ES2309071T3 - Composiciones para el lavado de ropa. - Google Patents

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Philippus C. Van Der Hoeven
Edwin John Staples
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Abstract

Una composición para el lavado de ropa que comprende: (a) un tensioactivo aniónico que comprende al menos un compuesto tensioactivo de fórmula (I): R 1 -Z- M+ (I) en la que R 1 es un grupo hidrófobo ramificado; Z- es un anión hidrófobo; y M * es un contracatión, preferentemente un ión de metal alcalino como sodio; (b) un polímero mejorador de la detergencia que es un homopolímero o copolímero que contiene una o varias unidades monoméricas seleccionadas independientemente de aquellas de la fórmula (II): (Ver fórmula) en la que -A- se selecciona de grupos de las fórmulas -R 5 -, -R 5 -(CO)-R 6 -, -R 5 -(CO)-O-R 6 -, -R 5 -O-(CO)-R 6 -, -R 5 -( CO)-NH-R 6 -, en las que R 5 y R 6 están ausentes independientemente o representan grupos alquilo C1 - 3; R 1 , R 2 y R 3 se seleccionan independientemente entre hidrógeno y grupos alquilo C1 - 3, alquenilo C1 - 3, hidroxialquilo C1 - 3 y cicloalquilo C5 - 8; y R 4 se selecciona de grupos como los definidos anteriormente para A; en la que R 3 puede representar también un grupo formador de un puente con el grupo R 4 , en la que dicho grupo puente se selecciona de grupos como los definidos anteriormente para A; y X- es un anión monovalente o una enésima parte de un anión n-valente; y en la que el peso molecular promedio en peso del polímero es de 5.000 a 500.000; y (c) opcionalmente uno o varios otros ingredientes; en la que, cuando la composición comprende tripolifosfato de sodio como reforzador, dicha composición es particulada y tiene una densidad aparente de al menos 650 g/litro y, cuando la composición comprende zeolita como reforzador, la cantidad de reforzador de zeolita no es superior al 19% en peso de la composición.

Description

Composiciones para el lavado de ropa.
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Campo de la invención
La presente invención se refiere a composiciones para el lavado de prendas textiles que contienen tensioactivos aniónicos.
Antecedentes de la invención
Tradicionalmente, las composiciones para el lavado de prendas de ropa contienen uno o varios tensioactivos además de otros componentes. La clase de tensioactivos más común en tales composiciones comprende los tensioactivos aniónicos, especialmente los tensioactivos aniónicos sintéticos no jabonosos. Frecuentemente se usan conjuntamente uno o varios de tales tensioactivos aniónicos, en una mezcla con uno o varios tensioactivos no iónicos. Además, aunque los tensioactivos aniónicos y catiónicos son frecuentemente incompatibles debido a su tendencia a formar un complejo, recientemente ha habido varias propuestas para utilizar determinadas combinaciones compatibles de tensioactivos aniónicos y catiónicos en los productos para el lavado de ropa.
Sin embargo, todavía existe la necesidad de encontrar sistemas tensioactivos a base de tensioactivos aniónicos que eliminen mejor la suciedad aceitosa/grasienta de los textiles de algodón. La presente invención resuelve este problema por medio de la incorporación de determinados polímeros catiónicos (como se definen más adelante en este documento). Uno de tales polímeros preferido es un polímero de cloruro de dimetildialilamonio (poli-DMDAAC). Con anterioridad, se han utilizado polímeros catiónicos en general en una amplia gama de aplicaciones para la limpieza doméstica y el lavado personal. Por ejemplo, los polímeros catiónicos han sido muy utilizados en productos abrillantadores para lavavajillas. Por ejemplo, se conoce de los documentos ER-A-0167382, EP-A-0342997 y DE-A-2616404 la mezcla de polímeros catiónicos con tensioactivos en un producto de este tipo para obtener superficies limpias y sin estrías, en la medida de lo posible.
El documento EP-A-0167382 describe composiciones detergentes líquidas que pueden contener polímeros catiónicos como espesantes. Como polímeros catiónicos particularmente adecuados se describen hidroxipropiltrimetilamonio-guar, copolímeros de metacrilato de aminoetilo y acrilamida y copolímeros de DMDAAC y acrilamida.
El documento DE-A-2616404 describe preparaciones para la limpieza de vidrio y que contienen derivados catiónicos de celulosa. Se afirma que estos materiales ofrecen mejor drenaje del agua para producir vidrio limpio y sin estrías.
El documento WO-A-97/09408 describe el uso de polímeros catiónicos seleccionados a partir de polímeros catiónicos de copolímeros de monómeros como alquil(met)acrilato o acrilamida de trialquilamonio, DMDAAC y con otros contraiones; productos similares a polímeros obtenidos por la reacción de éteres o ésteres de polisacáridos con grupos laterales amonio, en particular derivados de guar, celulosa y almidón; poliaductos de óxido de etileno con grupos amonio; polímeros de etilenimina cuaternaria y poliésteres y poliamidas con grupos laterales cuaternarios como compuestos para facilitar la eliminación de la suciedad (compuestos soil-release) en abrillantadores para lavavajillas.
Los polímeros catiónicos se pueden usar también en limpiadores de superficies duras. Por ejemplo, el documento EP-A-0467472 describe preparaciones para la limpieza de superficies duras que contienen homopolímeros y/o copolímeros como polímeros para facilitar la eliminación de la suciedad. Estos polímeros comprenden grupos alquilmetacrilato de amonio cuaternizado como unidades monoméricas. Estos compuestos se usan para dejar las superficies de tal modo que la suciedad se pueda eliminar más fácilmente durante el siguiente proceso de limpieza.
El documento EP-A-0342997 describe productos de limpieza para todo uso que pueden contener polímeros catiónicos, en los que, en particular, se usan polímeros con grupos imino.
Otro uso conocido de tales polímeros es en champús para el cabello. El documento WO97/42281 describe composiciones que contienen tensioactivos no iónicos a base de azúcares y copolímeros de acrilamida y DMDAAC para mejorar las propiedades táctiles de tales tensioactivos. También se menciona su uso en aplicaciones para lavavajillas.
