ES2288598T3

ES2288598T3 - Composicion liquida de limpieza que contiene un agente quelante biodegradable eficaz.

Info

Publication number: ES2288598T3
Application number: ES03707425T
Authority: ES
Inventors: Baudouin Mertens; Julien Drapier
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Current assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: EP1470209B1; PT1470209E; EP1470209A1; ATE364675T1; US6573230B1; DE60314371T2; DK1470209T3; WO2003064578A1; DE60314371D1

Abstract

Una composición de limpieza en forma de microemulsión que comprende: (a) 0, 1 a 8% en peso de un tensioactivo aniónico seleccionado del grupo que consiste en tensioactivos sulfonados y tensioactivos sulfatados, (b) 0, 5 a 15% en peso de por lo menos un tensioactivo no iónico que es una mezcla de y en los que w es 1 y B se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno y un grupo representado por en el que R se selecciona del grupo que consiste en grupos alquilos que tienen 6 a 22 átomos de carbono y grupos alquenilos que tienen 6 a 22 átomos de carbono, en las que por lo menos uno de los grupos B está representado por el citado R'' se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno y grupos metilo; x-y-z tienen un valor entre 0 y 60 con la condición que la suma x+y+z sea 2 a 100, fórmula (I) en la que la relación de monoéster/diéster/triéster es 40 a 90/5 a 35/1 a 20 y la relación ponderal de compuesto de fórmula (I) a compuesto de fórmula (II) es entre 3 y 0, 22, (c) 0, 5 a 8% de un anfifilode cadena corta formado por el producto de la condensación de un alcanol, óxido de etileno y óxido de propileno, (d) 0, 5 a 2% de un ácido graso, (e) 0, 25 a 8% de sulfato magnésico, (f) 0 a 5% de un hidrocarburo soluble en agua, aceite esencial o perfume, (g) 0, 001 a 1%, más preferiblemente 0, 001 a 0, 8%, de por lo menos un conservante seleccionado del grupo que consiste en 5-bromo-5-nitro-1, 3-dioxano, mezcla de isotiazolinoles, 1, 3-dimetilol-5, 5-dimetilhidantoína y mezclas de los mismos, (h) 0, 005 a 1, 5% de un agente quelante biodegradable, e (i) siendo agua el resto, composición que no contiene - ácido glucónico, etilendiaminotetraactetato sódico, iminodisuccinato sódico (Na-IDS), polietilenglicoles solubles en agua que tienen un peso molecular de 150 a 1.000, polipropilenglicol de fórmula HO(CH3CHCH2O)nH en la que n es un número de 2 a 18, mezclas de polietilenglicol y propilenglicol (Synalox), mono- y dialquil C1-C6 éteres, ésteres de etilenglicol y propilenglicol que tienen las fórmulas estructurales R(X)nOH, R1(X)nOH, R(X)nOR y R1(X)nOR1 en las que R es un grupo alquilo C1-C6, R1 es un grupo acilo C2-C4, X es OCH2CH2 u OCH2C(CH3)CH y n es un número de 1 a 4, dietilenglicol, poliaminoácidos, ácidos monosuccínicos seleccionados del grupo que consiste en ácido succínico, ácido glutárico, ácido fosfórico y cualesquiera de sus sales, ácido etilendiaminotetraacético y cualesquiera de sus sales, enzimas, zeolitas, silicatos de metal alcalino, trietilenglicol, lactato de alquilo en el que el grupo alquilo tiene 1 a 6 átomos de carbono, 1-metoxipropan-2-ol, 1-metoxipropan-3-ol ni 1-metoxibutan-2, 3 ó 4-ol, - silicatos de metal alcalino y aditivos formados por sales de metal alcalino, como polifosfatos de metal alcalino, carbonatos de metal alcalino, fosfonatos de metal alcalino y citratos de metal alcalino.

Description

Composición líquida de limpieza que contiene un agente quelante biodegradable eficaz.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones líquidas de limpieza que contienen anfifilos de cadena corta y un sistema mejorado de conservantes.

Antecedentes de la invención

Esta invención se refiere a una composición líquida mejorada de limpieza para todo uso o composición en forma de microemulsión, composición que contiene un agente quelante eficaz biodegradable y tiene excelentes propiedades de colapso de la espuma y excelentes propiedades de corte de grasas, diseñada en particular para limpiar superficies duras y que es eficaz para eliminar manchas de grasa y/o manchas de cuartos de baño dejando con apariencia brillante superficies que no han sido enjuagadas.

En años recientes los detergentes líquidos para todo uso han llegado a ser aceptados ampliamente para limpiar superficies duras, por ejemplo, chapas y paneles de madera pintados, paredes de baldosas, lavabos, bañeras, suelos de linóleo o de baldosas, papeles pintados lavables, etc. Estos líquidos para todo uso comprenden mezclas acuosas transparentes y opacas de detergentes orgánicos sintéticos solubles en agua y aditivos detergentes solubles en agua. Para conseguir una eficiencia de limpieza comparable a la de composiciones de limpieza para todo uso granulares o en polvo, en los líquidos para todo uso de la técnica anterior se impulsó el uso de aditivos del tipo de fosfatos inorgánicos solubles en agua. Estas primeras composiciones que contienen fosfatos se describen, por ejemplo, en las patentes de los Estados Unidos números 2.560.839, 3.234.139 y 3.350.319 y en la patente británica número 1.223.739.

En vista de los esfuerzos medioambientales para reducir niveles de fosfatos en las aguas subterráneas, han aparecido líquidos mejorados para todo uso que contienen concentraciones reducidas de aditivos del tipo de fosfatos inorgánicos o que no contienen fosfatos. Un líquido autoopacificante particularmente útil del segundo tipo se describe en la patente de los Estados Unidos número 4.244.840.

