ES2218636T3 - Detergente liquido. - Google Patents
Detergente liquido.Info
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UNA COMPOSICION DE DETERGENTE LIQUIDO ISOTROPICO ESPECIFICA QUE COMPRENDE POLIMEROS ESPECIFICOS DE ANTIRREDEPOSICION DE MANCHA QUE CONTIENEN UNA ESTRUCTURA HIDROFILA Y UN MONOMERO CON CADENAS LATERALES HIDROFOBAS.
Description
Detergente líquido.
La presente invención se refiere a las llamadas
composiciones de detergente "isotrópicas" (es decir, no
estructuradas) que comprenden ciertos polímeros polares modificados
hidrófobamente (es decir, polímeros
anti-redeposición de suciedad) que no han sido
utilizados previamente en dichas formulaciones isotrópicas. La
modificación hidrófoba permite la formación de soluciones mucho más
estables (claro frente a brumoso) que otras posibles de otro modo.
Las variables que hacen las composiciones más hidrófobas (es decir,
la utilización de un hidrótropo apropiado; cantidades mayores de
sal/electrolito/adyuvante; menos aniónico con relación a no iónico)
son especialmente preferidas.
La técnica del detergente líquido se puede venir
abajo en aquellos detergentes en los cuales todos los componentes
del sistema líquido se disuelven en una única fase líquida (por
ejemplo, los líquidos isotrópicos); y en aquellos que contienen
suficiente tensioactivo y/o electrolito para formar una gota laminar
que comprende capas de tipo "cebolla" dispersadas en un medio
electrolito que es capaz de suspender las partículas no disueltas en
el líquido. Estos últimos líquidos también se conocen como líquidos
duotrópicos o estructurados.
Un problema en la técnica del líquido
estructurado ha sido encontrar un equilibrio entre la estabilidad de
la composición y la viscosidad deseable de la composición. La
viscosidad depende de la fracción de volumen del líquido ocupado por
las gotas laminares. Mientras que el aumento de la fracción de
volumen es beneficioso desde un punto de vista de estabilidad,
también crea una viscosidad mayor que puede ser indeseable desde el
punto de vista de la dispensación así como de la dispersión en la
máquina lavadora.
El documento US 5.147.576 de Montague y col.,
donde se discute la interrelación entre tensioactivos, electrolitos,
fracción de volumen, se refiere a polímeros novedosos defloculantes
que permiten la incorporación de más tensioactivos y/o electrolitos
mientras aún se mantiene un producto estable de baja
viscosidad.
Los polímeros de la referencia de Montague y
col., comprenden una estructura principal hidrófila que es
generalmente una composición molecular lineal, ramificada o unida
transversalmente que contiene uno o más tipos de unidades de
monómero hidrófilo; y cadenas laterales hidrófobas, por ejemplo,
seleccionadas del grupo que consta de siloxanos, grupos alquilo y
alcoxi hidrófobos saturados o no saturados, grupos arilo y
aril-alquilo, y mezclas de los mismos.
Estos polímeros, sin embargo, no se enseñan para
uso en líquidos acuosos isotrópicos.
Mientras que la referencia de Montague y col.
divulga en la columna 8, líneas 26-29 que se conocen
algunos polímeros que tienen estructuras principales hidrófilas y
cadenas laterales hidrófobas (por ejemplo el documento US 4.759.868
de Clarke), no se enseña que la disminución de la relación molar de
los monómeros hidrófilos a las cadenas laterales hidrófobas (por
ejemplo, por debajo de alrededor de 20) resultará en una solubilidad
aumentada del polímero, por eso llevando a una estabilidad mejorada
y a una apariencia clara del líquido isotrópico.
De hecho, el documento US 4.759.868 de Clarke
sugiere el efecto opuesto al observado en la invención objeto, es
decir, la referencia sugiere que una relación molar menor de
hidrófilo a monómero hidrófobo (de modo que el polímero tenga más
grupos laterales colgantes y sea más hidrófobo) resulta en una
solubilización disminuida. La invención objeto, por el contrario,
enseña que una hidrofobicidad mayor (es decir, más grupos colgantes)
lleva a una solubilización mejorada.
Además, la utilización de un hidrótropo no se
enseña ni el documento US 5.147.576 de Montague y col. ni en el
documento US 4.759.868 de Clarke. De hecho, la utilización del
hidrótropo es contraproducente en los líquidos laminares
estructurados hasta el punto de que inhibe la formación de fase
laminar crítica en tales líquidos estructurados (véase columna 19,
línea 17-24 de Montague y col.).
Por el contrario, la utilización de un hidrótropo
es esencial en las formulaciones de detergente líquido isotrópico de
la invención objeto ya que aquellas formulaciones que no contienen
el hidrótropo tienen una flexibilidad de formulación mucho más
estrecha en términos de la composición y el nivel de tensioactivo
así como de nivel de electrolito. De hecho, el tipo y nivel de
hidrótropo utilizado puede gobernar críticamente la solubilidad de
los polímeros modificados hidrófobamente del tipo utilizado en la
invención objeto. Esto es, sin restringirse a la teoría, que
aquellos hidrótropos que mejoran más la hidrofobicidad de la
composición son superiores en términos de ayudar a la solubilización
del polímero. La criticidad del tipo de hidrótropo utilizado en la
solubilidad del polímero se muestra en los
ejemplos.
ejemplos.
Además, el documento US 4.759.868 de Clarke se
limita a composiciones de tensioactivo altamente no iónico mientras
que el sistema divulgado en la presente solicitud no está tan
limitado (se prefieren mezclas de tensioactivos aniónicos y no
iónicos). Como también se mostrará en los ejemplos, la proporción de
tensioactivos aniónicos a no iónicos puede jugar un papel crítico
para determinar la solubilidad de los polímeros modificados
hidrófobamente del tipo divulgado en la presente invención (es
decir, se prefieren las composiciones de carácter más no
iónico).
El documento US 5.308.530 de Aronson y col.
también divulga ciertos polímeros hidrófilos modificados
hidrófobamente. Especialmente, la referencia enseña un adyuvante que
es un interpolímero
[A-B]_{m}-[C]_{n} donde A y B son
grupos hidrófilos modificados por monómeros C hidrófobos. En esta
referencia, A no puede ser igual a B. En el polímero de la
invención, por el contrario, la cadena hidrófila se comprende sólo
de monómero acrilato (es decir, es un homopolímero). Estas moléculas
son más solubles que aquellas con mezclas de A y B.
Aunque el documento US 5.308.530 no enseña la
utilización de mezclas hidrótropos y tensioactivos, la criticidad en
términos de (1) tipo de hidrótropo; (2) tipo de tensioactivos
(aniónico frente a no iónico); y (3) concentración de sal para
mejorar la compatibilidad entre el polímero y la formulación de
detergente no está claramente reconocida. Esto es, la referencia no
reconoce tipos y niveles diferentes de hidrótropo que pueden ser
utilizados para mejorar o reducir significativamente la solubilidad
de estos polímeros en disolución. Indicado de modo diferente, no hay
comparación entre las diferentes solubilidades de los polímeros
basadas en el tipo y niveles de hidrótropo (de hecho sólo una
formulación, la número 2 del ejemplo 3 (véase columna 16, línea 51)
se ensaya siempre)). Se ensayan tantas variables que claramente no
hay reconocimiento del efecto de ninguna variable (es decir,
hidrótropo).
Además, no se observó ninguna tendencia con
respecto a los activos utilizados en la composición o
concentraciones de sales utilizadas en la referencia de Aronson y
col. De nuevo, esto contrasta con la invención objeto donde se
observó claramente el efecto de los tipos de tensioactivo sobre la
solubilidad del polímero o el efecto de las concentraciones del
electrolito sobre la solubilidad del polímero (es decir, electrolito
requerido).
Finalmente, los líquidos de la referencia de
Aronson y col. no son líquidos de salto de pH y no contienen
sorbitol, como los líquidos preferidos de la invención objeto. El pH
de los líquidos de Aronson y col. es alrededor de 10 mientras que el
pH de los líquidos de la invención es de alrededor de 6.0 a
alrededor de 8,0.
En resumen, Montague y col. y Clarke son
referencias de líquidos estructurados frente a referencias de
líquidos isotrópicos en las que no se prescribe la utilización de
hidrótropos; y Aronson y col. contiene polímeros que son
estructuralmente diferentes (A no puede ser igual a B); y en las no
se reconocen en ningún caso variables composicionales para mejorar
la solubilidad. Además, los líquidos de Aronson y col. no son
líquidos de salto de pH.
Un folleto de National Starch & Chemicals
Company divulga la utilización de un copolímero acrilato/estireno
(H1200) en diversos limpiadores en polvo o líquidos. No se divulgan
los líquidos isotrópicos específicos de la invención ni la capacidad
para mejorar las propiedades anti-redeposición. Los
solicitantes además apuntan un artículo de R. Hodgetts y col. en la
Seise Portum and Woschmititel Conference (SEPAWA), de Bacl.
Durchheim (Alemania) los días 18-20 de octubre de
1995. Esta referencia no parece divulgar la utilización de polímeros
H1200 en líquidos isotrópicos, dejando solas las composiciones
isotrópicas específicas de la invención.
Como se explicará en más detalle de aquí en
adelante, una subclase referida de composición de acuerdo con la
presente invención contiene un aceite hidrófobo.
La utilización de aceites y polímeros
hidrocarbonados en sistemas tensioactivos se puede encontrar, por
ejemplo, en la patente de Estados Unidos nº 4.353.860 de Canter y
col. y en la patente de Estados Unidos nº 4.561.991 de Herbots y
col. Sin embargo, los polímeros divulgados en la técnica
anteriormente mencionada no son los polímeros modificados
hidrófobamente del tipo discutido en la presente solicitud. Además,
la utilización de hidrótropos no se discute en la patente de Estados
Unidos nº 4.353.806 de Canter y col. La importancia de la
utilización del hidrótropo y su criticidad en la solubilización del
polímero ya se ha discutido anteriormente. También, el tipo de
aceite discutido en la patente de Estados Unidos nº 4.561.991 de
Herbots y col. está limitado a terpenos y alcohol bencílico. Los
aceites adecuados en la presente descripción son de un tipo
diferente y serán discutidos en la memoria descriptiva y en los
ejemplos a continuación.
El documento WO 95/14.762 de Colgate Palmolive
(resumen incluido) enseña una composición de microemulsión que
comprende 0,1-20% en peso de aniónico,
0,1-50% en peso de co-tensioactivo;
0,1-10% en peso de "agente liberador de grasas"
que puede ser un tipo de copolímero modificado hidrófobamente que
tiene la estructura definida por I (véase resumen); y
0,1-10% en peso de hidrocarbono insoluble en
agua.
El copolímero definido por la fórmula I está
modificado hidrófobamente en cada unidad monomérica que se repite,
es decir, la relación molar de hidrófilo a hidrófobo puede ser 1:1 e
incluso menor. Por el contrario, la relación de los copolímeros de
la invención se encuentra en el intervalo desde alrededor de 10 a
alrededor de 40, es decir, están lejos de los menos grupos
hidrófobos colgantes. Sin restringirse a la teoría, los solicitantes
creen que el aceite de la referencia de Colgate debe de tener una
función diferente a aquella de la invención objeto en la que el
aceite se necesita para mejorar la hidrofobicidad y ayuda por ello
en la disolución de polímeros. Las moléculas de Colgate, que ya son
altamente hidrófobas, no necesitan la adición de aceite para ayudar
adicionalmente en la disolución.
Finalmente, un artículo de
Bagger-Jorgensen y col., en Langmuir 11:
1934-1941 (1995) enseña una microemulsión que
comprende un tensioactivo no iónico, agua y un sistema de aceite que
comprende poliacrilato modificado hidrófobamente (HMPA).
Mientras que el HMPA de la referencia se disuelve
en su sistema, no se disolvería en una composición de detergente
formulada completamente (es decir, que debe contener al menos un
aniónico). Esto es, la referencia no se aplica y, por consiguiente,
falla en enseñar o sugerir qué modificaciones se deben realizar para
solubilizar polímeros en composiciones de detergente.
Específicamente, la invención enseña que no sólo debe haber una
proporción definida de grupos hidrófobos a hidrófilos, sino que hay
un umbral de peso molecular (es decir, 20.000), que deben estar
presentes hidrótropos y que debe estar presente aceite.
Además, los sistemas activos puramente no iónicos
no se disuelven en líquidos que contienen sales adyuvantes tales
como citrato. También, los sistemas no iónicos puros actúan
pobremente sobre manchas en partículas.
En resumen, no todos los sistemas son los mismos,
y hay un gran grado de habilidad para definir exactamente qué
polímeros y bajo qué condiciones deben ser utilizados los
ingredientes para asegurar la solubilidad.
Inesperadamente, los solicitantes han encontrado
que en composiciones líquidas isotrópicas que comprenden (1) un
tensioactivo o mezcla de tensioactivos (por ejemplo, mezcla de
tensioactivos aniónicos y no iónicos); (2) un hidrótropo y (3) un
electrolito, la utilización de un polímero que tiene una estructura
principal hidrófila (estructura principal hidrófila hecha únicamente
de un monómero, por ejemplo, acrilato) en el que hay una relación
molar crítica de grupos hidrófilos (por ejemplo, la estructura
principal) a "anclas" hidrófobas ("cola") unidas a la
estructura principal (o en otras palabras, relación molar de
monómeros hidrófilos a hidrófobos), da soluciones que son más
estables (por ejemplo, más claras) y que tienen mejores propiedades
anti-redeposición que si
(1) no se utilizasen los polímeros específicos
con estas relaciones; y
(2) no se diesen las variables de hidrótropo y
electrolito (y variables de tensioactivo preferidas).