Se han propuesto varios usos para los polímeros catiónicos en aplicaciones para el lavado/enjuagado de la ropa. Así, el documento JP-A-04153300 describe el uso de poli-DMDAAC en composiciones que contienen tensioactivos catiónicos/anfóteros para aumentar la suavidad en el lavado de prendas delicadas.
En el documento DD-A-296307 se describe el uso de poli-DMDAAC como inhibidor del agrisamiento en productos para la ropa. En estas composiciones todo el tensioactivo es no iónico.
El documento JP-A-62018500 describe cremas detergentes para la ropa a base de mezclas jabonosas y polímeros catiónicos como poli-DMDAAC.
También existe un gran número de descripciones previas de polímeros catiónicos usados como fijadores del color en productos para la limpieza de la ropa, es decir, han sido descritos en numerosas referencias como materiales para reducir la cantidad de color liberado por los textiles. Por ejemplo, el documento EP-A-0462806 describe el uso de tales materiales en productos para la fase de enjuagado, para proporcionar protección frente a la transferencia de color en lavados sucesivos. A pesar de que se ha mencionado especulativamente un tensioactivo aniónico no jabonoso como ingrediente opcional en el producto, todas las formas preferidas del producto y los ejemplos específicos del mismo o bien no contienen tensioactivos o contienen tensioactivos catiónicos.
El documento JP-A-07316590 describe composiciones detergentes que contienen polímeros catiónicos, incluyendo poli-DMDAAC contra la transferencia de color y/o como agentes para evitar la redeposición de la suciedad. Estas composiciones son típicamente mezclas de tensioactivos aniónicos y no iónicos. En un ejemplo, la composición detergente contiene el 25% en peso de tensioactivos aniónicos y el 25% de reforzador de zeolita. Aunque también se incluye carbonato de sodio, en ausencia de calcita como germen de cristalización, dicho carbonato de sodio no contribuye a la fijación de calcio y, por lo tanto, no se puede considerar como reforzador, sino más bien como amortiguador del pH. La composición según se describe no contiene calcita. De los tensioactivos aniónicos, el 10% en peso (respecto al peso de la composición total) es sulfonato de alquilbenceno lineal, que es un tensioactivo ramificado en V con ramificaciones de alquilo lineales. En el líquido de lavado se añade además el 10% en peso de la composición detergente de un polímero de DMDAAC. Puede calcularse que la razón molar entre el tensioactivo aniónico y las unidades catiónicas totales en el polímero es sustancialmente de 0,88:1. Además, no se describe el uso de un polímero tal para facilitar la eliminación de manchas aceitosas/grasientas.
El documento GB-A-2323385 describe composiciones detergentes con un ingrediente catiónico fijador del color. Un pequeño número de ejemplos contienen poli-DMDAAC con un peso molecular en el intervalo de 2.000 a 20.000 como agente catiónico fijador del color.
El documento US-4.418.011 describe una composición detergente antiestática de utilidad para el lavado de textiles que contiene tensioactivos no iónicos, una cantidad antiestática de ácido isoesteárico y un polímero catiónico especificado.
La estructura y composición en la interfase aire-agua de una disolución acuosa de un sulfato de alquilo primario (sin ramificar) puro de grado de laboratorio, como tensioactivo aniónico, a saber, sulfato de dodecilo de sodio, en presencia de poli-DMDAAC, se ha descrito en varias referencias, a saber, J. Penfold y col., Langmuir 1995, 11, 2496-2503, J. Penfold y col., Colloids and Surfaces A, 1997, 128, 107-117, A. Creeth y col., J. Chem. Soc. Faraday Trans., 92, 4, 589-594 y L. Yingjie y col., Langmuir 1995, 11, 2486-2492. En estas referencias se describe una amplia gama de composiciones modelo para explorar estos fenómenos.
Los presentes inventores han encontrado ahora que determinados polímeros que contienen DMDAAC y sus análogos se pueden combinar con un tensioactivo aniónico ramificado para mejorar la eliminación de la suciedad aceitosa/grasienta de los textiles de algodón. Sin embargo, ninguna de las referencias anteriores describe este nuevo uso, ni una razón molar entre el tensioactivo aniónico ramificado y las unidades monoméricas catiónicas totales en el polímero superior a 1:1.
Definición de la invención
Por lo tanto, un primer aspecto de la invención proporciona ahora una composición para el lavado de ropa que comprende:
(a) un tensioactivo aniónico que comprende al menos un compuesto tensioactivo de fórmula (I):
(I)R^{1}-Z^{-} M^{+}
en la que R^{1} es un grupo hidrófobo ramificado; Z^{-} es un anión hidrófilo; y M^{\text{*}} es un contracatión, preferentemente un ión de metal alcalino como sodio;
(b) un polímero mejorador de la detergencia que es un homopolímero o copolímero que contiene una o varias unidades monoméricas seleccionadas independientemente de las de fórmula (II):
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en la que -A- se selecciona de grupos de fórmulas -R^{5}-, -R^{5}-(CO)-R^{6}-, -R^{5}-(CO)-O-R^{6}-, -R^{5}-O-(CO)-R^{6}-, -R^{5}-(CO)-NH-R^{6}-, en las que R^{5} y R^{6} están ausentes independientemente o representan grupos alquilo C_{1-3}; R^{1}, R^{2} y R^{3} se seleccionan independientemente entre hidrógeno y grupos alquilo C_{1-3}, alquenilo C_{1-3}, hidroxialquilo C_{1-3} y cicloalquilo C_{5-8}; y R^{4} se selecciona de grupos como los definidos anteriormente para A; en la que R^{3} puede representar también un grupo que forma un puente con el grupo R^{4}, en que dicho grupo puente se selecciona de grupos como los definidos anteriormente para A; y X^{-} es un anión monovalente o una enésima parte de un anión n-valente; y en la que el peso molecular promedio en peso del polímero es de 5.000 a 500.000; y
(c) opcionalmente uno o varios otros ingredientes;
en la que, cuando la composición comprende tripolifosfato de sodio como reforzador, la composición es particulada y tiene una densidad aparente de al menos 650 g/litro y, cuando la composición comprende zeolita como reforzador, la cantidad de reforzador de zeolita no es superior al 19% en peso de la composición.