Sin embargo, estos detergentes líquidos para todo uso de la técnica anterior que contienen aditivos detergentes u otros compuestos equivalentes tienden a dejar películas, manchas o vetas en superficies limpiadas no enjuagadas, particularmente en superficies brillantes. Por lo tanto, estos líquidos requieren un enjuagado perfecto de las superficies limpiadas, que es una faena que requiere tiempo por parte del usuario.

Para solventar el inconveniente antes mencionado de los líquidos para todo uso de la técnica anterior, la patente de los Estados Unidos número 4.017.409 describe que se debe emplear una mezcla de parafinsulfonato y una concentración reducida de un aditivo del tipo de fosfatos inorgánicos. Sin embargo, estas composiciones no son completamente aceptables desde el punto de vista medioambiental debido a su contenido de fosfatos. Por otro lado, otra alternativa para conseguir líquidos para todo uso exentos de fosfatos ha sido usar una proporción principal de una mezcla de detergentes aniónicos y no iónicos con cantidades menores de glicol éter como disolvente y una amina orgánica, como se indica en la patente de los Estados Unidos número 3.935.130. También, esta solución no ha sido completamente satisfactoria y los altos niveles de detergentes orgánicos necesarios para conseguir la limpieza originan formación de espuma que, a su vez, lleva a la necesidad de un enjuagado perfecto, que es indeseable para los consumidores actuales.

Otra solución para formular composiciones detergentes líquidas para todo uso o para superficies duras en las que la homogeneidad y transparencia del producto son consideraciones importantes implica la formación de microemulsiones aceite en agua (o/w) que contienen uno o más compuestos detergentes tensioactivos, un disolvente inmiscible con agua (típicamente un hidrocarburo), agua y un compuesto "cotensioactivo" que proporciona estabilidad al producto. Por definición, una microemulsión o/w es una dispersión coloidal que se forma espontáneamente con partículas de la fase "oleosa" que tienen un tamaño en el intervalo de 25 a 800 \ring{A} dispersas en una fase acuosa continua.

En vista del tamaño extremadamente pequeño de las partículas dispersas de la fase oleosa, las microemulsiones son transparentes a la luz y usualmente muy estables en cuanto a separación de las fases.

Patentes relativas al uso de disolventes eliminadores de grasas en microemulsiones o/w incluyen, por ejemplo, las solicitudes de patentes europeas EP 0137615 y EP 0137616 (Herbots et al.), la solicitud de patente europea EP 0160762 (Johnston et al.) y la patente de los Estados Unidos número 4.561.991 (Herbots et al.). Cada una de estas patentes describe también el uso de por lo menos 5% en peso de un disolvente eliminador de grasas.

Por la solicitud de patente británica GB 2144763A (Herbots et al.) publicada el 13 de marzo de 1985, se sabe también que las sales magnésicas mejoran el rendimiento de eliminación de grasas por disolventes orgánicos eliminadores de grasas, como los terpenos, en composiciones detergentes líquidas en forma de microemulsión o/w. Las composiciones descritas en esta invención de Herbots et al. requieren por lo menos 5% de una mezcla de un disolvente eliminador de grasas y una sal magnésica y preferiblemente por lo menos 5% de un disolvente (que puede ser una mezcla de un disolvente no polar inmiscible con agua y un disolvente ligeramente polar apenas soluble en agua) y por lo menos 0,1% de una sal magnésica.

Sin embargo, como la cantidad de componentes inmiscibles y apenas solubles en agua que pueden estar presentes en una microemulsión o/w, con una cantidad total baja de ingredientes activos, sin perjudicar la estabilidad de la microemulsión es bastante limitada (por ejemplo, hasta 18% en peso de la fase acuosa), la presencia de cantidades altas del disolvente eliminador de grasas tiende a reducir la cantidad total de manchas de aceites y grasas que pueden ser eliminadas por y en la microemulsión sin causar separación de las fases.

Las siguientes patentes representativas de la técnica anterior también se refieren a composiciones detergentes líquidas de limpieza en forma de microemulsiones o/w: patentes de los Estados Unidos números 4.472.291 (Rosario), 4.540.448 (Hauteer et al.), 3.723.330 (Sheflin), etc.

Composiciones detergentes líquidas que incluyen terpenos, como d-limoneno, u otro disolvente eliminador de grasas, aunque no descritas en forma de microemulsiones o/w, son el objeto de los siguientes documentos representativos: solicitud de patente europea 0080749, memoria de la patente británica 1.603.047 y patentes de los Estados Unidos números 4.414.128 y 4.540.505. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos número 4.414.128 describe en general una composición detergente líquida acuosa caracterizada por comprender, en peso:

(a): 1 a 20% de un tensioactivo sintético aniónico, no iónico, anfótero, híbrido o una mezcla de estos,

(b): 0,5 a 10% de un mono- o sesquiterpeno o una mezcla de los mismos, con una relación ponderal (a):(b) en el intervalo de 5:1 a 1:3, y

(c): 0,5 a 10% de un disolvente polar que tiene una solubilidad en agua a 15ºC en el intervalo de 0,2 a 10%.