Para los propósitos de esta invención, se ha
encontrado que las formulaciones "brumosas" son inestables y
tienden a separar fases (es decir, en siete días de preparación).
Dicha preparación de fases no es generalmente aceptable en la
formulación del producto.
Los solicitantes también han encontrado que en
las composiciones líquidas isotrópicas que comprenden (1) un
tensioactivo o una mezcla de tensioactivos (por ejemplo, mezcla de
tensioactivos aniónicos y no iónicos en la que al menos se requiere
un aniónico); (2) un hidrótropo; y (3) un aceite hidrocarbonado
alifático (saturado o no saturado, de cadena lineal o ramificada)
que tiene un peso molecular y/o longitud de cadena de carbono
específicos, la utilización del polímero que tiene una estructura
principal hidrófila en la que hay una relación molar crítica (es
decir, por debajo de 10) del grupo hidrófilo (de la estructura
principal) a las "anclas" hidrófobas unidas a la estructura
principal (o en otras palabras, la relación molar de monómeros
hidrófilos a hidrófobos), da disoluciones que son más claras que las
que serían de otro modo si no se diesen la relación molar crítica y
la criticidad del aceite.
La presente invención se refiere a la clase
específica de líquidos isotrópicos (es decir, que tienen cantidades
y tipos de hidrótropo específicos; tensioactivos preferidos; y
electrolito mínimo) que contienen polímeros específicos, polímeros
que tienen una relación molar crítica de número de grupos hidrófilos
"de estructura principal" (estructura principal hidrófila de un
único monómero) a número de grupos "ancla" o de cola
hidrófobos.
Cuando se añaden polímeros que tienen esta
criticidad de grupos hidrófilos a hidrófobos a las composiciones
isotropías específicas, se ha encontrado inesperadamente que las
composiciones son mucho más estables (es decir más claras) comparado
con si se hubiesen añadido polímeros que no tuvieran esta relación
molar crítica (además de la adición de hidrótropo y electrolito).
Sin restringirse a la teoría, se cree que la relación inferior de
grupos hidrófilos a grupos hidrófobos de estructura principal hace
al polímero global más hidrófobo, permitiendo por tanto que los
polímeros se solubilicen más fácilmente debido a la interacción
hidrófoba con el núcleo de las micelas de tensioactivo (que son
hidrófobas), haciendo por ello, además, a la solución estable (es
decir clara) más que brumosa.
La utilización de un grupo hidrófilo de
estructura principal de monómero único (es decir, acrilato) hace a
la molécula más soluble que una estructura principal hidrófila de
monómeros mezclados.
Adicionalmente, la cantidad y el tipo de
hidrótropo, la proporción de tensioactivos aniónicos a no iónicos y
la concentración de sal pueden gobernar la solubilidad del polímero.
De nuevo, sin restringirse a la teoría, los hidrótropos no iónicos,
la menor proporción de tensioactivos aniónicos a no iónicos y la
superior concentración de electrolito (que abarca tanto sales como
adyuvantes) tienden a aumentar la solubilidad de los polímeros
aumentando la hidrofobicidad del núcleo micelar y son por tanto
preferidos. De hecho, se requiere la utilización de algunos
hidrótropos y de algún electrolito.
Además, el líquido isotrópico de acuerdo con la
presente invención es un líquido que contiene polímeros específicos
que tienen una relación molar crítica de número de grupos "de
estructura principal" hidrófilos a número de grupos "ancla"
hidrófobos. La relación molar crítica está por debajo de 10,
preferiblemente por debajo de 7.
Cuando se añaden polímeros que tienen la
proporción de grupos hidrófilos a hidrófobos definidos por la
subclase a composiciones isotrópicas específicas, se ha encontrado
inesperadamente que las composiciones son mucho más estables (es
decir, más claras) comparadas con si se añaden polímeros que no
tengan esta relación molar crítica. Sin restringirse a la teoría, se
cree que la relación relativamente baja hace que el polímero global
sea más hidrófobo, permitiendo por tanto a los polímeros
solubilizarse más fácilmente debido a la interacción hidrófoba con
el núcleo de micelas de tensioactivo (que son hidrófobas) y haciendo
por ello, además, estable la solución (es decir clara) más que
brumosa. Por otro lado, si el radio es menor, no hay necesidad de un
aceite, ya que los grupos hidrófobos colgantes permiten que la
molécula se solubilice de cualquier modo. Sin restringirse a la
teoría, tales composiciones de la invención objeto se creen que son
claras a relaciones que no necesitan ser tan bajas (es decir, el
compuesto no necesita ser tan hidrófobo) como aquellos del caso de
comparación sin aceite ya que el aceite hace que las composiciones
sean incluso más hidrófobas.
Así, un primer aspecto de la presente invención
proporciona una composición líquida isotrópica de detergente que
comprende:
- (1)
- tensioactivo
- (2)
- hidrótropo;
- (3)
- electrolito; y
- (4)
- polímero que tiene
- (a)
- una estructura principal hidrófila que comprende unidades de monómeros seleccionadas entre:
- (i)
- uno o más monómeros hidrófilos etilénicamente no saturados seleccionados del grupo que consta de ácidos, éteres, alcoholes, aldehídos, cetonas o ésteres C_{1-6} no saturados; y/o
- (ii)
- uno o más unidades de monómero cíclico hidrófilo polimerizable; y/o
- (iii)
- uno o más monómeros hidrófilos polimerizables no etilénicamente no saturados seleccionados del grupo que consiste en glicerol y otros alcoholes polivalentes;
en la que uno o más de dichos monómeros se
sustituyen opcionalmente por uno o más grupos amino, amina, amida,
sulfonato, sulfato, fosfonato, hidroxi, carboxilo u óxido; y
- (b)
- al menos un monómero contiene un grupo hidrófobo colgante; teniendo dicho polímero un peso molecular de 1.000 a 20.000;
en el que la relación molar de monómeros
hidrófilos a grupos hidrófobos colgantes es menor que 10.
Preferiblemente la composición isotrópica de
detergente líquido de acuerdo con la invención comprende además un
aceite hidrocarbonado que tiene de 4 a 16 átomos de carbono.
Preferiblemente, la cantidad total de
tensioactivo en las composiciones de acuerdo con la presente
invención es de 1 a 85% en peso. Preferiblemente la cantidad total
de hidrótropo es desde 0,1 a 25% en peso. Preferiblemente, la
cantidad total de polímero es de 0,1 a 10% en peso. Todas estas
cantidades se expresan como porcentaje en peso de la composición
como un todo.
Los líquidos isotrópicos de la invención se
muestran en más detalle a continuación:
Las composiciones de la invención pueden contener
uno o más agentes activos de superficie seleccionados del grupo que
consta de tensioactivos aniónicos, no iónicos, catiónicos,
anfolíticos y bipolares o mezclas de los mismos. Los detergentes de
tensioactivos preferidos para utilización en la presente invención
son mezclas de tensioactivos aniónicos y no iónicos aunque se
entenderá que se puede utilizar cualquier tensioactivo sólo en
combinación con cualquier otro tensioactivo o tensioactivos.
Los agentes activos aniónicos de superficie que
se pueden utilizar en la presente invención son aquellos compuestos
activos de superficie que contienen un grupo hidrófobo
hidrocarbonado de cadena larga en su estructura molecular y un grupo
hidrófilo, es decir: un grupo soluble en agua tal como un grupo
carboxilato, sulfonato o sulfato o su correspondiente forma ácida.
Los agentes activos aniónicos de superficie incluyen
alquilarilsulfonatos superiores, alquilsulfonatos, alquilsulfatos y
alquilpoliétersulfatos de metal alcalino (por ejemplo sodio y
potasio) solubles en agua. También pueden incluir ácido graso o
jabones de ácidos grasos. Uno de los grupos preferidos de agentes
activos aniónicos de superficie son las sales de metal alcalino,
amonio o alcanolamina de alquilarilsulfonatos superiores y sales de
metal alcalino, de amonio o de alcanolamina de alquilsulfatos
superiores. Los alquilsulfatos superiores preferidos son aquellos en
los que los grupos alquilo contienen de 8 a 26 átomos de carbono,
preferiblemente de 12 a 22 átomos de carbono y más preferiblemente
de 14 a 18 átomos de carbono. El grupo alquilo en el
alquilarilsulfonato contiene preferiblemente de 8 a 16 átomos de
carbono y más preferiblemente 10 a 15 átomos de carbono. Un
alquilarilsulfonato particularmente preferido es el C_{10} a
C_{16} bencenosulfonato de sodio, potasio o etanolamina, por
ejemplo dodecilbencenosulfonato lineal de sodio. Los alquilsulfatos
primarios y secundarios pueden se pueden preparar por reacción de
alfa-olefinas de cadena larga con sulfitos o
bisulfitos, por ejemplo bisulfito de sodio. Los alquilsulfonatos
también se pueden preparar reaccionando hidrocarburos normales de
parafina de cadena larga con dióxido de azufre y oxígeno como se
describe en las patentes de Estados Unidos nº 2.503.280, 2.507.088,
3.372.188 y 3.260.741 para obtener alquilsulfatos superiores
normales o secundarios adecuados para uso como detergentes
tensioactivos.
El sustituto de alquilo es preferiblemente
lineal, es decir, alquilo normal, sin embargo, se pueden emplear
alquilsulfonatos de cadena ramificada, aunque no son tan buenos con
respecto a la biodegradabilidad. El sustituto de alcano, es decir,
alquilo, puede estar terminalmente sulfonatado o puede estar unido,
por ejemplo, al átomo de carbono 2 de la cadena, es decir, puede ser
un sulfonato secundario. Se entiende en la técnica que el sustituto
puede estar unido a cualquier carbono en la cadena de alquilo. Los
alquilsulfonatos superiores se pueden utilizar como sales de metal
alcalino, tales como sodio y potasio. Las sales preferidas son las
sales de sodio. Los alquilsulfonatos preferidos son los
alquil(C_{10} a C_{18})sulfonatos de sodio y
potasio primarios normales, siendo más preferida la sal de
alquil(C_{10} a C_{15})sulfonato normal
primaria.
Se pueden utilizar mezclas de
alquilbencenosulfonatos superiores y alquilsulfatos superiores
además de mezclas de alquilbencenosulfonatos superiores y
alquilpoliétersulfatos superiores.
El alquilarilsulfonato de metal alcalino o de
etanolamina se puede utilizar en una cantidad de 0 a 70%,
preferiblemente de 5 a 50% y más preferiblemente de 5 a 15% en
peso.
El sulfato de metal alcalino o de etanolamina se
puede utilizar en mezcla con el alquilbencenosulfonato en una
cantidad de 0 a 70%, preferiblemente de 5 a 50% en peso.
También se pueden utilizar alquilsulfatos de
cadena ramificada y alquilo normal como el componente aniónico (por
ejemplo, alquilsulfatos primarios).
Los alquilpolietoxisulfatos superiores utilizados
de acuerdo con la presente invención pueden ser alquilo de cadena
normal o ramificada y contener grupos alcoxi inferiores que pueden
contener dos o tres átomos de carbono. Se prefieren los
alquilpoliétersulfatos superiores normales porque tienen un mayor
grado de biodegradabilidad que los alquilos de cadena ramificada y
los grupos polialcoxi inferiores son grupos etoxi
preferiblemente.
Los alquilpolietoxisulfatos superiores preferidos
utilizados de acuerdo con la invención se representan por la
fórmula:
R^{1}-O(CH_{2}CH_{2}O)_{p}-SO_{3}M,
en la cual R^{1} es un alquilo C_{8} a
C_{20}, preferiblemente C_{10} a C_{18} y más preferiblemente
C_{12} a C_{15}; p es de 2 a 8, preferiblemente de 2 a 6 y más
preferiblemente de 2 a 4; y M es un metal alcalino, tal como sodio y
potasio, o un catión amónico. Son preferidas las sales de sodio y
potasio.
Un sulfato alquilpolietoxilado superior es la sal
de sodio de un trietoxi(C_{12} a C_{15})alcohol
sulfato que tiene la fórmula:
C_{12-15}-O-(CH_{2}CH_{2}O)_{3}-SO_{3}Na
Ejemplos de alquiletoxisulfatos adecuados que se
pueden utilizar de acuerdo con la presente invención son sal de
sodio de
alquil(C_{12-15})trietoxisulfato
normal o primario; sal de sodio de
n-decil-dietoxisulfato; sal de
amonio de alquil(C_{12})dietoxisulfato primario, sal
de sodio de alquil(C_{12})trietoxisulfato primario,
sal de sodio de alquil(C_{15})tetraetoxisulfato
primario, sal de sodio de alquil(C_{14-15}
mixto)(tri- y tetraetoxi- mixto)sulfato primario normal, sal
de sodio de estearilpentaetoxisulfato y sal de potasio de
alquil(C_{10-18}
mixto)trietoxisulfato primario normal.
Los alquiletoxisulfatos normales son fácilmente
biodegradables y se prefieren. Los alquilpolialcoxi
(inferior)sulfatos se pueden utilizar en mezclas con
cualquier otro y/o en mezclas con los alquilbencenosulfonatos
superiores o alquilsulfatos discutidos anteriormente.