Descripción detallada de la invención
Las composiciones según la presente invención contienen el tensioactivo aniónico ramificado, el polímero en la cantidad especificada y opcionalmente uno o varios otros ingredientes. Como se demuestra en los ejemplos, se ha encontrado que el polímero mejora la detergencia del tensioactivo aniónico para eliminar las manchas aceitosas/grasientas de los textiles de algodón.
Más específicamente, se ha encontrado ahora que la eliminación de la suciedad grasa/aceitosa es especialmente efectiva si el tensioactivo aniónico no solamente contiene al menos algún tensioactivo aniónico ramificado, sino también si la cantidad de tensioactivo aniónico respecto a las unidades monoméricas catiónicas y el polímero es mayor que en las composiciones en las que tales polímeros se han usado para la fijación del color o para otros fines. Sin estar ligado a ninguna teoría o explicación particular, se cree que esto es porque el tensioactivo aniónico ramificado atenúa la formación de fases cristalinas líquidas en la interfase entre la suciedad y el líquido de lavado. Además, solamente se necesitan cantidades relativamente pequeñas de complejo total entre el tensioactivo aniónico y el polímero para ejercer el efecto, dejando el resto del tensioactivo aniónico libre para contribuir a otras funciones de limpieza en el líquido de lavado.
El componente (c) en las composiciones según la invención estipula opcionalmente uno o varios otros ingredientes. En otras palabras, estos otros ingredientes no necesitan estar presentes. Sin embargo, preferentemente las composiciones según la invención contienen uno o varios otros ingredientes que típicamente se encuentran en los productos para el lavado de ropa. Preferentemente éstos se seleccionan entre uno o varios tensioactivos (diferentes del tensioactivo aniónico), reforzadores, blanqueadores, enzimas e ingredientes secundarios.
El polímero
El polímero mejorador de la detergencia puede ser un homopolímero o copolímero. Son posibles copolímeros aleatorios, de bloques y mixtos de bloques y aleatorios. El polímero puede incluir una o varias especies poliméricas que incluyen una unidad monomérica de fórmula (II).
Preferentemente, las unidades monoméricas de fórmula (II) son aquéllas en las que A es metileno (-CH_{2}-) o carbonilo (-CO-) y R^{4} es metileno (-CH_{2}-) o etileno (-CH_{2}CH_{2}-).
Se prefieren especialmente polímeros que contienen al menos algunas unidades monoméricas de fórmula (I) en la que A es metileno, R^{1} y R^{2} son metilo y R^{3} y R^{4} representan conjuntamente -(CH-)-CH_{2}-, es decir DMDAAC. Preferentemente al menos el 50% de las unidades monoméricas de la fórmula (I), con mayor preferencia al menos el 80%, con mayor preferencia al menos el 90%, con la máxima preferencia sustancialmente el 100%, son unidades de DMDAAC.
Para evitar dudas, se debe tener en cuenta que la unidad de DMDAAC puede existir también en el polímero en la forma
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es decir, en la que el segundo grupo alilo permanece insaturado y no forma el grupo puente que cierra el anillo constituido por los grupos R^{2} y R^{4} de la fórmula (I). El doble enlace de este grupo alilo puede intervenir también en la reticulación con otros polímeros en la muestra y puede formar también copolímeros de bloques que comprenden la unidad monomérica -CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-(CH_{3})_{2}N^{+}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-. De este modo, los polímeros formados por las unidades monoméricas de fórmula (I), en la que cualquiera de R^{1}-R^{3} es/son grupos alquenilo, pueden contener monómeros con una cualquiera o varias de las transformaciones estructurales mencionadas anteriormente, incluyendo cierres de anillo, reticulaciones, formaciones de copolímeros de bloques, así como los grupos insaturados terminales sin polimerizar.
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Así, por ejemplo, donde R^{2} y R^{4} forman conjuntamente un grupo de enlace R^{5}, en virtud de la rotura del doble enlace cuando R^{2} es alquenilo C_{2-4}, la unidad monomérica resultante se puede representar de este modo:
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Para el ejemplo de la unidad monomérica de DMDAAC mencionada anteriormente, la estructura cíclica correspondiente sería, por lo tanto:
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En el caso de copolímeros, se puede usar una amplia gama de otras unidades monoméricas, por ejemplo, seleccionadas de aquellas derivadas de ácidos monocarboxílicos insaturados, como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico y otros similares y sus ésteres y sales, olefinas, como etileno, propileno y buteno, ésteres alquílicos de ácidos carboxílicos insaturados, como acrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de metilo, sus derivados hidroxílicos, como metacrilato de 2-hidroxietilo, compuestos aromáticos insaturados, como estireno, metilestireno, vinilestireno y compuestos heterocíclicos, como vinilpirrolidona. Sin embargo, las más preferidas son unidades comonoméricas de -CH_{2}-CH_{2}-.
Las unidades monoméricas de fórmula (I) son catiónicas. Opcionalmente se pueden incorporar también una o varias otras unidades monoméricas catiónicas. Por ejemplo, dichas unidades se pueden elegir entre cualquier otra de las estructuras de unidades monoméricas catiónicas descritas en el documento JP-A-07316590.
Preferentemente la proporción de todas las unidades monoméricas catiónicas es del 40% molar al 95% molar para que los polímeros tengan la solubilidad en agua adecuada.
El peso molecular promedio en peso del polímero es de 5.000 a 500.000, con la máxima preferencia de 50.000 a 150.000. Este peso molecular promedio en peso se determina típicamente por el procedimiento de dispersión de luz láser en combinación con cromatografía de permeación en gel (GPC).
En la fórmula (II), los contraaniones X^{-} pueden ser iguales o distintos y pueden incluir mezclas de tales aniones. Por ejemplo, pueden ser iones haluro, como cloruro o bromuro, SO_{4}^{2-} o CH_{3}SO_{4}^{-}.
En general, la cantidad de polímeros en la composición será usualmente del 0,05% al 10% en peso, aunque lo típico será de aproximadamente el 0,1% al 5%.