Otros ingredientes presentes en las formulaciones descritas en esta patente incluyen 0,05 a 2% en peso de un jabón de metal alcalino, amonio o alcanolamonio de un ácido graso C_{13}-C_{24}; 0,5 a 13% en peso de un secuestrante de calcio; hasta 10% en peso de un disolvente no acuoso, por ejemplo, alcoholes y glicol éteres; y hasta 10% en peso de hidrotropos, por ejemplo, urea, etanolaminas y sales de (alquil inferior)arilsulfonatos. Todas las formulaciones descritas en los ejemplos de esta patente incluyen cantidades relativamente grandes de aditivos detergentes que son sales perjudiciales para el brillo de las superficies.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona una composición líquida de limpieza que contiene un agente quelante biodegradable y tiene excelentes propiedades de colapso de la espuma y excelentes propiedades de corte de grasas, en forma de microemulsión y que es adecuada para limpiar superficies duras, como superficies metálicas, de vidrio y de plástico que tienen un acabado brillante, suelos con manchas de aceites, motores de automóviles y otros motores. Más particularmente, las composiciones mejoradas de limpieza, con excelentes propiedades de colapso de la espuma y excelentes propiedades de corte de grasas, exhiben buenas propiedades de eliminación de manchas de grasas debido a las mejores tensiones interfaciales, cuando se usan en forma diluida o no diluida (pura) y dejan brillantes las superficies limpiadas sin que se requiera o se requiera sólo un enjuagado o aclarado adicional mínimo. Esta última característica se pone de manifiesto por poco o ningún residuo visible en las superficies limpiadas no enjuagadas y, en consecuencia, resuelve uno de los inconvenientes de productos de la técnica anterior.

Sorprendentemente, estos resultados deseables se consiguen incluso en ausencia de polifosfatos u otras sales orgánicas o inorgánicas usadas como aditivos detergentes y también en ausencia total o sustancialmente total de disolvente eliminador de grasas.

La invención usa también un agente quelante biodegradable para proporcionar una composición estable por lo que limita el uso de material no biodegradable que tiende a bioacumularse en el medio ambiente cuando la composición se descargue a través del alcantarillado.

En un aspecto, la invención proporciona en general una composición estable de limpieza de superficies, especialmente eficaz en la eliminación de manchas de aceites y grasas. La composición es como se define en la reivindicación 1.

La solicitud de patente WO 03/05223, publicada después de la fecha de presentación de la presente solicitud, describe composiciones similares pero que no incluyen una mezcla de los componentes (I) y (II).

La solicitud de patente WO 00/29528 describe composiciones similares pero que no incluyen un agente quelante biodegradable e incluyen un conservante sólo opcionalmente.

Las composiciones de la invención incluyen preferiblemente (porcentajes en peso):

(a): 0,1 a 8% de un tensioactivo aniónico del tipo de sulfonato,

(b): 0,5 a 15% de por lo menos un tensioactivo no iónico, que es un alcohol polihidroxilado etoxilado como el definido en la reivindicación 1,

(c): 0,5 a 8% de un anfifilo de cadena corta,

(d): 0,25 a 8% de sulfato magnésico heptahidrato,

(e): 0,05 a 2% de un ácido graso,

(f): 0 a 5,0%, más preferiblemente 0,01 a 5%, de un perfume, aceite esencial o hidrocarburo insoluble en agua que tiene 6 a 18 átomos de carbono,

(g): 0,001 a 1%, más preferiblemente 0,001 a 0,8%, de por lo menos un conservante seleccionado del grupo que consiste en 5-bromo-5-nitro-1,3-dioxano, mezcla de isotiazolinoles, 1,3-dimetil-5,5-dimitelhidantoína y mezclas de los mismos,

(h): 0,005 a 1,5%, más preferiblemente 0,05 a 1,0%, de un agente quelante biodegradable que preferiblemente es etilendiamino-N,N-disuccinato (EDDS) de trimetal alcalino o metilglicina-N,N-diacetato de trimetal alcalino y más particularmente la sal sódica de estos, y

(i): siendo agua el resto,

composición que no contiene ácido glucónico, etilendiaminotetraacetato sódico, iminodisuccinato sódico (Na-IDS), polietilenglicoles solubles en agua que tienen un peso molecular de 150 a 1.000, polipropilenglicol de fórmula HO(CH_{3}CHCH_{2}O)_{n}H en la que n es un número de 2 a 18, mezclas de polietilenglicol y propilenglicol (Synalox), mono- y dialquil C_{1}-C_{6} éteres, ésteres de etilenglicol y propilenglicol que tienen las fórmulas estructurales R(X)_{n}OH, R_{1}(X)_{n}OH, R(X)_{n}OR y R_{1}(X)_{n}OR_{1} en las que R es un grupo alquilo C_{1}-C_{6}, R_{1} es un grupo acilo C_{2}-C_{4}, X es OCH_{2}CH_{2} u OCH_{2}C(CH_{3})CH y n es un número de 1 a 4, dietilenglicol, poliaminoácidos, ácidos monosuccínicos seleccionados del grupo que consiste en ácido succínico, ácido glutárico, ácido fosfórico y cualesquiera de sus sales, ácido etilendiaminotetraacético y cualesquiera de sus sales, enzimas, zeolitas, silicatos de metal alcalino, trietilenglicol, lactato de alquilo en el que el grupo alquilo tiene 1 a 6 átomos de carbono, 1-metoxipropan-2-ol, 1-metoxipropan-3-ol o 1-metoxibutan-2, 3 ó 4-ol.

En la presente microemulsión y composiciones de limpieza para todo uso están excluidos preferiblemente los siguientes compuestos:

(1) agentes eliminadores de grasas caracterizados por la fórmula:

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1

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en la que R_{1} es un grupo metilo y R_{2}, R_{3} y R_{4} se seleccionan independientemente del grupo que consiste en metilo, etilo y CH_{2}CH_{2}Y en el que Y se selecciona del grupo que consiste en Cl, Br, CO_{2}H, (CH_{2}O)_{n}OH en el que n es 1 a 10, OH y CH_{2}CH_{2}OH, y X se selecciona del grupo que consiste en Cl, Br, metanosulfato,

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2

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y HCO_{3}, y

(2) agentes eliminadores de grasas que son un copolímero de anhídrido maleico etoxilado y una \alpha-olefina, que tiene una estructura en forma de peine con las dos cadenas hidrófoba e hidrófila y representado por la fórmula