Se puede utilizar
alquilpolietoxi(superior)sulfato de metal alcalino con
alquilbencenosulfonato y/o con un alquilsulfato, en una cantidad de
0 a 70%, preferiblemente de 5 a 50% y más preferiblemente de 5 a 20%
en peso de la composición total.
Los tensioactivos no iónicos que pueden ser
utilizados con la invención, solos o en combinación con otros
tensioactivos, se describen a continuación.
Como es bien conocido, los tensioactivos no
iónicos están caracterizados por la presencia de un grupo hidrófobo
y un grupo hidrófilo orgánico y están producidos típicamente por la
condensación de un compuesto alifático orgánico o hidrófobo
aromático alquílico con óxido de etileno (de naturaleza hidrófila).
Típicamente los tensioactivos no iónicos adecuados son aquellos
divulgados en las patentes de Estados Unidos nº 4.316.812 y
3.630.929.
Normalmente, los detergentes no iónicos son
lipófilos polialcoxilados en los que el equilibrio
hidrófilo-lipófilo deseado se obtiene a partir de la
adición de un grupo polialcoxilo(inferior) hidrófilo a un
resto lipófilo. Una clase preferida de detergente no iónico es la de
los alcanoles alcoxilados en la que el alcanol tiene de 9 a 18
átomos de carbono y en la que el número de moles de óxido de
alquileno (de 2 a 3 átomos de carbono) es de 3 a 12. De tales
materiales se prefiere emplear aquellos en los que el alcanol es un
alcohol graso con de 9 a 11 ó de 12 a 15 átomos de carbono y que
contienen de 5 a 8 ó de 5 a 9 grupos alcoxilo por mol.
Ejemplos de tales compuestos son aquellos en que
los que el alcanol tiene de 10 a 15 átomos de carbono y que
contienen alrededor de 5 a 9 grupos de óxido de etileno por mol, por
ejemplo Neodol 25-9 y Neodol 23-6,5,
productos que están fabricados por Shell Chemical Company, Inc. El
primero es un producto de condensación de una mezcla de alcoholes
grasos superiores que promedian alrededor de 12 a 15 átomos de
carbono, con alrededor de 9 moles de óxido de etileno y el último es
una mezcla correspondiente en la que el contenido de átomos de
carbono del alcohol graso superior es de 12 a 13 y el número de
grupos de óxido de etileno presentes promedia alrededor de 6,5. Los
alcoholes superiores son alcanoles primarios.
Otra subclase de tensioactivos alcoxilados que se
pueden utilizar contienen una longitud de cadena alquilo precisa más
que una distribución de cadena alquilo de los tensioactivos
alcoxilados descritos anteriormente. Típicamente, estos se refieren
como alcoxilados de intervalo estrecho. Ejemplos de éstos incluyen
la serie de Neodol-1® de tensioactivos fabricada por
Shell Chemical Company.
Otros no iónicos útiles están representados por
la clase bien conocida comercialmente de no iónicos vendidos bajo la
marca comercial Plurafac de BASF. Los Plurafacs son productos de
reacción de un alcohol lineal superior y una mezcla de óxidos de
etileno y propileno, que contienen una cadena mixta de óxido de
etileno y óxido de propileno, terminada por un grupo hidróxilo.
Ejemplos incluyen alcohol graso C_{13}-C_{15}
condensando con 6 moles de óxido de etileno y 3 moles de óxido de
propileno, alcohol graso C_{13}-C_{15}
condensado con 7 moles de óxido de propileno y 4 moles de óxido de
etileno, alcohol graso C_{13}-C_{15} condensado
con 5 moles de óxido de propileno y 10 moles de óxido de etileno, o
mezclas de cualquiera de los anteriores.
Otro grupo de no iónicos líquidos está
comercialmente disponible de Shell Chemical Company, Inc. bajo la
marca comercial Dobanol o Neodol: Dobanol 91-5 es un
alcohol graso C_{9}-C_{11} etoxilado con un
promedio de 5 moles de óxido de etileno y Dobanol
25-7 es un alcohol graso
C_{12}-C_{15} etoxilado con un promedio de 7
moles de óxido de etileno por mol de alcohol graso.
En las composiciones de esta invención, los
tensioactivos no iónicos preferidos incluyen los alcoholes grasos
primarios C_{12}-C_{15} con contenidos
relativamente restringidos de óxido de etileno en el intervalo de
alrededor de 6 a 9 moles y los alcoholes grasos C_{9} a C_{11}
etoxilados con 5-6 moles de óxido de etileno.
Otra clase de tensioactivos no iónicos que pueden
ser utilizados de acuerdo con esta invención son los tensioactivos
de glucósidos. Los tensioactivos de glucósidos adecuados para uso de
acuerdo con la presente invención incluyen aquellos de formula:
RO-R^{1}O-_{y}(Z)_{x}
en la que R es un radical orgánico monovalente
que contiene de alrededor de 6 a alrededor de 30 (preferiblemente de
alrededor de 8 a alrededor de 18) átomos de carbono; R^{1} es un
radical hidrocarbono divalente que contiene de alrededor de 2 a 4
átomos de carbono; O es un átomo de oxígeno; y es un número que
puede tener un valor medio de 0 a alrededor de 12 pero que es lo más
preferiblemente cero; Z es un resto derivado de un sacárido reductor
que contiene 5 ó 6 átomos de carbono; y x es un número que tiene un
valor medio de 1 a alrededor de 10 (preferiblemente desde alrededor
de 1,5 a alrededor de
10).
Un grupo particularmente preferido de
tensioactivos de glucósido para uso en la práctica de esta invención
incluye aquellos de la formula anterior, en la que R es un radical
orgánico monovalente (lineal o ramificado) que contiene desde
alrededor de 6 a alrededor de 18 (especialmente desde alrededor de 8
a alrededor de 18) átomos de carbono; y es cero; z es glucosa o un
resto derivado de la misma; x es un número que tiene un valor medio
desde 1 a alrededor de 4 (preferiblemente desde alrededor de 1,5 a
4).
Tensioactivos no iónicos que se pueden utilizar
incluyen polihidroxiamidas como las divulgadas en la patente de
Estados Unidos nº 5.312.954 de Letton y col. y aldobionamidas tales
como los divulgados en la patentes de Estados Unidos nº 5.389.279 de
Au y col.
Generalmente, los no iónicos comprenderían de 0%
a 50% en peso, preferiblemente de 5 a 50%, más preferiblemente de 5
a 25% en peso de la composición.
Se pueden utilizar mezclas de 2 o más de los
tensioactivos no iónicos.
Se conocen en la técnica muchos tensioactivos
catiónicos, y casi cualquier tensioactivo catiónico que tenga al
menos un grupo alquilo de cadena larga de alrededor de 10 a 24
átomos de carbono es adecuado en la presente invención. Dichos
compuestos se describen en "Cationic Surfactants", Jungermann,
1970.
En la patente de Estados Unidos nº 4.497.718 se
describen en detalle tensioactivos catiónicos específicos que se
pueden utilizar como tensioactivos en la invención objeto.
Como con los tensioactivos no iónicos y
aniónicos, las composiciones de la invención pueden utilizar
tensioactivos catiónicos solos o en combinación con cualquiera de
los otros tensioactivos conocidos en la técnica. Desde luego, las
composiciones pueden no contener tensioactivos catiónicos en
absoluto.
Los detergentes sintéticos anfolíticos se pueden
describir ampliamente como derivados de alifáticos o derivados de
alifáticos de aminas heterocíclicas secundarias y terciarias en las
que el radical alifático puede ser un cadena recta o ramificada y en
las que uno de los sustitutos alifáticos contiene de 8 a 18 átomos
de carbono y al menos uno contiene un grupo soluble en agua,
aniónico, por ejemplo carboxilato, sulfonato, sulfato. Ejemplos de
compuestos que entran dentro de esta definición son
3-(dodecilamino)propionato de sodio,
3-(dodecilamino)propano-1-sulfonato
de sodio, 2-(dodecilamino)etilsulfato de sodio,
2-(dimetilamino)octadecanoato de sodio,
3-(N-carboximetildodecilamino)propano-1-sulfonato
de disodio, octadecil-imminodiacetato de disodio,
1-carboximetil-2-undecilimidazol
de sodio y
N,N-bis(2-hidroxietil)-2-sulfato-3-dodecoxipropilamina
de sodio. Se prefiere el
3-(dodecilamino)propano-1-sulfonato
de sodio.
Los tensioactivos bipolares se pueden describir
ampliamente como derivados de aminas secundarias y terciarias,
derivados de aminas heterocíclicas secundarias y terciarias o
derivados compuestos de amonio cuaternario, fosfonio cuaternario o
de sulfonio terciario. El átomo catiónico en el compuesto
cuaternario puede ser parte de un anillo heterocíclico. En todos
estos compuestos hay al menos un grupo alifático, de cadena lineal o
ramificada, que contiene de 3 a 18 átomos de carbono y al menos un
sustituto alifático que contiene un grupo soluble en agua, aniónico,
por ejemplo, carboxi, sulfonato, sulfato, fosfato o fosfonato.
Ejemplos específicos de tensioactivos bipolares
que se pueden utilizar están recogidos en la patente de Estados
Unidos nº 4.062.647.
La cantidad de activo utilizado puede variar
desde 1 a 85% en peso, preferiblemente 10 a 50% en peso.
Como se apuntó, los sistemas de tensioactivo
preferidos de la invención son mezclas de tensioactivos aniónicos y
no iónicos.
Los sistemas particularmente preferidos incluyen,
por ejemplo, mezclas de alquilarilsulfonatos lineales (LAS) y
sulfatos alcoxilados lineales (por ejemplo etoxilados) (AES) con
tensoactivos no iónicos alcoxilados por ejemplo en la proporción de
1:2:1 (es decir, 3:1 aniónico a no iónico).
En una realización de la invención, los
solicitantes han aumentado la proporción de aniónico (tal como LAS o
AES) con relación a no iónico. Sin restringirse a la teoría, esto
parece hacer que las composiciones sean menos hidrófobas y, por
consiguiente, que sean menos estables (por ejemplo, los polímeros no
se disolverán tan rápidamente en micelas, quizás debido a que las
micelas son menos hidrófobas).
Preferiblemente, el no iónico debería comprender,
como un porcentaje del sistema aniónico/no iónico, al menos 20%, más
preferiblemente al menos 25%, hasta alrededor de 75% del sistema de
tensioactivo total. Un sistema de tensioactivo particularmente
preferido comprende aniónico:no iónico en una proporción de 3:1.
Las composiciones de la invención son todas
composiciones isotrópicas no estructuradas.
Las composiciones de detergente de la invención
son también preferiblemente composiciones de salto de pH. Una
composición líquida industrial (HDL) de salto de pH es una
composición de detergente líquida que contiene un sistema de
componentes diseñado para ajustar el pH del licor de lavado. En esta
invención se puede emplear para conseguir el régimen de pH
requerido, un sistema de salto de pH para mantener el pH del
producto bajo para estabilizar la enzima en sistemas de enzimas
múltiples (por ejemplo, sistemas de proteasa y lipasa) permitiendo
todavía que sea moderadamente alto en el lavado para una eficacia de
la detergencia. Uno de tales sistemas es bórax 10 H_{2}O/poliol.
El ion borato y ciertos complejos cis-1,2 polioles
cuando están concentrados provocan una reducción en el pH. En
disolución, los complejos disociados, liberan borato libre para
aumentar el pH. Ejemplos de polioles que exhiben este mecanismo
complejante con bórax incluyen catecol, galacitol, fructosa,
sorbitol y pinacol. Por razones económicas, el sorbitol es el poliol
preferido.
El sorbitol o componente equivalente (es decir,
polioles 1,2 apuntados anteriormente) se utiliza en la formulación
de salto de pH en una cantidad desde alrededor de 1 a 25% en peso,
preferiblemente 3 a 15% en peso de la composición.
El compuesto de borato o de boro se utiliza en la
composición de salto de pH en una cantidad desde alrededor de 0,5 a
10,0% en peso de la composición, preferiblemente 1 a 5% en peso.
Otros ingredientes requeridos por la invención
objeto son los hidrótropos. En general, la adición de hidrótropos
ayuda a incorporar niveles más elevados de tensioactivos en los
detergentes líquidos isotrópicos de lo que sería posible de otra
forma, debido a la separación de fases de tensioactivos de la fase
acuosa. Los hidrótropos permiten también un cambio en las
proporciones de los diferentes tipos de tensioactivos, a saber,
aniónicos, no iónicos, catiónicos y bipolares, sin que se plantee el
problema de la separación de fases. Por tanto, aumentan la
flexibilidad de la formulación. Los hidrótropos funcionan a través
de cualquiera de los siguientes mecanismos: i) aumentan la
solubilidad del tensioactivo en la fase acuosa cambiando la
capacidad disolvente de la fase acuosa; los alcoholes de cadena
corta como etanol, isopropanol y también glicerol y propilenglicol
son ejemplos de esta clase, y ii) evitan la formación de fases
cristalinas líquidas de tensioactivos interrumpiendo la
estructuración de las cadenas de hidrocarbonos de los tensioactivos
en las micelas; son ejemplos de esta clase las sales de metales
alcalinos de alquilarilsulfonatos como xilenosulfonato,
cumenosulfonato y alquilarildisulfonatos como la familia DOWFAX® de
hidrótropos comercializada por Dow Chemicals en esta clase.
