un grupo de anhídrido de
ácido; y los ácidos o derivados dicarboxílicos aromáticos de los
mismos de fórmula II' pueden incluir opcionalmente ácidos
dicarboxílicos sulfonatados o sus
derivados;
(iii) al menos 30% en moles de un poliol que
tiene al menos 3 grupos hidroxilo, que tiene la fórmula III':
(III')HO - CH_{2} - A -
CH_{2} -
OH
en la que A tiene el significado proporcionado
con
anterioridad;
En las fórmulas I y I', X representa un átomo de
hidrógeno o un grupo de remate terminal. Un grupo de remate
terminal preferido es un grupo alquilo C_{1-4},
lo más preferentemente un grupo metilo. Son posibles también grupos
de remate terminales alternativos, sin carga o con carga, como se
describe en la bibliografía.
En las fórmulas I y I', el valor de n puede
variar adecuadamente en el intervalo de 2 a 50, más preferentemente
de 6 a 30 y, lo más preferentemente, de 8 a 14.
Estos intervalos corresponden a un peso molecular
aproximado del monómero de polietilenglicol (calculado como el
material sin el remate terminal) de 88 a 2200, preferentemente de
264 a 1320 y lo más preferentemente de 352 a 616.
El polietilenglicol de peso molecular inferior (n
= 14 y por debajo) es especialmente preferido porque los polímeros
resultantes son biodegradables.
Si se desea, pueden estar presentes también
cantidades menores de unidades derivadas de polipropilenglicol o
polipropilenglicol rematado en los grupos terminales.
Preferentemente, las unidades monómeras de
fórmula III tienen la fórmula IIIa:
en la que R_{1} es H, OH o alquilo
C_{1-4}; R_{2} es OH; m es un número entero de
1 a 10; y cuando m es mayor que 1 los grupos R_{1} y R_{2} no
necesitan ser iguales en cada aparición del grupo
CR_{1}R_{2}.
Más preferentemente, las unidades monómeras
tienen la fórmula IIIb:
(IIIb)--- CH_{2} ---
(
\delm{C}{\delm{\para}{OH}}H)_{m} --- CH_{2}--- O ---
en la que m tiene el significado proporcionado
con anterioridad y es preferentemente de 1 a 4 y, más
preferentemente, es 1 ó
2.
Las unidades monómeras preferidas de fórmula III
son unidades de glicerol o unidades de monosacáridos reducidos. Las
unidades monómeras especialmente preferidas de fórmula IIIb son los
restos glicerilo (m = 1) o treitilo (m = 2). El monómero de poliol
más preferido es glicerol.
Por tanto, las unidades monómeras III se pueden
obtener preferentemente a partir de un poliol de fórmula IIIa'
en la que R_{1}, R_{2} y m tienen los
significados anteriormente
proporcionados.
\newpage
Más preferentemente, las unidades monómeras III
se pueden obtener a partir de un poliol de fórmula IIIb':
(IIIb')HO --- CH_{2} ---
(
\delm{C}{\delm{\para}{OH}}H)_{m} --- CH_{2} --- OH
siendo preferentemente m de 1 a 4 y más
preferentemente 1 ó 2, como se indicó
anteriormente.
Como se indicó anteriormente, los polioles
preferidos de fórmula III son glicerol o monosacáridos reducidos.
Los polioles especialmente preferidos de fórmula IIIb' son glicerol
(m = 1) o treitol (m = 2), más especialmente glicerol.
En el ácido dicarboxílico aromático (ii), los
grupos Ar adecuados y los grupos dicarboxílicos aromáticos incluyen
los siguientes:
tereftalato | |
isoftalato | |
1,4-fenoximetileno | --CH_{2}--O--C_{6}H_{4}--O--CH_{2}-- |
4,4'-bisfenileno | --C_{6}H_{4}--C_{6}H_{4}-- |
2,2'-difenilpropano | --C_{6}H_{4}-- \melm{\delm{\para}{CH_{3}}}{C}{\uelm{\para}{CH_{3}}} --C_{6}H_{4}-- |
óxido de 4,4'-difenileno | --C_{6}H_{4}--O--C_{6}H_{4}-- |
sulfoisoftalato | |
4,4'-difenilsulfona | --C_{6}H_{4}-- \melm{\delm{\dpara}{O}}{S}{\uelm{\dpara}{O}} --C_{6}H_{4}-- |
El monómero dicarboxílico no sulfonado más
preferido es ácido tereftálico, es decir, Ar es un grupo
1,4-fenileno -C_{6}H_{4}- opcionalmente en
combinación con ácido isoftálico, generalmente en una cantidad
menor.
Como se indicó anteriormente, los polímeros que
contienen unidades monómeras tanto no sulfonados como sulfonados
son también de gran interés. La presencia de un monómero no
sulfonado es esencial, mientras que la presencia de un monómero
sulfonado es opcional. La combinación preferida es ácido
tereftálico, opcionalmente más ácido isoftálico y ácido
sulfoisoftálico.
Si se desea, la mezcla de monómeros puede
contener adicionalmente una cantidad menor, por ejemplo, de 0,2 a
10% en moles, preferentemente de 0,5 a 5% en moles y más
preferentemente de 0,5 a 2% en moles de un monómero de ácido
dicarboxílico alifático, con el fin de aumentar la hidrofobicidad y
reducir la temperatura de transición vítrea. Los monómeros
alifáticos preferidos son ácidos dicarboxílicos
C_{4}-C_{10} o sus derivados, siendo
especialmente preferidos los ácidos que tienen un número uniforme de
átomos de carbono con el fin de optimizar la estructuración de la
cadena. Un ejemplo de un monómero adecuado es adipato de dimetilo,
que proporciona unidades de ácido adípico en el polímero.
Las relaciones de monómeros pueden variar
ampliamente con la condición de que el porcentaje en moles de
unidades del poliol (iii) sea al menos 30% en moles.
Los polímeros consisten esencialmente en:
(i) de 2 a 30% en moles de unidades monómeras del
polietilenglicol y/o polietilenglicol rematado en los grupos
terminales (i), que comprende de 0 a 30% en moles de glicol sin
rematar en los grupos terminales y de 0 a 30% en moles de glicol
rematado en los grupos terminales,
(ii) de 10 a 50% en moles de unidades monómeras
del ácido dicarboxílico aromático (ii), que comprende de 2 a 50% en
moles de unidades monómeras de un ácido dicarboxílico aromático sin
sulfonatar y de 0 a 15% en moles de unidades monómeras de un ácido
dicarboxílico aromático sulfonatado,
(iii) de 30 a 88% en moles de unidades monómeras
derivadas del poliol (iii).
Los polímeros no sulfonatados especialmente
preferidos de la invención consisten esencialmente en:
(i) de 10 a 30% en moles de unidades monómeras
del polietilenglicol y/o polietilenglicol rematado en los grupos
terminales (i), que comprenden de 0 a 30% en moles de glicol sin
rematar en los grupos terminales y de 0 a 30% en moles de glicol
rematado en los grupos terminales,
(ii) de 30 a 50% en moles de unidades monómeras
del ácido dicarboxílico aromático (ii),
(iii) de 30 a 50% en moles de unidades monómeras
derivadas del poliol (iii).