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en la que n es aproximadamente 5 a aproximadamente 14, preferiblemente aproximadamente 7 a 9, x es aproximadamente 7 a 19, preferiblemente 8 a 19, e y es un número tal que proporciona un peso molecular de aproximadamente 10.000 a aproximadamente 30.000.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a una composición en forma de microemulsión estable, transparente ópticamente, que comprende aproximadamente, en peso:

0,1 a 8% de un tensioactivo aniónico del tipo de sulfonato,

0,05 a 2% de un ácido graso,

0,5 a 8% de un anfifilo de cadena corta,

0,25 a 8% de sulfato magnésico heptahidrato,

0,5 a 15% de por lo menos un tensioactivo no iónico seleccionado de mezclas de compuestos del tipo de alcohol polihidroxilado etoxilado como los descritos en la reivindicación 1,

0 a 5% de un hidrocarburo insoluble en agua, aceite esencial o perfume,

0,001 a 1%, más preferiblemente 0,001 a 0,8%, de por lo menos un conservante seleccionado del grupo que consiste en 5-bromo-5-nitro-1,3-dioxano, mezcla de isotiazolinoles, 1,3-dimetilol-5,5-dimetilhidantoína y mezclas de los mismos, y

0,005 a 1,5%, más preferiblemente 0,05 a 1,0%, de un agente quelante biodegradable que preferiblemente es etilendiamino-N,N-disuccinato (EDDS) trisódico o metilglicina-N,N-diacetato trisódico,

siendo agua el resto.

De acuerdo con la presente invención, la función del hidrocarburo insoluble en agua puede ser proporcionada por un perfume no soluble en agua. Típicamente, en composiciones acuosas es necesaria la presencia de solubilizantes, como (alquil inferior)arilsulfonato de metal alcalino, trietanolamina, urea, etc., para la disolución de perfumes, especialmente a niveles de perfumes de 1% o más, puesto que los perfumes son generalmente una mezcla de aceites esenciales fragantes y compuestos aromáticos que generalmente no son solubles en agua. Por lo tanto, incorporando el perfume en la composición acuosa de limpieza como fase oleosa (de hidrocarburo) de la composición final en forma de microemulsion o/w, se consiguen varias ventajas diferentes importantes.

En la presente memoria y en las reivindicaciones adjuntas, el término "perfume" se usa en su sentido ordinario y se refiere e incluye cualquier sustancia o mezcla de sustancias fragantes no solubles en agua, incluidas sustancias odoríferas naturales (esto es, obtenidas por extracción de flores, hierbas o plantas), artificiales (esto es, mezclas de aceites o constituyentes oleosos naturales) y sintéticas. Típicamente, los perfumes son mezclas complejas de diversos compuestos orgánicos, como alcoholes, aldehídos, éteres y compuestos aromáticos, y cantidades variables (como 0 a 80% en peso, usualmente 10 a 70% en peso) de aceites esenciales (por ejemplo, terpenos), siendo los propios aceites esenciales compuestos odoríferos volátiles y que también sirven para disolver los otros componentes del perfume.

En la presente invención, la composición exacta del perfume usado opcionalmente no tiene influencia particular alguna sobre el rendimiento de limpieza siempre que aquél cumpla los criterios de inmiscibilidad con agua y tenga un olor agradable. Naturalmente, por supuesto, especialmente en el caso de composiciones de limpieza destinadas para uso doméstico, el perfume, así como todos los otros ingredientes, deben ser aceptables cosméticamente, esto es, no tóxicos, hipoalergénicos, etc. Las presentes composiciones muestran una mejora notable en cuanto a ecotoxicidad en comparación con productos comerciales existentes.

En lugar del perfume, en la composición en forma de microemulsión o en la composición de limpieza para todo uso y superficies duras a las mismas concentraciones definidas anteriormente a las que se usa el perfume en la microemulsión o en la composición de limpieza para todo uso y superficies duras se puede emplear un aceite esencial o un hidrocarburo insoluble en agua que tenga 6 a 18 átomos de carbono, como una parafina o isoparafina.

Los aceites esenciales adecuados se seleccionan del grupo que consiste en: anetol 20/21 natural, aceite de anís, bálsamo del Perú, esencia de albahaca (India), esencia de pimienta negra, oleorresina 40/20 de pimienta negra, esencia de madera de rosa (Brasil), escamas de borneol (China), esencia de alcanfor, polvo de alcanfor sintético técnico, esencia de cananga (Java), esencia de cardamomo, esencia de casia (China), esencia de cedro (China), esencia de corteza de cinamomo, esencia de hojas de cinamomo, esencia de citronella, esencia de brotes de clavo, esencia de hojas de clavo, esencia de cilantro (Rusia), cumarina 69ºC (China), aldehído de ciclamen, óxido de difenilo, etilvainillina, eucaliptol, esencia de eucalipto, citriodora de eucalipto, esencia de hinojo, esencia de geranio, esencia de jengibre, oleorresina de jengibre (India), esencia de pampelmusa, esencia de guayacán, bálsamo de copaiba, heliotropina, acetato de isobornilo, isolonguifoleno, esencia de bayas de enebro, L-acetato de metilo, esencia de lavanda, esencia de limón, esencia de palmarrosa, esencia de lima destilada, esencia de Litsea cubeba, longuifoleno, cristales de mentol, metil cedril cetona, metilchavicol, salicilato de metilo, esencia de almizcle, cetona de almizcle, xilol de almizcle, esencia de macis, esencia de naranja, esencia de pachuli, esencia de menta, alcohol feniletílico, esencia de pimienta, esencia de hojas de pimienta, rosalina, esencia de sándalo, sandenol, esencia de salvia, esencia de sasafrás, esencia de menta verde, esencia de espliego, esencia de Tagetes, esencia del té, vainillina, esencia de Andropogon (Java) y esencia de pirola.