Aunque se esperaría que normalmente los
hidrótropos del segundo grupo mencionado (grupo II) aumentasen la
solubilidad del polímero, inesperadamente se ha encontrado que la
adición de alquilarilsulfonatos a concentraciones normalmente
utilizadas en detergentes líquidos (\approx 1 a 15 por ciento en
peso) provocan una disminución en la solubilidad de los polímeros
modificados hidrófobamente de la presente invención. Sin
restringirse a la teoría, los solicitantes creen que estos
hidrótropos del grupo II realmente tienden a disminuir la
hidrofobicidad del núcleo de la micelas de tensioactivo,
disminuyendo por ello la interacción entre los grupos hidrófobos del
polímero modificado hidrófobamente y la micela. Así, cuanto más
eficaz en peso es el hidrótropo (es decir, esta segunda clase de
hidrófobo) mayor es la disminución en la hidrofobicidad de las
micelas y, como consecuencia, menor es la solubilidad del polímero
modificado hidrófobamente. Por tanto, un hidrótropo más eficaz en
peso (por ejemplo, un hidrótropo tal como cumenosulfonato que, para
un sistema tensioactivo dado, es un hidrótropo mejor) disminuye la
solubilidad del polímero mientras que un hidrótropo menos eficaz en
peso (por ejemplo, xilenosulfonato) aumenta la solubilidad.
En otras palabras, aunque intuitivamente un
experto normal en la técnica preferiría los hidrótropos eficaces en
peso de la clase II anterior, los hidrótropos preferidos de esta
invención son los hidrótropos de la clase I, menos eficaces en peso,
pero que aumentan la solubilidad.
El hidrótropo en la composición de la presente
invención es un poliol, que también puede actuar como estabilizador
de enzimas, seleccionado de propilenglicol, etilenglicol, glicerol,
sorbitol, manitol, glucosa y mezclas de los mismos.
Tradicionalmente, estos no se considerarían
buenos hidrótropos pero, como se apuntó anteriormente, estos
compuestos no disminuyen tanto la hidrofobicidad de las micelas,
permitiendo por ello que los polímeros modificados hidrófobamente se
solubilicen mejor.
Preferiblemente, los hidrótropos están presentes
en una cantidad de alrededor de 1% a 25% en peso, más
preferiblemente 1% a 10% en peso de la composición.
Ciertas composiciones de la invención contienen,
además, un aceite hidrocarbonado alifático, que se cree que hace a
las composiciones más hidrófobas y ayuda así a la estabilidad (es
decir, transparencia) de la disolución.
El grupo alifático es un hidrocarbono saturado o
no saturado, de cadena recta o ramificada, que tiene de 4 a 19,
preferiblemente de 8 a 18 átomos de carbono. El peso molecular de
estos aceites generalmente es 50 a 300.
Ejemplos de tales aceites incluyen, pero no se
limitan a heptanos, octanos, nonanos, decanos, hasta C_{18};
olefinas tales como octanos, nonanos, hasta C_{18}; y todas la
variaciones isoméricas (por ejemplo, isooctano) de los mismos.
El aceite se puede utilizar a niveles que varian
de alrededor de 0,1 a 20% en peso, preferiblemente 0,5 a 10%, más
preferiblemente 0,5 a 5% en peso de la composición.
Los adyuvantes que se pueden utilizar de acuerdo
con esta invención incluyen adyuvantes de la detergencia alcalinos
convencionales, inorgánicos u orgánicos, que se pueden utilizar a
niveles de alrededor de 0,1% a alrededor de 20,0% en peso de la
composición, preferiblemente desde 1,0% a alrededor de 10,0% en
peso, más preferiblemente 2% a 5% en peso.
Como electrolito se puede utilizar cualquier sal
soluble en agua. El electrolito también puede ser un adyuvante de la
detergencia, tal como el adyuvante inorgánico tripolifosfato de
sodio, o puede ser un electrolito no funcional tal como sulfato o
cloruro de sodio. Preferiblemente el adyuvante inorgánico comprende
todo o parte del electrolito. Esto es, el término electrolito abarca
tanto adyuvantes como sales.
Ejemplos de adyuvantes de la detergencia
alcalinos inorgánicos adecuados que se pueden utilizar son fosfatos,
polifosfatos, boratos, silicatos y también carbonatos de metales
alcalinos solubles en agua. Ejemplos específicos de dichas sales son
trifosfatos, pirofosfatos, ortofosfatos, hexametafosfatos,
tetraboratos, silicatos y carbonatos de sodio y potasio.
Ejemplos de sales alcalinas orgánicas, adyuvantes
de la detergencia, adecuadas son: (1) aminopolicarboxilatos solubles
en agua, por ejemplo, etilendiaminotetraacetatos, nitrilotriacetatos
y N-(2 hidroxietil)-nitrilodiacetatos de sodio y
potasio; (2) sales solubles en agua de ácido fítico, por ejemplo,
fitatos de sodio y potasio (véase patente de Estados Unidos nº
2.379.942); (3) polifosfonatos solubles en agua, incluyendo
específicamente sales de sodio, potasio y litio de ácido
etano-1-hidroxi-1,1-difosfónico;
sales de sodio, potasio y litio de ácido metilendifosfónico; sales
de sodio, potasio y litio de ácido de etilendifosfónico; y sales de
sodio, potasio y litio de ácido
etano-1,1,2-trifosfónico. Otros
ejemplos incluyen las sales de metales alcalinos de ácido
etano-2-carboxi-1,1,-difosfónico,
ácido hidroximetanodifosfónico, ácido carboxildifosfónico, ácido
etano-1-hidroxi-1,1,2-trifosfónico,
ácido
etano-2-hidroxi-1,1,2-trifosfónico,
ácido
propano-1,1,3,3-tetrafosfónico,
ácido
propano-1,1,2,3-tetrafosfónico, y
ácido
propano-1,2,2,3-tetrafosfónico; (4)
sales solubles en agua de polímeros y copolímeros de
policarboxilatos como se describen en la patente de Estados Unidos
nº 3.308.067.
Además, se pueden utilizar satisfactoriamente
adyuvantes policarboxilatos, que incluyen sales solubles en agua de
ácido melítico, ácido cítrico, ácido carboximetiloxisuccínico, sales
de polímeros de ácido itacónico y ácido maleico, monosuccina
totartrato, disuccinato tartrato y mezclas de los mismos
(TMS/TPS).
Se pueden utilizar ciertas zeolitas o
aluminosilicatos. Uno de tales aluminosilicatos que es útil en las
composiciones de la invención es un compuesto hidratado, insoluble
en agua, amorfo, de fórmula
Na_{x}(_{y}AlO_{2}.SiO_{2}), donde x es un número de
1,0 a 1,2 e y es 1, estando además dicho material amorfo
caracterizado por una capacidad de intercambio de Mg^{++} de
aproximadamente 50 mg eq. de CaCO_{3}/g y un diámetro de partícula
de 0,01 micras a 5 micras. Este adyuvante de intercambio de iones se
describe más completamente en la patente británica nº 1.470.250.
Un segundo material de intercambio de iones,
aluminosilicato, sintético, insoluble en agua, útil en la presente
es de naturaleza cristalina y tiene la fórmula
Na_{z}[(AlO_{2})_{y}(SiO_{2})]xH_{2}O, donde
z e y son números enteros de al menos 6; la relación molar de z a y
está en el intervalo desde 1,0 a alrededor de 0,5, y x es un número
entero desde alrededor de 15 hasta alrededor de 264; teniendo dicho
material de intercambio de iones, aluminosilicato, un diámetro de
tamaño de partícula desde alrededor de 0,1 micra a alrededor de 100
micras; una capacidad de intercambio de iones calcio en una base
anhidra de al menos alrededor de 200 miligramos equivalentes de
dureza CaCO_{3} por gramo; y una velocidad de intercambio de
calcio en una base anhidra de al menos alrededor de 0,44
granos/litro/minuto/gramo. Estos aluminosilicatos sintéticos se
describen más completamente en la patente británica nº
1.429.143.
En general, cuanto más electrolito se utiliza más
hidrófobas son las micelas y, de acuerdo con lo que los solicitantes
creen que es el mecanismo teórico de la invención, mejor para que
los polímeros modificados hidrófobamente se disuelvan.
Una o más enzimas, como se describe en detalle a
continuación, pueden utilizarse en las composiciones de la
invención.
Si se utiliza una lipasa, la enzima lipolítica
puede ser o una lipasa funguicida que se puede producir a partir de
Humicola lanuginosa y Thermomyces lanuginosus o una
lipasa bactericida que muestra una reacción cruzada inmunológica
positiva con el anticuerpo de la lipasa producida por el
microorganismo Chromobacter viscosum var. lipolyticum NRRL
B-3673. Este microorganismo se ha descrito en la
memoria descriptiva de la patente holandesa 154.269 de Toyo Jozo
Kabushiki Kaisha y ha sido depositado en el Instituto de
Investigación de la Fermentación, Agencia de Ciencia y Tecnología
Industrial, Ministerio de Comercio e Industria Internacional, Tokio,
Japón, y añadido a la colección permanente con el número KO Hatsu
Ken Kin Ki 137 y está disponible al público en el Departamento de
Agricultura estadounidense, Servicio de Investigación Agrícola,
División de Utilización y Desarrollo Norte en Peoria, Illinois, USA,
con el número NRRL B-3673. La lipasa producida por
este microorganismo está disponible comercialmente de Toyo Jozo Co.,
Tagata, Japón, aquí en adelante referida como "lipasa TJ".
Estas lipasas bactericidas deberían mostrar una reacción cruzada
inmunológica positiva con el anticuerpo de la lipasa TJ, utilizando
el procedimiento de difusión inmune estándar y bien conocido de
acuerdo con Ouchterlony (Acta. Med. Scan., 133, páginas
76-79 (1950)).
La preparación del antisuero se lleva a cabo como
sigue:
Se mezclan volúmenes iguales de antígeno 0,1
mg/ml y adyuvante de Freund (completo o incompleto) hasta que se
obtiene una emulsión. Dos conejos hembras son inyectados con 45
muestras de 2 ml de la emulsión de acuerdo con el siguiente
esquema:
día 0: antígeno en adyuvante de Freund
completo
día 4: antígeno en adyuvante de Freund
completo
día 32: antígeno en adyuvante de Freund
incompleto
día 60: revacunación de antígeno en adyuvante de
Freund incompleto
El suero que contiene el anticuerpo requerido se
prepara por centrifugación de sangre coagulada, tomada el día
67.
La valoración del antisuero antilipasa TJ se
determina por inspección de la precipitación de diluciones
consecutivas de antígeno y antisuero de acuerdo con el procedimiento
de Ouchteriony. Una dilución de antisuero de 25 fue la dilución que
aún dio una precipitación visible con una concentración de antígeno
de 0,1 mg/ml.
Todas las lipasas bacterianas que muestran una
reacción cruzada inmunológica positiva con el anticuerpo de la
lipasa TJ como se describió aquí anteriormente son lipasas adecuadas
en esta realización de la invención. Ejemplos típicos de las mismas
son las lipasas de Pseudomonas fluorescens IAM 1057 (disponibles de
Amano Pharmaceutical Co., Nagoya, Japón, bajo la marca comercial
Amano-P lipase), la lipasa de Pseudomonas
fragi FERM P 1339 (disponible bajo la marca comercial Amano B),
la lipasa de Pseudomonas nitroreducens var. lipolyticum FERM
P1338, la lipasa de Pseudomonas sp. (disponible bajo la marca
comercial Amano CES), la lipasa de Pseudomonas cepacia,
lipasas de Chromobacter viscosum, por ejemplo,
Chromobacter viscosum var. lipolyticum NRRL
B-3673, disponible comercialmente de Toyo Jozo Co.,
Tagata, Japón, y además lipasas de Chromobacter viscosum de
U.S. Biochemical Corp., USA y Diosynth Co., Países Bajos, y lipasas
de Pseudomonas gladioli.
Un ejemplo de un lipasa funguicida como se
definió anteriormente es la lipasa de Humicola lanuginosa disponible
de Amano bajo la marca comercial Amano CE; la lipasa de Humicola
lanuginosa como se describió en la solicitud de patente europea
antes mencionada 0.258.068 (NOVO), así como la lipasa obtenida por
clonación del gen de Humicola lanuginosa y expresando este
gen en Aspergillus oryzae, disponible comercialmente de NOVO
industri A/S bajo la marca comercial "Lipolase". Esta lipolase
es una lipasa preferida para uso en la presente invención.
Aunque se han descrito anteriormente diversas
enzimas lipasas específicas, debe entenderse que se puede utilizar
cualquier lipasa que pueda conferir la actividad lipolítica deseada
a la composición y la invención no está destinada a estar limitada
en ningún modo por la elección de la enzima lipasa.
Las lipasas de esta realización de la invención
se incluyen en la composición detergente líquida en una cantidad tal
que la composición final tiene una actividad enzimática lipolítica
de 100 a 0,005 LU/ml en el ciclo de lavado, preferiblemente de 25 a
0,05 LU/ml cuando la formulación se dosifica a un nivel de
0,1-10, más preferiblemente 0,5-7,
lo más preferiblemente 1-2 g/litro.