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Síntesis del polímero
Se dispone comercialmente de muchos polímeros a base de DMDAAC y unidades monoméricas análogas. Sin embargo, la fórmula (I) abarca también unidades monoméricas cuyos polímeros no se pueden obtener comercialmente. Los polímeros de mejora de la detergencia utilizados en la presente invención se pueden obtener por polimerización de los respectivos monómeros correspondientes a la unidad monomérica de fórmula (I), opcionalmente otras unidades monoméricas catiónicas y opcionalmente cualquier otra unidad monomérica, por ejemplo, neutra (sin carga), estando cada una de ellas respectivamente etilénicamente insaturada. Los diferentes modos disponibles de copolimerización de tales monómeros etilénicamente insaturados serán bien conocidos por aquellos expertos en la técnica de la química de polímeros. Dependiendo del orden de adición de los reactantes, los polímeros resultantes pueden ser copolímeros de bloques, de bloques aleatorios o mixtos, y aleatorios.
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Tensioactivos
Las composiciones según la invención comprenden uno o varios tensioactivos, al menos uno de los cuales es un tensioactivo aniónico ramificado adecuado para su uso en productos para el lavado de ropa.
En caso de que se incluyan otros tensioactivos en una mezcla con el(los) tensioactivo(s) aniónico(s), éstos se podrán elegir de uno o varios compuestos catiónicos, no iónicos, anfóteros y bipolares y mezclas de los mismos con actividad superficial. Se dispone de muchos compuestos con actividad superficial adecuados, que están detalladamente descritos en la bibliografía, por ejemplo, en "Surface-Active Agents and Detergents", volúmenes I y II, de Schwartz, Perry y Berch.
El nivel total de todo(s) el(los) tensioactivo(s) en la composición en conjunto puede ser, por ejemplo, del 0,1% al 70% en peso de la composición total, pero se prefiere del 5% al 40%.
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Tensioactivos aniónicos
Al menos uno de los tensioactivos debe ser un tensioactivo aniónico ramificado. La razón molar entre todo el tensioactivo aniónico y el total de unidades monoméricas catiónicas en el polímero de mejora de la detergencia es preferentemente al menos de 1:1, con mayor preferencia al menos de 2,5:1, aún con mayor preferencia de 25:1 a 2,5:1 y, aún con mayor preferencia, de 20:1 a 3:1, especialmente de 10:1 a 5:1.
El tensioactivo aniónico ramificado es un componente esencial de las composiciones según la presente invención. Sin embargo, en general el tensioactivo aniónico en las composiciones según la presente invención puede comprender uno o varios materiales tensioactivos aniónicos jabonosos y no jabonosos, por ejemplo, seleccionados de uno o varios de los tipos descritos en la referencia mencionada anteriormente de Schwartz, Perry y Berch.
Preferentemente, R^{1} es un grupo ramificado seleccionado de grupos alquilo, alquilarilo (por ejemplo, alquilbenceno o alquilnaftilo) y alquenilo ramificados, con la máxima preferencia con 6 a 24 átomos de carbono en la parte alifática de los mismos.
Preferentemente también, Z^{-} representa un grupo sulfato, sulfonato, carboxilato o fosfonato, cualquiera de los cuales está enlazado opcionalmente a R^{1} por medio de una fracción de enlace, como una fracción de (poli)alquilenoxi C_{2-4}, que forma parte de Z^{-}. En el ejemplo anterior (si están presentes) puede haber preferentemente, por ejemplo, de 1 a 7 grupos alquilenoxi (que pueden ser iguales o distintos) y que se seleccionan preferentemente de grupos alquilenoxi y/o propilenoxi.
Como la totalidad o parte (por ejemplo, al menos el 50%, 60%, 70%, 80%, 90% o el 95% en peso) del componente tensioactivo aniónico ramificado, los más preferidos son los tensioactivos aniónicos de sulfonato de alquilbenceno lineal con un componente alquilo promedio de C_{8}-C_{15}, especialmente aquellos con un grupo R^{1} hidrófobo en forma de V, es decir, ramificado en el punto de unión al grupo sulfonato de benceno, pero cada brazo de la V es lineal. Los productos comerciales contienen una mezcla de diferentes longitudes de cadena para cada brazo. Paradójicamente, tales materiales ramificados en V a veces se denominan sulfonatos de alquilbenceno "lineal".
Típicamente, el tensioactivo aniónico ramificado representa del 30% al 100% en peso del total de tensioactivo aniónico, preferentemente del 40% al 70%. También se prefiere si el nivel de tensioactivo aniónico ramificado es del 0,5% en peso al 30% en peso, con mayor preferencia del 1% en peso al 25% en peso, con la máxima preferencia del 2% en peso al 20% en peso de la composición total.
Otra clase preferida de tensioactivos aniónicos ramificados comprende aquellos descritos en el documento WO-A-99/19428 en los que R^{1} está unido a la fracción Z^{-} por medio de un grupo -R^{x}- (en que R^{x} está ausente o es un grupo de enlace como fenileno), siendo R^{1} una fracción de alquilo ramificado hidrófobo de cadena media, con un total de 9 a 22 carbonos en la fracción, preferentemente de 12 a 18, con: (1) una cadena carbonada lineal de mayor longitud unida a la fracción -R^{x}-Z^{-} en el intervalo de 8 a 21 átomos de carbono; (2) una o varias fracciones de alquilo C_{1}-C_{3} que se ramifican a partir de esta cadena carbonada de mayor longitud; (3) al menos una de las fracciones de alquilo ramificantes está unida directamente a un carbono de la cadena carbonada de mayor longitud en una posición dentro del intervalo desde el carbono en posición 2, contando a partir del carbono en posición 1 (#1) que está unido a la fracción -R^{x}-Z^{-}, hasta la posición del carbono terminal menos 2 carbonos (el carbono (\omega - 2)); y (4) cuando más de uno de estos compuestos está presente, el promedio total de átomos de carbono en las fracciones R^{1}-R^{x} en la fórmula anterior se encuentra dentro del intervalo de entre más de 14,5 y aproximadamente 18, preferentemente desde aproximadamente 15 hasta aproximadamente 17. Los grupos R^{1} preferidos según se definen en el documento WO-A-99/19428 son fracciones de alquilo primario ramificado con la fórmula:
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en la que el número total de átomos de carbono en la fracción de alquilo primario ramificado de esta fórmula (incluyendo las ramificaciones R, R^{a} y R^{b}) es de 13 a 19; R, R^{x} es según se definió anteriormente R^{a}, y R^{b} se seleccionan cada uno independientemente entre hidrógeno y alquilo C_{1}-C_{3} (preferentemente metilo), siempre que R, R^{a} y R^{b} no sean todos hidrógeno y, cuando z es 0, al menos R o R^{a} no son hidrógeno; w es un número entero de 0 a 13; x es un número entero de 0 a 13; y es un número entero de 0 a 13; z es un número entero de 0 a 13; y w + x + y + z es de 7 a 13.