Los tensioactivos aniónicos solubles en agua adecuados, que no son jabones, incluyen compuestos tensioactivos o detergentes que contienen un grupo orgánico hidrófobo que contiene generalmente 8 a 26, preferiblemente 10 a 18, átomos de carbono en su estructura molecular y por lo menos un grupo solubilizante en agua que es un grupo sulfonato, formando así un detergente soluble en agua. Usualmente el grupo hidrófobo incluye o comprende un grupo alquilo C_{8}-C_{22} o un grupo acilo. Estos tensioactivos se emplean en forma de sales solubles en agua y el catión que forma la sal se selecciona usualmente del grupo que consiste en sodio, potasio, amonio, magnesio y (mono-, di- o trialcanol C_{2}-C_{3})amonio, prefiriéndose también los cationes de sodio, magnesio y amonio.

Ejemplos de tensioactivos aniónicos sulfonados adecuados son los bien conocidos sulfonatos aromáticos mononucleares con un grupo alquilo superior, como los alquilbencenosulfonatos que tienen un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada de 10 a 16 átomos de carbono, (alquil C_{8}-C_{15})toluenosulfonatos y (alquil C_{8}-C_{15})fenolsulfonatos.

Un tensioactivo sulfonato preferido es un (alquil lineal)bencenosulfonato que tiene un contenido elevado de isómeros de 3-(o más)-fenilo y un contenido correspondientemente bajo (por debajo de 50%) de isómero de 2-(o menos)-fenilo, esto es, uno en el que el anillo bencénico está unido preferiblemente en gran parte en la posición 3 o mayor (por ejemplo, 4, 5, 6 ó 7) del grupo alquilo y el contenido de los isómeros en los que el anillo bencénico está unido en la posición 1 ó 2 es correspondientemente bajo. Se describen materiales particularmente preferidos en la patente de los Estados Unidos número 3.320.174.

Otros tensioactivos aniónicos adecuados son los olefinsulfonatos, incluidos los alquenosulfonatos de cadena larga, hidroxialquenosulfonatos de cadena larga y mezclas de alquenosulfonatos e hidroxialquenosulfonatos. Estos detergentes del tipo de olefinsulfonatos se pueden preparar de manera conocida por reacción de trióxido de azufre (SO_{3}) con olefinas de cadena larga que contienen 8 a 25, preferiblemente 12 a 21, átomos de carbono, y que tienen la fórmula RCH=CHR_{1} en la que R es un grupo alquilo superior de 6 a 23 átomos de carbono y R_{1} es hidrógeno o un grupo alquilo de 1 a 17 átomos de carbono, para formar una mezcla de sulfonas y ácidos alquenosulfónicos que luego se trata para convertir las sulfonas en sulfonatos. Los olefinsulfonatos preferidos contienen 14 a 16 átomos de carbono en el grupo alquilo R y se obtienen sulfonando una \alpha-olefina.

Otros ejemplos de tensioactivos aniónicos operativos incluyen dioctilsulfosuccinato sódico [siendo uno de ellos di(2-etilhexil)sulfosuccinato sódico] y los correspondientes ésteres de dihexilo y dioctilo. Los ésteres preferidos del ácido sulfosuccínico son ésteres de alcoholes alifáticos, como alcanoles saturados de 4 a 12 átomos de carbono, y normalmente son diésteres de estos alcanoles. Más preferiblemente, son sales de metal alcalino de los diésteres de alcoholes de 6 a 10 átomos de carbono y más preferiblemente los diésteres son de un octanol, como 2-metilhexanol, y la sal del ácido sulfónico es la sal sódica.

Tensioactivos aniónicos especialmente preferidos del tipo de sulfonatos son parafinsulfonatos que contienen 10 a 20, preferiblemente 13 a 17, átomos de carbono. Los sulfonatos de parafinas primarias se preparan por reacción de \alpha-olefinas de cadena larga y bisulfitos. En las patentes de los Estados Unidos números 2.503.280, 2.507.088, 3.260.744 y 3.372.188 y en la patente alemana 735.096 se describen parafinsulfonatos que tienen el grupo sulfonato distribuido a lo largo de la cadena parafínica.

De los tensioactivos aniónicos del tipo de sulfonatos antes mencionados, los preferidos son la sal magnésica de parafin- o alcanosulfonato C_{13}-C_{17}.

Generalmente la proporción de tensioactivos aniónicos que no son jabones está en el intervalo de 0,1 a 8%, preferiblemente de 1 a 6%, en peso de la composición en forma de microemulsión diluida.

La presente composición contiene aproximadamente 5 a 6% en peso, más preferiblemente 1,0 a 5% en peso, de un tensioactivo no iónico que es un alcohol polihidroxilado etoxilado.

El compuesto del tipo de alcohol polihidroxilado etoxilado es un compuesto del tipo de glicerol etoxilado que es una mezcla de un alcohol polihidroxilado etoxilado esterificado totalmente, un alcohol polihidroxilado etoxilado esterificado parcialmente y un alcohol polihidroxilado etoxilado no esterificado, en el que el alcohol polihidroxilado es glicerol y el compuesto es una mezcla de:

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y

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en las que w es 1 a 4, más preferiblemente 1, y B se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno o un grupo representado por

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en el que R se selecciona del grupo que consiste en grupos alquilos que tienen 6 a 22 átomos de carbono, más preferiblemente 11 a 15 átomos de carbono, y grupos alquenilos que tienen 6 a 22 átomos de carbono, más preferiblemente 11 a 15 átomos de carbono, de los que el más preferido es una cadena de alquilo de coco o una cadena de alquilo de sebo hidrogenado,

en las que por lo menos uno de los grupos B se representa por el citado

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y R' se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno y grupos metilo; x-y-z tienen un valor entre 0 y 60, más preferiblemente entre 0 y 40, con la condición de que la suma (x + y + z) es 2 a 100, preferiblemente 4 a 24, lo más preferiblemente 4 a 19, y en el que en la fórmula (I) la relación ponderal de monoéster/diéster/triéster es 40 a 90/5 a 35 /1 a 20, más preferiblemente 50 a 90/9 a 32/1 a 12, y la relación ponderal de compuesto de fórmula (I) a compuesto de fórmula (II) es entre 3 y 0,02, preferiblemente entre 3 y 0,1, lo más preferiblemente entre 1,5 y 0,2, y en el que lo más preferido es que haya más compuesto de fórmula (I) que de fórmula (II) en la mezcla que forma el compuesto.