Una Unidad de Lipasa (LU, del inglés Lipase Unit)
es aquella cantidad de lipasa que produce 1/\mumol de ácido graso
valorable por minuto en un estado de pH bajo las siguientes
condiciones: temperatura 30ºC; pH=9,0; el sustrato es una emulsión
de 3,3% en peso de aceite de oliva y 3,3% de goma arábiga, en
presencia de 13 mmol/l de Ca^{2+} y 20 mmol/l de NaCl en tampón
triple 5 mmol/l.
Naturalmente, se pueden utilizar mezclas de las
lipasas anteriores. Las lipasas se pueden utilizar en su forma no
purificada o en una forma purificada, por ejemplo, purificada con la
ayuda de métodos de absorción bien conocidos, tales como técnicas de
absorción por fenilsefarosa.
Si se utiliza una proteasa, la enzima
proteolítica puede ser de origen vegetal, animal o de
microorganismo. Preferiblemente, es del último origen, lo que
incluye levaduras, hongos, mohos y bacterias. Son particularmente
preferidas las proteasas de tipo subtilisina bacteriana, obtenida de
por ejemplo cepas particulares de B. subtilis y B
licheniformis. Ejemplos de proteasas adecuadas disponibles
comercialmente son Alcalase, Savinase, Esperase, todas de NOVO
industri A/S; Maxatase y Maxacal de Gist-Brocades;
Kazusase de Showa Denko; proteasas BPN, Optimasa de Solvay y BPN y
etc. La cantidad de enzima proteolítica incluida en la composición,
varía de 0,05-50,000 UG/mg, preferiblemente 0,1 a 50
UG/mg, basado en la composición final. Naturalmente, se pueden
utilizar mezclas de diferentes enzimas proteolíticas.
Aunque se han descrito anteriormente diversas
enzimas específicas, se entiende que cualquier proteasa que pueda
conferir la actividad proteolítica deseada en la composición puede
ser utilizada y esta realización de la invención no está limitada en
modo alguno por la elección específica de la enzima
proteolítica.
Además de las lipasas o proteasas, se entiende
que otras enzimas tales como celulasas, oxidasas, amilasas,
peroxidasas y similares que son bien conocidas en la técnica también
se pueden utilizar en la composición de la invención. Las enzimas se
pueden utilizar junto con cofactores requeridos para promover la
actividad enzimática, es decir, se puede utilizar en sistemas
enzimáticos, si se requiere. Se debería entender también que las
enzimas que tienen mutaciones en diversas posiciones (por ejemplo,
enzimas modificadas para rendimiento y/o estabilidad mejorada) se
contemplan también en la invención. Un ejemplo de tal enzima
modificada disponible comercialmente es Durazym® de Novo.
El sistema estabilizador de enzima puede
comprender ion de calcio; ácido bórico, propilenglicol y/o ácidos
carboxílicos de cadena corta. La composición contiene
preferiblemente desde alrededor de 0,01 a alrededor de 50,
preferiblemente desde alrededor de 0,1 a alrededor de 30, más
preferiblemente desde alrededor de 1 a alrededor de 20 milimoles de
ion calcio por litro.
Cuando se utiliza ion calcio, el nivel de ion
calcio debería ser seleccionado de modo que siempre hubiera el nivel
mínimo disponible para la enzima después de permitir la complejación
con adyuvantes, etc., en la composición. Se puede utilizar cualquier
sal de calcio soluble en agua como fuente de ion de calcio,
incluyendo cloruro de calcio, formato de calcio, acetato de calcio y
propionato de calcio. A menudo también está presente en la
composición una pequeña cantidad de ion de calcio, generalmente
desde alrededor de 0,05 a alrededor de 2,5 milimoles por litro,
debido al calcio en la suspensión de enzima y al agua de la
fórmula.
Otro estabilizador de enzima que se puede
utilizar es ácido propiónico o sal de ácido propiónico capaz de
formar ácido propiónico. Cuando se utiliza, este estabilizador se
puede utilizar en una cantidad desde alrededor de 0,1% a alrededor
de 15% en peso de la composición.
Otros estabilizadores de enzimas preferidos son
los polioles que contienen solo átomos de carbono, hidrógeno y
oxígeno. Contienen preferiblemente desde 2 a 6 átomos de carbono y
desde 2 a 6 grupos hidroxi. Ejemplos incluyen propilenglicol
(especialmente 1,2 propanodiol que es preferido), etilenglicol,
glicerol, sorbitol, manitol y glucosa. El poliol generalmente
representa desde alrededor de 0,1 a 25% en peso, preferiblemente
alrededor de 1,0% a alrededor de 15%, más preferiblemente desde
alrededor de 2% a alrededor de 8% en peso de la composición.
La composición en la presente también puede
opcionalmente contener desde alrededor de 0,25% a alrededor de 5%,
lo más preferiblemente desde alrededor de 0,5% a alrededor de 3% en
peso de ácido bórico. El ácido bórico puede estar, pero no
preferiblemente, formado por un compuesto estable capaz de formar
ácido bórico en la composición. Se prefiere el ácido bórico, aunque
son también adecuados otros compuestos tales como óxido bórico,
bórax y otros boratos de metal alcalino (por ejemplo, orto-, meta- y
piroborato de sodio y pentaborato de sodio). También se pueden
utiliza en lugar del ácido bórico ácidos bóricos sustituidos (por
ejemplo, ácido fenilborónico, ácido butanoborónico y ácido
p-bromofenilborónico).
Un sistema de estabilización preferido es un
poliol en combinación con ácido bórico. Preferiblemente, la
proporción en peso de poliol a ácido bórico añadido es al menos 1,
más preferiblemente al menos alrededor de 1,3.
Otro sistema de estabilización preferido es el
sistema de salto de pH tal como enseña la patente de Estado Unidos
nº 5.089.163 de Aronson y col.
Además de las enzimas mencionadas anteriormente,
se puede utilizar un número de otros ingredientes opcionales.
Tampones de alcalinidad que se pueden añadir a
las composiciones de la invención incluyen monoetanolamina,
trietanolamina y bórax.
Otros materiales tales como arcillas,
particularmente de los tipos insolubles en agua, pueden ser
complementos útiles en composiciones de esta invención.
Particularmente útil es la bentonita. Este material es básicamente
montmorillonita que es un silicato de aluminio hidratado en el que
alrededor de 1/6 de los átomos de aluminio se pueden sustituir por
átomos de magnesio con lo que varían las cantidades de hidrogeno,
sodio, potasio y calcio, que pueden combinarse libremente. La
bentonita en su forma más purificada (es decir, libre de cualquier
grava y arena) adecuada para detergentes contiene al menos 50% de
montmorillonita y así su capacidad de intercambio de cationes es al
menos alrededor de 50 a 75 meg por 100 g de bentonita. Las
bentonitas particularmente preferidas son las bentonitas Wyoming o
Western U.S. que han sido vendidas como Thixo-jels
1, 2, 3 y 4 por Georgia Kaolin Co. Estas bentonitas se conocen como
suavizantes de tejidos como se describe en la patente británica nº
401.413 de Marriott y en la patente británica nº 461.221 de
Marriott y Guam.
Además, otros diversos aditivos de detergente o
adyuvantes pueden estar presentes en el producto detergente para
darle propiedades deseadas adicionales, de naturaleza funcional o
estética.
Se pueden conseguir mejoras en la estabilidad
física y en las propiedades anti-sedimentación de
la composición por la adición a la composición de una cantidad
efectiva pequeña de una sal de aluminio de un ácido graso superior,
por ejemplo, estearato de aluminio. El agente estabilizador de
estearato de aluminio se puede añadir en una cantidad de 0 a 3%,
preferiblemente de 0,1 a 2,0% y más preferiblemente de 0,5 a
1,5%.
También se pueden incluir en la formulación,
cantidades minoritarias de agentes eliminadores de suciedad o
anti-redeposición, por ejemplo poli(alcohol
vinílico), amidas grasas, carboximetilcelulosa de sodio,
hidroxi-propil-metilcelulosa. Un
agente anti-redeposición preferido es la
carboximetilcelulosa de sodio que tiene una proporción 2:1 de CM/MC
que se vende bajo la marca comercial Relatin DM 4050.
Se pueden utilizar avivadores ópticos para
tejidos de algodón, poliamida, y poliéster. Los avivadores ópticos
adecuados incluyen composiciones de Tinopal LMS-X,
estilbeno, triazol y bencidinsulfona, especialmente
triazinilestilbeno sulfonado sustituido, naftotriazolestilbeno
sulfonado y bencidinsulfona, los más preferidos son las
combinaciones de estilbeno y triazol. Una avivador preferido es el
Stilbene Brightener N4 que es un
dimorfolin-dianilino-estilbensulfonato.
También se pueden añadir en pequeñas cantidades
efectivas agentes anti-espumantes, por ejemplo,
compuestos de silicona, tales como Silicane L 7604.
Se pueden utilizar bactericidas, por ejemplo
tetraclorosalicilanilida y hexaclorofeno, funguicidas, colorantes,
pigmentos (dispersables en agua), conservantes, por ejemplo
formalina, absorbentes de ultravioleta, agentes
anti-amarilleado, tales como carboxilmetilcelulosa
de sodio, modificadores de pH, tampones de pH, blanqueadores seguros
de color, perfume y colorantes y agentes de azulado tales como
Iragon Blue de L2D, Detergent Blue 472/372 y azul ultramarino.
También, se pueden utilizar polímeros liberadores
de la suciedad y agentes catiónicos de suavizado.
El polímero utilizado en la composición de la
invención es uno que, como se apuntó anteriormente, ha sido
previamente utilizado en composiciones estructuradas (es decir,
laminares) tales como las descritas en la patente de Estados Unidos
nº 5.147.576 de Montague y col. Esto es debido a que el polímero
permite la incorporación de cantidades mayores de tensioactivos y/o
electrolitos que de otro modo serían compatibles con la necesidad de
un producto estable, de baja viscosidad, así con la incorporación,
si se desea, de cantidades mayores de otros ingredientes a los
cuales las dispersiones laminares son altamente
estables/sensibles.
En general, el polímero comprende una componente
de "estructura principal" que es un monómero (monómero
sencillo) como se discute a continuación y una porción "de
cola" que es un segundo monómero que es de naturaleza hidrófoba
(por ejemplo, metacrilato o estireno de laurilo).
La estructura principal hidrófila generalmente es
una composición molecular lineal, ramificada o unida
transversalmente, que contiene un tipo de unidad monomérica
relativamente hidrófila en la que el monómero es preferiblemente lo
suficientemente soluble para formar al menos un 1% en peso de la
disolución cuando se disuelve en agua. La única limitación a la
estructura de la estructura principal hidrófila es que un polímero
correspondiente a la estructura principal hidrófila hecha de
constituyentes monoméricos de estructura principal es relativamente
soluble en agua (solubilidad en agua a temperatura ambiente y a pH
de 3,0 a 12,5 es preferiblemente mayor que 1 g/l). La estructura
principal hidrófila es también preferiblemente de forma predominante
lineal, por ejemplo, la cadena principal de la estructura principal
constituye al menos 50% en peso, preferiblemente más de 75%, lo más
preferiblemente más de 90% en peso.
La estructura principal hidrófila está compuesta
de una unidad monomérica seleccionada entre una variedad de unidades
disponibles para la preparación de polímeros y enlazadas por
cualesquiera enlaces químicos que incluyen
- O -,
\hskip0.5cm---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}} --- O,
\hskip0.5cm- C - C -,
\hskip0.5cm--- C ---
\uelm{O}{\uelm{\dpara}{O}} ---, \hskip0.5cm--- C ---
\melm{\delm{\para}{OH}}{N}{\uelm{\dpara}{O}},
\hskip0.5cm- C - N,
\hskip0.5cmy
\hskip0.5cm- P -
Preferiblemente, las cadenas laterales hidrófobas
son parte de una unidad monomérica que se incorpora al polímero por
copolimerización de monómeros hidrófobos y del monómero hidrófilo
que representa la estructura principal. Un grupo "de cola"
comprende preferiblemente una unidad monomérica que comprende las
cadenas laterales hidrófobas que se incorporan en el monómero "de
cola". El polímero se prepara por copolimerización de monómeros
hidrófobos (un grupo de cola que comprende grupos hidrófobos) y de
el monómero hidrófilo que representa la estructura principal. Las
cadenas laterales hidrófobas incluyen preferiblemente aquellas que
cuando están aisladas de su unión son relativamente insolubles en
agua, es decir, preferiblemente menos que 1 g/l, más preferido menos
de 0,5 g/l, lo más preferido menos de 0,1 g/l de monómeros
hidrófobos, se disolverán en agua a temperatura ambiente a pH de 3,0
a 12,5.
Preferiblemente, los restos hidrófobos se
seleccionan de siloxanos, cadenas alquilo saturadas o no saturadas,
por ejemplo, que tienen desde 5 a 24 carbonos, preferiblemente 6 a
18, lo más preferido 8 a 16 carbonos, y están opcionalmente
enlazadas a la estructura principal hidrófila por un enlace
alcoxileno o polialcoxileno, por ejemplo un enlace polietoxi,
polipropoxi, o butiloxi (o mezclas de los mismos) que tiene de 1 a
50 grupos alcoxileno. Alternativamente, la cadena lateral hidrófoba
puede estar compuesta de grupos alcoxi relativamente hidrófobos, por
ejemplo, óxido de butileno y/o óxido de propileno, en ausencia de
grupos alquilo o alquenilo. Otro grupo hidrófobo preferido incluye
estireno.