Otros tensioactivos aniónicos ramificados adecuados más incluyen sulfonatos de alquilo secundario, sulfatos de alcoholes secundarios y carboxilatos de alquilo secundario.
Las composiciones para el lavado de ropa de la invención pueden contener adicionalmente o alternativamente uno o varios otros tensioactivos aniónicos en cantidades totales correspondientes a los porcentajes mencionados anteriormente para los tensioactivos aniónicos ramificados, siempre que haya presente al menos algún tensioactivo aniónico ramificado. Los tensioactivos aniónicos adecuados son bien conocidos para los expertos en la técnica. Éstos incluyen sulfatos de alquilo primario, particularmente sulfatos de alquilo primario C_{8}-C_{15}; sulfatos de éteres de alquilo; sulfonatos de olefinas; xilenosulfonatos de alquilo; sulfosuccinatos de dialquilo; y sulfonatos de ésteres de ácidos grasos. Generalmente se prefieren las sales de sodio. Estos otros tensioactivos aniónicos se usan típicamente en cantidades del 5% al 70% en peso del tensioactivo aniónico total, preferentemente del 10% al 30%. Además, representan típicamente del 1% al 15% en peso de la composición total.
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Tensioactivos no iónicos
Preferentemente, las composiciones de la invención contienen también tensioactivos no iónicos. Los tensioactivos no iónicos que se pueden usar incluyen ésteres metílicos de ácidos grasos etoxilados (FAMEE), por ejemplo como los suministrados por Lion Corp., Henkel KGA, Condea o Clairant, los alcoholes primarios y secundarios etoxilados, especialmente los alcoholes alifáticos C_{8}-C_{20} etoxilados con un promedio de 1 a 20 moles de óxido de etileno por mol de alcohol, y más especialmente los alcoholes alifáticos primarios y secundarios C_{10}-C_{15} etoxilados con un promedio de 1 a 10 moles de óxido de etileno por mol de alcohol. Los tensioactivos no iónicos sin etoxilar incluyen alquilpoliglicósidos, monoéteres de glicerina y polihidroxiamidas (glucamida).
Se prefiere que el nivel de tensioactivos no iónicos totales sea del 0% en peso al 30% en peso, preferentemente del 1% en peso al 25% en peso, con la máxima preferencia del 2% en peso al 15% en peso respecto al peso de la composición total.
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Otros tensioactivos
Otra clase de tensioactivos adecuados comprende ciertos tensioactivos catiónicos monoalquílicos de cadena larga para su uso en las composiciones para el lavado principal de la ropa según la invención. Los tensioactivos catiónicos de este tipo incluyen sales de amonio cuaternario de fórmula general R_{1}R_{2}R_{3}R_{4}N^{+} X^{-}, en la que los grupos R son cadenas de hidrocarburo largas o cortas, típicamente grupos alquilo, hidroxialquilo o alquilo etoxilado y X es un contraión (por ejemplo, compuestos en los que R_{1} es un grupo alquilo C_{8}-C_{22}, preferentemente un grupo alquilo C_{8}-C_{10} o C_{12}-C_{14}, R_{2} es un grupo metilo y R_{3} y R_{4}, que pueden ser iguales o distintos, son grupos metilo o hidroxietilo); y ésteres catiónicos (por ejemplo, ésteres de colina).
La elección del compuesto con actividad superficial (tensioactivo) y la cantidad presente en las composiciones para el lavado de ropa según la invención dependerán del uso que se pretenda para la composición detergente. Como bien sabe el experto en formulación, en las composiciones para el lavado de textiles se pueden elegir diferentes sistemas tensioactivos para los productos para el lavado a mano y para los productos destinados al uso en distintos tipos de lavadora. La cantidad total de tensioactivo presente dependerá también del uso final que se pretenda y puede alcanzar el 60% en peso, por ejemplo en una composición para el lavado de textiles a mano. En composiciones para el lavado de textiles a máquina, generalmente es apropiada una cantidad del 5 al 40% en peso. Típicamente, las composiciones comprenderán al menos el 2% en peso de tensioactivo, por ejemplo del 2 al 60%, preferentemente del 15 al 40%, con la máxima preferencia del 25 al 35%.
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Mezclas de tensioactivos
Las mezclas preferidas comprenden el(los) tensioactivo(s) aniónico(s) y uno o varios tensioactivos no iónicos. Generalmente, las composiciones adecuadas para usar en la mayoría de las lavadoras automáticas de materiales textiles contendrán tensioactivos aniónicos no jabonosos o tensioactivos no iónicos o combinaciones de los dos en cualquier proporción adecuada, opcionalmente junto con jabones. Las mezclas típicas presentan una razón ponderal entre tensioactivos aniónicos totales y tensioactivos no iónicos totales de 5:1 a 1:1, preferentemente de 4:1 a 2:1.
También se prefiere generalmente que la razón ponderal entre tensioactivos aniónicos totales y reforzador total sea de 1:5 a 10:1, con mayor preferencia de 2:1 a 10:1, especialmente de 3:1 a 7:1. Aparte de estas razones, también se prefiere si la razón ponderal entre los tensioactivos aniónicos ramificados totales y el reforzador total es de 1:5 a 10:1, con mayor preferencia de 1:1 a 7:1.
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Reforzadores de detergencia
Cuando se usan como composiciones para el lavado de ropa, las composiciones de la invención contendrán generalmente también uno o varios reforzadores de detergencia. Típicamente, la cantidad total de reforzador de detergencia en las composiciones será del 5 al 80% en peso, preferentemente del 10 al 60% en peso respecto al peso de la composición total.