El compuesto del tipo de glicerol etoxilado usado en la presente composición lo fabrica Kao Corporation y se comercializa bajo el nombre comercial Levenol, como Levenol F-200, que tiene un contenido medio de óxido de etileno (EO) de 6 y una relación molar de ácido graso de coco a glicerol de 0,55, y Levenol V501/2, que tiene un contenido medio de EO de 17 y una relación molar de ácido graso de sebo a glicerol de 1,0. Se prefiere que la relación molar de ácido graso a glicerol sea menor que 1,7, más preferiblemente menor que 1,5 y lo más preferiblemente menor que 1,0. El compuesto del tipo de glicerol etoxilado tiene un peso molecular de 400 a 1.600 y un pH (en solución de 50 gramos/litro de agua) de 5-7. Los compuestos Levenol son sustancialmente no irritantes a la piel humana y tienen una biodegradabilidad primaria mayor que 90%, medida por el método Blas-7d de Wickbold.

Dos ejemplos de compuestos Levenol son Levenol V-501/2, que tiene 17 grupos etoxilados y se deriva de ácido graso de sebo, con una relación de ácido graso a glicerol de 1,0 y un peso molecular de 1.465, y Levenol F-200, que tiene 6 grupos etoxilados y se deriva de ácido graso de coco, con una relación de ácido graso a glicerol de 0,55. Ambos, Levenol F-200 y Levenol V-501/2, están compuestos de una mezcla de compuestos de fórmula (I) y de fórmula (II). Los compuestos Levenol tienen valores de ecotoxicidad de inhibición del desarrollo de algas mayor que 100 mg/l, una toxicidad aguda para dafnias mayor que 100 mg/l y una toxicidad aguda para peces mayor que 100 mg/l. Los compuestos Levenol tienen una biodegradabilidad mayor que 60%, que es el valor mínimo requerido de acuerdo con la medición OECD 301 B para ser aceptablemente biodegradable.

La composición contiene aproximadamente 0,5 a 8% en peso, más preferiblemente 1 a 6% en peso, de un anfifílo de cadena corta, que no es un tensioactivo y se caracteriza por la fórmula

R_{1}O-(CH_{2}CH_{2}O)_{n}H

en la que R_{1} es un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada que tiene 2 a 6 átomos de carbono y n es un número de 2 a 8, más preferiblemente de 3 a 6, teniendo el anfifilo una relación HLB de aproximadamente 6 a aproximadamente 9, preferiblemente de aproximadamente 7 a aproximadamente 8. Los anfifilos preferidos tienen un grupo alquilo C_{6} y 2 a 5 grupos EO, como hexanol-5EO.

La composición contiene también una sal orgánica o inorgánica o un óxido de un catión metálico multivalente, particularmente Mg^{++}. La sal u óxido metálico proporciona varios beneficios, incluido un mejor rendimiento de limpieza cuando la composición se usa diluida, particularmente en zonas de aguas blandas, y cantidades mínimas de perfume requeridas para obtener el estado de microemulsión. Como sal magnésica se prefiere especialmente el sulfato magnésico, anhidro o hidratado (por ejemplo, heptahidrato). También se han obtenido buenos resultados con óxido magnésico, cloruro magnésico, acetato magnésico, propionato magnésico e hidróxido magnésico. Estas sales magnésicas se pueden usar con formulaciones a pH ácido o neutro puesto que a estos niveles de pH no precipita hidróxido magnésico.

Aunque el magnesio es el metal multivalente preferido a partir del cual se forman las sales (incluidos el óxido e hidróxido), también se pueden usar otros iones de metales multivalentes con la condición de que sus sales no sean tóxicas y sean solubles en la fase acuosa del sistema al nivel deseado de pH.

Así, dependiendo de factores tales como pH del sistema, naturaleza de los tensioactivos primarios y anfifilo, etc., así como de la disponibilidad y factores económicos, otros iones de metales multivalentes adecuados incluyen aluminio, cobre, níquel, hierro, calcio, etc. Se ha de indicar, por ejemplo, que con el tensioactivo aniónico preferido del tipo de parafinsulfonato precipitarán las sales cálcicas por lo que estas no se deben usar. También se ha encontrado que las sales de aluminio trabajan mejor a un pH menor que 5 o cuando se añade un nivel bajo, por ejemplo, 1 por ciento en peso, de ácido cítrico a la composición diseñada para tener un pH neutro. Alternativamente, en tal caso la sal de aluminio se puede añadir directamente en forma de citrato. Como sal, se pueden usar las mismas clases generales de aniones mencionados en el caso de las sales magnésicas, como haluro (por ejemplo, bromuro, cloruro), sulfato, nitrato, hidróxido, óxido, acetato, propionato, etc.

Preferiblemente, en las composiciones diluidas la sal metálica se añade a la composición en una cantidad suficiente para proporcionar al menos un equivalente estequiométrico entre el tensioactivo aniónico y el catión de metal multivalente. Por ejemplo, por cada ion-gramo de Mg^{++} debe haber 2 moles de parafinsulfonato, alquilbencenosulfonato, etc., mientras que por cada ion-gramo de Al^{3+} debe haber 3 moles de tensioactivo aniónico. Así, generalmente se debe seleccionar la proporción de la sal multivalente de modo que un equivalente de compuesto neutralice 0,1 a 1,5 equivalentes, preferiblemente 0,9 a 1,4 equivalentes, de la forma ácida del tensioactivo aniónico. A concentraciones mayores de tensioactivo aniónico, la cantidad de sal multivalente debe estar en el intervalo de 0,5 a 1 equivalente por equivalente de tensioactivo aniónico.