Los polímeros sulfonatados especialmente
preferidos de la invención consisten esencialmente en:
(i) de 2 a 10% en moles de unidades monómeras del
polietilenglicol y/o polietilenglicol rematado en los grupos
terminales (i), que comprenden de 0 a 10% en moles de glicol sin
rematar en los grupos terminales y de 0 a 10% en moles de glicol
rematado en los grupos terminales,
(ii) de 10 a 50% en moles de unidades monómeras
del ácido dicarboxílico aromático (ii), que comprenden de 2 a 50% en
moles de unidades monómeras de un ácido dicarboxílico aromático sin
sulfonatar y de 1 a 15% en moles de unidades monómeras de un ácido
dicarboxílico aromático sulfonatado,
(iii) de 50 a 88% en moles de unidades monómeras
derivadas del poliol (iii).
Por tanto, los copolímeros ampliamente preferidos
de la invención se pueden obtener a partir de la condensación de
una mezcla de monómeros que consiste esencialmente en:
(i) de 2 a 30% en moles del polietilenglicol y/o
polietilenglicol rematado en los grupos terminales (i), que
comprende de 0 a 30% en moles de glicol sin rematar en los grupos
terminales y de 0 a 30% en moles de glicol rematado en los grupos
terminales,
(ii) de 10 a 50% en moles del ácido dicarboxílico
aromático (ii), que prende de 2 a 50% en moles de un ácido
dicarboxílico aromático sin sulfonatar y de 0 a 15% en moles de un
ácido dicarboxílico aromático sulfonatado,
(iii) de 30 a 88% en moles del poliol (iii).
Los copolímeros no sulfonatados de la invención
se pueden obtener preferentemente a partir de la condensación de una
mezcla de monómeros que consiste esencialmente en:
(i) de 10 a 30% en moles del polietilenglicol y/o
polietilenglicol rematado en los grupos terminales (i), que
comprende de 0 a 30% en moles de glicol sin rematar en los grupos
terminales y de 0 a 30% en moles de glicol rematado en los grupos
terminales,
(ii) de 30 a 50% en moles de un ácido
dicarboxílico aromático sin sulfonatar (ii),
(iii) de 30 a 50% en moles del poliol (iii).
Los copolímeros sulfonatados de la invención se
pueden obtener preferentemente a partir de la condensación de una
mezcla de monómeros que consiste esencialmente en:
(i) de 2 a 10% en moles de unidades monómeras del
polietilenglicol y/o polietilenglicol rematado en los grupos
terminales (i), que comprenden de 0 a 10% en moles de glicol sin
rematar en los grupos terminales y de 0 a 10% en moles de glicol
rematado en los grupos terminales,
(ii) de 10 a 50% en moles de unidades monómeras
del ácido dicarboxílico aromático (ii), que comprenden de 2 a 50% en
moles de unidades monómeras de un ácido dicarboxílico aromático sin
sulfonatar y de 1 a 15% en moles de unidades monómeras de un ácido
dicarboxílico aromático sulfonatado,
(iii) de 50 a 88% en moles de unidades monómeras
derivadas del poliol (iii).
En los copolímeros preferidos de la invención,
pueden estar presentes, por ejemplo, las siguientes combinaciones de
unidades monómeras:
(i) unidades de fórmula A:
(A)--- O --- (CH_{2} ---
CH_{2} --- O)_{n}
---
al menos en parte presente en la forma de
unidades terminales de fórmula
A':
(A')X --- O --- (CH_{2} ---
CH_{2} --- O)_{n}
---
en la que X es un átomo de hidrógeno o un grupo
de remate terminal, preferentemente un grupo alquilo
C_{1-4} y más preferentemente un grupo metilo,
y
(ii) unidades de fórmula C:
(C)--- [ --- CO --- Ar --- CO
--- O --- CH_{2} ---
(
\delm{C}{\delm{\para}{OH}}H)_{m} --- CH_{2} --- O --- ]_{p} ---
en la que p es de 1 a 50, preferentemente de 1 a
10; o unidades de fórmula
C':
(C')HO --- [ --- CO --- Ar
--- CO --- O –-- CH_{2} ---
(
\delm{C}{\delm{\para}{OH}}H)_{m} --- CH_{2} --- O --- ]_{p} ---
(iii) unidades de fórmula B:
(B)--- [ --- CO --- Ar --- CO
--- O --- (CH_{2} --- CH_{2} --- O ---
)_{a}]_{t}
en la que t es de 1 a 50, preferentemente de 1 a
10; opcionalmente presente en parte como unidades terminales de
fórmula
B':
(B')HO --- [(O --- CH_{2}
--- CH_{2} --- )_{q} --- O --- CO --- Ar --- CO --- ]_{z}
---
en la que z es de 1 a 50, preferentemente de 1 a
10.
Los valores normales de n, a y q son de 2 a 50,
preferentemente de 6 a 30 y, especialmente, de 8 a 14.
Las unidades A y A' son preferentemente restos de
polietilenglicol, también conocidos como restos de poli(óxido de
etileno) o polietilenoxi. Opcionalmente, pueden estar también
presentes adicionalmente las correspondientes unidades derivadas de
polipropilenglicol. Las unidades terminales A' están opcionalmente
rematadas en los grupos terminales con un grupo alquilo
C_{1-4}, preferentemente un grupo metilo. Por
tanto, las unidades A' preferidas derivan de
poli(etilenglicol-metil-éter)
("metil-PEG").
Las unidades C y C' son unidades de un éster del
ácido o ácidos dicarboxílicos aromáticos (preferentemente ácido
tereftálico, opcionalmente más ácido sulfoisoftálico) con el poliol
C_{3-12} (preferentemente glicerol o treitol). Por
tanto, las unidades C preferidas son unidades de
poli(tereftalato de glicerilo) (PGT) y unidades de
poli(tereftalato de treitilo) (PTT).
Las unidades B y B' son unidades de un éster de
polietilenglicol con el ácido dicarboxílico aromático
(preferentemente ácido tereftálico, opcionalmente más ácido
isoftálico y/o ácido sulfoisoftálico). Por tanto, las unidades B y
B' preferidas son unidades de poli(tereftalato de
etilenglicol) (POET).
Al contrario que los polímeros de PET/POET de la
técnica anterior, los polímeros de la invención no contienen
unidades de poli(tereftalato de etileno) (PET) o las
correspondientes unidades derivadas de otros ácidos dicarboxílicos
aromáticos; es decir, los monómeros de los que derivan no incluyen
etilenglicol.
Hay tres clases especialmente preferidas de
polímeros dentro del alcance de la presente invención:
(i) poliésteres rematados en los grupos
terminales de tipo
A'-B-C-A';
(ii) poliésteres rematados en los grupos
terminales de tipo A'-C-A';
(iii) copoliésteres sin rematar en los grupos
terminales de tipo B'-C'.
Los polímeros preferidos para ser usados en las
composiciones detergentes líquidas y en forma de partículas tienen
pesos moleculares dentro del intervalo de 200 a 20.000,
preferentemente de 300 a 10.000 y deseablemente de 400 a 5.000.
Los polímeros de la invención son altamente
solubles en agua. Al contrario que los polímeros Permalose (marca
registrada) de la técnica anterior, no contienen los bloques de
tereftalato de etileno largos que producen un material de baja
solubilidad en agua, reduciendo así la solubilidad global del
polímero. Los polímeros Permalose tienen la desventaja adicional de
que a temperaturas elevadas el material menos soluble en agua
tiende a absorber el material más soluble en agua, con lo que la
solubilidad global es adicionalmente reducido por un tratamiento a
temperatura elevada como puede ser necesario, por ejemplo, cuando se
preparan polvos de detergentes. Esto no se produce con los
polímeros de la invención que son altamente solubles en agua tanto a
temperatura ambiente como a temperaturas elevadas.