Los reforzadores inorgánicos que pueden estar presentes incluyen carbonato de sodio, si se desea en combinación con un germen de cristalización para carbonato de calcio, como se describe en el documento GB-A-1437950; aluminosilicatos cristalinos y amorfos, por ejemplo zeolitas, como se describe en el documento GB-A-1473201, aluminosilicatos amorfos como se describe en el documento GB-A-1473202 y aluminosilicatos mixtos cristalinos/amorfos como se describe en el documento GB-A-1470250; y silicatos estratificados como se describe en el documento EP-A-164514. Los reforzadores de fosfato inorgánico, por ejemplo, ortofosfato, pirofosfato y tripolifosfato de sodio son también adecuados para su uso con esta invención.
Las composiciones de la invención contienen preferentemente un reforzador de aluminosilicato de metal alcalino, preferentemente sodio. Los aluminosilicatos de sodio se pueden incorporar generalmente en cantidades del 10 al 70% en peso (base anhidra), preferentemente del 25 al 50% en peso.
Cuando el aluminosilicato es zeolita, la cantidad máxima es el 19% en peso.
El aluminosilicato de metal alcalino puede ser cristalino o amorfo o mezclas de los mismos, con la fórmula general: 0,8-1,5Na_{2}O.Al_{2}O_{3}.0,8-6SiO_{2}.
Estos materiales contienen cierta cantidad de agua ligada y se requiere que tengan una capacidad de intercambio del ión calcio de al menos 50 mg CaO/g. Los aluminosilicatos de sodio preferidos contienen 1,5-3,5 unidades de SiO_{2} (en la fórmula anterior). Tanto los materiales amorfos como los cristalinos se pueden preparar fácilmente por reacción entre silicato de sodio y aluminato de sodio, como se describe ampliamente en la bibliografía. Los reforzadores de detergencia de intercambio iónico de aluminosilicato de sodio cristalino adecuados se describen, por ejemplo, en el documento GB1429143 (Procter & Gamble). Los aluminosilicatos de sodio preferidos de este tipo son las zeolitas bien conocidas y disponibles comercialmente de los tipos A y X y mezclas de las mismas.
La zeolita puede ser la zeolita disponible comercialmente del tipo 4A, actualmente de uso extendido en los polvos detergentes para la ropa. Sin embargo, según una realización preferida de la invención, el reforzador de zeolita incorporado en las composiciones de la invención es zeolita de máximo aluminio del tipo P (zeolita MAP), según se describe y se reivindica en el documento EP-A-384070. La zeolita MAP se define como un aluminosilicato de metal alcalino de la zeolita del tipo P con una razón entre silicio y aluminio no superior a 1,33, preferentemente en el intervalo entre 0,90 y 1,33, y con mayor preferencia en el intervalo entre 0,90 y 1,20.
Se prefiere especialmente la zeolita MAP con una razón entre silicio y aluminio no superior a 1,07, con mayor preferencia de aproximadamente 1,00. Generalmente, la capacidad de fijación de calcio de la zeolita MAP es al menos de 150 mg CaO por gramo de material anhidro.
Los reforzadores orgánicos que puede haber presentes incluyen polímeros de policarboxilato como poliacrilatos, copolímeros acrílicos/maleicos y fosfinatos acrílicos; policarboxilatos monoméricos como citratos, gluconatos, oxidisuccinatos, mono-, di- y trisuccinatos de glicerina, carboximetiloxisuccinatos, carboximetiloximalonatos, dipicolinatos, diacetatos de hidroxietilimina, malonatos y succinatos de alquilo y alquenilo; y sales de ácidos grasos sulfonados. Esta lista no está destinada a ser exhaustiva.
Los reforzadores orgánicos especialmente preferidos son citratos, usados adecuadamente en cantidades del 5 al 30% en peso, preferentemente del 10 al 25% en peso; y polímeros acrílicos, más especialmente copolímeros acrílicos/maleicos, usados adecuadamente en cantidades del 0,5 al 15% en peso, preferentemente del 1 al 10% en peso.
Los reforzadores, tanto inorgánicos como orgánicos, están presentes preferentemente en forma de sal de metal alcalino, especialmente en forma de sal de sodio.
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Blanqueadores
Las composiciones para el lavado de ropa según la invención pueden contener también adecuadamente un sistema blanqueador. Puede ser deseable que las composiciones para el lavado de textiles contengan compuestos blanqueadores de peróxido, por ejemplo, persales inorgánicas o peroxiácidos orgánicos, capaces de generar peróxido de hidrógeno en disolución acuosa.
Los compuestos blanqueadores de peróxido adecuados incluyen peróxidos orgánicos como peróxido de urea y persales inorgánicas como los perboratos, percarbonatos, perfosfatos, persilicatos y persulfatos de metal alcalino. Las persales inorgánicas preferidas son perborato de sodio monohidratado y tetrahidratado y percarbonato de sodio.
Se prefiere especialmente percarbonato de sodio con un recubrimiento protector contra la desestabilización por la humedad. El percarbonato de sodio con un recubrimiento protector que comprende metaborato de sodio y silicato de sodio se describe en el documento GB-A-2123044.
El compuesto blanqueador de peróxido está presente adecuadamente en una cantidad del 0,1 al 35% en peso, preferentemente del 0,5 al 25% en peso. El compuesto blanqueador de peróxido se puede usar conjuntamente con un activador de blanqueo (precursor de blanqueo) para mejorar la acción blanqueadora a bajas temperaturas de lavado. El precursor de blanqueo está presente adecuadamente en una cantidad del 0,1 al 8% en peso, preferentemente del 0,5 al 5% en peso.
Los precursores de blanqueo preferidos son precursores de ácido peroxicarboxílico, más especialmente precursores de ácido peracético y precursores de ácido pernonanoico. Los precursores de blanqueo especialmente preferidos, adecuados para usar en la presente invención son N,N,N',N',-tetraacetiletilendiamina (TAED) y sulfonato de nonanoiloxibenceno de sodio (SNOBS). Los nuevos precursores de blanqueo de amonio y fosfonio cuaternario descritos en los documentos US 4751015 y US-A-4818426 y EP-A-402971 y los precursores de blanqueo catiónicos descritos en los documentos EP-A-284292 y EP-A-303520 son también interesantes.