Las composiciones en forma de microemulsión incluyen aproximadamente 0,05 a aproximadamente 2,0%, en peso de la composición, de un ácido graso C_{8}-C_{22} o jabón de ácido graso, como supresor de espuma.

La adición del ácido graso o jabón de ácido graso proporciona una mejora de la aptitud de la composición a ser enjuagada cuando ésta se aplica en forma pura o diluida. Sin embargo, generalmente es necesario incrementar el nivel de cotensioactivo para mantener la estabilidad del producto cuando esté presente el ácido graso o jabón. Si en las presentes composiciones se usa más de 1,5% en peso de un ácido graso, la composición será inestable a temperaturas bajas así como tendrá un olor desagradable.

Como ejemplos de ácidos grasos que se pueden usar como tales o en forma de jabón se pueden mencionar ácidos grasos de aceite de coco destilado, ácidos grasos del tipo "vegetal mixto" (por ejemplo, con un porcentaje elevado de cadenas saturadas, monoinsaturadas y/o poliinsaturadas), ácido oleico, ácido esteárico, ácido palmítico, ácido eicosanoico, etc., siendo aceptables generalmente ácidos grasos que tienen 8 a 22 átomos de carbono.

El sistema de conservantes usado en las presentes composiciones es una mezcla de un conservante y un potenciador del conservante. El conservante o mezcla de conservantes usados en la presente composición son preferible-
mente:

(i) 1,3-dimetilol-5,5-dimetilhidantoína (nombre comercial Glydant) que tiene la estructura

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(ii) 2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol (nombre comercial Bronidox) que tiene la estructura

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(iii) una mezcla sinérgica de tres isotiazolonas diferentes (nombre comercial Microbicida DPIII) que tienen la estructura

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en las proporciones relativas de 2 a 2,5% de 5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona (R = CH_{3} y X = Cl), 0,7 a 0,8% de 2-metil-4-isotiazolin-3-ona (R = CH_{3} y X = H) y 0,5 a 0,7% de 2-octil-4-isotiazolin-3-ona (R = n-C_{8}-H_{17} y
X = H).

El agente quelante biodegradable es etilendiamino-N,N-disuccinato trisódico o metilglicina-N,N-diacetato trisódico.

En las composiciones en forma de microemulsión o composiciones de limpieza para todo uso y superficies duras de la presente invención que tienen propiedades mejoradas de tensión interfacial el ingrediente esencial final es agua. La proporción de agua en la microemulsión o composición de limpieza para todo uso y superficies duras está generalmente en el intervalo de 20 a 97% en peso, preferiblemente de 70 a 97% en peso.

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Si se desea, la composición líquida de limpieza de esta invención puede contener también otros componentes para proporcionar efectos adicionales o hacer más atractivo el producto al consumidor. A modo de ejemplo se mencionan los siguientes componentes: colorantes en cantidades de hasta 0,5% en peso; agentes antioxidantes y absorbentes de radiaciones ultravioletas, 2,6-diterc-butil-p-cresol, etc., en cantidades de hasta 1% en peso; y agentes de ajuste del pH, como ácido sulfúrico, ácido cítrico o hidróxido sódico, según se necesiten. Además, si se desean composiciones opacas, se puede añadir hasta 4% en peso de un opacificante.

En su forma final, la composición líquida exhibe estabilidad a temperaturas reducidas y elevadas. Más específicamente, estas composiciones permanecen transparentes y estables en el intervalo de 4 a 50ºC, especialmente de 2 a 43ºC. Estas composiciones exhiben un pH en el intervalo ácido o neutro dependiendo del uso final deseado. Los líquidos pueden ser vertidos fácilmente y exhiben una viscosidad en el intervalo de 6 a 60 mPa.s, medida a 25ºC con un viscosímetro Brookfield RVT usando un eje número 1 girando a 20 rpm. Preferiblemente la viscosidad se mantiene en el intervalo de 10 a 40 mPa.s.

Las composiciones se pueden usar directamente o pueden ser diluidas según se desee y, en cualquier caso, no se requiere o se requiere sólo un enjuagado mínimo y sustancialmente no dejan residuos ni vetas. Además, como las composiciones están exentas de aditivos detergentes como polifosfatos de metal alcalino, son aceptables medioambientalmente y proporcionan un mejor "brillo" a superficies duras limpiadas.

Cuando se destinan a ser usadas en forma pura, las composiciones líquidas pueden ser envasadas a presión en un recipiente de aerosol o en un rociador del tipo de bomba para el tipo de aplicación denominado de rociado y
lavado.

Como las composiciones preparadas son formulaciones líquidas acuosas y no requieren mezclado particular alguno, se pueden preparar fácilmente de manera simple combinando todos los ingredientes en una vasija o recipiente adecuado. El orden de mezclado de los ingredientes no es particularmente importante y generalmente se pueden añadir los diversos ingredientes secuencialmente o todos de una sola vez o en forma de soluciones acuosas de cada uno de ellos o se pueden preparar por separado todos los tensioactivos y anfifilos y combinarlos entre sí y con el perfume. Cuando esté presente, la sal magnésica o el compuesto de otro metal multivalente se puede añadir en forma de solución acuosa o se puede añadir directamente. No es necesario usar temperaturas elevadas en la etapa de formación y es suficiente la temperatura ambiente.