Como se indicó anteriormente, los polímeros de la
invención exhiben también una velocidad de disolución
sustancialmente mayor en agua de lo que lo hacen los copoliésteres
supresores de la suciedad conocidos.
Aunque no se desean vinculaciones de carácter
teórico, se cree que estas propiedades ventajosas pueden ser
atribuidas a la mayor hidrofilicidad de los polímeros de la
invención en comparación con los polímeros de PET/POET, debido a la
presencia de grupos hidroxilo libre (secundarios).
Sorprendentemente, la presencia de grupos
hidroxilo libre (secundarios) en el monómero de poliol no da lugar
a una reticulación para proporcionar un material insoluble. Los
polímeros preferidos de la invención son sustancialmente lineales.
Sin embargo, los polímeros que contienen algún grado de
ramificación están dentro del alcance de la invención.
Los polímeros de la invención pueden ser
preparados mediante la condensación de:
(i) (a) un polietilenglicol rematado en los
grupos terminales y/o
(i) (b) polietilenglicol,
(ii) el ácido dicarboxílico aromático
HOOC-Ar-COOH o un derivado adecuado
(éster de alquilo C_{1-4}, haluro de ácido,
anhídrido);
(iii) el poliol escogido en una cantidad de al
menos 30% en moles.
Si el ácido dicarboxílico es usado en una forma
de éster alquílico, la reacción se lleva a cabo adecuadamente en
presencia de un catalizador básico, a una temperatura elevada, por
ejemplo, 120-180ºC y, si se desea, bajo presión
reducida. El alcohol inferior (normalmente metanol) generado
durante la reacción es separado por destilación.
Los catalizadores adecuados incluyen metales
alcalinos y alcalino-térreos, por ejemplo, litio,
sodio, calcio y magnesio, así como metales de transición y del
grupo IIB, por ejemplo, antimonio, manganeso, cobalto y zinc,
habitualmente en forma de óxidos, carbonatos o acetatos. Un
catalizador preferido comprende trióxido de antimonio y acetato de
calcio.
Los ésteres y oligómeros producidos en la
reacción de condensación (intercambio de ésteres) pueden ser
seguidamente polimerizados hasta el peso molecular deseado,
elevando la temperatura adicionalmente, normalmente a
180-250ºC.
El grado de polimerización puede ser verificado
mediante cromatografía de permeación sobre gel, RMN y titulaciones
de los grupos terminales. Cuando se usan otros derivados del ácido
dicarboxílico aromático como materiales de partida, pueden ser
apropiados otros catalizadores y condiciones de reacción.
Como se indicó anteriormente, los polímeros de la
invención pueden ser fácilmente combinados con un material portador
adecuado para formar gránulos libremente fluidos y estables en
caliente o adyuvantes adecuados para ser incorporados o mezclados
con composiciones detergentes en forma de partículas.
Los materiales portadores adecuados son sales
inorgánicas. Son preferidas sales inertes como sulfato de
sodio.
Los copolímeros de la presente invención son
adecuados para ser incorporados en composiciones detergentes de
todas las formas físicas, por ejemplo, líquidos, polvos, geles,
comprimidos y pastillas.
Los polímeros son adecuadamente incorporados en
las composiciones detergentes en cantidades de 0,02 a 10% en peso,
preferentemente de 0,1 a 3% en peso.
Como se indicó anteriormente, para ser usados en
composiciones detergentes en forma de partículas, los polímeros de
la invención pueden estar adecuadamente en forma de gránulos o
adyuvantes.
Las composiciones detergentes contendrán
generalmente compuestos activos como detergentes y mejoradores de
la detergencia, y pueden contener opcionalmente componentes
blanqueadores y otros ingredientes activos para mejorar el
rendimiento y las propiedades.
Las composiciones detergentes de la invención
contendrán, como ingredientes esenciales, uno o más compuestos
activos como detergentes (tensioactivos) que pueden ser escogidos
entre compuestos activos como detergentes aniónicos, catiónicos, no
iónicos, anfóteros y de iones híbridos jabonosos y no jabonosos, y
sus mezclas. Muchos compuestos activos como detergentes adecuados
están disponibles y están descritos en detalle en la bibliografía,
por ejemplo, en "Surface-Active Agents and
Detergents", volúmenes I y II, por Schwartz, Perry y Berch.
Los compuestos activos como detergentes
preferidos que pueden ser usados son compuestos aniónicos y no
iónicos jabonosos y no jabonosos sintéticos. La cantidad total de
tensioactivo presente puede variar adecuadamente en el intervalo de
5 a 40% en peso.
Los tensioactivos aniónicos son bien conocidos
por los expertos en la técnica. Ejemplos incluyen
alquilbenceno-sulfonatos, particularmente
alquilbenceno-sulfonatos lineales que tienen una
longitud de la cadena alquílica de C_{8}-C_{15};
alquilsulfatos primarios y secundarios, particularmente
alquil-sulfatos primarios
C_{8}-C_{15};
alquil-éter-sulfatos;
olefino-sulfonatos;
alquil-xileno-sulfonatos;
dialquil-sulfosuccinatos y sulfonatos de ésteres de
ácidos grasos. Son generalmente preferidas las sales de sodio.
Los polímeros de la presente invención son
especialmente adecuados para ser usados en composiciones que
contienen tensioactivos aniónicos de tipo sulfonato y sulfato, por
ejemplo, alquil-sulfatos primarios,
alquil-éter-sulfatos,
alquilbenceno-sulfonatos y mezclas de estos.
Los tensioactivos no iónicos que pueden ser
usados incluyen los etoxilatos de alcoholes primarios y
secundarios, especialmente los alcoholes alifáticos
C_{8}-C_{20} etoxilados con una media de 1 a 20
moles de óxido de etileno por mol de alcohol y, más especialmente,
los alcoholes alifáticos primarios y secundarios de
C_{10}-C_{15} etoxilados con una media de 1 a
10 moles de óxido de etileno por mol de alcohol.
Los tensioactivos no iónicos no etoxilados
incluyen alquilpoliglicósidos, monoéteres de glicerol y
polihidroxiamidas (glucamida).
Son especialmente preferidos los tensioactivos no
iónicos etoxilados, alquilpoliglicóxidos y mezclas de estos.
Además de los tensioactivos no jabonosos
anteriormente citados, las composiciones detergentes de la invención
pueden contener también ventajosamente un jabón de ácidos
grasos.
Las composiciones detergentes de la invención
contendrán también generalmente uno o más mejoradores de la
detergencia. La cantidad total de mejorador de la detergencia en
las composiciones variará adecuadamente en el intervalo de 5 a 80%
en peso, preferentemente de 10 a 60% en peso.
Los mejoradores inorgánicos que pueden estar
presentes incluyen carbonato de sodio, si se desea en combinación
con una semilla de cristalización para carbonato de calcio, como se
describe en el documento GB 1.437.950 (Unilever); aluminosilicatos
cristalinos y amorfos, por ejemplo, zeolitas como se describe en el
documento GB 1.473.201 (Henkel), aluminosilicatos amorfos como se
describe en el documento GB 1.473.202 (Henkel) y aluminosilicatos
mixtos cristalinos/amorfos como se describe en el documento GB
1.470.250 (Procter & Gamble); y silicatos en capas como se
describe en el documento EP 164.514B (Hoechst). Los mejoradores de
la detergencia de fosfatos inorgánicos, por ejemplo, ortofosfato,
pirofosfato y tripolifosfato de sodio, pueden estar también
presentes, pero por razones medioambientales estos ya no son
preferidos.