El sistema blanqueador se puede complementar o reemplazar por un peroxiácido. Algunos ejemplos de estos perácidos se pueden encontrar en los documentos US-A-4686063 y US-A-5397501. Un ejemplo preferido es la clase de perácidos imidoperoxicarboxílicos descrita en los documentos EP-A-325288, EP-A-349940, DE-A-3823172 y EP-A-325289. Un ejemplo preferido particularmente es el ácido ftalimidoperoxicaproico (PAP). Estos perácidos están presentes adecuadamente al 0,1-12%, preferentemente al 0,5-10%.
También puede estar presente un estabilizador de blanqueo (quelante de metales de transición). Los estabilizadores de blanqueo adecuados incluyen tetraacetato de etilendiamina (EDTA), los polifosfonatos como Dequest (marca comercial) y estabilizadores no fosfatados como EDDS (ácido etilendiaminodisuccínico). Estos estabilizadores de blanqueo son útiles también para eliminar manchas, especialmente en productos que contienen bajos niveles de especies blanqueadoras o no contienen especies blanqueadoras.
Un sistema blanqueador especialmente preferido comprende un compuesto blanqueador de peróxido (preferentemente percarbonato de sodio, opcionalmente junto con un activador de blanqueo) y un metal de transición como catalizador de blanqueo como se describe y reivindica en los documentos EP-A-458397, EP-A-458398 y EP-A-509787.
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Enzimas
Las composiciones para el lavado de ropa según la invención pueden contener también una o varias enzimas. Las enzimas adecuadas incluyen las proteasas, amilasas, celulasas, oxidasas, peroxidasas y lipasas usables para su incorporación en composiciones detergentes. Las enzimas proteolíticas (proteasas) preferidas son materiales proteicos catalíticamente activos que degradan o alteran manchas de tipo proteico cuando están presentes como en las manchas de textiles, en una reacción de hidrólisis. Pueden ser de cualquier origen adecuado, tal como origen vegetal, animal, bacteriano o de levaduras.
Enzimas proteolíticas o proteasas de diversas calidades y orígenes y con actividad en diversos intervalos de pH desde 4 a 12 se hallan disponibles y se pueden usar en la presente invención. Algunos ejemplos de enzimas proteolíticas adecuadas son las subtilisinas que se obtienen de determinadas cepas de B. subtilis, B licheniformis, como las subtilisinas disponibles comercialmente Maxatase (marca comercial), suministrada por Gist Brocades N.V., Delft, Holanda y Alcalase (marca comercial), suministrada por Novo Industri A/S, Copenague, Dinamarca.
Es particularmente adecuada una proteasa obtenida de una cepa de Bacillus con una actividad máxima en todo el intervalo de pH de 8 a 12, disponible comercialmente, por ejemplo, de Novo Industri A/S, con los nombres comerciales registrados de Esperase (marca comercial) y Savinase (marca comercial). La preparación de estas enzimas y otras análogas se describe en el documento GB 1243785. Otras proteasas comerciales son Kazusase (marca comercial obtenible de Showa-Denko de Japón), Optimase (marca comercial de Miles Kali-Chemie, Hanóver, Alemania Occidental) y Superase (marca comercial obtenible de Pfizer de EE.UU.).
Por lo general, las enzimas de detergencia se emplean en forma granulada en cantidades de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 3,0% en peso. Sin embargo, se puede usar cualquier forma física de enzima adecuada.
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Otros ingredientes secundarios opcionales
Las composiciones de la invención pueden contener carbonato de metal alcalino, preferentemente sodio, para aumentar la detergencia y facilitar el procesado. El carbonato de sodio puede estar presente en cantidades del 1 al 60% en peso, preferentemente del 2 al 40% en peso. Sin embargo, las composiciones que contienen poco carbonato de sodio o que no lo contienen se encuentran también dentro el ámbito de la invención.
La fluencia del polvo se puede mejorar por medio de la incorporación de una pequeña cantidad de un estructurante de polvo, por ejemplo, un ácido graso (o un jabón de ácido graso), un azúcar, un acrilato o copolímero de acrilato y maleato, o silicato de sodio. Un estructurante de polvo preferido es jabón de ácido graso, presente adecuadamente en una cantidad del 1 al 5% en peso.
Otros materiales que pueden estar aún presentes en las composiciones detergentes de la invención incluyen silicato de sodio; agentes antirredeposición como polímeros celulósicos; sales inorgánicas como sulfato de sodio; agentes de control de la espuma o reforzadores de la espuma según sea apropiado; tintes; motas coloreadas; perfumes; antiespumantes; fluorescentes y polímeros desacopladores. Esta lista no pretende ser exhaustiva.
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Forma del producto
Las composiciones según el primer aspecto de la presente invención se pueden formular en cualquier forma conveniente, por ejemplo como polvos, líquidos (acuosos y no acuosos) o pastillas.
Las composiciones particuladas de detergente se preparan adecuadamente mediante el secado por pulverización de una masa fluida de ingredientes compatibles no sensibles al calor y pulverizando entonces o dosificando posteriormente los ingredientes no adecuados para el procesado por el procedimiento de la masa fluida. El experto en formulación de detergentes no tendrá dificultad en decidir qué ingredientes se deberán incluir en la masa fluida y cuales no.
Preferentemente, las composiciones detergentes particuladas de la invención tienen una densidad aparente de al menos 400 g/l, con mayor preferencia de al menos 500 g/l. Las composiciones especialmente preferidas tienen densidades aparente de al menos 650 g/litro, con mayor preferencia de al menos 700 g/litro.
Tales polvos se pueden preparar bien por densificación posterior del polvo procesado en una torre de secado por pulverización o bien por procedimientos que no emplean ninguna torre, como el mezclado y granulado en seco; en ambos casos se puede emplear ventajosamente un mezclador/granulador de alta velocidad. Los procesos que utilizan mezcladores/granuladores de alta velocidad se describen, por ejemplo, en los documentos EP-A-340013, EP-A-367339, EP-A-390251 y EP-A-420317.
Las composiciones detergentes líquidas según la invención se pueden preparar mezclando los ingredientes esenciales y opcionales de las mismas en cualquier orden para dar lugar a composiciones que contienen los componentes en las concentraciones requeridas. Las composiciones líquidas según la presente invención pueden estar también en forma compacta, lo que significa que contendrán menor cantidad de agua en comparación con un detergente líquido convencional.