Las unidades de monómero que pueden representar
la estructura hidrófila incluyen:
(1) ácidos, éteres, alcoholes, aldehídos,
cetonas, o ésteres, C_{1-6}, no saturados,
preferiblemente mono no saturados, tales como monómeros de ácido
acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico,
vinil-metil éter, vinilsulfoanto o vinilalcohol
obtenidos por hidrólisis de acetato de vinilo, acroleína;
(2) unidades cíclicas saturadas o que comprenden
otros grupos capaces de formar enlaces
inter-monómero, tales como sacáridos y glucósidos,
unidades alcoxi y anhídrido maleico;
(3) glicerol u otros polialcoholes saturados.
Las unidades monoméricas que comprenden tanto la
estructura principal hidrófila como la cadena lateral hidrófoba se
pueden sustituir con grupos tales como grupos amino, amina, amida,
sulfonato, sulfato, fosfonato, fosfato, hidroxi, carboxil y
óxido.
La estructura principal hidrófoba se compone de
una unidad. La estructura principal también puede contener pequeñas
cantidades de unidades relativamente hidrófobas tales como aquellas
derivadas de polímeros que tienen una solubilidad menos de 1 g/l en
agua siempre que la solubilidad total del polímero reúna los
requerimientos discutidos anteriormente. Ejemplos incluyen
poli(acetato de vinilo) o poli(metacrilato de metilo).
El polímero tiene preferiblemente la fórmula:
en la que: z es 1; x:z (es decir, relación de
estructura principal hidrófila a cola hidrófoba) es menor que 10; en
la que las unidades de monómero pueden estar en orden aleatorio; y n
es al menos 1: R_{1} representa -CO-O-, -O-,
-O-CO-, -CH_{2}-, -CO-NH- o está
ausente;
R_{2} representa desde 1 a 50 grupos
alquilenoxi seleccionados independientemente, preferiblemente grupos
óxido de etileno u óxido de propileno, o está ausente, siempre que
cuando R_{3} esté ausente y R_{4} represente hidrógeno o no
contenga más de 4 átomos de carbono, entonces R_{2} debe contener
un grupo alquilenoxi con al menos 3 átomos de carbono;
R_{3} representa un enlace fenileno, o está
ausente;
R_{4} representa hidrógeno o un grupo alquilo
C_{1-24} o alquenilo C_{2-24},
con la excepción que
a) cuando R_{1} representa
-O-CO-, R_{2} y R_{3} deben estar ausentes y
R_{4} debe contener al menos 5 átomos de carbono;
b) cuando R_{2} está ausente, R_{4} no es
hidrógeno y cuando R_{3} está ausente, entonces R_{4} debe
contener al menos 5 átomos de carbono;
R_{5} representa hidrógeno o un grupo de
fórmula -COOA;
R_{6} representa hidrógeno o alquilo
C_{1-4}; y A se selecciona independientemente
entre hidrógeno, metales alcalinos, metales alcalinotérreos, amonio
y bases amina y C_{1-4}.
Alternativamente, el grupo (definido por z)
se puede sustituir por un grupo benceno tal como,
por ejemplo estireno. La presente invención se dirige a la
observación de que, cuando se utilizan polímeros tales como aquellos
descritos anteriormente (conocidos como polímeros defloclantes o
desacoplados en la técnica de "líquido estructurado") en
líquidos isótropicos y además cuando hay una criticidad de grupos
hidrófilos a grupos hidrófobos, (así como niveles de hidrótropo y
electrolito requeridos; e hidrótropos y tensioactivos preferidos
utilizados) los líquidos son muchos más estables (es decir, no hay
separación de fases y no se vuelven brumosos, si no que permanecen
claros) que si no se cumpliesen estas variables requeridas o
preferidas.
Más particularmente, cuando la relación molar de
monómero hidrófilo a hidrófobo es menor que 10 (es decir, 0,5 a 10),
preferiblemente, menor que 7 (es decir, preferiblemente mayor que o
igual a 1), un líquido isotrópico que de otro modo sería inestable
(menos claro) brumoso se vuelve claro. Se requieren cantidades
mínimas de hidrótropo y electrolitos. Es posible conseguir una
transparencia óptima cuando se manipulan apropiadamente las
condiciones.
Sin restringirse a la teoría, se cree que hay una
dependencia en la hidrofobicidad de las micelas (que está
relacionada con la densidad de carga) que está gobernada por el tipo
de sistema tensioactivo e hidrótropo utilizado, así como el nivel de
electrolito. Proporciones mayores de tensioactivo aniónico a no
iónico (mayor LAS o AES frente a etoxilato de alcohol) así como
hidrótropos (mayor cumenosulfonato frente a propilenglicol) tienden
a hacer las micelas menos hidrófobas (más cargadas) reduciendo, por
ello, la solubilidad del polímero modificado hidrófobamente. Además,
la disminución del nivel de sal aumenta la carga en la micela
(proporcionado menos contra iones para neutralizar la carga en las
micelas) haciéndola, por ello, más hidrófila y a su vez reduciendo
la solubilidad del polímero.
El segundo aspecto de la invención está basado en
la observación de que, cuando tales polímeros (conocidos como
polímeros defloclantes o desacoplados en la técnica de "líquido
estructurado") se utilizan en líquidos isotrópicos y además
cuando hay una criticidad de grupo hidrófilo a grupo hidrófobo y se
añade aceite, los líquidos son mucho más estables (es decir, no hay
separación de fases y no se vuelven brumosos, si no que permanecen
claros) que si no se cumpliese esta criticidad.
Más particularmente, cuando la relación molar
está en el intervalos de por debajo de 10, preferiblemente por
debajo de 7, un líquido isotrópico que de otra manera sería
inestable (menos claro) se hace claro.
El polímero se debería utilizar en una cantidad
que comprende de 0,1 a 10% en peso, preferiblemente 0,25% a 5% en
peso de la composición.
Los siguientes ejemplos están dirigidos a
clarificar más la invención y no están dirigidos a limitar la
invención en ningún modo.
Todos los porcentajes están dirigidos a ser
porcentajes en peso, a menos que se establezca de otro modo.
Tensioactivos: se adquirió ácido
alquilbencenosulfónico lineal (LAS) de Vista Chemicals; se
adquirieron etoxisulfato de alcohol (AES Neodol
25-3S) y alcoholes etoxilados (Neodol
25-9) de Shell Chemicals.
Polímeros: se sintetizaron y se
caracterizaron en el National Starch and Chemicals polímeros
modificados hidrófobamente (polímeros desacoplantes) basados en
acrilato y acrilato/metacrilato de laurilo de diferentes pesos
moleculares y que contenían diferentes proporciones de grupos
hidrófobos con colas por molécula; y polímero hidrófobamente
modificados basados en acrilatoestireno tales como H100 y H1200 de
National Starch and Chemicals.
Hidrótropos: se suministraron por Stepan
Chemicals cumenosulfonato de sodio (SCS) y xilenosulfonato de sodio
(SXS) y se adquirió propilenglicol de Fisher Scientific.
Aceites: se suministraron aceites
hidrocarbonados por Fisher Scientific y Aldrich; y aceite
hidrocarbonado saturado, C_{12}-C_{14}, Shell
Sol 71 de Shell.
Otros reactivos: se suministró sorbitol
como una disolución acuosa al 70% en peso de ICI Americas, se
suministraron borato de sodio 10 ac., citrato de sodio 2 ac., y
glicerol de Fisher Scientific.
Métodos: se prepararon las formulaciones
añadiendo agua, citrato de sodio, sorbitol, borato, hidrótopo e
hidróxido de sodio en un vaso de precipitados y se agitaron a
35-50ºC hasta que la disolución se volvió clara.
Esto fue seguido por la adición de ácido LAS y
Neodol25-9. A continuación la mezcla se refrigeró a
25ºC y se añadió la cantidad deseada de Neodol 25-3S
(59% AES). Entonces se añadió la cantidad requerida de polímero a la
formulación base a temperatura ambiente
(18-23ºC).
Se utilizó la siguiente formulación base en los
ejemplos 1-10 de la invención.
| Formulación base | ||
| Componente | % en peso | Comentarios |
| Alquilbencenosulfonato de sodio (LAS) | 2,6-23,0 | Tensioactivo aniónico |
| Etoxi(C_{12}-C_{15})sulfato de alcohol 3EO (AES) | 2,6-23,0 | Tensioactivo aniónico |
| Etoxilato(C_{12}-C_{15}) de alcohol 9EO | 2,6-23,0 | Tensioactivo no iónico |
| Citrato de sodio 2 ac. | 0-5,0 | Aglutinante |
| Borato de sodio 10 ac. | 4,0 | Estabilizador de enzima |
| Sorbitol (70% activo) | 6,4 | Estabilizador de enzima |
| Glicerol | 2,7 | Estabilizador de enzima |
| Propilenglicol/cumenosulfonato/xilenosulfonato | 1,0-4,0 | Hidrótropo |
| Polímero (modificado hidrófobamente)* | 0,0-2,0 | Agente anti-redeposición |
| Agua desionizada | balance | |
| Notas: | ||
| i) Concentración total de tensioactivos = 28 a 30% en peso. | ||
| (ii) Véase el documento US-5.089.163 de Aronson y col., por ejemplo, con respecto la estabilización de enzima. | ||
| \text{*}polímero acrilato/metacrilato de laurilo que tiene pesos moleculares variables. |
Solubilidad de polímeros modificados
hidrófobamente en la formulación base que contiene 2,5% en peso de
citrato; propilenglicol; y LAS, LES y Neodol 25-9 en
la proporción de 1:2:1.
| Polímero | Anclas | PM | Relación molar de grupo de | Concentración | Aspecto |
| hidrófobas/ | Daltons | estructura principal (por ejemplo, | % peso | ||
| molécula | acrilato) a monómero con grupo | ||||
| de cola (por ejemplo, metacrilato | |||||
| de laurilo) | |||||
| Polímero | 0,9 | 9150 | 105,4 | 0,78 | Brumoso. |
| desacoplante* | 1,30 | Brumoso | |||
| Polímero | 2,0 | 7500 | 37,2 | 1,0 | Brumoso |
| desacoplante* | |||||
| Polímero | 1,3 | 3800 | 28,4 | 1,00 | Brumoso |
| desacoplante* | |||||
| Polímero | 1,8 | 3560 | 18,3 | 0,9 | Brumoso |
| desacoplante* | 1,5 | Brumoso |
(Continuación)
| Polímero | Anclas | PM | Relación molar de grupo de | Concentración | Aspecto |
| hidrófobas/ | Daltons | estructura principal (por ejemplo, | % peso | ||
| molécula | acrilato) a monómero con grupo | ||||
| de cola (por ejemplo, metacrilato | |||||
| de laurilo) | |||||
| Polímero | 3,4 | 6100 | 16,4 | 0,83 | Brumoso |
| desacoplante* | 1,38 | Brumoso | |||
| Polímero | 2,8 | 2370 | 6,3 | 0,99 | Claro |
| desacoplante* | 1,65 | Claro |
Este ejemplo muestra que la claridad del líquido
depende de la relación molar entre el número de monómeros de
estructura principal hidrófila y los grupos de cola hidrófobos
(también unidos a los monómeros). El polímero que tiene una relación
por de bajo de 10, preferiblemente por debajo de 7, produce líquido
claro mientras que aquellos que tienen una relación por encima de 20
producen un líquido brumoso. Cuanto menor es el valor de la relación
molar anteriormente definida más hidrófobo es el polímero. Sin
restringirse a la teoría, se cree que los polímeros que son más
hidrófobos producen líquidos claros ya que son solubilizados más
fácilmente debido a la interacción hidrófoba con el núcleo de las
micelas de tensioactivo que también son hidrófobas.
\text{*}Acrilato/metacrilato de laurilo
Solubilidad de los polímeros modificados
hidrófobamente en la formulación base igual a la del ejemplo 1, pero
conteniendo 3,75% en peso de citrato.
| Polímero | Anclas | PM | Relación molar de grupo de | Concentración | Aspecto |
| hidrófobas/ | Daltons | estructura principal (por ejemplo, | % peso | ||
| molécula | acrilato) a monómero con grupo | ||||
| de cola (por ejemplo, metacrilato | |||||
| de laurilo) | |||||
| Polímero | 0,9 | 9150 | 105,4 | 0,78 | Brumoso |
| desacoplante* | 1,30 | Brumoso | |||
| Polímero | 2,0 | 7500 | 37,2 | 0,75 | Brumoso |
| desacoplante* | 1,25 | Brumoso | |||
| Polímero | 1,3 | 3800 | 28,4 | 1,00 | Brumoso |
| desacoplante* | 1,67 | Brumoso | |||
| Polímero | 1,8 | 3560 | 18,3 | 0,9 | Brumoso |
| desacoplante* | 1,5 | Brumoso | |||
| Polímero | 3,4 | 6100 | 16,4 | 0,83 | Brumoso |
| desacoplante* | 1,38 | Brumoso | |||
| Polímero | 2,8 | 2370 | 6,3 | 0,99 | Claro |
| desacoplante* | 1,65 | Claro |
Como en el ejemplo 1, la claridad del líquido
depende de la relación entre el número de monómeros hidrófilos de
estructura principal y los grupos de cola hidrófobos. Como en las
formulaciones que contienen sólo 2,5% en peso de citrato de sodio 2
ac., en las formulaciones que contienen 3,75% de citrato de sodio el
polímero que tiene una proporción hidrófila a colas por debajo de
10, preferiblemente por debajo de 7 son claras, y, aquellas por
encima de 10 son no claras.