Las composiciones detergentes de la invención
contienen preferentemente un mejorador de la detergencia de
aluminosilicato de metal alcalino, preferentemente de sodio. Los
aluminosilicatos de sodio pueden ser generalmente incorporados en
cantidades de 10 a 70% en peso (base anhidra), preferentemente de
25 a 50% en peso.
La zeolita puede ser la zeolita 4A disponible en
el comercio, actualmente usada ampliamente en polvos detergentes de
lavandería. Otras zeolitas que pueden ser usadas incluyen las
zeolitas X e Y.
Sin embargo, según una realización preferida de
la invención, el mejorador de la detergencia de zeolita incorporado
en las composiciones de la invención es una zeolita P de aluminio
máximo (zeolita MAP) como se describe y reivindica en el documento
EP 384.070A (Unilever). La Zeolita MAP se define como un
aluminosilicato de metal alcalino de tipo zeolita P que tiene una
relación de silicio a aluminio que no sobrepasa 1,33. Es
especialmente preferida la Zeolita MAP que tiene una relación de
silicio a aluminio que no sobrepasa 1,07, más preferentemente de
forma aproximada 1,00. La capadidad de unión a calcio de la Zeolita
MAP es generalmente al menos 150 mg de CaO por g de material
anhidro.
Los mejoradores de la detergencia orgánicos que
pueden estar presentes incluyen polímeros de policarboxilatos como
poliacrilatos, copolímeros acrílicos/maleicos, y fosfinatos
acrílicos; policarboxilatos monómeros como citratos, gluconatos,
oxidisuccinatos, mono-, di- y tri-succinatos de
glicerol, carboximetiloxisuccinatos, carboximetiloximalonatos,
dipicolinatos, hidroxietiliminodiacetatos, alquil- y
alquenil-malonatos y succinatos; y sales de ácidos
grasos sulfonados. Esta lista no está previsto que sea
exhaustiva.
Las composiciones detergentes según la invención
pueden contener también adecuadamente un sistema blanqueador, que
puede contener compuestos blanqueadores peroxidados, por ejemplo,
persales inorgánicas o peroxiácidos orgánicos, capaces de producir
peróxido de hidrógeno en solución acuosa.
Los compuestos blanqueadores peroxidados
adecuados incluyen peróxidos orgánicos como peróxido de urea y
persales inorgánicas como perboratos, percarbonatos, perfosfatos,
persilicatos y persulfatos de metales alcalinos. Las persales
inorgánicas preferidas son monohidrato y tetrahidrato de perborato
de sodio y percarbonato de sodio. El compuesto blanqueador
peroxidado está presente adecuadamente en una cantidad de 5 a 35%
en peso, preferentemente de 10 a 25% en peso.
El compuesto blanqueador peroxidado puede ser
usado conjuntamente con un activador de blanqueo (precursor de
blanqueo) para mejorar la acción blanqueadora a bajas temperaturas
de lavado. El precursor de blanqueo está presente adecuadamente en
una cantidad de 1 a 8% en peso, preferentemente de 2 a 5% en
peso.
Puede estar presente también un estabilizador del
blanqueo (secuestrante de metales pesados). Los estabilizadores de
blanqueo adecuados incluyen
etilendiamino-tetraacetato (EDTA) y los
polifosfonatos como Dequest (marca registrada), EDTMP.
Otros materiales adecuados que pueden estar
presentes en las composiciones detergentes de la invención incluyen
sales inorgánicas como carbonato de sodio, sulfato de sodio o
silicato de sodio; agentes anti-redepósito como
polímeros celulósicos; fluorescentes; polímeros
anti-transferencia de colorantes como
polivinilpirrolidona; sales inorgánicas como sulfato de sodio;
agentes de control de la formación de espuma como mejoradores de la
formación de espuma en la medida apropiada; enzimas detergentes
(proteasa, lipasa, celulasa o amilasa); colorantes; partículas
coloreadas; perfumes; controladores de la formación de espuma y
compuestos suavizantes de telas. Esta lista no está previsto que
sea exhaustiva.
La invención se ilustra adicionalmente por medio
de los siguientes ejemplos no limitativos, en los que las partes y
porcentajes están en peso salvo que se establezca otra cosa.
Ejemplos 1 a
5
Reactantes | g | moles | % mol |
Poli(etilenglicol-metil-éter) (PM 2000) | 30,0 | 0,015 | 4,22 |
Polietilenglicol(PM 1500) | 60,0 | 0,04 | 11,27 |
Tereftalato de dimetilo | 25,6 | 0,13 | 36,62 |
Glicerol | 15,5 | 0,17 | 47,89 |
Trióxido de antimonio | 0,7 | ||
Acetato de calcio | 0,7 | ||
2,6-Di-terc-butil-metilfenol (BHT) | 0,1 |
Los ingredientes anteriores se introdujeron en un
matraz reactor embridado provisto de agitador de paletas, termómetro
para registrar la temperatura de los reactantes, entrada puntual de
nitrógeno tipo O y cabezal fijo Claisen con condensador para la
destilación de metanol. La temperatura se elevó primero a
150-160ºC (temperatura del recipiente) para fundir
los reactantes sólidos y dispersar a fondo el catalizador. La
temperatura se elevó seguidamente a 175ºC y se mantuvo durante 22
horas antes de aumentarla adicionalmente a 200ºC y mantenerla 11
horas adicionales. Gran cantidad de tereftalato de dimetilo se
sublimó en la parte superior más fría de la pared del reactor
durante este período de calentamiento más fuerte. Este fue
periódicamente fundido otra vez en la reacción. Aproximadamente un
25% de la cantidad teórica de metanol se destiló hasta esta
etapa.
Aunque se mantenía fundida, la mezcla de reacción
algo enfriada fue transferida a un tubo Kugelrohr y seguidamente se
volvió a calentar a 200ºC a un vacío de 0,1 torr. Esta temperatura
se mantuvo durante 1 hora para "completar" la policondensación.
La cantidad total de metanol recogido indicó una conversión de
aproximadamente 80%.
El poliéster así obtenido era un sólido céreo,
que fundía a 35-45ºC hasta un líquido transparente.
A 1% en agua proporcionó una temperatura de turbidez reversible de
62-63ºC. Su peso molecular aparente por GPC (THF)
frente a patrones de poliestireno fue M_{n} 5600, M_{p} 11000.
El espectro H^{1} RMN (CDCl_{3}) mostró picos principales
centrados a 8,1 y 3,6 ppm asignables a
tereftalato-Ar-H y etilenoxi,
respectivamente. Un singlete más pequeño a 3,4 ppm se correlacionó
con la presencia de grupos metoxi.
Ejemplo
1a
Un polímero que tenía pesos moleculares de
M_{n} = 2750, M_{p} = 4800 se preparó a partir de los mismos
reactantes, en las mismas cantidades, mediante un procedimiento
como se describió en el Ejemplo 1. Su punto de turbidez era 61ºC y
su relación -(-EO-)_{n}- a Ar-H era 17:1.
