ES2293951T3 - Nuevo copolimero soluble en agua y su procedimiento de produccion y uso. - Google Patents
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Abstract
Un nuevo copolímero soluble en agua, que se obtiene copolimerizando comonómeros, incluyendo esencialmente: un monómero (1) de ácido monocarboxílico insaturado como se representa por la fórmula general (1) a continuación; un monómero (2a) de ácido dicarboxílico insaturado como se representa por la fórmula general (2a) a continuación; y un monómero (3) alcohólico insaturado como se representa por la fórmula general (3) a continuación, en el que la copolimerización se lleva a cabo mediante uso combinado de peróxido de hidrógeno y al menos un ión metálico que se selecciona entre el grupo que consta de ión hierro, un ión que incluye vanadio, y un ión cobre, estando el copolímero caracterizado porque: la cantidad residual del monómero de ácido dicarboxílico insaturado no es más de 8% en peso, y la cantidad residual de monómero alcohólico insaturado no es más de 45% en peso, en el que la fórmula general (1) es: donde: A1, A2 y A3 representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; y X1 representa un átomo de hidrógeno, un metal monovalente, un metal divalente, un grupo amonio, o un grupo amina orgánica; en el que la fórmula general (2a) es: donde: A4 y A5 representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo metilo, o -COOX3; A6 representa un átomo de hidrógeno, un grupo metilo, o -CH2COOX4; solamente uno cualquiera de A4, A5, y A6 es -COOX3 o -CH2COOX4; y X2, X3 y X4 representan cada uno independientemente o conjuntamente un átomo de hidrógeno, un metal monovalente, un metal divalente, un grupo amonio o un grupo amina orgánica; y en el que la fórmula general (3) es: donde: R1, R2 y R4 representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo metilo, y R1 (o R4) y R2 no son simultáneamente grupos metilo; y R3 representa -CH2-, -(CH2)2-, o -C(CH3)2-, y el total de átomos de carbono contenidos en R1, R2, R3 y R4 es 3; Y representa un grupo alquileno que tiene 2 a 18 átomos de carbono; y n es un número entero de 1 a 300.
Description
Nuevo copolímero soluble en agua y su
procedimiento de producción y uso.
La presente invención se refiere a un nuevo
copolímero soluble en agua, y su procedimiento de producción y
uso.
Polímeros solubles en agua se usan
preferiblemente como agentes coadyuvantes de detergencia,
dispersantes de pigmentos, e inhibidores de incrustaciones.
Ejemplos de los mismos que se conocen convencionalmente
incluyen
(co)polímeros de ácidos carboxílicos insaturados, tales como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido \alpha-hidroxiacrílico, ácido itacónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido crotónico, y ácido citracónico.
(co)polímeros de ácidos carboxílicos insaturados, tales como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido \alpha-hidroxiacrílico, ácido itacónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido crotónico, y ácido citracónico.
El documento
EP-A-1 103 570 describe un
copolímero para mezclas de cemento que comprende una unidad
constitucional derivada de un monómero de polialquileno glicoléter
insaturado y una unidad constitucional derivada de un monómero de
ácido monocarboxílico insaturado. El polímero se produce usando una
combinación de peróxido de hidrógeno y ácido ascórbico como
iniciador de polimerización.
Adicionalmente, el estudio de mejora de
(co)polímeros se ha llevado a cabo extensivamente en los
últimos años con la finalidad de elevar el rendimiento para usos
tales como agentes coadyuvantes de detergencia, dispersantes de
pigmentos, e inhibidores de incrustaciones.
Como copolímeros que tienen mejora de
rendimiento particularmente excelente, el documento
JP-B-68323/1992 describe un
copolímero binario de un monómero alcohólico insaturado específico y
un monómero de ácido carboxílico insaturado específico.
Sin embargo, no se dice que el copolímero
binario anterior tenga ya suficiente rendimiento para usos, tales
como agentes coadyuvantes de detergencia, dispersantes de pigmentos,
e inhibidores de incrustaciones, y se desea elevar más el
rendimiento.
Además, agentes coadyuvantes de detergencia que
comprendieran el (co)polímero de ácido carboxílico insaturado
convencional anterior y su material mejorado como material de base
podrían desplegar comparativamente un rendimiento de alto nivel.
Sin embargo, los agentes coadyuvantes de
detergencia que comprenden el (co)polímero de ácido
carboxílico insaturado convencional tienen extremadamente mala
compatibilidad con tensioactivos, por lo tanto, había inconvenientes
porque el agente coadyuvante de la detergencia no era adecuado para
uso en detergentes líquidos.
Por consiguiente, un objeto de la presente
invención es proporcionar: un nuevo copolímero soluble en agua que
es todavía más excelente en rendimiento para usos, tales como
agentes coadyuvantes de detergencia, dispersantes de pigmentos, e
inhibidores de incrustaciones.
Además, otro objeto de la presente invención es
proporcionar: un nuevo coadyuvante de detergencia para detergente
líquido que tiene extremadamente excelente compatibilidad, elevada
transparencia cuando está comprendido en una composición de
detergente líquido, y muy excelente detergencia; y una nueva
composición de detergente líquido que comprende el agente
coadyuvante de detergencia para detergente líquido.
Los inventores de la presente estudiaron
diligentemente para resolver los problemas. Como resultado, usaron
dos clases de monómeros de ácidos carboxílicos insaturados
específicos, a saber, usaron un monómero de ácido monocarboxílico
insaturado junto con un monómero de ácido dicarboxílico insaturado,
y apuntaron a un nuevo copolímero soluble en agua ternario o
cuaternario o más, obtenido copolimerizando comonómeros que incluían
estas dos clases de monómeros de ácidos carboxílicos insaturados y
un monómero alcohólico insaturado específico. A continuación,
apuntaron a la cantidad residual de los monómeros de partida en este
copolímero y encontraron que el copolímero puede desplegar todavía
más excelente rendimiento para usos, tales como agentes coadyuvantes
de detergencia, dispersantes de pigmentos, e inhibidores de
incrustaciones que los convencionales en caso de que las cantidades
residuales del monómero de ácido dicarboxílico insaturado y del
monómero alcohólico insaturado estén en el intervalo de no más de
unos niveles previamente determinados. Además, han encontrado que
el copolímero puede desplegar todavía más excelente rendimiento para
usos, tales como agentes coadyuvantes de detergencia, dispersantes
de pigmentos, e inhibidores de incrustaciones que los convencionales
en caso de que la dispersabilidad de arcilla del copolímero sea de
no menos de un nivel previamente determinado. La presente invención
se completó de esta manera.
Los inventores de la presente apuntaron a
copolímeros solubles en agua obtenidos copolimerizando comonómeros
que incluyen un monómero de ácido carboxílico insaturado específico
y un monómero alcohólico insaturado específico. Entonces,
encontraron que: el objeto anterior, que no se podía resolver por el
agente coadyuvante de detergencia que comprendía el
(co)polímero de ácido carboxílico insaturado convencional, se
puede resolver perfectamente usando los copolímeros solubles en
agua específicos anteriores como agentes coadyuvantes de detergencia
para detergentes líquidos. La presente invención se completó de esta
manera.
Es decir, se obtiene un nuevo copolímero soluble
en agua, según la presente invención, copolimerizando comonómeros
que incluyen esencialmente: un monómero (1) de ácido monocarboxílico
insaturado como se representa por una fórmula general (1) a
continuación; un monómero (2a) de ácido dicarboxílico insaturado
como se representa por una fórmula general (2a) a continuación; y
un monómero (3) alcohólico insaturado como se representa por una
fórmula general (3) a continuación,
en el que la copolimerización se lleva a cabo
mediante uso combinado de peróxido de hidrógeno y al menos un ión
metálico que se selecciona entre el grupo que consta de ión hierro,
un ión que incluye vanadio, y un ión cobre,
estando caracterizado el copolímero porque: la
cantidad residual de monómero de ácido dicarboxílico insaturado no
es más de 8% en peso, y la cantidad residual de monómero alcohólico
insaturado no es más de 45% en peso,
en el que la fórmula general (1) es:
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donde: A^{1}, A^{2} y A^{3}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y X^{1} representa un átomo de hidrógeno, un metal
monovalente, un metal divalente, un grupo amonio, o un grupo amina
orgánica;
en el que la fórmula general (2a) es:
\vskip1.000000\baselineskip
donde: A^{4} y A^{5}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un
grupo metilo, o -COOX^{3}; A^{6} representa un átomo de
hidrógeno, un grupo metilo, o -CH_{2}COOX^{4}; solamente uno
cualquiera de A^{4}, A^{5} y A^{6} es
-COOX^{3} o -CH_{2}COOX^{4}; y X^{2}, X^{3}, y X^{4} representan cada uno individualmente o conjuntamente un átomo de hidrógeno, un metal monovalente, un metal divalente, un grupo amonio o un grupo amina orgánica; y
-COOX^{3} o -CH_{2}COOX^{4}; y X^{2}, X^{3}, y X^{4} representan cada uno individualmente o conjuntamente un átomo de hidrógeno, un metal monovalente, un metal divalente, un grupo amonio o un grupo amina orgánica; y
en el que la fórmula general (3) es:
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donde: R^{1}, R^{2} y R^{4}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo, y R^{1} (o R^{4}) y R^{2} no son
simultáneamente grupos metilo; y R^{3} representa -CH_{2}-,
-(CH_{2})_{2}-, o -C(CH_{3})_{2}-, y el
total de átomos de carbono contenidos en R^{1}, R^{2}, R^{3}
y R^{4} es 3; Y representa un grupo alquileno que tiene 2 a 18
átomos de carbono; y n es un número entero de 1 a
300.
Además, otro nuevo copolímero soluble en agua,
según la presente invención, se obtiene copolimerizando comonómeros
que incluyen esencialmente: un monómero (1) de ácido monocarboxílico
insaturado como se representa por una fórmula general (1) a
continuación; un monómero (2a) de ácido dicarboxílico insaturado
como se representa por una fórmula general (2a) a continuación; y
un monómero (3) alcohólico insaturado como se representa por una
fórmula general (3) a continuación,
en el que la copolimerización se lleva a cabo
mediante uso combinado de peróxido de hidrógeno y al menos un ión
metálico que se selecciona entre el grupo que consta de ión hierro,
un ión que incluye vanadio, y un ión cobre, estando caracterizado
el copolímero porque tiene una dispersabilidad de arcilla (50 ppm de
carbonato cálcico) de no menos de 0,7,
en el que la fórmula general (1) es:
donde: A^{1}, A^{2} y A^{3}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y X^{1} representa un átomo de hidrógeno, un metal
monovalente, un metal divalente, un grupo amonio, o un grupo amina
orgánica;
en el que la fórmula general (2a) es:
donde: A^{4} y A^{5}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un
grupo metilo, o -COOX^{3}; A^{6} representa un átomo de
hidrógeno, un grupo metilo, o -CH_{2}COOX^{4}; solamente uno
cualquiera de A^{4}, A^{5} y A^{6} es -COOX^{3} o
-CH_{2}COOX^{4}; y X^{2}, X^{3} y X^{4} representa cada
uno independientemente o conjuntamente un átomo de hidrógeno, un
metal monovalente, un metal divalente, un grupo amonio o un grupo
amina orgánica;
y
en el que la fórmula general (3) es:
donde: R^{1}, R^{2} y R^{4}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo, y R^{1} (o R^{4}) y R^{2} no son
simultáneamente grupos metilo; y R^{3} representa -CH_{2}-,
-(CH_{2})_{2}-, o -C(CH_{3})_{2}-, y el
total de átomos de carbono contenidos en R^{1}, R^{2}, R^{3}
y R^{4} es 3; Y representa un grupo alquileno que tiene 2 a 18
átomos de carbono; y n es un número entero de 1 a
300.