Solubilidad de polímeros modificados
hidrófobamente en la formulación base que contiene 2,5% en peso de
citrato y cumenosulfonato (hidrótopo "clásico"); y LAS, LES y
Neodol en la proporción de 1:2:1.
En las formulaciones que contienen
cumenosulfonato en vez de propilenglicol (comparar con el ejemplo 1)
los polímeros que tienen una relación molar entre el número de
monómeros de estructura principal hidrófila y el número de grupos de
cola hidrófobos por molécula de menos de 20, preferiblemente menos
de 17, produce un líquido inestable-brumoso por
encima de una concentración de cumenosulfonato de 1,0% en peso. Se
debería apreciar que en la formulación que contiene 2,5% en peso de
citrato de sodio y propilenglicol (en vez de cumenosulfonato, véase
el ejemplo 1), el polímero que tiene el valor de la relación
definida anteriormente por debajo de 10, preferiblemente por debajo
de 7, produce un líquido claro. Se cree que esto es cierto debido a
que los núcleos de las micelas formadas en la presencia del
cumenosulfonato son menos hidrófobos que aquellos formadas en
presencia de propilenglicol. Así se prefiere el propilenglicol.
Solubilidad de polímeros modificados
hidrófobamente en la formulación base que contiene 2,5% de citrato,
xilenosulfonato (SXS); y LAS, LES y Neodol en proporción 1:2:1.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
En el caso del xilenosulfonato en vez de
cumenosulfonato (comparar con el ejemplo 3), la composición empezó a
clarificarse incluso a 2,5% en peso de xilenosulfonato.
Sin restringirse a la teoría, se cree que esto es
porque el cumenosulfonato es un hidrótopo más "efectivo en
peso", haciendo que la disolución sea menos hidrófoba. Esto
provoca, a su vez, una solubillidad más pobre porque el polímero
modificado hidrófobamente prefiere una mayor hidrofobicidad, el
xilenosulfonato, siendo menos eficiente, mantiene la disolución más
hidrófoba y por consiguiente, hace al polímero más soluble.
Solubilidad de polímeros modificados
hidrófobamente en la formulación base que contiene propilenglicol y
LAS, LES y Neodol 25 en la proporción 1:2:1.
Polímero: tipo desacoplante de PM=2370 Daltons;
anclas hidrófobas/molécula=2,8; estructura principal:cola=6,3.
| Concentración de citrato %peso | Aspecto |
| 0,0 | Brumoso |
| 2,5 | Claro |
| 3,75 | Claro |
Este ejemplo es para mostrar que, si no se
hubiese utilizado electrolito en los ejemplos 1 y 1 (2,5% y 3,75% en
peso utilizados respectivamente en estos ejemplos), entonces la
composición habría sido brumosa (es decir, los polímeros no se
disuelven en ella).
Por tanto, los ejemplos muestran que se requiere
algún electrolito.
Solubilidad de polímeros modificados
hidrófobamente en la formulación base que contiene propilenglicol,
0,0% en peso de citrato y LAS, LES y Neodol 25-9 en
la proporción 1:1:8.
| Polímero | Anclas | PM | Concentración | Aspecto |
| hidrófobas/ | Daltons | % peso | ||
| molécula | ||||
| Polímero | 0,9 | 9150 | 0,78 | Brumoso |
| desacoplante | 1,30 | Brumoso | ||
| Polímero | 2,0 | 7500 | 0,75 | Brumoso |
| desacoplante | 1,25 | Brumoso | ||
| Polímero | 1,3 | 3800 | 1,00 | Brumoso |
| desacoplante | 1,67 | Brumoso | ||
| Polímero | 1,8 | 3560 | 0,9 | Brumoso |
| desacoplante | 1,5 | Brumoso | ||
| Polímero | 3,4 | 6100 | 0,83 | Brumoso |
| desacoplante | 1,38 | Brumoso | ||
| Polímero | 2,8 | 2370 | 0,99 | Claro |
| desacoplante | 1,65 | Brumoso |
Este ejemplo muestra que cuando la relación de no
iónico aumenta, entonces la claridad puede obtenerse incluso allí
donde, de otro modo, no sería posible.
Sin restringirse a la teoría, se cree que esto es
porque composiciones con niveles altos de no iónicos son más
hidrófobas que composiciones con niveles altos de aniónico. Esto a
su vez hace a los polímeros modificados hidrófobamente más
solubles.
Solubilidad de polímeros modificados
hidrófobamente en la formulación base que contiene propilenglicol,
0,0% en peso de citrato y LAS, LES y Neodol 25-9 en
la proporción 8:1:1
| Polímero | Anclas | PM | Relación molar de grupo de | Concentración | Aspecto |
| hidrófobas/ | Daltons | estructura principal (por ejemplo, | % peso | ||
| molécula | acrilato) a monómero con grupo | ||||
| de cola (por ejemplo, metacrilato | |||||
| de laurilo) | |||||
| Polímero | 0,9 | 9150 | 105,4 | 0,78 | Brumoso |
| desacoplante | 1,30 | Brumoso | |||
| Polímero | 2,0 | 7500 | 37,2 | 0,75 | Brumoso |
| desacoplante | 1,25 | Brumoso | |||
| Polímero | 1,3 | 3800 | 28,4 | 1,67 | Brumoso |
| desacoplante | |||||
| Polímero | 1,8 | 3560 | 18,3 | 0,9 | Brumoso |
| desacoplante | 1,5 | Brumoso | |||
| Polímero | 3,4 | 6100 | 16,4 | 0,83 | Brumoso |
| desacoplante | 1,38 | Brumoso | |||
| Polímero | 2,8 | 2370 | 6,3 | 0,99 | Brumoso |
| desacoplante | 1,65 | Brumoso |
Sin restringirse a la teoría, los solicitantes
creen que, en contraste con el ejemplo 6, niveles altos de aniónico
no aumentan la hidrofobicidad de la composición y, por tanto, las
composiciones permanecen brumosas.
Solubilidad de polímeros modificados
hidrófobamente en la formulación base que contiene 0,0% en peso de
citrato y LAS, LES y Neodol 25-9 en la proporción
1:8:1.
| Polímero | Anclas | PM | Relación molar de grupo de | Concentración | Aspecto |
| hidrófobas/ | Daltons | estructura principal (por ejemplo, | % peso | ||
| molécula | acrilato) a monómero con grupo | ||||
| de cola (por ejemplo, metacrilato | |||||
| de laurilo) | |||||
| Polímero | 0,9 | 9150 | 105,4 | 0,78 | Brumoso |
| desacoplante | 1,30 | Brumoso | |||
| Polímero | 2,0 | 7500 | 37,2 | 0,75 | Brumoso |
| desacoplante | 1,25 | Brumoso | |||
| Polímero | 1,3 | 3800 | 28,4 | 1,00 | Brumoso |
| desacoplante | 1,67 | Brumoso | |||
| Polímero | 1,8 | 3560 | 18,3 | 0,9 | Brumoso |
| desacoplante | 1,5 | Brumoso | |||
| Polímero | 3,4 | 6100 | 16,4 | 0,83 | Brumoso |
| desacoplante | 1,38 | Brumoso | |||
| Polímero | 2,8 | 2370 | 6,3 | 0,99 | Brumoso |
| desacoplante | 1,65 | Brumoso |
Como en el ejemplo 7, no se cree que las
disoluciones con niveles superiores de aniónico sean tan hidrófobas
y, por consiguiente, los polímeros no se disuelven fácilmente.
Formulaciones con y sin copolímero
acrilato/metacrilato de laurilo (PM 4.500, proporción
acrilato/metacrilato de laurilo = 18,3) se evaluaron en rendimiento
para eliminar manchas sobre manchas de aceite sucio de motor.
Las formulaciones utilizadas en la evaluación se
listan en la tabla a continuación:
| Ingrediente | Formulación 1 | Formulación 2 |
| Etoxi(C_{12}-C_{15})sulfato de alcohol, 3EO | 14,0 | 14,0 |
| Alquil(C_{11}-C_{15})bencenosulfonato de sodio | 8,0 | 8,0 |
| Etoxilato, C_{12}-C_{15}, de alcohol 9EO | 8,0 | 8,0 |
| Citrato de sodio dihidratado | 5,0 | 5,0 |
| Propilenglicol | 4,0 | 4,0 |
| Borato de sodio pentahidratado | 3,1 | 3,1 |
| Sorbitol | 4,5 | 4,5 |
| Etanol | 2,3 | 2,3 |
| Glicerol | 2,7 | 2,7 |
| Enzimas | 1,1 | 1,1 |
| Copolímero acrilato/metacrilato de laurilo | 0,0 | 2,0 |
| Minoritarios (agente fluorescente, perfume, | >0,5 | >0,5 |
| colorante, conservante) | ||
| Agua | Hasta 100% | Hasta 100% |
Se prelavaron muestras de tela cinco veces en un
detergente líquido de colada comercial libre de tinte para envejecer
el material, eliminar aceites embebidos y aumentar la absorbancia de
la ropa. Las muestras de tela de algodón fueron tipo TIC429 (Textile
Innovators, Inc.); las muestras de tela de mezcla algodón/poliéster
50/50 fueron tipo TIC7403 (Textile Innovators, Inc.); las muestras
de tela de poliéster fueron tipo TF730 (Textile Fabrics, Inc.).
Se mancharon cuatro muestras de telas replicadas
por tejido, por formulación, haciendo un total de ocho muestras de
telas por tejido. Una cantidad medida de aceite sucio de motor (10
gotas por muestra de tela de algodón, 11 por muestra de tela de
mezcla algodón/poliéster y 25 por muestra de tela de poliéster) se
aplicó a las muestras de tela en un círculo de 4,8 cm de diámetro en
el cetro de la muestra de tela. Se tuvo cuidado para asegurar que el
aceite cubría uniformemente el área total del círculo. Se dejó
envejecer las manchas durante una hora.
Se aplicaron 6,5 g de cada formulación por
muestra de tela manchada y se dejaron estar durante 30 minutos.
A continuación se añadieron las formulaciones
ensayadas (0,4 tazas) a una máquina lavadora llena (52,7ºC, 120 ppm,
2:1 Ca:Mg) de carga superior, estándar, (Lady Kenmore modelo 80
lavado de alto rendimiento de Sears, Roebuck y Co.) y se dejó
mezclar durante un minuto. A continuación se paró la máquina y se
añadieron las ropas ensayadas tratadas con la formulación ensayada
(4 de cada, de algodón, mezcla algodón/poliéster 50/50 y poliéster).
Entonces las ropas se continuaron lavando en el ciclo
algodón/resistente de la máquina lavadora, a continuación se secaron
en una secadora estática.
Se evaluó la eliminación de manchas comparando
las lecturas L, a, b antes del manchado y después del lavado. Las
lecturas se tomaron en un reflectómetro Gardner sin luz
ultravioleta. Los resultados se expresan como índices de la
eliminación de suciedad, donde el índice de eliminación de suciedad
(IES) se calcula como:
IES=100-[(L_{c}-L_{w})]^{2}+(a_{c}-a_{w})]^{2}+(b_{c}-b_{w})]^{2}]^{1/2}
donde los subíndices c y w representan muestras
de tela limpias (antes del manchado) y muestras de tela manchadas
lavadas,
respectivamente.
L=diferencia de índice de luminosidad
a, b=diferencia de índice de cromaticidad
(Sistema de cuidado de color, manual de operarios
del Colorímetro 2000, BYK Gardner Inc., Silver Springs, Maryland,
E.E.U.U. 20910).
Los resultados para las dos formulaciones son
como sigue:
Así, la formulación 2, que contiene copolímero
acrilato/metacrilato de laurilo, elimina claramente mejor las
manchas que lo hace la formulación sin polímero sobre algodón y
sobre la mezcla algodón/poliéster.
Se ensayaron las siguientes fórmulas en cuanto al
rendimiento anti-redeposición. El polímero ensayado
fue copolímero acrilato/estireno con PM 3.500 y una proporción
acrilato/estireno de 1:5.
| Ingrediente | Formulación 1 | Formulación 2 |
| Etoxisulfato de alcohol C_{12}-C_{15}, 3EO | 14,0 | 14,0 |
| Alquilbencenosulfonato de sodio, C_{11}-C_{15} | 8,0 | 8,0 |
| Etoxilato de alcohol, C_{12}-C_{15}, 9EO | 8,0 | 8,0 |
| Citrato de sodio dihidratado | 5,0 | 5,0 |
| Propilenglicol | 6,7 | 6,7 |
| Borato de sodio pentahidratado | 3,1 | 3,1 |
| Sorbitol | 4,5 | 4,5 |
| Etanol | 1,5 | 1,5 |
| Enzimas | 1,1 | 1,1 |
| Copolímero acrilato/metacrilato de laurilo | 0,0 | 2,0 |
| Minoritarios (agente fluorescente, perfume, | >0,5 | >0,5 |
| colorante, conservante) | ||
| Agua | Hasta 100% | Hasta 100% |
Ambas formulaciones fueron claras y estables.
Se prepararon muestras de tela manchadas como se
describió anteriormente. Las muestras de tela sin manchar fueron los
mismos materiales descritos para las muestras de tela manchadas y se
prelavaron antes utilizando el mismo método utilizado para las
muestras de tela manchadas.