Ejemplo
1b
Un polímero que tenía pesos moleculares de
M_{n} = 2600, M_{p} = 4600 se preparó a partir de los mismos
reactantes, en las mismas cantidades, mediante un procedimiento
como se describió en el Ejemplo 1. Su punto de turbidez era
61-62ºC y su relación -(-EO-)_{n}- a
Ar-H era 20:1.
Reactantes | g | moles | % mol |
Poli(etilenglicol-metil-éter) PM 550 | 44,0 | 0,08 | 24,24 |
Tereftalato de dimetilo | 21,6 | 0,11 | 33,33 |
Glicerol | 12,5 | 0,14 | 42,42 |
Trióxido de antimonio | 0,2 | ||
Acetato de calcio | 0,2 | ||
BHT | 0,005 |
La preparación se llevó a cabo como en el ejemplo
1. Aproximadamente 10% de tereftalato de dimetilo sin reaccionar se
separó por destilación en la etapa Kugelrohr, indicando una
conversión de aproximadamente 90%. El producto oligómero era un
líquido viscoso marrón. A 1% en agua, proporcionó un punto de
turbidez reversible de 54ºC. Su peso molecular por GPC en THF fue
M_{n} 1550, M_{p} 2900. El espectro H^{1} RMN (CDCl_{3})
fue generalmente similar al del polímero del ejemplo 1, con la
excepción de que la relación -(-EO-)_{n}- a Ar-H
era 11:1.
Ejemplo
2a
Se preparó un polímero a partir de los mismos
reactantes a mayor escala, como se muestra a continuación, mediante
un procedimiento como se describió en el Ejemplo 2.
Monómero | moles | % mol |
Poli(etilenglicol-metil-éter) PM 550 | 0,16 | 24,24 |
Tereftalato de dimetilo | 0,22 | 33,33 |
Glicerol | 0,28 | 42,42 |
Los pesos moleculares fueron M_{n} = 930 y
M_{p} =1450. El punto de turbidez era 29ºC y la relación
-(-EO-)_{n}- a Ar-H era 10:1.
Ejemplo
2b
Se preparó un polímero a partir de los mismos
reactantes, en las cantidades usadas en el Ejemplo 2a, mediante un
procedimiento como se describió en el Ejemplo 2.
Los pesos moleculares fueron M_{n} = 1600,
M_{p} = 2900. El punto de turbidez era 56ºC y la relación
-(-EO-)_{n}- a Ar-H era 8:1.
Se preparó un polímero mediante el método del
Ejemplo 2, pero el glicerol fue sustituido con una cantidad
equivalente de D,L-treitol. El polímero tenía un
peso molecular (M_{p}) de 2200.
Ejemplo
3a
Se preparó un polímero mediante el método del
Ejemplo 2, a partir de los siguientes monómeros:
Monómeros | moles | % mol |
Poli(etilenglicol-metil-éter) (PM 550) | 0,03 | 27,27 |
Tereftalato de dimetilo | 0,04 | 36,36 |
Sorbitol | 0,04 | 36,36 |
Los pesos moleculares fueron M_{n} = 1300,
M_{p} = 220 y la relación -(-EO-)_{n}- a Ar-H
era 11:1.
Se preparó un polímero sin rematar en los grupos
terminales mediante el método del ejemplo 1, siendo los reactantes
polietilenglicol, ácido tereftálico y glicerol en las siguientes
cantidades y proporciones:
Monómero | moles | % mol |
Polietilenglicol, PM 600 | 0,105 | 25,30 |
Tereftalato de dimetilo | 0,15 | 36,15 |
Glicerol | 0,16 | 38,55 |
El polímero tenía los pesos moleculares M_{n} =
1700 y M_{p} = 3200. Su relación de -(-EO-)_{n}- a
Ar-H era 9:1.
Ejemplo
4a
Se preparó un polímero mediante un procedimiento
como se describió en el Ejemplo 4, siendo los reactantes
polietilenglicol, ácido tereftálico y glicerol en las siguientes
cantidades y proporciones:
Monómero | moles | % mol |
Polietilenglicol, PM 600 | 0,27 | 25,71 |
Tereftalato de dimetilo | 0,38 | 36,19 |
Glicerol | 0,40 | 38,10 |
Los pesos moleculares fueron M_{n} = 1600 y
M_{p} = 2850. La relación -(-EO-)_{n}- a Ar-H
era 9:1.
Ejemplo
4b
Se preparó un polímero mediante un procedimiento
como se describió en el ejemplo 4, siendo los reactantes
polietilenglicol, ácido tereftálico y glicerol en las siguientes
cantidades y proporciones:
Monómero | moles | % mol |
Polietilenglicol, PM 600 | 0,03 | 25,64 |
Tereftalato de dimetilo | 0,042 | 35,90 |
Glicerol | 0,045 | 38,46 |
Los pesos moleculares fueron M_{n} = 2000 y
M_{p} = 4250. La relación -(-EO-)_{n}- a Ar-H
era 13:1.
Ejemplo
4c
Se preparó un polímero mediante un procedimiento
como se describió en el ejemplo 4, siendo los reactantes
polietilenglicol, ácido tereftálico y glicerol en las siguientes
cantidades y proporciones:
Monómero | moles | % mol |
Polietilenglicol, PM 600 | 0,02 | 21,74 |
Tereftalato de dimetilo | 0,042 | 45,65 |
Glicerol | 0,03 | 32,61 |
Los pesos moleculares fueron M_{n} = 2500,
M_{p} = 5500.
La relación de -(-EO-)_{n}- a
Ar-H era 6,75:1.
Reactantes | g | moles | % mol |
Polietilenglicol (PM 600) | 20,0 | 0,033 | 4,85 |
Tereftalato de dimetilo | 38,8 | 0,02 | 2,94 |
Sal de Na de 5-sulfoisoftalato de dimetilo | 19,8 | 0,067 | 9,85 |
Adipato de dimetilo | 1,7 | 0,01 | 1,47 |
Glicerol | 50,6 | 0,55 | 80,88 |
Trióxido de antimonio | 0,01 | ||
Acetato de calcio | 0,4 | ||
Ácido fosforoso | 0,2 |
Los ingredientes anteriores, aparte del ácido
fosforoso, se introdujeron en un matraz de reactor embridado
provisto con agitador de paletas, termómetro para registrar la
temperatura de los reactantes, entrada puntual de nitrógeno de
abertura tipo O y cabezal fijo Claisen con condensador para la
destilación de metanol.
La temperatura se elevó primero a
140-150ºC (temperatura del recipiente) para fundir
los reactantes sólidos y dispersar a fondo el catalizador. La
temperatura se elevó seguidamente a 190-200ºC y se
mantuvo durante 12 horas. El tereftalato de dimetilo que se sublimó
en la parte más fría de la pared del reactor durante este período de
calentamiento más fuerte fue periódicamente fundido de nuevo hacia
la reacción. Aproximadamente un 25% de la cantidad teórica de
metanol se separó por destilación hasta esta etapa.
El pre-condensado fue
seguidamente enfriado y se añadió antioxidante de ácido fosforoso
en un poco de agua (0,5ml), antes de volver a calentar a 240ºC
durante 4 horas a un vacío de 20 torr. Mientras todavía estaba
fundida, la mezcla de reacción algo enfriada fue transferida a un
tubo Kugelrohr, seguidamente fue calentada a 250ºC a un vacío de
0,1 torr durante una hora para "completar" la
policondensación.