Además, un procedimiento de producción para un
nuevo copolímero soluble en agua que comprende esencialmente: una
unidad constitucional (4) como se representa por una fórmula general
(4) a continuación; una unidad constitucional (5) como se
representa por una fórmula general (5) a continuación; y una unidad
constitucional (6) como se representa por una fórmula general (6) a
continuación, según la presente invención, se caracteriza porque se
lleva a cabo una copolimerización de comonómeros que incluye
esencialmente: un monómero (1) de ácido monocarboxílico insaturado
como se representa por una fórmula general (1) a continuación; un
monómero (2a) de ácido dicarboxílico insaturado como se representa
por una fórmula general (2a) a continuación; una fórmula general
(2b) a continuación; y un monómero (3) alcohólico insaturado como se
representa por una fórmula general (3) a continuación,
en el que la copolimerización se lleva a cabo
mediante uso combinado de peróxido de hidrógeno y al menos un ión
metálico que se selecciona entre el grupo que consta de ión hierro,
un ión que incluye vanadio, y un ión cobre,
en el que la fórmula general (4) es:
donde: A^{1}, A^{2} y A^{3}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y X^{1} representa un átomo de hidrógeno, un metal
monovalente, un metal divalente, un grupo amonio, o un grupo amina
orgánica;
en el que la fórmula general (5) es:
donde: A^{4} y A^{5}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un
grupo metilo, o -COOX^{3}; A^{6} representa un átomo de
hidrógeno, un grupo metilo, o -CH_{2}COOX^{4}; solamente uno
cualquiera de A^{4}, A^{5} y A^{6} es -COOX^{3} o
-CH_{2}COOX^{4}; y X^{2}, X^{3} y X^{4} representan cada
uno independientemente o conjuntamente un átomo de hidrógeno, un
metal monovalente, un metal divalente, un grupo amonio o un grupo
amina
orgánica;
en el que la fórmula general (6) es:
donde: R^{1}, R^{2} y R^{4}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo, y R^{1} (o R^{4}) y R^{2} no son
simultáneamente grupos metilo; y R^{3} representa -CH_{2}-,
-(CH_{2})_{2}-, o -C(CH_{3})_{2}-, y el
total de átomos de carbono contenidos en R^{1}, R^{2}, R^{3}
y R^{4} es 3; Y representa un grupo alquileno que tiene 2 a 18
átomos de carbono; y n es un número entero de 1 a
300;
en el que la fórmula general (1) es:
donde: A^{1}, A^{2} y A^{3}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y X^{1} representa un átomo de hidrógeno, un metal
monovalente, un metal divalente, un grupo amonio, o un grupo amina
orgánica;
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en el que la fórmula general (2a) es:
donde: A^{4} y A^{5}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un
grupo metilo, o -COOX^{3}; A^{6} representa un átomo de
hidrógeno, un grupo metilo, o -CH_{2}COOX^{4}; solamente uno
cualquiera de A^{4}, A^{5} y A^{6} es -COOX^{3} o
-CH_{2}COOX^{4}; y X^{2}, X^{3} y X^{4} representan cada
uno independientemente o conjuntamente un átomo de hidrógeno, un
metal monovalente, un metal divalente, un grupo amonio o un grupo
amina orgánica;
y
en el que la fórmula general (3) es:
donde: R^{1}, R^{2} y R^{4}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo, y R^{1} (o R^{4}) y R^{2} no son
simultáneamente grupos metilo; y R^{3} representa -CH_{2}-,
-(CH_{2})_{2}-, o -C(CH_{3})_{2}-, y el
total de átomos de carbono contenidos en R^{1}, R^{2}, R^{3}
y R^{4} es 3; Y representa un grupo alquileno que tiene 2 a 18
átomos de carbono; y n es un número entero de 1 a
300.
Adicionalmente, un agente coadyuvante de
detergencia, según la presente invención, se caracteriza porque
incluye esencialmente el nuevo copolímero soluble en agua según la
presente invención. Además, una composición detergente, según la
presente invención, se caracteriza porque comprende el agente
coadyuvante de detergencia según la presente invención.
Además, un dispersante de pigmentos, según la
presente invención, se caracteriza porque comprende esencialmente el
nuevo copolímero soluble en agua según la presente invención.
Adicionalmente, un inhibidor de incrustaciones,
según la presente invención, se caracteriza porque comprende
esencialmente el nuevo copolímero soluble en agua según la presente
invención.
Adicionalmente, un agente coadyuvante de
detergencia para detergente líquido, según la presente invención,
comprende un copolímero soluble en agua obtenido copolimerizando
comonómeros que incluye esencialmente un monómero (a) de ácido
carboxílico insaturado y un monómero alcohólico insaturado como se
representa por la fórmula general (3) a continuación,
en el que el monómero (a) de ácido carboxílico
insaturado es uno cualquiera de un monómero (1) de ácido
monocarboxílico insaturado como se representa por una fórmula
general (1) a continuación, un monómero (2a) de ácido dicarboxílico
insaturado como se representa por una fórmula general (2a) a
continuación,
en el que la fórmula general (1) es:
donde: A^{1}, A^{2} y A^{3}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y X^{1} representa un átomo de hidrógeno, un metal
monovalente, un metal divalente, un grupo amonio, o un grupo amina
orgánica;
en el que la fórmula general (2a) es:
donde: A^{4} y A^{5}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un
grupo metilo, o -COOX^{3}; A^{6} representa un átomo de
hidrógeno, un grupo metilo, o -CH_{2}COOX^{4}; solamente uno
cualquiera de A^{4}, A^{5} y A^{6} es -COOX^{3} o
-CH_{2}COOX^{4}; y X^{2}, X^{3} y X^{4} representan cada
uno independientemente o conjuntamente un átomo de hidrógeno, un
metal monovalente, un metal divalente, un grupo amonio o un grupo
amina orgánica;
y
en el que la fórmula general (3) es:
donde: R^{1}, R^{2} y R^{4}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo, y R^{1} (o R^{4}) y R^{2} no son
simultáneamente grupos metilo; y R^{3} representa -CH_{2}-,
-(CH_{2})_{2}-, o -C(CH_{3})_{2}-, y el
total de átomos de carbono contenidos en R^{1}, R^{2}, R^{3}
y R^{4} es 3; Y representa un grupo alquileno que tiene 2 a 18
átomos de carbono; y n es un número entero de 1 a
300.
Además, una composición de detergente líquido,
según la presente invención, comprende el agente coadyuvante de
detergencia para detergente líquido según la presente invención.
Éstos y otros objetos y las ventajas de la
presente invención serán más completamente evidentes a partir de la
siguiente descripción detallada.
El monómero (1) de ácido monocarboxílico
insaturado que se puede usar en la presente invención no está
especialmente limitado si se puede representar por la fórmula
general (1). Ejemplos del mismo incluyen: ácido acrílico, ácido
metacrílico, ácido crotónico, sus sales de metales monovalentes, o
productos parcialmente o completamente neutralizados con amoníaco o
aminas orgánicas.
El monómero (2a) de ácido dicarboxílico
insaturado que se puede usar en la presente invención no está
especialmente limitado si se puede representar por la fórmula
general (2a). Ejemplos del monómero que se puede representar por la
fórmula general (2a) incluyen: ácido maleico, ácido fumárico, ácido
crotónico, ácido citracónico, sus sales de metales monovalentes, o
productos parcialmente o completamente neutralizados con amoníaco o
aminas orgánicas.
El monómero (3) alcohólico insaturado que se
puede usar en la presente invención no está especialmente limitado
si se puede representar por la fórmula general (3). Ejemplos del
mismo incluyen: compuestos que se obtienen añadiendo 1 a 300 moles
(preferiblemente 1 a 100 moles, más preferiblemente 5 a 50 moles) de
un óxido de alquileno que tiene 2 a 18 átomos de carbono a 1 mol de
alcoholes insaturados, tales como
3-metil-3-buten-1-ol,
3-metil-2-buten-1-ol,
ó
2-metil-3-buten-2-ol.
Ejemplos del óxido de alquileno que tiene 2 a 18 átomos de carbono
incluyen: óxido de estireno, óxido de etileno, y óxido de
propileno. Se usan preferiblemente el óxido de etileno y/o el óxido
de propileno. Cuando el óxido de etileno se combina con el óxido de
propileno, no se limita el orden de combinación.
En caso de que el número de moles de adición del
óxido de etileno y/o del óxido de propileno sea 0, los efectos de
la presente invención no se pueden desplegar suficientemente.
Además, en caso de que el número de adición exceda de 300, hay
inconvenientes de que los efectos de la presente invención no se
mejoren, y simplemente es necesario añadir demasiado.
El nuevo copolímero soluble en agua según la
presente invención se obtiene copolimerizando comonómeros que
incluyen esencialmente el monómero (1) de ácido monocarboxílico
insaturado, el monómero (2a) de ácido dicarboxílico insaturado, y
el monómero (3) alcohólico insaturado. Sin embargo, los comonómeros
pueden incluir otros monómeros copolimerizables con los monómeros
(1) a (3) además de los monómeros (1) a (3).
Los otros monómeros no están especialmente
limitados, sino que ejemplos de los mismos incluyen: estireno,
ácido estirenosulfónico; acetato de vinilo;
(met)acrilonitrilo; (met)acrilamida;
(met)acrilato de metilo; (met)acrilato de etilo;
(met)acrilato de butilo; (met)acrilato de
2-etilhexilo; (met)acrilato de dimetilamino;
(met)acrilato de dietilamino; alcohol alílico;
3-metil-3-buten-1-ol;
3-metil-2-buten-1-ol;
2-metil-3-buten-2-ol;
3-(met)acriloxi-1,2-dihidroxipropano;
3-(met)acriloxi-1,2-di(poli)oxietilenéter
propano;
3-(met)acriloxi-1,2-di(poli)oxi-propilenéter
propano;
3-(met)acriloxi-1,2-dihidroxipropano
sulfato, y sus sales de metales monovalentes, sales de metales
divalentes, sales de amonio y sales de amina orgánica, o sus mono- y
di- ésteres de grupos alquilo que tienen 1 a 4 átomos de carbono;
ácido
3-(met)acriloxi-1,2-dihidroxipropano
sulfónico, y sus sales de metales monovalentes, sales de metales
divalentes, sales de amonio y sales de amina orgánica, o sus mono- y
di- ésteres de grupos alquilo que tienen 1 a 4 átomos de carbono;
ácido
3-(met)acriloxi-2-(poli)oxipropilenéter
propano sulfónico, y sus sales de metales monovalentes, sales de
metales divalentes, sales de amonio y sales de amina orgánica, o
sus mono- o di- ésteres de grupos alquilo que tienen 1 a 4 átomos de
carbono;
3-aliloxipropano-1,2-diol;
fosfato de
3-aliloxipropano-1,2-diol;
sulfonato de
3-aliloxipropano-1,2-diol;
sulfato de
3-aliloxipropano-1,2-diol;
3-aliloxipropano-1,2-di(poli)oxietilenéter
propano;
3-aliloxipropano-1,2-di(poli)oxietilenéter
propanofosfato;
3-aliloxipropano-1,2-di(poli)oxietilenéter
propanosulfonato;
3-aliloxipropano-1,2-di(poli)oxipropilen-éter
propano;
3-aliloxipropano-1,2-di(poli)oxipropilenéter
propanofosfato;
3-aliloxipropano-1,2-di(poli)oxipropilenéter
propanosulfonato;
6-alioxihexano-1,2,3,4,5-pentaol;
6-alioxihexano-1,2,3,4,5-pentaolfosfato;
6-alioxihexano-1,2,3,4,5-pentaolsulfonato;
6-alioxihexano-1,2,3,4,5-penta(poli)oxi-etilenéter
hexano;
6-alioxihexano-1,2,3,4,5-penta(poli)oxipropileneter
hexano; ácido
3-alioxi-2-hidroxipropanosulfónico,
y sus sales de metales monovalentes, sales de metales divalentes,
sales de amonio y sales de amina orgánica, o sus fosfatos o
sulfonatos, o sus sales de metales monovalentes, sales de metales
divalentes, sales de amonio o sales de amina orgánica; ácido
3-alioxi-2-(poli)oxietilenpropanosulfónico,
y sus sales de metales monovalentes, sales de metales divalentes,
sales de amonio, o sales de amina orgánica, o sus fosfatos o
sulfonatos, o sus sales de metales monovalentes, sales de metales
divalentes, sales de amonio, o sales de amina orgánica; y ácido
3-alioxi-2-(poli)oxipropilenpropanosulfónico,
y sus sales de metales monovalentes, sales de metales divalentes,
sales de amonio o sales de amina orgánica, o sus fosfatos o
sulfonatos, o sus sales de metales monovalentes, sales de metales
divalentes, sales de amonio, o sales de amina orgánica.