Las presentes fórmulas excluyen explícitamente silicatos de metal alcalino y aditivos del tipo de metal alcalino, como polifosfatos de metal alcalino, carbonatos de metal alcalino, polifosfonatos de metal alcalino y citratos de metal alcalino, porque, si se usan en la presente composición, estos materiales hacen que la composición tenga un pH alto así como dejan residuo en la superficie que ha sido limpiada.

Los siguientes ejemplos ilustran composiciones líquidas de limpieza de la invención descrita. Salvo que se especifique lo contrario, todos los porcentajes son en peso. Las composiciones dadas en los ejemplos son sólo ilustrativas y no limitan el alcance de la invención. Salvo que se especifique lo contrario, las proporciones en los ejemplos y en cualquier lugar de la especificación son en peso.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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Ejemplo 1

(Comparativo)

Se prepararon las siguientes composiciones por mezclado simple a 25ºC (porcentajes en peso):

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Como se ve en el ejemplo 1-A, EDDS es el único agente quelante biodegradable que imparte estabilidad física al producto (pH estable y ausencia de decoloración) en la extensión del quelante no fácilmente biodegradable EDTA (etilendiaminotetraacetato).

Claims

1. Una composición de limpieza en forma de microemulsión que comprende:

(a) 0,1 a 8% en peso de un tensioactivo aniónico seleccionado del grupo que consiste en tensioactivos sulfonados y tensioactivos sulfatados,

(b) 0,5 a 15% en peso de por lo menos un tensioactivo no iónico que es una mezcla de

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y

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en los que w es 1 y B se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno y un grupo representado por

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en el que R se selecciona del grupo que consiste en grupos alquilos que tienen 6 a 22 átomos de carbono y grupos alquenilos que tienen 6 a 22 átomos de carbono,

en las que por lo menos uno de los grupos B está representado por el citado

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R' se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno y grupos metilo; x-y-z tienen un valor entre 0 y 60 con la condición que la suma x + y + z sea 2 a 100, fórmula (I) en la que la relación de monoéster/diéster/triéster es 40 a 90/5 a 35/1 a 20 y la relación ponderal de compuesto de fórmula (I) a compuesto de fórmula (II) es entre 3 y 0,22,

(c) 0,5 a 8% de un anfifilo de cadena corta formado por el producto de la condensación de un alcanol, óxido de etileno y óxido de propileno,

(d) 0,5 a 2% de un ácido graso,

(e) 0,25 a 8% de sulfato magnésico,

(f) 0 a 5% de un hidrocarburo soluble en agua, aceite esencial o perfume,

(g) 0,001 a 1%, más preferiblemente 0,001 a 0,8%, de por lo menos un conservante seleccionado del grupo que consiste en 5-bromo-5-nitro-1,3-dioxano, mezcla de isotiazolinoles, 1,3-dimetilol-5,5-dimetilhidantoína y mezclas de los mismos,

(h) 0,005 a 1,5% de un agente quelante biodegradable, e

(i) siendo agua el resto,

composición que no contiene

- ácido glucónico, etilendiaminotetraactetato sódico, iminodisuccinato sódico (Na-IDS), polietilenglicoles solubles en agua que tienen un peso molecular de 150 a 1.000, polipropilenglicol de fórmula HO(CH_{3}CHCH_{2}O)_{n}H en la que n es un número de 2 a 18, mezclas de polietilenglicol y propilenglicol (Synalox), mono- y dialquil C_{1}-C_{6} éteres, ésteres de etilenglicol y propilenglicol que tienen las fórmulas estructurales R(X)_{n}OH, R_{1}(X)_{n}OH, R(X)_{n}OR y R_{1}(X)_{n}OR_{1} en las que R es un grupo alquilo C_{1}-C_{6}, R_{1} es un grupo acilo C_{2}-C_{4}, X es OCH_{2}CH_{2} u OCH_{2}C(CH_{3})CH y n es un número de 1 a 4, dietilenglicol, poliaminoácidos, ácidos monosuccínicos seleccionados del grupo que consiste en ácido succínico, ácido glutárico, ácido fosfórico y cualesquiera de sus sales, ácido etilendiaminotetraacético y cualesquiera de sus sales, enzimas, zeolitas, silicatos de metal alcalino, trietilenglicol, lactato de alquilo en el que el grupo alquilo tiene 1 a 6 átomos de carbono, 1-metoxipropan-2-ol, 1-metoxipropan-3-ol ni 1-metoxibutan-2, 3 ó 4-ol,

- silicatos de metal alcalino y aditivos formados por sales de metal alcalino, como polifosfatos de metal alcalino, carbonatos de metal alcalino, fosfonatos de metal alcalino y citratos de metal alcalino.

2. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la composición no incluye agentes eliminadores de grasas caracterizados por la fórmula

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y HCO_{3}, y

agentes eliminadores de grasas que son un copolímero de anhídrido maleico etoxilado y una \alpha-olefina, que tiene una estructura en forma de peine con las dos cadenas hidrófoba e hidrófila y representado por la fórmula

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3. La composición de limpieza de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que el agente quelante biodegradable es etilendiamino-N,N-disuccinato trisódico.

4. La composición de limpieza de acuerdo con la reivindicación 3, en la que el tensioactivo aniónico es un parafinsulfonato C_{3}-C_{17} o un alcanosulfonato C_{10}-C_{20}.

5. La composición de limpieza de acuerdo con la reivindicación 4, en la que la concentración del hidrocarburo insoluble en agua, aceite esencial o perfume es aproximadamente 0,4 a aproximadamente 5% en peso.

6. La composición de limpieza de acuerdo con la reivindicación 5, en la que el citado anfifilo de cadena corta tiene la fórmula

R_{1}O-(CH_{2}CH_{2}O)_{n}-H

en la que R es un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada que tiene 2 a 6 átomos de carbono y n es un número de 2 a 8.

7. La composición de acuerdo con la reivindicación 6, en la que R_{1} tiene 6 átomos de carbono y n es número de 3 a 6.