El sulfonato de poliéster así producido era una
resina dura y quebradiza completamente soluble en agua. No tenía
ningún punto de turbidez reconocible a 1% en peso en agua.
Su peso molecular aparente mediante cromatografía
de permeación sobre gel acuoso frente a patrones de polietilenglicol
era M_{n} 7700, M_{p} 20300.
El espectro H^{1} RMN (D_{2}O) mostró picos
principales centrados a 8,4 y 7,6 ppm, atribuibles a los
tereftalato/isoftalato Ar-H, y a 3,6 ppm atribuible
a los grupos etilenoxi. Otros picos a aproximadamente 4,3 ppm se
correspondían con los enlaces de las cadenas derivadas de
glicerol.
Ejemplo
5a
Se preparó un polímero sulfonado como se
describió en el Ejemplo 5 a partir de los siguientes monómeros, en
las siguientes cantidades y proporciones:
\newpage
Monómeros | moles | % mol |
Polietilenglicol (PM 400) | 0,028 | 3,83 |
Tereftalato de dimetilo | 0,20 | 27,40 |
Ácido isoftálico | 0,023 | 3,15 |
Sal de Na de 5-sulfoisoftalato de dimetilo | 0,012 | 1,64 |
Glicerol | 0,467 | 63,97 |
Los pesos moleculares fueron M_{n} = 1300,
M_{p} = 1800.
Ejemplo
5b
Se preparó un polímero sulfonado como se
describió en el ejemplo 5 a partir de los siguientes monómeros, en
las siguientes cantidades y proporciones:
Monómeros | moles | % mol |
Polietilenglicol (PM 400) | 0,034 | 3,83 |
Tereftalato de dimetilo | 0,20 | 22,54 |
Ácido isoftálico | 0,028 | 3,16 |
Sal de Na de 5-sulfoisoftalato de dimetilo | 0,057 | 6,42 |
Glicerol | 0,568 | 64,04 |
Los pesos moleculares fueron M_{n} = 1500,
M_{p} = 1900.
En este ejemplo, los porcentajes en peso de
materiales solubles en agua e insolubles en agua se determinaron
para los polímeros de los Ejemplo 1, 2, 3 y 4 y para un polímero
disponible en el comercio, Permalose (marca registrada) de la
empresa ICI (Ejemplo Comparativo A). La determinación de las
fracciones solubles e insolubles se llevó a cabo:
- preparando una dispersión acuosa al 1% en peso
del polímero en agua (para el Ejemplo Comparativo A, por dilución
de la dispersión acuosa disponible en el comercio),
- agitando la dispersión durante dos horas,
- centrifugando la dispersión durante 30 minutos
a 25.000 rpm y separando por decantación la capa transparente,
- liofilizando y pesando la solución (A)
transparente separada por decantación y el material (B) dispersado
para determinar los porcentajes de material soluble en agua
Ax100%/(A+B) y material insoluble en agua Bx100%/(A+B).
Los resultados fueron como sigue:
Soluble | Insoluble | |
Ejemplo 1 | 100% en peso | - |
Ejemplo 2 | 100% en peso | - |
Ejemplo 3 | 100% en peso | - |
Ejemplo 4 | 100% en peso | - |
Ejemplo Comparativo A | 63-65% en peso | 35-37% en peso |
Los polímeros de los Ejemplos 2 y 4
proporcionaron también soluciones transparentes a una concentración
de 10% en peso, mientras que el polímero del Ejemplo 1 proporcionó
una solución ligeramente turbia.
\newpage
Ejemplos 7 a
11
Se usó un polvo concentrado de la siguiente
composición para determinar la influencia de los polímeros
supresores de la suciedad de los Ejemplos 1 a 3, y un polímero de
PET/POET disponible en el comercio, Permalose (marca registrada) de
la empresa ICI, sobre la separación de trioleína a partir de una
tela de poliéster.
% | |
Alquil-sulfato primario (cocoPAS) | 6,13 |
Tensioactivo no iónico (7EO) | 6,13 |
Tensioactivo no iónico (3EO) | 7,73 |
Zeolita MAP (base anhidra) | 38,47 |
Jabón de sebo endurecido | 2,13 |
Carbonato de sodio | 1,05 |
Carboximetilcelulosa de sodio (70%) | 0,97 |
Percarbonato de sodio | 20,50 |
TAED (gránulo al 83%) | 4,75 |
EDTMP (Dequest (marca registrada) 2047) | 0,37 |
Enzimas | 1,75 |
Gránulo de antiespumante/fluorescente | 3,00 |
Polímero supresor de la suciedad | 0 ó 1,00 |
Ingredientes menores | hasta 100,00 |
La supresión de la suciedad se midió usando
trioleína radio-marcada como una suciedad y midiendo
la cantidad de trioleína liberada en la solución de lavado mediante
recuento por escintilación. Ropas de poliésteres fueron lavadas
durante 20 minutos en las formaciones del ensayo (con o sin polímero
supresor de la suciedad al 1%) a 5 g/l a 40ºC en agua de 24ºFH
(calcio solamente). Las ropas después de aclarar fueron secadas con
aire y seguidamente ensuciadas con la trioleína
radio-marcada.
Se llevó a cabo un lavado posterior bajo las
mismas condiciones que el primer lavado y se midió la supresión de
la trioleína. Esta detergencia muestra la ventaja supresora de la
suciedad para el polímero supresor de la suciedad.
Polímero | % de detergencia |
Ninguno | 21,6 |
Permalose | 61,3 |
Ejemplo 1 | 86,6 |
Ejemplo 2 | 92,4 |
Ejemplo 3 | 83,0 |
Usando el mismo polvo y las mismas condiciones
que en el Ejemplo 7 se examinaron tres polímeros de la invención a
dos niveles diferentes (0,5% y 1,0% en la formulación) en cuanto a
la supresión de la suciedad (tela lavada en producto, ensuciada y
seguidamente lavada otra vez en producto). En estos experimentos las
telas fueron lavadas en las formaciones del ensayo durante 20
minutos y seguidamente ensuciadas y nuevamente lavadas en la misma
formulación del ensayo durante períodos de tiempo variables.