El nuevo copolímero soluble en agua en la
presente invención se obtiene llevando a cabo una copolimerización
de comonómeros que incluye esencialmente el monómero (1) de ácido
monocarboxílico insaturado, el monómero (2a) de ácido dicarboxílico
insaturado, y el monómero (3) alcohólico insaturado. El
procedimiento para la copolimerización no está especialmente
limitado. Por ejemplo, la copolimerización se puede llevar cabo por
procedimientos convencionales. Ejemplos de los mismos incluyen
polimerización en disolventes tales como agua, disolventes
orgánicos, o disolventes mixtos con agua y disolventes orgánicos
solubles en agua. Como catalizador, se usa el sistema catalítico
que usa peróxido de hidrógeno junto con al menos un ión metálico que
se selecciona entre el grupo que consta de ión hierro, un ión que
incluye vanadio, y un ión cobre. Además, se pueden usar
conjuntamente agentes de transferencia de cadena tales como
mercaptoetanol, ácido mercaptopropiónico y sal sódica de ácido
hipofosforoso como agente para ajustar el peso molecular.
Cuando se copolimerizan los comonómeros que
incluyen esencialmente el monómero (1) de ácido monocarboxílico
insaturado, el monómero (2a) de ácido dicarboxílico insaturado, y el
monómero (3) alcohólico insaturado a fin de obtener el nuevo
copolímero soluble en agua según la presente invención, la relación
de cada monómero (monómeros (1) a (3) y los otros monómeros
anteriores si son necesarios) no está especialmente limitada puesto
que la relación se puede variar en consideración al uso del
copolímero. Por ejemplo, la relación del total del monómero de
ácido monocarboxílico insaturado, y el monómero de ácido
dicarboxílico insaturado es preferiblemente no menos de 5% en peso,
más preferiblemente 20% en peso, todavía más preferiblemente 30% en
peso. Además, la relación es preferiblemente no menos de 50% en peso
cuando se requiere una capacidad quelante más alta.
Además, la relación entre el monómero de ácido
monocarboxílico insaturado y el monómero de ácido dicarboxílico
insaturado no está especialmente limitada, pero la relación está
preferiblemente en el intervalo de (1 a 99)/(99 a 1) (relación en
peso) como el monómero de ácido monocarboxílico insaturado / el
monómero de ácido dicarboxílico insaturado, más preferiblemente (20
a 90)/(80 a 10), todavía más preferiblemente (50 a 90)/(50 a
10).
Además, la relación del monómero alcohólico
insaturado tampoco está especialmente limitada, pero la relación es
preferiblemente no menos de 5% en peso, más preferiblemente 20% en
peso, todavía más preferiblemente 40% en peso. Además, la relación
es preferiblemente no menos de 50% en peso cuando se necesita
compatibilidad tal como con detergentes líquidos.
El nuevo copolímero soluble en agua según la
presente invención es un nuevo copolímero que se obtiene
copolimerizando comonómeros que incluyen esencialmente el monómero
(1) de ácido monocarboxílico insaturado, el monómero (2a) de ácido
dicarboxílico insaturado, y el monómero (3) alcohólico insaturado de
la manera anterior, pero el copolímero se caracteriza
adicionalmente porque: la cantidad residual del monómero de ácido
dicarboxílico insaturado no es más de 8% en peso, y la cantidad
residual del monómero alcohólico insaturado no es más de 45% en
peso. Cuando las cantidades residual del monómero de ácido
dicarboxílico insaturado y del monómero alcohólico insaturado están
en el nivel superior, el copolímero puede desplegar rendimiento
todavía más excelente para usos, tales como agentes coadyuvantes de
detergencia, dispersantes de pigmentos e inhibidores de
incrustaciones que los convencionales.
La cantidad residual del monómero de ácido
dicarboxílico insaturado es preferiblemente no más de 5% en peso, lo
más preferiblemente no más de 2% en peso.
La cantidad residual del monómero alcohólico
insaturado es preferiblemente no más de 20% en peso, más
preferiblemente no más de 10% en peso, todavía más preferiblemente
no más de 5% en peso.
En caso de que la cantidad residual del monómero
de ácido dicarboxílico insaturado sea más 8% en peso, hay
inconvenientes en cuanto a seguridad. Además, la capacidad quelante
y la dispersabilidad se rebajan puesto que el contenido de ácido
dicarboxílico se disminuye en el copolímero. Además, cuando el
copolímero se usa en un estado acuoso hay inconvenientes porque el
monómero de ácido dicarboxílico insaturado residual puede ser
insoluble dependiendo del pH del líquido.
En caso de que la cantidad residual del monómero
alcohólico insaturado sea más 45% en peso, el rendimiento tal como
en dispersabilidad y compatibilidad con detergentes líquidos se
rebaja puesto que el contenido efectivo se disminuye en el
copolímero. Además, hay inconvenientes porque el copolímero se puede
cambiar con el paso del tiempo puesto que el monómero alcohólico
insaturado es reactivo.
Otro nuevo copolímero soluble en agua, según la
presente invención, es un nuevo copolímero que se obtiene
copolimerizando los comonómeros que incluyen esencialmente el
monómero (1) de ácido monocarboxílico insaturado, el monómero (2a)
de ácido dicarboxílico insaturado, y el monómero (3) alcohólico
insaturado de la manera anterior, pero el copolímero se caracteriza
adicionalmente porque tiene una dispersabilidad de arcilla (50 ppm
de carbonato cálcico) de no menos de 0,7. Cuando la dispersabilidad
de arcilla (50 ppm de carbonato cálcico) es no menos de 0,7, el
copolímero puede desplegar rendimiento todavía más excelente para
usos, tales como agentes coadyuvantes de detergencia, dispersantes
de pigmentos e inhibidores de incrustaciones que los
convencionales.
La dispersabilidad de arcilla (50 ppm de
carbonato cálcico) es preferiblemente de no menos de 0,8, más
preferiblemente no menos de 0,9, todavía más preferiblemente no
menos de 1,0.
El nuevo copolímero soluble en agua según la
presente invención se puede usar como tal para los diversos usos
siguientes. Sin embargo, el copolímero se puede usar después de
neutralizarlo con una sustancia alcalina si es necesario. Ejemplos
de sustancia alcalina de este tipo incluyen: hidróxidos, cloruros, o
carbonatos de metales monovalentes o divalentes; amoníaco; y aminas
orgánicas.
El nuevo copolímero soluble en agua según la
presente invención se puede usar para diversos usos que incluyen
los usos principales siguientes. Ejemplos de los mismos incluyen
dispersantes de papillas acuosas de pigmentos inorgánicos, aditivos
de cemento, inhibidores de incrustaciones, agentes coadyuvantes de
detergencia, agentes de destintado de papel usado, agentes
quelantes, dispersantes de diversos colorantes, dispersantes para
productos químicos para agricultura, agentes de
lavado-limpieza de algodón, y dispersantes de
carbón.
El nuevo copolímero soluble en agua, según la
presente invención, es un copolímero que tiene excelente
dispersabilidad de arcilla (50 ppm de carbonato cálcico) debido a
la estructura específica de copolimerización y a la cantidad
residual de los monómeros en no más del nivel previamente
determinado. La dispersabilidad de arcilla (50 ppm de carbonato
cálcico) es preferiblemente no menos de 0,3, más preferiblemente no
menos de 0,5, todavía más preferiblemente no menos de 0,7,
particularmente preferiblemente no menos de 0,9.
El nuevo copolímero soluble en agua, según la
presente invención, es un copolímero que tiene excelente capacidad
de barrido de iones calcio debido a la estructura específica de
copolimerización y a la cantidad residual de los monómeros en no
más del nivel previamente determinado. La capacidad de barrido de
iones calcio es preferiblemente no menos de 60 mg/g, más
preferiblemente no menos de 100 mg/g, todavía más preferiblemente no
menos de 130 mg/g, particularmente preferiblemente no menos de 170
mg/g.
\vskip1.000000\baselineskip
El procedimiento de producción para el nuevo
copolímero soluble en agua, según la presente invención, es un
procedimiento de producción para el nuevo copolímero soluble en agua
que comprende esencialmente una unidad constitucional (4), una
unidad constitucional (5) y una unidad constitucional (6) según se
han mencionado anteriormente, y se caracteriza porque se lleva a
cabo una copolimerización de comonómeros que incluye esencialmente
el monómero (1) de ácido monocarboxílico insaturado, el monómero
(2a) de ácido dicarboxílico insaturado y el monómero alcohólico
insaturado.
El procedimiento para la copolimerización no
está especialmente limitado. Por ejemplo, la copolimerización se
puede llevar a cabo por procedimientos convencionales. Ejemplos de
los mismos incluyen polimerización en disolventes tales como agua,
disolventes orgánicos, o disolventes mixtos con agua y disolventes
orgánicos solubles en agua. Los sistemas catalíticos utilizables en
estas polimerizaciones no están especialmente limitados. Ejemplos
de los mismos incluyen persulfatos o peróxido de hidrógeno, y se
pueden usar conjuntamente con promotores tales como hidrógeno
sulfatos y ácido ascórbico. Además, se pueden usar iniciadores azo o
peróxidos orgánicos y se pueden usar conjuntamente promotores tales
como compuestos de amina. Es preferible el sistema catalítico que
usa ácido ascórbico conjuntamente con peróxido de hidrógeno puesto
que lleva a cabo la reacción favorablemente. Además, el sistema
catalítico que usa peróxido de hidrógeno conjuntamente con al menos
un ión metálico que se selecciona entre el grupo que consta de ión
hierro, un ión que incluye vanadio, y un ión cobre es más
preferible.
\vskip1.000000\baselineskip
El agente coadyuvante de detergencia según la
presente invención se caracteriza porque incluye esencialmente el
nuevo copolímero soluble en agua según la presente invención.
Por ejemplo, el agente coadyuvante de
detergencia según la presente invención puede consistir en el nuevo
copolímero soluble en agua según la presente invención, o se puede
usar conjuntamente con otros agentes coadyuvantes de detergencia
convencionales. Además, el nuevo copolímero soluble en agua que se
usa para agente coadyuvante de detergencia según la presente
invención puede ser un producto que se neutralice posteriormente con
la sustancia alcalina de la manera anterior si es necesario.
Ejemplos de los otros agentes coadyuvantes de
detergencia anteriores incluyen: tripolifosfato sódico, pirofosfato
sódico, silicato sódico, sulfato sódico, carbonato sódico,
nitrilotriacetato sódico, etilenodiaminotetraacetato sódico o
potásico, zeolita, derivados carboxilo de polisacárido, polímeros
solubles en agua tales como sales de (co)polímero de ácido
(met)acrílico y sales de (co)polímero de ácido
fumárico.
El agente coadyuvante de detergencia según la
presente invención se puede usar para detergentes líquidos o para
detergentes en polvo. Sin embargo, si el agente coadyuvante de
detergencia se usa para composiciones de detergente líquido, hay
ventajas porque: el agente coadyuvante de detergencia tiene
excelente compatibilidad con los siguientes tensioactivos, y las
composiciones de detergente líquido se concentran.