Se añadieron las formulaciones ensayadas (0,4
tazas) a una máquina lavadora llena (52,7ºC, 120 ppm, 2:1 Ca:Mg) de
carga superior estándar (Lady Kenmore modelo 80 lavado de alto
rendimiento de Sears, Roebuck y Co.) y se dejó mezclar durante un
minuto. A continuación se paró la máquina y se añadieron las ropas
de ensayo (machadas por el procedimiento descrito en el ejemplo
previo) (4 de cada, de algodón, mezcla algodón/poliéster y
poliéster). Se reinició la lavadora y se dejó agitar durante 90
segundos. Seguidamente se añadieron las ropas sin manchar (3 de
cada, de algodón, mezcla y poliéster; primero algodón, después
mezcla y a continuación poliéster) sin parar la máquina. Entonces
las ropas se continuaron lavando en el ciclo algodón/resistente de
la máquina lavadora, a continuación se secaron en una secadora
estática.
Debido a que la deposición del aceite sobre los
tejidos limpios fue desigual, no se podría cuantificar por el
procedimiento de reflectancia descrito en el ejemplo previo. En su
lugar, la deposición de aceite sobre las ropas fue juzgada
visualmente y se asignó una "puntuación" a las muestras de tela
lavadas en cada producto. La "puntuación" era un número entre 0
(ninguna deposición) y 5 (deposición extensa). Las
"puntuaciones" presentadas son medias de todas las ropas del
tejido por formulación ensayada. Se encontró poca deposición sobre
las muestras de mezclas de tela de algodón o poli/algodón para
cualquier formulación. Para las muestras de tela de poliéster, las
puntuaciones fueron:
| Nº Formulación | Puntuación de depósito sobre poliéster |
| 1 | 3 |
| 2 | 1 |
Los resultados indican que la formulación 2, con
el copolímero acrilato/estireno, ha mejorado las propiedades
anti-redeposición sobre la formulación sin el
polímero (formulación 1). Ambas formulaciones son claras y estables;
así, el polímero, que tiene una proporción acrilato/estireno de 1:5,
se puede estabilizar en esta formulación.
Se utilizó la siguiente formulación base en los
ejemplo 11-17 de la invención.
| Formulación base | ||
| Componente | % peso | Observaciones |
| Ácido LAS | 2,6-21,0 | Tensioactivo aniónico |
| Neodol 25-3S (AES activo 59%) | 4,7-38,0 | Tensioactivo aniónico |
| Neodol 25-9 | 2,6-23,0 | Tensioactivo no iónico |
| Hidróxido de sodio (50% acuoso) | 0,65-5,3 | Alcali |
| Citrato de sodio 2 ac. | 0-5,0 | Adyuvante |
| Borato de sodio 10 ac. | 4,0 | Estabilizador de enzima |
| Sorbitol (activo 70%) | 6,4 | Estabilizador de enzima |
| Glicerol | 2,7 | Estabilizador de enzima |
| Propilenglicol/cumenosulfonato | 4,0 | Hidrótopo |
| Polímero (modificado hidrófobamente) | 0,0-2,0 | Agente anti-redeposición |
| Aceite | 0,1-3,0 | Agente solubilizante |
| Agua desionizada | Balance |
\newpage
Notas:
i) Concentración total de tensioactivos = 28% en
peso.
ii) El álcali se añade para neutralizar el ácido
LAS; la proporción álcali (50% disolución acuosa) a ácido LAS se
mantiene constante a 0,25.
iii) Véase la patente de Estados Unidos de
Aronson y col., por ejemplo, incorporada aquí como referencia en la
solicitud objeto, con respecto a los estabilizadores de enzimas.
iv) El control no tenía aceite
Solubilidad de polímeros modificados
hidrófobamente en la formulación base que contiene 2,5% en peso de
citrato y propilenglicol, y LAS, AES y Neodol 25-9
en la proporción 1:2:1.
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Este ejemplo muestra que la claridad del líquido
(es decir, la estabilidad) depende de la relación molar entre el
número de monómeros hidrófilos y el número de anclas/monómeros
hidrófobos. El polímero que tiene una relación inferior a 10 produce
un líquido claro (si se añade aceite o no) mientras que aquellos que
tienen una relación superior a 20 producen un líquido brumoso.
Cuanto menor sea el valor de la relación definida anteriormente más
hidrófobo será el polímero. Sin restringirse a la teoría, se cree
que los polímeros que son más hidrófobos producen líquidos claros ya
que se solubilizan más fácilmente debido a la interacción hidrófoba
con el núcleo de las micelas de tensioactivo que también son
hidrófobas.
Este ejemplo muestra que el aceite mejoró la
claridad donde, a relaciones relativamente bajas, la composición fue
brumosa. Así, incluso a un proporción de 10 a 20, por ejemplo, la
adición de aceite empezó a dar clarificación, aunque esto claramente
no empezó cuando no se utilizó aceite hasta una relación inferior a
10.
Como en el ejemplo 11, la claridad del líquido
depende de la relación molar entre el número de monómeros hidrófilos
y el número de anclas hidrófobas por molécula. Como en las
formulaciones que contienen 2,5% en peso de citrato de sodio 2 ac.,
las formulaciones que contienen polímero que tiene la relación
definida anteriormente inferior a alrededor de 10 son claras y
aquellas que contienen polímeros que tienen la relación anterior por
encima de alrededor de 20 no son claras.
También, este ejemplo muestra de nuevo que la
adición de aceite comienza la clarificación a una relación mucho
menor que se necesitaría de otro modo si no hubiera aceite. En este
caso, el Shell Sol 71 fue claramente superior al
n-heptano ya que la brumosidad reaparece con el
n-heptano a una relación de 16,4.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
En las formulaciones que contienen
cumenosulfonato en lugar de propilenglicol (PPG), incluso los
polímeros que tienen una relación molar entre número de monómeros
hidrófilos y número de anclas hidrófobas por molécula de menos de 10
producen un líquido brumoso (inestable). En la formulación que tiene
3,75% en peso de citrato de sodio 2 ac. y propilenglicol (en vez de
cumenosulfato), el polímero que tiene el valor de la relación
anteriormente definida de por debajo de 10 produjo un líquido claro.
Se cree que esto se debe a que el núcleo de las micelas formadas en
presencia de cumenosulfonato son menos hidrófobas que aquellas que
contienen propilenglicol.
Sin embargo, de nuevo, cuando se añaden aceites,
se obtiene claridad a relaciones inferiores a 10, incluso utilizando
el cumenosulfonato menos hidrófobo en lugar del propilenglicol (para
ambos n-heptano y Shell Sol 71). Además, la
utilización de Shell Sol 71 trajo claridad incluso a relaciones a
niveles de 16,4. De nuevo, se muestra la superioridad general de la
adición de aceite.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
En este ejemplo, el polímero que tiene una
relación molar entre el número de monómeros hidrófilos y el número
de anclas hidrófilas por molécula inferior a 10 produjo líquido
brumoso aunque el líquido que contiene propilenglicol y LAS, AES y
Neodol 25-9 en la proporción 1:2:1 produjo un
líquido claro cuando se añadieron los polímeros que tienen la
relación anteriormente definida de por debajo de 10 (véase el
ejemplo 11). Análogo al ejemplo de la composición que contiene
cumenosulfonato (ejemplo 13), las micelas que contienen una
concentración elevada de LAS son menos hidrófobas (y, por lo tanto,
presumiblemente no interactúan bien con el polímero hidrófobo).
Como para la adición de aceite, aunque el
n-heptano no mejoró la claridad, la adición de
Shell-Sol claramente mejoró la claridad, incluso a
relaciones tan altas como 18,3.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
En este ejemplo, el polímero que tiene una
relación molar entre el número de monómeros hidrófilos y el número
de anclas hidrófobas por molécula inferior a 10 produjo un líquido
brumoso aunque el líquido que contiene propilenglicol y LAS, AES y
Neodol 25-9 en la proporción 1:2:1 produjo un
líquido claro cuando se añadieron los polímeros que tienen la
relación anteriormente definida de por debajo de 10 (igual que el
ejemplo 14). Se cree, de nuevo, que esto se debe a la micelas que
contienen concentraciones elevadas de AES y son menos
hidrófobas.
Con respecto a la adición de aceite, en este
ejemplo, la adición de heptano mejoró la claridad (es decir, a una
relación de por debajo de alrededor de 10).
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Esta formulación es similar a aquella formulación
que contiene LAS, AES y Neodol 25-9 en la proporción
1:2:1 (ejemplo 11) en la que incluso se produjo un líquido claro
tras la adición de polímeros que tienen una relación molar entre en
el número de monómeros hidrófilos y el número de anclas hidrófobas
por molécula por debajo de 10. De nuevo esto se debe al hecho de que
las micelas que contienen niveles elevados de tensioactivos no
iónicos (Neodol 25-9) son más hidrófobas que
aquellas que contienen niveles elevados de tensioactivos aniónicos.
Cuando más hidrófobas son las micelas más elevada será la
interacción entre la micela y el polímero modificado hidrófobamente
y mejor es la ocasión de producir un líquido claro.
La adición de aceite aquí ayudó sólo a la
relación 6,3 y al nivel de concentración de 1,65.
| Formulación base | ||
| Componente | % peso | |
| Ácido LAS | 2,6-21,0 | Tensioactivo aniónico |
| Neodol 25-3 (AES) | 4,7-38,0 | Tensioactivo aniónico |
| Neodol 25-9 | 2,6-23,0 | Tensioactivo no iónico |
| Hidróxido de sodio (50% activo) | 0,65-5,3 | Alcali |
| Citrato de sodio 2 ac. | 0-7 | Adyuvante |
| Borato de sodio 10 ac. | 4,0 | Estabilizador de enzima |
| Sorbitol (70% activo) | 6,4 | Estabilizador de enzima |
| Glicerol | 2,7 | Estabilizador de enzima |
| Propilenglicol/cumenosulfonato | 4,0 | Hidrótopo |
| Polímero (modificado hidrófobamente) | 0,0-2,0 | Agente anti-redeposición |
| Aceite | 0,0-3,0 | Agente solubilizante |
| Agua desionizada | Balance | Agente |
Notas:
i) Concentración total de tensioactivos = 28% en
peso.
ii) El álcali se añade para neutralizar el ácido
LAS; la proporción álcali (50% disolución acuosa) a ácido LAS se
mantiene constante a 0,25.
Formulación
específica
| Componente | % peso |
| Ácido LAS | 7,5 |
| Neodol 25-3 (AES) | 23,7 |
| Neodol 25-9 | 8,0 |
| Hidróxido de sodio (50% activo) | 1,9 |
| Citrato de sodio 2 ac. | 5,0 |
| Borato de sodio 10 ac. | 4,0 |
| Sorbitol (70% activo) | 6,4 |
(Continuación)
| Componente | % peso |
| Glicerol | 2,7 |
| Propilenglicol | 4,0 |
| Aceite | 0,0-3,0 |
| Agua desionizada | Balance |
Los solicitantes han ensayado varios aceites en
las formulaciones específicas como se muestra a continuación.
Este ejemplo nuestra que sólo los hidrocarbonos
alifáticos en el intervalo de C_{7}-C_{18} son
solubles.
Claims (7)
1. Una composición de detergente líquida
isotrópica que comprende:
- (1)
- tensioactivo
- (2)
- hidrótropo, seleccionado de propilenglicol, etilenglicol, glicerol, sorbitol, manitol, glucose y mezclas de los mismos;
- (3)
- electrolito; y
- (4)
- polímero que tiene
- (a)
- una estructura principal hidrófila que comprende unidades de monómero seleccionadas de:
- (i)
- uno o más monómeros hidrófilos etilénicamente no saturados seleccionados del grupo que consiste en ácidos, éteres, alcoholes, aldehídos, cetonas o ésteres C_{1-6}, no saturados; y/o
- (ii)
- una o más unidades de monómero cíclico hidrófilo polimerizable; y/o
- (iii)
- uno o más monómeros hidrófilos polimerizables no etilénicamente no saturados seleccionados del grupo que consiste de glicerol y alcoholes polivalentes;
en el que uno o más de dichos monómeros se
sustituye opcionalmente por uno o más grupos amino, amino, amida,
sulfonato, sulfato, fosfonato, hidroxi, carboxilo u óxido;
- (b)
- al menos un monómero que contiene un grupo hidrófobo colgante;
teniendo dicho polímero un PM desde 1.000 a
20.000;
en el que la relación molar de monómeros
hidrófilos a grupo(s) colgante(s) hidrófobos es menor
que 10.
2. Una composición de acuerdo con la
reivindicación 1, que comprende:
(a) desde 1% a 85% en peso de tensioactivo,
(b) desde 0,1% a 25% en peso de hidrótropo; y
(c) desde 0,1% a 10% en peso de polímero.
3. Una composición de acuerdo con la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende además un
aceite hidrocarbonado que tiene desde 4 a 19 átomos de carbono.
4. Una composición de acuerdo con la
reivindicación 3, en la que el aceite hidrocarbonado comprende un
alcano C_{10}-C_{16}.
5. Una composición de acuerdo con la
reivindicación 3 o la reivindicación 4, en la que la cantidad de
hidrótropo es desde 0,1% a 25% en peso de la composición total.
6. Una composición de acuerdo con cualquier
reivindicación anterior, en la que el tensioactivo comprende una
mezcla de tensioactivos aniónicos y no iónicos.
7. Una composición de acuerdo con la
reivindicación 6, en la que los tensioactivos se utilizan en una
proporción aniónico a no iónico de alrededor de 3:1 e inferior.
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