Tiempo de lavado (min) | % de supresión de trioleína | |||
sin polímero | Ej. 1 | Ej. 2 | Ej. 4 | |
1 | 0,92 | 2,3 | 7,0 | 2,8 |
3 | 2,21 | 9,0 | 26,4 | 12,0 |
6 | 4,11 | 17,0 | 43,6 | 23,4 |
10 | 6,20 | 28,1 | 52,7 | 33,7 |
20 | 9,78 | 41,5 | 66,5 | 50,8 |
Tiempo de lavado (min) | % de supresión de trioleína | |||
sin polímero | Ej. 1 | Ej.2 | Ej.4 | |
1 | 0,92 | 26,0 | 25,5 | 12,8 |
3 | 2,21 | 43,0 | 44,5 | 32,9 |
6 | 4,11 | 55,3 | 57,7 | 48,5 |
10 | 6,20 | 64,5 | 67,6 | 62,2 |
20 | 9,78 | 78,0 | 80,0 | 76,5 |
Se llevaron a cabo experimentos adicionales para
mostrar el efecto de la concentración de polímero en el lavado de 20
minutos:
% polímero | % de supresión de trioleína | |||
Ej. 1 | Ej. 2 | Ej. 4 | ||
0 | 9,8 | 8,9 | 7,3 | |
0,5 | 41,5 | 66,5 | 50,9 | |
1,0 | 78,0 | 80,0 | 76,5 | |
1,5 | 76,6 | 90,0 | 89,8 | |
2,0 | 88,5 | 91,0 | 88,8 | |
3,0 | 91,5 | 90,7 | 94,5 |
Se llevaron a cabo experimentos usando la misma
formulación en polvo que en los ejemplos anteriores, para
determinar si los polímeros supresores de la suciedad de los
Ejemplos 1a, 1b, 2a, 2b y 4a a 1% tenían algún efecto sobre la
detergencia en un lavado único. Por lo tanto, el procedimiento fue
ensuciar las ropas y seguidamente lavar en las formulaciones del
ensayo. Para comparar, se ensayó también el polímero comercial
Permalose (marca registrada) (peso molecular 7288). Los resultados
fueron como sigue:
Polímero | % de supresión de trioleína |
Sin polímero | 13,7 |
Permalose | 68,4 |
Ejemplo 1ª | 51,7 |
Ejemplo 1b | 57,1 |
Ejemplo 2ª | 59,4 |
Ejemplo 2b | 70,0 |
Ejemplo 4ª | 64,9 |
Se determinaron las detergencias de lavado único
para los polímeros de los Ejemplos 1, 2 y 4 a diversas
concentraciones de producto. Los resultados de la detergencia
fueron como sigue:
Tiempo de lavado (min) | % de supresión de trioleína | |||
Sin polímero | Ej. 1 | Ej. 2 | Ej. 4 | |
1 | 2,85 | 3,8 | 5,3 | 6,1 |
3 | 4,27 | 8,7 | 14,5 | 12,8 |
6 | 6,10 | 16,3 | 27,4 | 23,0 |
10 | 8,15 | 24,4 | 38,8 | 32,6 |
20 | 12,23 | 36,2 | 49,0 | 46,8 |
Tiempo de lavado (min) | % de supresión de trioleína | |||
Sin polímero | Ej. 1 | Ej. 2 | Ej. 4 | |
1 | 2,85 | 4,4 | 5,0 | 5,0 |
3 | 4,27 | 11,6 | 10,7 | 17,8 |
6 | 6,10 | 20,9 | 24,6 | 24,8 |
10 | 8,15 | 28,1 | 33,6 | 38,0 |
20 | 12,23 | 41,2 | 49,5 | 63,9 |
Se llevaron a cabo experimentos adicionales para
mostrar el efecto de la concentración de polímero en el lavado de 20
minutos:
% polímero | % de supresión de trioleína | ||
Ej. 1 | Ej. 2 | Ej. 4 | |
0 | 12,2 | 15,2 | 13,7 |
0,3 | 29,7 | 44,8 | 29,1 |
0,5 | 36,2 | 49,0 | 46,8 |
1,0 | 41,2 | 49,5 | 63,9 |
2,0 | 59,2 | 72,7 | 58,5 |
3,0 | 63,5 | 73,2 | 66,4 |
La supresión de la suciedad y la detergencia de
lavado único se valoraron como en los Ejemplos previos, pero usando
una formulación detergente diferente:
% | |
Alquil-sulfato primario (cocoPAS) | 9,17 |
Tensioactivo no iónico (7EO), lineal | 5,93 |
Tensioactivo no iónico (3 EO), lineal | 3,95 |
Jabón de sebo endurecido | 1,55 |
Zeolita MAP (base anhidra) | 32,18 |
Citrato de sodio (2ac) | 4,25 |
Carbonato de sodio (ligero) | 2,30 |
Fluorescente | 0,05 |
Carboximetil-celulosa de sodio (70%) | 0,88 |
Percarbonato de sodio (AvO_{2} 13,25) | 20,50 |
TAED (gránulo al 83%) | 6,50 |
EDTMP (Dequest* 2047) | 0,42 |
Proteasa (Maxacal* CX600k 2019 GU/mg) | 1,50 |
Lipasa (Lipolase* 100T 287 LU/mg) | 0,25 |
Amilasa (Termamyl* 60T 4,3 MU/mg) | 0,05 |
(Continuaciaón)
% | |
Gránulo de antiespumante/fluorescente | 4,00 |
Bicarbonato de sodio | 1,00 |
Perfume | 0,45 |
Polímero supresor de la suciedad (véase más abajo) | 0 ó 1 |
Ingredientes menores | hasta 100,00 |
*Marca registrada |
La dosificación de productos fue de 4 g/l. Los
polímeros comparativos usados fueron Permalose (marca registrada) de
la empresa ICI y Aquaperle (marca registrada) 3991 de la empresa
ICI, ambos polímeros de PET/POET comerciales.
Polímero | Lavado único | Lavado múltiple |
(suciedad-lavado) | (lavado-suciedad-lavado) | |
Sin polímero | 9,6 | 9,6 |
Permalose | 59,2 | - |
Aquaperle 3991 | 66,9 | 79,9 |
Ejemplo 1 | 42,6 | 44,5 |
Ejemplo 1a | 35,4 | 44,2 |
Ejemplo 2 | 55,9 | 72,8 |
Ejemplo 2a | 37,7 | 33,6 |
Ejemplo 2b | 63,8 | 65,3 |
Ejemplo 4 | 38,1 | 39,1 |
Ejemplo 4a | 49,5 | 31,3 |
Ejemplo 4c | 41,2 | 35,4 |
Ejemplo 5 | 71,8 | 87,7 |
Ejemplo 5a | 62,8 | 83,6 |
Ejemplo 5b | 35,2 | 50,7 |
Los polímeros sulfonados del Ejemplo 5 y 5a
proporcionaron resultados especialmente buenos.
Ejemplos comparativos B y
C:
Se prepararon adyuvantes granulares para ser
usados en las composiciones detergentes en forma de partículas
mezclando diversos polímeros con sulfato de sodio. Cuando los
polímeros estaban en forma de solución o dispersión acuosa diluida,
los adyuvantes se prepararon añadiendo sulfato de sodio a la
solución o dispersión, separando por filtración el material sólido,
añadiendo sulfato de sodio en exceso y secando seguidamente con
aire a temperatura ambiente.
Se prepararon gránulos para las siguientes
formulaciones:
Ejemplo | Polímero | Sulfato de sodio | |
12 | Polímero del Ej. 2a | 9,1 | 90,9 |
B | Permalose | 21,8 | 78,2 |
C | Repel-o-Tex* | 50,0 | 50,0 |
*Marca registrada, de la empresa Rhone-Poulenc Chimie |
Se llevaron a cabo lavados en tergotómetro usando
la formulación y el régimen de lavado del Ejemplo 7, siendo
nuevamente 1% en peso el nivel de polímero. Los resultados se
expresaron en forma de suministro de detergencia como función del
tiempo (separación de trioleína radio-marcada
después de un tiempo dado, como un porcentaje de la separación de
trioleína cuando el adyuvante estaba completamente disuelto). El
suministro de detergencia se midió después de un único lavado, como
en el Ejemplo 9. Los resultados fueron como sigue.