La composición detergente según la presente
invención se caracteriza porque comprende el agente coadyuvante de
detergencia que incluye esencialmente el nuevo copolímero soluble en
agua según la presente invención.
La composición detergente según la presente
invención comprende habitualmente un tensioactivo detergente además
del nuevo copolímero soluble en agua según la presente
invención.
El tensioactivo es al menos de un tipo que se
selecciona entre el grupo que consta de tensioactivos aniónicos,
tensioactivos no iónicos, tensioactivos catiónicos, y tensioactivos
anfóteros. Estos tensioactivos se pueden usar tanto cada uno solo
como en combinación de unos con otros.
Ejemplos de tensioactivos aniónicos son sales de
ácido alquilbencenosulfónico, sales de ácido alquil o alquenil éter
sulfúrico, sales de ácido alquil o alquenil sulfúrico, sales de
ácido \alpha-olefinsulfónico, ácido
\alpha-sulfograsos o éster sales de los mismos,
sales de ácido alcanosulfónico, sales de ácido graso saturado o
insaturado, sales de ácido alquil o alquenil éter carboxílico,
tensioactivos de tipo aminoácido, tensioactivos de tipo
N-acilaminoácido, ésteres de ácido alquil- o
alquenil- fosfórico o sales de los mismos.
Ejemplos de tensioactivos no iónicos son
polioxialquilen alquil o alquenil éteres, polioxietilen alquil fenil
éteres, alcanolamidas de ácidos grasos superiores o aductos de
óxido de alquileno de las mismas, ésteres de ácidos grasos y
sacarosa, alquil glicósidos, monoésteres de ácido graso y glicerol,
óxidos de alquilamina.
Ejemplos de tensioactivo catiónico de los mismos
son sales de amonio cuaternario.
Ejemplos de tensioactivo anfótero son
tensioactivos anfóteros de tipo carboxilo o de tipo
sulfobetaína.
El contenido de tensioactivo según se contiene
en la composición detergente está habitualmente en el intervalo de
10 a 60% en peso, preferiblemente, 15 a 50% en peso, de composición
de detergente líquido. En el caso de que el contenido del
tensioactivo sea menos de 10% en peso, no se puede desplegar la
suficiente capacidad de lavado. Por otra parte, en el caso de que
el contenido del tensioactivo sea más de 60% en peso, la ventaja
económica se rebaja.
El contenido de agente coadyuvante de
detergencia de la presente invención según se contiene en la
composición detergente está habitualmente en el intervalo de 0,1 a
60% en peso, preferiblemente, 3 a 30% en peso, de la composición
detergente. En el caso de que el contenido de agente coadyuvante de
detergencia sea menos de 0,1% en peso, no se puede desplegar la
suficiente capacidad de lavado. Por otra parte, en el caso de que el
contenido de agente coadyuvante de detergencia sea más de 60% en
peso, la ventaja económica se rebaja.
Según la presente invención, se pueden añadir a
la composición detergente diversos aditivos que se usan
habitualmente para detergentes. Ejemplos de los mismos incluyen:
carboximetilcelulosa sódica para inhibir la redeposición de
contaminaciones, inhibidores de contaminación tales como
benzotriazol y etileno-tiourea, sustancias alcalinas
para ajustar pH, perfumes, agentes fluorescentes, colorantes,
agentes espumantes, estabilizadores de espuma, agentes de pulido,
esterilizantes, blanqueadores, enzimas, tintes y disolventes.
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
La composición detergente según la presente
invención se puede usar para detergentes líquidos o para detergentes
en polvo. Sin embargo, si el agente coadyuvante de detergencia se
usa para composiciones de detergente líquido, hay ventajas porque:
el agente coadyuvante de detergencia tiene excelente compatibilidad
con los siguientes tensioactivos, y las composiciones de detergente
líquido se concentran.
\vskip1.000000\baselineskip
El dispersante de pigmentos según la presente
invención se caracteriza porque comprende esencialmente el nuevo
copolímero soluble en agua según la presente invención.
El dispersante de pigmentos según la presente
invención se puede usar para dispersar pigmentos, tales como
caolín, arcilla, carbonato cálcico, dióxido de titanio, sulfato
bárico, blanco satín, e hidróxido magnésico, en agua.
La relación del dispersante de pigmentos al
pigmento está preferiblemente en el intervalo de 0,01 a 3,0 partes
en peso a 100 partes en peso del pigmento.
El dispersante de pigmentos según la presente
invención tiene excelente dispersabilidad y baja viscosidad incluso
a alta concentración, y permite producir un líquido dispersante que
tiene excelente estabilidad porque comprende esencialmente el nuevo
copolímero soluble en agua según la presente invención. Por lo
tanto, el dispersante de pigmentos no sólo se puede usar es
particular preferiblemente como dispersante a fin de dispersar
pigmentos para papel, sino que también se puede aplicar ampliamente
a campos tales como procesamiento de fibras, procesamiento de
materiales de construcción, pinturas, e industrias cerámicas.
\vskip1.000000\baselineskip
El inhibidor de incrustaciones según la presente
invención se caracteriza porque comprende esencialmente el nuevo
copolímero soluble en agua según la presente invención.
Por ejemplo, el inhibidor de incrustaciones
según la presente invención puede consistir en el nuevo copolímero
soluble en agua según la presente invención, o se puede combinar con
otros aditivos que se usan en este campo técnico. Además, el nuevo
copolímero soluble en agua que se usa para el inhibidor de
incrustaciones según la presente invención se puede neutralizar
posteriormente con sustancias alcalinas si es necesario.
Los otros aditivos no están especialmente
limitados, pero el inhibidor de incrustaciones se puede usar como
una composición de agente de tratamiento de agua mediante
combinación con agentes anticorrosivos, tales como sales de ácido
fosfórico polimerizado, sales de ácido fosfórico, sales de ácido
fosfónico, sales de cinc, y molibdatos. Además, el inhibidor de
incrustaciones se puede combinar con agentes de control de lodo o
agentes quelantes si es necesario.
El inhibidor de incrustaciones según la presente
invención se puede usar de la misma manera que los inhibidores de
incrustaciones convencionales, tal como mediante inyección aislada o
intermitente a fin de ajustar una concentración constante en el
agua circulante. Cuando la cantidad que se añade está generalmente
en el intervalo de 1 a 50 ppm, se observan los efectos suficientes.
Sin embargo, la cantidad no está limitada al intervalo anterior.
\vskip1.000000\baselineskip
El agente coadyuvante de detergencia para
detergente líquido según la presente invención se caracteriza porque
incluye el copolímero soluble en agua como componente esencial. El
copolímero soluble en agua se obtiene copolimerizando comonómeros
que incluyen esencialmente un monómero (a) de ácido carboxílico
insaturado y un monómero (3) alcohólico insaturado, en el que el
monómero (a) de ácido carboxílico insaturado es uno cualquiera de un
monómero (1) de ácido monocarboxílico insaturado, y un monómero
(2a) de ácido dicarboxílico insaturado.
Los modos preferidos para el copolímero soluble
en agua son fundamentalmente los mismos que los del copolímero
soluble en agua anterior según la presente invención. Sin embargo,
cuando se copolimerizan los comonómeros que incluyen esencialmente
el monómero (a) de ácido carboxílico insaturado y el monómero (3)
alcohólico insaturado a fin de obtener el copolímero soluble en
agua anterior en la presente invención, la relación de cada
comonómero entre el monómero (a) y el monómero (3) está en el
intervalo de (5 a 95)/(95 a 5) (relación en peso) como el monómero
(a)/el monómero (3). La relación está preferiblemente en el
intervalo de (10 a 70)/(90 a 30), más preferiblemente (20 a 60)/(80
a 40). En el caso de que la relación de monómero (a) sea menos de 5,
la capacidad quelante se rebaja. Por otra parte, en el caso de que
la relación de monómero (3) sea menos de 5 la resistencia a la
incrustación que es un efecto de introducir cadenas de
polietilenglicol se rebaja.
Por ejemplo, el agente coadyuvante de
detergencia para detergente líquido según la presente invención
puede consistir en el copolímero soluble en agua anterior, o se
puede usar junto con otros agentes coadyuvantes de detergencia
convencionales. Además, el copolímero soluble en agua que se usa
para agente coadyuvante de detergencia para detergente líquido
según la presente invención puede ser un producto que se neutralice
posteriormente con la sustancia alcalina de la manera anterior si es
necesario.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Ejemplos de los otros agentes coadyuvantes de
detergencia anteriores incluyen: tripolifosfato sódico, pirofosfato
sódico, silicato sódico, sulfato sódico, carbonato sódico,
nitrilotriacetato sódico, etilenodiaminotetraacetato sódico o
potásico, zeolita, derivados carboxilos de polisacárido, polímeros
solubles en agua tales como sales de (co)polímero de ácido
(met)acrílico y sales de (co)polímero de ácido
fumárico.
Cuando el agente coadyuvante de detergencia para
detergente líquido según la presente invención se usa para la
siguiente composición de detergente líquido, el agente coadyuvante
de la detergencia es muy excelente para un detergente líquido
porque tiene excelente compatibilidad con tensioactivos y la
composición de detergente líquido se concentra. La transparencia de
la composición de detergente líquido es buena y el problema de los
detergentes líquidos que se separan debido a embarramiento se puede
evitar puesto que el agente coadyuvante de la detergencia tiene
excelente compatibilidad con los tensioactivos. Entonces, la
excelente compatibilidad puede hacer una composición de detergente
líquido concentrada, y conduce a la mejora de la detergencia del
detergente líquido.
El agente coadyuvante de detergencia para
detergente líquido según la presente invención es un copolímero que
tiene una excelente dispersabilidad de arcilla (50 ppm de carbonato
cálcico) de no menos de 0,3, preferiblemente no menos de 0,5, más
preferiblemente no menos de 0,7, en particular preferiblemente no
menos de 0,9, puesto que comprende el copolímero soluble en agua
específico anterior. En el caso de que el agente coadyuvante de
detergencia tenga una dispersabilidad de arcilla (50 ppm de
carbonato cálcico) de menos de 0,3 y se use como agente coadyuvante
de detergencia para detergente líquido, hay inconvenientes de que
los efectos de la mejora de la detergencia contra la suciedad de
barro se rebajen particularmente.
La composición de detergente líquido según la
presente invención se caracteriza porque comprende el agente
coadyuvante de detergencia para detergente líquido según la presente
invención.
Dado que el agente coadyuvante de detergencia
para detergente líquido de la presente invención comprendido en la
composición de detergente líquido de la presente invención tiene
excelente compatibilidad con tensioactivos, la transparencia de la
composición de detergente líquido es buena y el problema de los
detergentes líquidos que se separan debido a embarramiento se puede
evitar. Entonces, la excelente compatibilidad puede hacer una
composición de detergente líquido concentrada, y conduce a la mejora
de la detergencia del detergente líquido.
La turbidez (turbidez de caolín) medida con un
turbidímetro es útil como una de las escalas que representan la
excelente compatibilidad. El índice de turbidez de la composición de
detergente líquido según la presente invención es preferiblemente
no más de 200 mg/l a 25ºC, más preferiblemente no menos de 100 mg/l,
todavía más preferentemente no menos de 50 mg/l.
La composición de detergente líquido según la
presente invención puede desplegar excelente detergencia en
comparación con composiciones de detergente líquido convencionales
puesto que comprende el agente coadyuvante de detergencia para
detergente líquido que puede dar excelente detergencia.
La composición de detergente líquido según la
presente invención comprende habitualmente un tensioactivo
detergente además del agente coadyuvante de detergencia para
detergente líquido según la presente invención. Se pueden usar los
tensioactivos detergentes que se han mencionado anteriormente.
La relación de combinación del tensioactivo
detergente y el agente coadyuvante de detergencia para detergente
líquido en la composición de detergente líquido según la presente
invención, y los aditivos que se pueden añadir son los mismos que
los de la composición detergente anterior según la presente
invención.
La presente invención puede proporcionar: un
nuevo copolímero soluble en agua que es todavía más excelente en
rendimiento para usos, tales como agentes coadyuvantes de
detergencia, dispersantes de pigmentos, e inhibidores de
incrustaciones.
La presente invención puede proporcionar: un
nuevo coadyuvante de detergencia para detergente líquido que tiene
extremadamente excelente compatibilidad, elevada transparencia
cuando está comprendido en una composición de detergente líquido, y
muy excelente detergencia; y una nueva composición de detergente
líquido que comprende el agente coadyuvante de detergencia para
detergente líquido.
En lo que sigue, la presente invención se
ilustra más específicamente mediante los siguientes ejemplos de
algunas realizaciones preferidas en comparación con ejemplos
comparativos que no son según la invención. Sin embargo, la
presente invención no está limitada a los ejemplos que se mencionan
a continuación.
Incidentalmente, el peso molecular medio
ponderado del polímero que se obtiene en los siguientes ejemplos y
ejemplos comparativos se midió de la siguiente manera.
- Instrumento:
- serie L-7000 fabricado por Hitachi
- Detector:
- IR
- Columnas:
- SB-G, SB-804, SB-803, SB-802,5 fabricadas por SHODEX
- Temperatura de columnas:
- 40ºC
- Curva de calibración:
- ESTÁNDAR DE ÁCIDO POLIACRÍLICO fabricado por Sowa Kagaku Co., Ltd.
- Programa GPC:
- BORWIN fabricado por Nippon Bunko
- Eluyente:
- tampón de ácido fosfórico 0,1 N (pH 8,0)/acetonitrilo = 9/1 (relación en peso)
\vskip1.000000\baselineskip
El contenido en sólidos expresaba el contenido
no volátil que se obtiene secando con una secadora de chorro de aire
caliente a 110ºC durante 2 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se midió el índice de acidez mediante una
valoración que usaba una solución acuosa 1 N de hidróxido sódico.
Cuando el copolímero no estaba en forma ácida, se midió el índice de
acidez mediante una valoración por retroceso que usaba una solución
acuosa 1 N de cloruro de hidrógeno.
\vskip1.000000\baselineskip
- Instrumento:
- Módulo LC 1 Plus fabricado por Waters
- Detector:
- UV (longitud de onda: 254 nm) (ácido maleico, ácido acrílico y ácido metacrílico).
- \quad
- IR
- Columnas:
- Inertsil fabricada por GL Science
- \quad
- ODS-2 (4,6 mm x 50 mm) 1 pieza, y ODS-2 (4,6 mm x 250 mm) 3 piezas
- Temperatura de columnas:
- 35ºC
- Eluyente:
- acetonitrilo/tampón de ácido acético 0,1 N (pH = 4,0) = 4/6 (relación en peso)
\vskip1.000000\baselineskip
Un matraz desmontable de 200 ml de capacidad con
un agitador, un condensador, un termómetro, un tubo de introducción
de nitrógeno, y un embudo de goteo se cargó con 9,6 g de anhídrido
maleico y 20 g de agua pura y se sustituyó la atmósfera del matraz
con nitrógeno. A continuación, se calentó a 65ºC la mezcla
resultante al tiempo que se agitaba. Cuando la temperatura alcanzó
65ºC, se añadieron totalmente a la misma 1,43 g de solución acuosa
de peróxido de hidrógeno de 35%.
A continuación, se añadieron separadamente a la
misma, durante un período de 60 minutos, una solución obtenida
disolviendo 10 g de alcohol insaturado (producido mediante una
reacción de adición de 10 moles de óxido de etileno a
3-metil-2-buten-1-ol,
en lo sucesivo denominado como IPN-10) con 31,4 g de
agua pura, y una solución obtenida disolviendo 10 g de ácido
acrílico de 100% y 0,64 g de ácido L-ascórbico con
10 g de agua pura. Después de la adición de las soluciones, la
mezcla de reacción resultante se dejó madurar a la misma temperatura
durante una hora para completar la polimerización, obteniendo así
un nuevo copolímero A1. Los resultados analíticos del nuevo
copolímero 1 que se obtuvo se relacionan en la Tabla 1.
Se llevó a cabo la polimerización de la misma
manera que en el Ejemplo A1 excepto que se cambió la temperatura de
polimerización a 90ºC. Los resultados analíticos del nuevo
copolímero A2 que se obtuvo se relacionan en la
Tabla 1.
Tabla 1.
Un matraz desmontable de 200 ml de capacidad con
un agitador, un condensador, un termómetro, un tubo de introducción
de nitrógeno y un embudo de goteo se cargó con 11,24 g de anhídrido
maleico y 18,45 g de agua pura y se sustituyó la atmósfera del
matraz con nitrógeno. A continuación, se calentó a 80ºC la mezcla
resultante al tiempo que se agitaba. Cuando la temperatura alcanzó
80ºC, se añadieron totalmente a la misma 2,8 g de solución acuosa
de peróxido de hidrógeno de 35%. A continuación, se hizo subir más
la temperatura, y la mezcla resultante se calentó hasta que entró en
un estado de reflujo (aproximadamente 103ºC).
A continuación, se añadieron separadamente a la
misma, durante un período de 60 minutos, una solución obtenida
disolviendo 30 g de IPN-10 con 30 g de agua pura, y
una solución obtenida disolviendo 20 g de ácido acrílico de 100% y
0,979 g de ácido L-ascórbico con 9,5 g de agua pura.
Después de la adición de las soluciones, la mezcla de reacción
resultante se dejó madurar a la misma temperatura durante una hora
para completar la polimerización, obteniendo así un nuevo
copolímero A3. Los resultados analíticos del nuevo copolímero A3 que
se obtuvo se relacionan en la
Tabla 1.
Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevó a cabo la polimerización de la misma
manera que en el Ejemplo A1 excepto que se cambió la temperatura de
polimerización a 90ºC y se añadieron 13,5 g de solución acuosa de
hidróxido sódico de 48% al ácido maleico. Los resultados analíticos
de un nuevo copolímero A4 que se obtuvo se relacionan en la Tabla
1.
\vskip1.000000\baselineskip
Un matraz desmontable de 300 ml de capacidad con
un agitador, un condensador, un termómetro, un tubo de introducción
de nitrógeno y un embudo de goteo se cargó con 16,35 g de anhídrido
maleico, 45,2 g de agua pura y 0,007 g de sal de Mohr, y se
sustituyó la atmósfera del matraz con nitrógeno. A continuación, se
calentó la mezcla resultante a la temperatura (aproximadamente
103ºC) a la que destila a reflujo la mezcla al tiempo que se
agitaba. Cuando la temperatura alcanzó la previamente determinada,
se añadieron gota a gota a la misma, durante un período de 120
minutos, una solución obtenida añadiendo 20 g de agua pura a 50 g de
IPN-10, 43,0 g de solución acuosa de ácido acrílico
de 80%, y una solución obtenida añadiendo 30 g de agua pura a 4,80 g
de solución acuosa de peróxido de hidrógeno de 35%. Después de la
adición de las soluciones, la mezcla de reacción resultante se dejó
madurar a la temperatura de reflujo durante una hora para completar
la polimerización, obteniendo así un nuevo copolímero A5. Los
resultados analíticos de un nuevo copolímero A5 que se obtuvo se
relacionan en la Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevó a cabo la polimerización de la misma
manera que en el Ejemplo A5 excepto el cambio de la cantidad de
cada monómero y catalizador que se introdujeron de la siguiente
manera. En primer lugar, 20,4 g de agua pura se disolvieron en 9,07
g de solución acuosa de peróxido de hidrógeno, y 14,58 g de
anhídrido maleico se disolvieron en 43 g de agua pura. Las
cantidades de solución acuosa de ácido acrílico de 80% y sal de Mohr
se cambiaron a 20,1 g y 0,004 g respectivamente. Los resultados
analíticos de un nuevo copolímero A6 que se obtuvo se relacionan en
la
Tabla 1.
Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevó a cabo la polimerización de la misma
manera que en el Ejemplo A5 excepto el cambio de la cantidad de
cada monómero y catalizador que se introdujeron en la siguiente
manera. En primer lugar, 28 g de agua pura se disolvieron en 70 g
de IPN-10, 20,4 g de agua pura se disolvieron en
7,96 g de solución acuosa de peróxido de hidrógeno, y 4,88 g de
anhídrido maleico se disolvieron en 24 g de agua pura. Las
cantidades de solución acuosa de ácido acrílico de 80% y sal de
Mohr se cambiaron a 20,1 g y 0,004 g respectivamente. Los resultados
analíticos de un nuevo copolímero A7 que se obtuvo se relacionan en
la Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos A8 a
A16
Se llevó a cabo la polimerización de la misma
manera que en el Ejemplo A5 excepto el cambio de la cantidad de los
monómeros que se introdujeron y la cantidad del iniciador según se
relacionan en la Tabla 1. Sin embargo el ácido acrílico se
sustituyó con ácido metacrílico en los Ejemplos A10 a A11. Los
resultados analíticos de nuevos copolímeros A10 a A16 que se
obtuvieron se relacionan en la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Un matraz desmontable de 300 ml de capacidad con
un agitador, un condensador, un termómetro, un tubo de introducción
de nitrógeno y un embudo de goteo se cargó con 50 g de
IPN-10 y 20 g de agua pura, y se sustituyó la
atmósfera del matraz con nitrógeno durante una hora. A
continuación, se calentó la mezcla resultante a 95ºC al tiempo que
se agitaba. Cuando la temperatura alcanzó 95ºC, se añadieron gota a
gota a la misma, durante un período de 120 minutos, una solución
obtenida disolviendo 3,86 g de anhídrido maleico y 1,03 g de
persulfato amónico con 11,37 g de agua pura, y 5,31 g de solución
acuosa de ácido acrílico de 80%. Después de la adición de las
soluciones, la mezcla de reacción resultante se dejó madurar a la
temperatura de reflujo durante una hora para completar la
polimerización, obteniendo así un nuevo copolímero A17. Los
resultados analíticos del nuevo copolímero A17 que se obtuvo se
relacionan en la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
A1
Un matraz desmontable de 500 ml de capacidad con
un agitador, un condensador, un termómetro, un tubo de introducción
de nitrógeno y un embudo de goteo se cargó con 100 g de
IPN-10 y 46,4 g de agua pura, y se sustituyó la
atmósfera del matraz con nitrógeno durante una hora. A
continuación, se calentó la mezcla resultante a 95ºC al tiempo que
se agitaba. Cuando la temperatura alcanzó 95ºC, se añadieron gota a
gota a la misma, durante un período de 120 minutos, una solución
obtenida disolviendo 37,2 g de anhídrido maleico y 2,67 g de
persulfato amónico con 92,8 g de agua pura, y 34 g de solución
acuosa de ácido acrílico de 80%. Después de la adición de las
soluciones, se añadieron gota a gota a las mismas, durante un
período de 10 minutos 3,1 g de solución acuosa de persulfato
amónico de 7%, y la mezcla de reacción resultante se dejó madurar a
la misma temperatura durante 50 minutos para completar la
polimerización.