Ejemplo | % de detergencia suministrada después de | |
6 minutos | 20 minutos | |
12 | 98,5 | 100,0 |
B | 80,0 | 96,0 |
C | 89,6 | 97,0 |
Este ejemplo muestra el uso de un polímero
supresor de la suciedad de acuerdo con la presente invención en una
composición detergente líquida:
% | |
Alquil-bencenosulfonatolineal (como ácido) | 16,5 |
Tensioactivo no iónico 7EO | 4,5 |
Tensioactivo no iónico 3EO | 4,5 |
Ácido graso con elevado contenido de oleico^{1} | 4,5 |
Zeolita 4ª | 15,0 |
Ácido cítrico | 8,23 |
Hidróxido de potasio | 10,34 |
Polímero desacoplante^{2} | 1,0 |
Glicerol | 2,0 |
Bórax | 1,5 |
Compuesto de silicona/sílice^{3} | 0,3 |
Perfume | 0,5 |
Fluorescente | 0,08 |
Enzimas | 0,91 |
Polímero supresor de la suciedad | 1,00 |
Agua e ingredientes menores | hasta 100,00 |
^{1}PRIOLENE (marca registrada) 6907 de la empresa Unichema | |
^{2}Narlex (marca registrada) DC1 | |
^{3}DB100 de la empresa Dow Corning |
Claims (16)
1. Un copolímero soluble en agua que proporciona
propiedades de supresión de la suciedad cuando se incorpora en una
composición detergente de lavandería, copolímero que comprende
unidades monómeras de polietilenglicol y/o polietilenglicol
rematado en los grupos terminales y unidades monómeras de uno o más
ácidos dicarboxílicos aromáticos, caracterizado porque el
copolímero comprende:
(i) de 2 a 30% en moles de unidades monómeras de
polietilenglicol y/o polietilenglicol rematado en los grupos
terminales que tienen la fórmula I
(I)--- O --- (CH_{2} ---
CH_{2} --- O)_{n}
---
y/o la fórmula
Ia:
(Ia)X --- O --- (CH_{2} ---
CH_{2} --- O) _{n}
---
en la que X es un átomo de hidrógeno o un grupo
de remate terminal y n es un número entero; que comprende de 0 a
30% en moles de glicol sin rematar y de 0 a 30% en moles de glicol
rematado,
(ii) de 10 a 50% en moles de unidades monómeras
de uno o más ácidos dicarboxílicos aromáticos que tienen la fórmula
II
(II)--- CO --- Ar --- CO ---
O
---
en la que Ar es un grupo aromático bifuncional,
que incluye opcionalmente unidades en las que el Ar está sulfonado;
que comprende de 2 a 50% en moles de unidades monómeras de un ácido
dicarboxílico aromático sin sulfonatar y de 0 a 15% en moles de
unidades monómeras de un ácido dicarboxílico aromático
sulfonatado,
(iii) de 30 a 88% en moles de unidades monómeras
derivadas de un poliol que tiene al menos 3 grupos hidroxilo, que
tiene la fórmula III:
(III)--- CH_{2} --- A ---
CH_{2} --- O
---
en la que A es un grupo bifuncional que contiene
al menos 1 átomo de carbono y al menos 1 grupo
hidroxilo.
2. Un copolímero según la reivindicación 1,
caracterizado porque consiste esencialmente en:
(i) de 10 a 30% en moles de unidades monómeras
del polietilenglicol y/o el polietilenglicol rematado en los grupos
terminales (i), que comprende de 0 a 30% en moles de glicol sin
rematar en los grupos terminales y de 0 a 30% en moles de glicol
rematado en los grupos terminales,
(ii) de 30 a 50% en moles de unidades monómeras
de ácido dicarboxílico aromático sin sulfonatar (ii),
(iii) de 30 a 50% en moles de unidades monómeras
derivadas del poliol (iii).
3. Un copolímero según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, caracterizado porque consiste
esencialmente en:
(i) de 2 a 10% en moles de unidades monómeras del
polietilenglicol y/o el polietilenglicol rematado en los grupos
terminales (i), que comprenden de 0 a 10% en moles de glicol sin
rematar en los grupos terminales y de 0 a 10% en moles de glicol
rematado en los grupos terminales,
(ii) de 10 a 50% en moles de unidades monómeras
del ácido dicarboxílico aromático (ii), que comprenden de 2 a 50% en
moles de unidades monómeras de un ácido dicarboxílico aromático sin
sulfonatar y de 1 a 15% en moles de unidades monómeras de un ácido
dicarboxílico aromático sulfonatado,
(iii) de 50 a 88% en moles de unidades monómeras
derivadas del poliol (iii).
4. Un copolímero según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la
fórmula I X representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo
C_{1-4}.
5. Un copolímero según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la
fórmula I, n es un número entero de 2 a 50.
6. Un copolímero según la reivindicación 5,
caracterizado porque en la fórmula I n es un número entero
de 8 a 14.
7. Un copolímero según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
unidades monómeras de la fórmula III tienen la fórmula IIIa:
en la que R_{1} es H, OH o alquilo
C_{1-4}; R_{2} es OH; m es un número entero de
1 a 10; y cuando m es mayor que 1, los grupos R_{1} y R_{2} no
necesitan ser iguales en cada aparición del grupo
CR_{1}R_{2}.
8. Un copolímero según la reivindicación 7,
caracterizado porque las unidades monómeras de formula IIIa
tienen la fórmula IIIb:
(IIIb)--- CH_{2}
---(
\delm{C}{\delm{\para}{OH}}H)_{m} --- CH_{2} --- O ---
en la que m tiene el significado proporcionado en
la reivindicación
7.
9. Un copolímero según la reivindicación 8,
caracterizado porque en la fórmula IIIb m es de 1 a 4.
10. Un copolímero según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad
de la fórmula III es una unidad de glicerol.
11. Un copolímero según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
unidades monómeras (ii) comprenden unidades de tereftalato y
opcionalmente unidades de sulfoisoftalato.
12. Un copolímero según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque puede ser
obtenido a partir de la condensación de:
(i) de 2 a 30% en moles, en total, de
polietilenglicol y/o
poli(etilenglicol-metil-éter), que comprende
de 0 a 30% en moles de polietilenglicol y de 0 a 30% en moles de
poli(etilenglicol-metil-éter),
(ii) de 10 a 50% en moles de un ácido
dicarboxílico aromático que comprende de 2 a 50% en moles de ácido
tereftálico, o un éster alquílico o arílico, anhídrido o haluro de
ácido del mismo y de 0 a 15% en moles de ácido
sulfo-isoftálico, o un éster alquílico, o arílico,
anhídrido o haluro de ácido del mismo, y
(iii) de 30 a 88% en moles de glicerol.
13. Un adyuvante granular adecuado para ser
incorporado en una composición detergente en forma de partículas,
caracterizado porque comprende un copolímero según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en un material
portador en forma de partículas.
14. Una composición detergente para lavar telas,
que comprende:
(i) de 2 a 50% en peso de un componente
tensioactivo orgánico que comprende uno o más tensioactivos
aniónicos, no iónicos, catiónicos, anfóteros o de iones
híbridos,
(ii) de 0 a 80% en peso de un componente
mejorador de la detergencia que comprende uno o más mejoradores de
la detergencia inorgánicos u orgánicos,
(iii) un componente supresor de la suciedad,
(iv) opcionalmente, otros ingredientes
detergentes hasta 100% en peso,
estando basados todos los porcentajes en la
composición detergente, caracterizada porque el componente
supresor de la suciedad (iii) comprende una cantidad eficaz de un
copolímero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
\newpage
15. Una composición detergente según la
reivindicación 14, caracterizada porque comprende de 0,02 a
10% en peso del copolímero.
16. Una composición detergente según la
reivindicación 15, caracterizada porque comprende de 0,1 a
3% en peso del copolímero.
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