Sin embargo, el polímero que se obtuvo era un
gel, y no un polímero soluble en agua.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
A2
Un matraz desmontable de 500 ml de capacidad con
un agitador, un condensador, un termómetro, un tubo de introducción
de nitrógeno y un embudo de goteo se cargó con 70 g de
IPN-10 y 81,4 g de agua pura, y se sustituyó la
atmósfera del matraz con nitrógeno durante una hora. A
continuación, se calentó la mezcla resultante a 95ºC al tiempo que
se agitaba. Cuando la temperatura alcanzó 95ºC, se añadieron gota a
gota a la misma, durante un período de 120 minutos, una solución
obtenida disolviendo 26,0 g de anhídrido maleico y 3,74 g de
persulfato amónico con 81,4 g de agua pura, y 23,8 g de solución
acuosa de ácido acrílico de 80%. Después de la adición de las
soluciones, se añadieron gota a gota a las mismas, durante un
período de 60 minutos, 13,4 g de solución acuosa de persulfato
amónico de 7%. Los resultados analíticos de un copolímero
comparativo A1 que se obtuvo se relacionan en la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
A3
Un matraz desmontable de 500 ml de capacidad con
un agitador, un condensador, un termómetro, un tubo de introducción
de nitrógeno y un embudo de goteo se cargó con 200 g de
IPN-10 y 56,9 g de agua pura, y se sustituyó la
atmósfera del matraz con nitrógeno durante una hora. A
continuación, se calentó la mezcla resultante a 95ºC al tiempo que
se agitaba. Cuando la temperatura alcanzó 95ºC, se añadieron gota a
gota a la misma, durante un período de 120 minutos, una solución
obtenida disolviendo 8,0 g de anhídrido maleico y 3,36 g de
persulfato amónico con 39,7 g de agua pura, y una solución obtenida
añadiendo 17,2 g de agua pura a 7,3 g de solución acuosa de ácido
acrílico de 80%. Después de la adición de las soluciones, se
añadieron gota a gota a las mismas, durante un período de 60
minutos, 23,9 g de solución acuosa de persulfato amónico de 7%. Los
resultados analíticos de un copolímero comparativo A2 que se obtuvo
se relacionan en la Tabla 2.
Los nuevos copolímeros que se obtuvieron en los
ejemplos anteriores se usaron como agentes coadyuvantes de
detergencia para detergente líquido, y se evaluaron su capacidad de
barrido de ión calcio y su dispersabilidad de arcilla de la
siguiente manera. Los resultados se relacionan en la Tabla 3.
En primer lugar, se prepararon soluciones
estándar de ión calcio para dibujar una curva de calibración
mediante las siguientes etapas de preparar 50 g de cada una de las
soluciones de 0,01 mol/l, 0,001 mol/l, y 0,0001 mol/l
respectivamente mediante uso de cloruro cálcico dihidrato, y
ajustando a continuación su pH en el intervalo de 9 a 11 con una
solución acuosa de NaOH de 4,8%, y añadiendo a continuación a las
mismas 1 ml de una solución acuosa de cloruro potásico de 4 mol/l
(en adelante se abrevia como "solución acuosa
KCl-4M"), y agitando a continuación
suficientemente la mezcla resultante con un agitador magnético,
preparando así las soluciones de muestra para dibujar la curva de
calibración. Además, se preparó la cantidad necesaria (50 g por
muestra) de solución acuosa de 0,001 mol/l como solución estándar
de ión calcio de prueba de modo similar mediante el uso de cloruro
cálcico dihidrato.
A continuación, en un vaso de precipitado de 100
ml se pesaron 10 mg (en términos de contenido en sólidos) de una
muestra de prueba (polímero), y se añadieron a la misma 50 g de la
solución estándar de ión calcio de prueba anterior, y a
continuación se agitaron suficientemente los contenidos del vaso de
precipitado con un agitador magnético. Adicionalmente, de modo
similar a las soluciones de muestra para dibujar la curva de
calibración, se ajustó el pH de la mezcla resultante a un intervalo
de 9 a 11 con una solución acuosa de NaOH de 4,8%, y a continuación
se añadió a la misma 1 ml de solución KCl-4M,
preparando así una solución de muestra de prueba.
Las soluciones de muestras para dibujar la curva
de calibración y la solución de muestra de prueba, según se
prepararon de las maneras anteriores, se midieron con un electrodo
de ión calcio 93-20 y un electrodo comparativo
90-01
(fabricado por Olion Co.) usando un aparato de valoración COMTITE-550 (fabricado por Hiranuma Sangyo Co. Ltd.).
(fabricado por Olion Co.) usando un aparato de valoración COMTITE-550 (fabricado por Hiranuma Sangyo Co. Ltd.).
La cantidad de ión calcio, que se ha barrido por
la muestra (polímero), se determinó mediante cálculo a partir de la
curva de calibración y del valor medido de la solución de muestra de
prueba. A continuación, la cantidad determinada por g del contenido
en sólidos del polímero se expresó como gramos en términos de
carbonato cálcico, y su valor se consideró como el índice de
capacidad de barrido de ión calcio.
Se añadió agua que se había sometido a
intercambio iónico a 67,56 g de glicina, 52,6 g de cloruro sódico,
y 2,4 g de NaOH hasta ajustar el peso total a 600 g (denominado
tampón (1)). A continuación, se añadieron 0,0817 g de cloruro
cálcico dihidrato a 60 g del tampón (1), y se añadió más agua a los
mismos hasta ajustar el peso total a 1000 g (denominado tampón
(2)). A continuación se añadieron 36 g de tampón (2) a 4 g de
solución acuosa que contenía el copolímero que se había de medir a
una concentración de 0,1% en peso en términos de contenido en
sólidos, y se agitó la mezcla resultante para obtener una
dispersión. Después de colocar 0,3 g de arcilla (fabricada por
Japan Powder Industrial Technical Society, polvo de prueba clase
típica 11) en un tubo de prueba (fabricado por IWAKI GLASS,
diámetro: 18 mm, y altura: 180 mm), se añadieron al mismo 30 g de la
dispersión anterior y se cerró el tubo de prueba.
Se sacudió el tubo de prueba de modo que la
arcilla se pudiera dispersar uniformemente. A continuación se dejó
que el tubo de prueba estuviera en reposo estacionariamente durante
20 horas en un sitio que no estaba expuesto a la luz solar directa.
Después de 20 horas, se tomó muestra de 5 ml de la parte
sobrenadante de la dispersión, y se midió la absorbancia de la
parte sobrenadante muestreada con un espectroscopio UV (fabricado
por Shimadzu Seisakusho, UV-1200; celdilla de 1 cm,
longitud de onda = 380 nm). Lo que significa que: cuanto mayor es
este valor, más alta es la dispersabilidad de arcilla.
Se añadió agua que se había sometido a
intercambio iónico a 67,56 g de glicina, 52,6 g de cloruro sódico,
y 2,4 g de NaOH hasta ajustar el peso total a 600 g (denominado
tampón (1)). A continuación, se añadieron 0,3268 g de cloruro
cálcico dihidrato a 60 g del tampón (1), se añadió más agua a los
mismos hasta ajustar el peso total a 1000 g (denominado tampón
(3)). A continuación se añadieron 36 g de tampón (3) a 4 g de
solución acuosa que contenía el copolímero que se había de medir a
una concentración de 0,1% en peso en términos de contenido en
sólidos, y se agitó la mezcla resultante para obtener una
dispersión. Después de colocar 0,3 g de arcilla (fabricada por
Japan Powder Industrial Technical Society, polvo de prueba clase
típica 11) en un tubo de prueba (fabricado por IWAKI GLASS,
diámetro: 18 mm, y altura: 180 mm), se añadieron al mismo 30 g de la
dispersión anterior y se cerró el tubo de prueba.
Se sacudió el tubo de prueba de modo que la
arcilla se pudiera dispersar uniformemente. A continuación se dejó
que el tubo de prueba estuviera en reposo estacionariamente durante
20 horas en un sitio que no estaba expuesto a la luz solar directa.
Después de 20 horas, se tomó muestra de 5 ml de la parte
sobrenadante de la dispersión, y se midió la absorbancia de la
parte sobrenadante muestreada con un espectroscopio UV (fabricado
por Shimadzu Seisakusho, UV-1200; celdilla de 1 cm,
longitud de onda = 380 nm). Lo que significa que: cuanto mayor es
este valor, más alta es la dispersabilidad de arcilla.
\global\parskip0.870000\baselineskip
Se evaluaron las capacidades de inhibición de la
recontaminación usando los nuevos copolímeros que se obtuvieron en
los ejemplos anteriores como agentes coadyuvantes de detergencia. Es
decir, se cortó tela de algodón (tela de algodón conforme a norma
JIS-L0803 (Kanakin 3 gou)) en piezas de 5 cm x 5 cm
y se compuso un conjunto de 8 piezas de tela cortada. A
continuación se añadieron arcilla y 8 piezas de tela blanca a 1
litro de solución acuosa de detergente para evaluación, y se llevó
a cabo el experimento con un
Terg-O-Tometer bajo las siguientes
condiciones. Se evaluó como ejemplo comparativo una muestra que se
había obtenido sin añadir agentes coadyuvantes de detergencia. Los
resultados se relacionan en la Tabla 4.
Concentración de detergente: Se aplicó la
siguiente combinación de detergente, se añadió un tensioactivo
(SFT-70H) de modo que la concentración del mismo se
ajustara a 350 ppm.
- Combinación detergente:
- SFT-70H (Softanol 70H, fabricado por Nippon Shokubai Co. Ltd. polioxietilen alquil éter) {}\hskip1cm 50 g
- Dietanolamina
- 10 g
- Etanol
- 5 g
- Propilenglicol
- 5 g
- Agua
- 30 g
Cantidad de agente coadyuvante de detergencia
añadido: 44 ppm (en términos de contenido en sólidos)
Dureza de agua: 3º HD (53,6 ppm, en términos de
carbonato cálcico)
Temperatura del agua: 25ºC
Cantidad de agua usada: 1 litro incluyendo
detergente y polímero
Tela usada: Tela de algodón (tela de algodón
conforme a norma JIS-L0803 (Kanakin 3 gou)), 5 cm x
5 cm, 8 piezas
Arcilla: Polvo de prueba clase típica 11 (Kanto
Ioam, partícula superfina, fabricada por Japan Powder
Industrial
{}\hskip1.5cm Technical Society), 500 ppm
{}\hskip1.5cm Technical Society), 500 ppm
Tiempo de lavado: 10 minutos
(Terg-O-Tometer, 100 rpm)
Tiempo de aclarado: 2 minutos
(Terg-O-Tometer, 100 rpm)
Procedimiento experimental: Lavado y aclarado se
repitieron dos veces. Se midieron las reflectancias (grados de
blancura Hunter) de la tela original (tela blanca) antes lavar y de
la tela contaminada después del experimento con un medidor
colorimétrico de la diferencia de color (fabricado por Nippon
Denshoku Kogyo Co., Ltd., SE2000). La relación de inhibición de
recontaminación se calculó con la siguiente ecuación:
relación de inhibición de
recontaminación (%) = (reflectancia después del experimento)/
(reflectancia de la tela original) x 100
(reflectancia de la tela original) x 100
Ejemplos A20 a A25 y Ejemplos
comparativos A4 y
A5
Los nuevos copolímeros que se obtuvieron en los
ejemplos anteriores se usaron como agentes coadyuvantes de
detergencia, y se llevaron a cabo experimentos de detergencia. En
consecuencia, se evaluó el rendimiento de composiciones de
detergentes líquidos que comprendían los agentes coadyuvantes de
detergencia. Es decir, se usaron 5 piezas de tela húmeda
contaminada artificialmente (un conjunto, fabricado por Japanese
Laundry Research Association) y se colocaron en 500 ml de solución
acuosa de detergente para evaluación, y se llevó a cabo el
experimento con un Terg-O-Tometer
bajo las siguientes condiciones. Los resultados se relacionan en la
Tabla 5. El valor de la cantidad que se añade en la Tabla 5 los
expresó en términos de contenido en sólidos o contenido efectivo, y
el valor de la combinación de detergente o cantidad de agente
coadyuvante de detergencia se expresa en % en peso.
Concentración de detergente: Se aplicó la
siguiente combinación de detergente, se añadieron tensioactivos
(SFT-70H y NEOPELEX F-65) de modo
que la concentración de los mismos se ajustara a 350 ppm.
- Combinación detergente:
- SFT-70H (Softanol 70H, fabricado por Nippon Shokubai Co. Ltd. polioxietilen alquil éter) {}\hskip1cm 10 g
- NEOPELEX F-65 (Kao Corporation, sal sódica de ácido dodecilbenceno sulfónico)
- {}\hskip0.2cm 42,6 g
- \quad
- (contenido efectivo: 30 g)
- Dietanolamina
- 10 g
- Etanol
- 5 g
- Propilenglicol
- 15 g
- Agua
- 13,8 g
Cantidad de polímero añadido: 44 ppm u 88 ppm
(en términos de contenido en sólidos)
Dureza de agua: 3º HD (53,6 ppm, en términos de
carbonato cálcico)
Temperatura del agua: 25ºC
Cantidad de agua usada: 500 ml
Tela que se contaminó: Tela húmeda contaminada
artificialmente fabricada por Japanese Laundry Research
Association
Tiempo de lavado: 10 minutos
(Terg-O-Tometer, 100 rpm)
Tiempo de aclarado: 2 minutos
(Terg-O-Tometer, 100 rpm)
\global\parskip1.000000\baselineskip
Procedimiento experimental: Lavado y aclarado se
repitieron dos veces. Se midió la reflectancia (grados de blancura
Hunter) de la tela original (tela blanca) antes lavar y de la tela
contaminada después del experimento con un medidor colorimétrico de
la diferencia de color (fabricado por Nippon Denshoku Kogyo Co.,
Ltd., SE2000). La relación de detergencia se calculó con la
siguiente ecuación:
Relación de detergencia (%) =
[{(reflectancia de la tela contaminada después de lavar) -
(reflectancia de la tela contaminada antes de lavar)}/{(reflectancia de la tela blanca) -
reflectancia de la tela contaminada antes de lavar}] x 100
(reflectancia de la tela contaminada antes de lavar)}/{(reflectancia de la tela blanca) -
reflectancia de la tela contaminada antes de lavar}] x 100
Ejemplos A26 a A43 y Ejemplos
comparativos A6 a
A10
Se usaron las composiciones detergentes que
comprendían los nuevos copolímeros que se obtuvieron en los ejemplos
anteriores, y se evaluaron las compatibilidades con detergentes
líquidos.
Es decir, se prepararon diversas composiciones
detergentes usando los nuevos copolímeros que se obtuvieron en los
ejemplos y los componentes que se relacionan en las Tablas 6 a 8 a
continuación. Cada componente se agitaba suficientemente a fin de
mezclarlo uniformemente, y se midió la turbidez a 25ºC después de
eliminar las burbujas. La turbidez (turbidez de caolín: mg/l) se
midió con un turbidímetro (fabricado por Nippon Denshoku Kogyo Co.,
Ltd., NDH2000).
Los resultados que se evaluaron se representaron
mediante los siguientes tres patrones.
\medcirc: La turbidez estaba en el intervalo
de 0 a 50, la composición no estaba separada, dividida ni turbia a
la vista.
\Delta: La turbidez estaba en el intervalo de
50 a 200, la composición estaba ligeramente turbia a la vista.
\times: La turbidez estaba en el intervalo de
no menos de 200, la composición estaba turbia a la vista.
Los resultados anteriores se relacionan en las
Tablas 6 a 8.
Incidentalmente, se usó poli(acrilato
sódico) (peso molecular medio ponderado Pm de 7000, fabricado por
Nippon Shokubai Co., Ltd.) como muestra comparativa.
Incidentalmente, el valor de la cantidad que se
añadió en las Tablas 6 a 8 se expresa en términos de contenido en
sólidos o contenido efectivo, y el valor de la combinación
detergente o cantidad de agente coadyuvante se expresa en % en
peso. Además QUARTAMIN 86W expresa cloruro de trimetilamonio estable
(fabricado por Kao Corporation) en las tablas.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\vskip1.000000\baselineskip
Los nuevos copolímeros que se obtuvieron en los
ejemplos anteriores según la presente invención, y
poli(acrilato sódico) que tenía un peso molecular medio
ponderado de 7000 como muestra comparativa se usaron como
dispersantes de pigmentos, y se confirmaron las dispersabilidades
de pigmentos midiendo la siguiente viscosidad de
papilla.
papilla.
En primer lugar, se preparó una papilla de
manera que la relación de carbonato cálcico ligero (Brilliant 500,
fabricado por Shiraisi Industry Co., Ltd.)/agua se ajustara a 60/40
(relación en peso). Se añadió polímero a la misma en una cantidad
de 0,5 en peso sobre la base del peso de carbonato cálcico, y la
mezcla resultante se agitó durante 3 minutos. Después de que la
mezcla se dejó en reposo durante un minuto, se midió la viscosidad
mediante un viscosímetro tipo B (fabricado por Tokyo Keiki). Cuando
no se añadía polímero, la papilla no tenía fluidez y la viscosidad
no se podía medir.
A continuación, se preparó una papilla de manera
que la relación de carbonato cálcico pesado (Escalon, fabricado por
Sankyo Seifun Co., Ltd.)/agua se ajustara a 70/30 (relación en
peso). Se añadió polímero a la misma en una cantidad de 0,5 en peso
sobre la base del peso de carbonato cálcico, y la mezcla resultante
se agitó durante 3 minutos. Después de que la mezcla se dejó en
reposo durante un minuto, se midió la viscosidad mediante un
viscosímetro tipo B (fabricado por Tokyo Keiki). Cuando no se añadía
polímero, la papilla no tenía fluidez y la viscosidad no se podía
medir.
Además, se preparó una papilla de manera que la
relación de caolín (ALPHA COTE, fabricado por Somar Co., Ltd.)/agua
se ajustara a 70/30 (relación en peso). Se añadió polímero a la
misma en una cantidad de 0,5 en peso sobre la base del peso de
caolín, y la mezcla resultante se agitó durante 3 minutos. Después
de que la mezcla se dejó en reposo durante un minuto, se midió la
viscosidad mediante un viscosímetro tipo B (fabricado por Tokyo
Keiki). Cuando no se añadía polímero, la papilla no tenía fluidez y
la viscosidad no se podía medir.
Los resultados se relacionan en la Tabla 9.
Los nuevos copolímeros que se obtuvieron en los
ejemplos anteriores según la presente invención, y
poli(acrilato sódico) que tenía un peso molecular medio
ponderado de 7000 como muestra comparativa se usaron como agentes
de tratamiento de agua, y se evaluó el rendimiento del agente de
tratamiento de agua llevando a cabo la siguiente prueba de formación
de gel.
Es decir, a un vaso de precipitado de forma alta
de 500 ml se añadieron agua desionizada, una solución tampón de pH
de ácido bórico-borato sódico, una solución acuosa
de un polímero de 1%, y solución de cloruro cálcico, a fin de
preparar 500 ml de una solución de prueba que tenía una
concentración de boro de 4 mmol/litro, pH de 8,5, un contenido en
sólidos del polímero de 100 mg por litro, y dureza de calcio de 1000
mg CaCO_{3} por litro. Se cerró el vaso de precipitado de forma
alta con una película de polietileno, y se colocó en un baño
isotermo de agua a 90ºC, y se dejó luego durante una hora. A
continuación, se detectó la turbidez del líquido de prueba, que se
había producido por un gel formado al combinarse el copolímero con
el ión calcio, midiendo la absorbancia del líquido de prueba con
celdilla de cuarzo de 50 mm a una longitud de onda de 380 mm. Este
valor se consideró como la capacidad de formación de gel. Cuanto
menor es este valor, más excelente es la formación de gel.
Los resultados se relacionan en la Tabla 10.
Los nuevos copolímeros que se obtuvieron en los
ejemplos anteriores según la presente invención, y
poli(acrilato sódico) que tenía un peso molecular medio
ponderado de 7000 como muestra comparativa se usaron como agentes
de tratamiento de agua, y se evaluó el rendimiento del agente de
tratamiento de agua midiendo la tasa de inhibición de incrustaciones
con lo siguiente.
Es decir, 1000 ml de un líquido de prueba
(concentración de ión calcio: 500 ppm en términos de CaCO_{3},
concentración de hidrógeno carbonato: 500 ppm en términos de
CaCO_{3}, cantidad de inhibidor de incrustaciones: 2 a 4 ppm en
términos de contenido en sólidos del polímero), que se prepararon
añadiendo cloruro cálcico, hidrógeno carbonato sódico, y un
inhibidor de incrustaciones, se ajustaron a pH 8,5 con una solución
acuosa de hidróxido sódico. A continuación, el líquido de prueba
resultante se encerró en una vasija y se dejó en reposo a 60ºC
durante 20 horas. A continuación se filtró el líquido de prueba con
un filtro de membrana de 0,1 im, y se determinó la concentración de
calcio (C ppm en términos de CaCO_{3}) en el filtrado resultante
mediante valoración con EDTA. Por otra parte, se llevó a cabo la
valoración de la misma manera excepto que no se añadió el inhibidor
de incrustaciones y se determinó la concentración de calcio (BC ppm
en términos de CaCO_{3}) del ensayo en blanco en el filtrado
resultante. A continuación, se calculó la tasa de inhibición de
incrustaciones en conformidad con la siguiente ecuación:
Tasa de
inhibición de incrustaciones (%) = (C-BC)/(500 - BC)
X
100
Los resultados se relacionan en la Tabla 11.
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Ejemplo de síntesis
B1
Un matraz desmontable de 300 ml de capacidad con
un agitador, un condensador, un termómetro, un tubo de introducción
de nitrógeno y un embudo de goteo se cargó con 150 g de alcohol
insaturado (producido mediante una reacción de adición de 10 moles
de óxido de etileno a
3-metil-2-buten-1-ol,
en lo sucesivo denominado como IPN-10) y 100 g de
agua pura, y a continuación se calentó a 95ºC al tiempo que se
agitaba. Cuando la temperatura alcanzó 95ºC, se añadió gota a gota
al mismo, durante un período de 120 minutos, una solución obtenida
disolviendo 33,1 g de ácido maleico y 6,5 g de persulfato amónico
con 70 g de agua pura. Después de la adición de la solución, la
mezcla de reacción resultante se dejó madurar a la misma temperatura
(95º\pm5ºC) durante una hora para completar la polimerización,
obteniendo así un nuevo copolímero (B1) soluble en agua. Las
propiedades del copolímero que se obtuvo se relacionan en la Tabla
12.
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Ejemplos de síntesis B2 a
B13
Se obtuvieron copolímeros (B2) a (B13) solubles
en agua de la misma manera que en el Ejemplo de síntesis B1 excepto
que se cambiaron la combinación de materias primas y las condiciones
de polimerización. Las propiedades de los copolímeros que se
obtuvieron se relacionan en la Tabla 12.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Ejemplo
B1
Los copolímeros que se obtuvieron en los
ejemplos de síntesis anteriores se usaron como agentes coadyuvantes
de detergencia para detergentes líquidos, y se evaluaron su
capacidad de barrido de ión calcio y su dispersabilidad de arcilla
de misma manera que en el ejemplo A18. Los resultados se relacionan
en la Tabla 13.
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Ejemplos B2 a B6 y Ejemplo
comparativo
B1
Se evaluaron las capacidades de inhibición de
recontaminación usando los copolímeros solubles en agua que se
obtuvieron en los ejemplos de síntesis anteriores como agentes
coadyuvantes de detergencia para detergente líquido de la misma
manera que en el Ejemplo A19. Los resultados se relacionan en la
Tabla 14.
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\newpage
Ejemplos B7 a B11 y Ejemplo
comparativo
B2
Los copolímeros solubles en agua que se
obtuvieron en los ejemplos de síntesis anteriores se usaron como
agentes coadyuvantes de detergencia para detergente líquido y se
llevaron a cabo experimentos de la misma manera que en el Ejemplo
A20. Los resultados se relacionan en la Tabla 15.
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Ejemplos B12 a B54 y Ejemplos
comparativos B3 a
B8
Se usaron las composiciones de detergentes
líquidos que comprendían los copolímeros solubles en agua que se
obtuvieron en los ejemplos de síntesis anteriores, y se evaluaron
las compatibilidades con detergentes líquidos de la misma manera
que en el Ejemplo A26. Los resultados se relacionan en las Tabla 16
a 21.
Incidentalmente, se usó como muestra comparativa
poli(acrilato sódico) (peso molecular medio ponderado Pm de
7000, fabricado por Nippon Shokubai Co., Ltd.).
Claims (14)
1. Un nuevo copolímero soluble en agua, que se
obtiene copolimerizando comonómeros, incluyendo esencialmente: un
monómero (1) de ácido monocarboxílico insaturado como se representa
por la fórmula general (1) a continuación; un monómero (2a) de ácido
dicarboxílico insaturado como se representa por la fórmula general
(2a) a continuación; y un monómero (3) alcohólico insaturado como se
representa por la fórmula general (3) a continuación,
en el que la copolimerización se lleva a cabo
mediante uso combinado de peróxido de hidrógeno y al menos un ión
metálico que se selecciona entre el grupo que consta de ión hierro,
un ión que incluye vanadio, y un ión cobre,
estando el copolímero caracterizado
porque: la cantidad residual del monómero de ácido dicarboxílico
insaturado no es más de 8% en peso, y la cantidad residual de
monómero alcohólico insaturado no es más de 45% en peso,
en el que la fórmula general (1) es:
donde: A^{1}, A^{2} y A^{3}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y X^{1} representa un átomo de hidrógeno, un metal
monovalente, un metal divalente, un grupo amonio, o un grupo amina
orgánica;
en el que la fórmula general (2a) es:
donde: A^{4} y A^{5}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un
grupo metilo, o -COOX^{3}; A^{6} representa un átomo de
hidrógeno, un grupo metilo, o -CH_{2}COOX^{4}; solamente uno
cualquiera de A^{4}, A^{5}, y A^{6} es -COOX^{3} o
-CH_{2}COOX^{4}; y X^{2}, X^{3} y X^{4} representan cada
uno independientemente o conjuntamente un átomo de hidrógeno, un
metal monovalente, un metal divalente, un grupo amonio o un grupo
amina orgánica;
y
en el que la fórmula general (3) es:
donde: R^{1}, R^{2} y R^{4}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo, y R^{1} (o R^{4}) y R^{2} no son simultáneamente
grupos metilo; y R^{3} representa -CH_{2}-,
-(CH_{2})_{2}-, o -C(CH_{3})_{2}-, y el
total de átomos de carbono contenidos en R^{1}, R^{2}, R^{3} y
R^{4} es 3; Y representa un grupo alquileno que tiene 2 a 18
átomos de carbono; y n es un número entero de 1 a
300.
2. Un nuevo copolímero soluble en agua según la
reivindicación 1, que tiene una dispersabilidad de arcilla (50 ppm
de carbonato cálcico) de no menos de 0,3.
3. Un nuevo copolímero soluble en agua según la
reivindicación 1 ó la 2, que tiene una capacidad de barrido de ión
calcio de no menos de 60 mg/g.
4. Un nuevo copolímero soluble en agua, que se
obtiene copolimerizando comonómeros, incluyendo esencialmente: un
monómero (1) de ácido monocarboxílico insaturado como se representa
por la fórmula general (1) a continuación; un monómero (2a) de ácido
dicarboxílico insaturado como se representa por la fórmula general
(2a) a continuación; y un monómero (3) alcohólico insaturado como se
representa por la fórmula general (3) a continuación,
en el que la copolimerización se lleva a cabo
mediante uso combinado de peróxido de hidrógeno y al menos un ión
metálico que se selecciona entre el grupo que consta de ión hierro,
un ión que incluye vanadio, y un ión cobre,
estando el copolímero caracterizado
porque: tiene una dispersabilidad de arcilla (50 ppm de carbonato
cálcico) de no menos de 0,7,
en el que la fórmula general (1) es:
donde: A^{1}, A^{2} y A^{3}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y X^{1} representa un átomo de hidrógeno, un metal
monovalente, un metal divalente, un grupo amonio, o un grupo amina
orgánica;
en el que la fórmula general (2a) es:
donde: A^{4} y A^{5}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un
grupo metilo, o -COOX^{3}; A^{6} representa un átomo de
hidrógeno, un grupo metilo, o -CH_{2}COOX^{4}; solamente uno
cualquiera de A^{4}, A^{5}, y A^{6} es -COOX^{3} o
-CH_{2}COOX^{4}; y X^{2}, X^{3} y X^{4} representan cada
uno independientemente o conjuntamente un átomo de hidrógeno, un
metal monovalente, un metal divalente, un grupo amonio o un grupo
amina orgánica;
y
en el que la fórmula general (3) es:
donde: R^{1}, R^{2} y R^{4}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo, y R^{1} (o R^{4}) y R^{2} no son simultáneamente
grupos metilo; y R^{3} representa -CH_{2}-,
-(CH_{2})_{2}-, o -C(CH_{3})_{2}-, y el
total de átomos de carbono contenidos en R^{1}, R^{2}, R^{3} y
R^{4} es 3; Y representa un grupo alquileno que tiene 2 a 18
átomos de carbono; y n es un número entero de 1 a
300.
5. Un procedimiento de producción para un nuevo
copolímero soluble en agua, en el que el nuevo copolímero soluble en
agua comprende esencialmente: una unidad constitucional (4) como se
representa por la fórmula general (4) a continuación; una unidad
constitucional (5) como se representa por la fórmula general (5) a
continuación; y una unidad constitucional (6) como se representa por
la fórmula general (6) a continuación, estando el procedimiento de
producción caracterizado porque: se lleva a cabo una
copolimerización de comonómeros, incluyendo esencialmente: un
monómero (1) de ácido monocarboxílico insaturado como se representa
por la fórmula general (1) a continuación; un monómero (2a) de ácido
dicarboxílico insaturado como se representa por la fórmula general
(2a) a continuación; y un monómero (3) alcohólico insaturado como se
representa por la fórmula general (3) a continuación,
en el que la copolimerización se lleva a cabo
mediante uso combinado de peróxido de hidrógeno y al menos un ión
metálico que se selecciona entre el grupo que consta de ión hierro,
un ión que incluye vanadio, y un ión cobre,
en el que la fórmula general (4) es:
donde: A^{1}, A^{2} y A^{3}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y X^{1} representa un átomo de hidrógeno, un metal
monovalente, un metal divalente, un grupo amonio, o un grupo amina
orgánica;
en el que la fórmula general (5) es:
donde: A^{4} y A^{5}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un
grupo metilo, o -COOX^{3}; A^{6} representa un átomo de
hidrógeno, un grupo metilo, o -CH_{2}COOX^{4}; solamente uno
cualquiera de A^{4}, A^{5} y A^{6} es -COOX^{3} o
-CH_{2}COOX^{4}; y X^{2}, X^{3} y X^{4} representan cada
uno independientemente o conjuntamente un átomo de hidrógeno, un
metal monovalente, un metal divalente, un grupo amonio o un grupo
amina
orgánica;
en el que la fórmula general (6) es:
donde: R^{1}, R^{2} y R^{4}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo, y R^{1} (o R^{4}) y R^{2} no son simultáneamente
grupos metilo; y R^{3} representa -CH_{2}-,
-(CH_{2})_{2}-, o -C(CH_{3})_{2}-, y el
total de átomos de carbono contenidos en R^{1}, R^{2}, R^{3} y
R^{4} es 3; Y representa un grupo alquileno que tiene 2 a 18
átomos de carbono; y n es un número entero de 1 a
300.
en el que la fórmula general (1) es:
donde: A^{1}, A^{2} y A^{3}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y X^{1} representa un átomo de hidrógeno, un metal
monovalente, un metal divalente, un grupo amonio, o un grupo amina
orgánica;
en el que la fórmula general (2a) es:
\vskip1.000000\baselineskip
donde: A^{4} y A^{5}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un
grupo metilo, o -COOX^{3}; A^{6} representa un átomo de
hidrógeno, un grupo metilo, o -CH_{2}COOX^{4}; solamente uno
cualquiera de A^{4}, A^{5}, y A^{6} es -COOX^{3} o
-CH_{2}COOX^{4}; y X^{2}, X^{3} y X^{4} representan cada
uno independientemente o conjuntamente un átomo de hidrógeno, un
metal monovalente, un metal divalente, un grupo amonio o un grupo
amina orgánica;
y
en el que la fórmula general (3) es:
\vskip1.000000\baselineskip
donde: R^{1}, R^{2} y R^{4}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo, y R^{1} (o R^{4}) y R^{2} no son simultáneamente
grupos metilo; y R^{3} representa -CH_{2}-,
-(CH_{2})_{2}-, o -C(CH_{3})_{2}-, y el
total de átomos de carbono contenidos en R^{1}, R^{2}, R^{3} y
R^{4} es 3; Y representa un grupo alquileno que tiene 2 a 18
átomos de carbono; y n es un número entero de 1 a
300.
6. Un agente coadyuvante de detergencia, que
incluye esencialmente el nuevo copolímero soluble en agua como se
describe en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
7. Un agente coadyuvante de detergencia según la
reivindicación 6, que se usa para detergentes líquidos.
8. Una composición detergente, que comprende un
agente coadyuvante de detergencia que incluye esencialmente el nuevo
copolímero soluble en agua como se describe en una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4.
9. Una composición detergente, según la
reivindicación 8, que se usa para detergentes líquidos.
10. Un dispersante de pigmentos, que comprende
esencialmente el nuevo copolímero soluble en agua como se describe
en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
11. Un inhibidor de incrustaciones, que
comprende esencialmente el nuevo copolímero soluble en agua como se
describe en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
12. Un agente coadyuvante de detergencia
líquido, que comprende un copolímero soluble en agua obtenido
copolimerizando comonómeros, incluyendo esencialmente un monómero
(a) de ácido carboxílico insaturado y un monómero alcohólico
insaturado como se representa por la fórmula general (3) a
continuación,
en el que el monómero (a) de ácido carboxílico
insaturado es uno cualquiera de un monómero (1) de ácido
monocarboxílico insaturado como se representa por la fórmula general
(1) a continuación, un monómero (2a) de ácido dicarboxílico
insaturado como se representa por una fórmula general (2a) a
continuación,
en el que la fórmula general (1) es:
\vskip1.000000\baselineskip
donde: A^{1}, A^{2} y A^{3}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo; y X^{1} representa un átomo de hidrógeno, un metal
monovalente, un metal divalente, un grupo amonio, o un grupo amina
orgánica;
en el que la fórmula general (2a) es:
donde: A^{4} y A^{5}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un
grupo metilo, o -COOX^{3}; A^{6} representa un átomo de
hidrógeno, un grupo metilo, o -CH_{2}COOX^{4}; solamente uno
cualquiera de A^{4}, A^{5} y A^{6} es -COOX^{3} o
-CH_{2}COOX^{4}; y X^{2}, X^{3} y X^{4} representan cada
uno independientemente o conjuntamente un átomo de hidrógeno, un
metal monovalente, un metal divalente, un grupo amonio o un grupo
amina orgánica;
y
en el que la fórmula general (3) es:
donde: R^{1}, R^{2} y R^{4}
representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un
grupo metilo, y R^{1} (o R^{4}) y R^{2} no son simultáneamente
grupos metilo; y R^{3} representa -CH_{2}-,
-(CH_{2})_{2}-, o -C(CH_{3})_{2}-, y el
total de átomos de carbono contenidos en R^{1}, R^{2}, R^{3} y
R^{4} es 3; Y representa un grupo alquileno que tiene 2 a 18
átomos de carbono; y n es un número entero de 1 a
300.
13. Un agente coadyuvante de detergencia líquido
según la reivindicación 12, que tiene una dispersabilidad de arcilla
(50 ppm de carbonato cálcico) de no menos de 0,3.
14. Una composición detergente líquida, que
comprende el agente coadyuvante de detergencia líquido como se
describe en la reivindicación 12 ó la 13.
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