Las composiciones en pastillas según la invención se pueden preparar, por ejemplo, mezclando un polvo base que contiene el tensioactivo aniónico, el polímero de fórmula (I) y otros ingredientes opcionales y preparando pastillas del polvo base en una prensa manual Carver para formar pastillas cilíndricas de aproximadamente 44 mm de diámetro, como se describe en los documentos WO-A-98/42817 y WO-A-99/20730.
La presente invención se explicará ahora en más detalle por medio de los ejemplos siguientes, que no son limitantes.
Ejemplos
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En los siguientes resultados de evaluación las composiciones se dosificaron en todos los casos a 5,0 g/l. El régimen de lavado fue de 30 minutos de lavado en agua con una dureza de 17ºfH (170 mg/l de CaCO_{3}).
En una evaluación de lavado a escala de laboratorio (LWE) simulando un lavado a máquina se ensayaron el ejemplo comparativo A y el ejemplo 1 en cuanto a su rendimiento de lavado con algodón ensuciado con grasa de cocina y los ejemplos A y 2 se ensayaron en un ensayo de minibotellas (MBT) para evaluar su rendimiento con cuellos y puños de algodón manchados con sebo.
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El ejemplo comparativo B y los ejemplos 3 y 4 se compararon en un ensayo LWE en cuanto a su rendimiento para eliminar manchas de reensuciamiento de aceite de oliva y de carbón en algodón.
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El ejemplo comparativo C y los ejemplos 5 y 6 se compararon en un ensayo MBT en cuanto a su rendimiento contra el ensuciamiento de sebo en cuellos y puños de algodón.
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Claims (14)

1. Una composición para el lavado de ropa que comprende:
(a) un tensioactivo aniónico que comprende al menos un compuesto tensioactivo de fórmula (I):
(I)R^{1}-Z^{-} M^{+}
en la que R^{1} es un grupo hidrófobo ramificado; Z^{-} es un anión hidrófobo; y M^{\text{*}} es un contracatión, preferentemente un ión de metal alcalino como sodio;
(b) un polímero mejorador de la detergencia que es un homopolímero o copolímero que contiene una o varias unidades monoméricas seleccionadas independientemente de aquellas de la fórmula (II):
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10
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en la que -A- se selecciona de grupos de las fórmulas -R^{5}-, -R^{5}-(CO)-R^{6}-, -R^{5}-(CO)-O-R^{6}-, -R^{5}-O-(CO)-R^{6}-, -R^{5}-(CO)-NH-R^{6}-, en las que R^{5} y R^{6} están ausentes independientemente o representan grupos alquilo C_{1-3}; R^{1}, R^{2} y R^{3} se seleccionan independientemente entre hidrógeno y grupos alquilo C_{1-3}, alquenilo C_{1-3}, hidroxialquilo C_{1-3} y cicloalquilo C_{5-8}; y R^{4} se selecciona de grupos como los definidos anteriormente para A; en la que R^{3} puede representar también un grupo formador de un puente con el grupo R^{4}, en la que dicho grupo puente se selecciona de grupos como los definidos anteriormente para A; y X^{-} es un anión monovalente o una enésima parte de un anión n-valente; y en la que el peso molecular promedio en peso del polímero es de 5.000 a 500.000; y
(c) opcionalmente uno o varios otros ingredientes;
en la que, cuando la composición comprende tripolifosfato de sodio como reforzador, dicha composición es particulada y tiene una densidad aparente de al menos 650 g/litro y, cuando la composición comprende zeolita como reforzador, la cantidad de reforzador de zeolita no es superior al 19% en peso de la composición.
2. Una composición según la reivindicación 1, en la que dicha composición no comprende un reforzador de zeolita y la razón molar entre el tensioactivo aniónico y el total de todas las unidades monoméricas catiónicas en el polímero mejorador de la detergencia es superior a 1:1, preferentemente al menos de 2,5:1, preferentemente de 25:1 a 2,5:1, aún con mayor preferencia de 20:1 a 3:1, especialmente de 10:1 a 5:1.
3. Una composición según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que en al menos alguna de las unidades de fórmula (I), A es metileno o carbonilo y R^{4} es metileno o etileno.
4. Una composición según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que en al menos alguna de las unidades monoméricas de fórmula (II), A es metileno, R^{1} y R^{2} son los dos metilo y R^{3} y R^{4} conjuntamente representan -(CH-)-CH_{2}- o variantes estructurales del mismo.
5. Una composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que las unidades monoméricas de fórmula (I) comprenden al menos el 50% de las unidades monoméricas como se definen en la reivindicación 3, preferentemente al menos el 90% y con mayor preferencia al menos el 100%.
6. Una composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el polímero contiene al menos el 40% molar de unidades monoméricas catiónicas.
7. Una composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el peso molecular promedio en peso del polímero es de 50.000 a 150.000.
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8. Una composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que en la fórmula (I), R^{1} es un grupo ramificado seleccionado de grupos alquilo, alquilarilo y alquenilo ramificados, preferentemente con 6 a 24 átomos de carbono en la parte alifática del mismo.
9. Una composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que, en la fórmula (I), Z^{-} se selecciona entre grupos sulfato, sulfonato, carboxilato y fosfonato, opcionalmente unidos a R^{1} por medio de una fracción de (poli)alquilenoxi C_{2-4}.
10. Una composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el tensioactivo aniónico comprende del 0,5% al 30%, preferentemente del 1% al 25%, con mayor preferencia del 2% al 20% en peso de la composición total de tensioactivo aniónico ramificado.
11. Una composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el tensioactivo aniónico comprende del 30% al 100%, preferentemente del 40% al 70% de tensioactivo aniónico ramificado respecto al peso total del tensioactivo aniónico.
12. Una composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende del 0% al 30%, preferentemente del 1% al 25%, con mayor preferencia del 2% al 15% en peso de la composición total de tensioactivo no iónico.
13. Una composición según la reivindicación 12, en la que la razón ponderal entre el tensioactivo aniónico total y el tensioactivo no iónico total es de 5:1 a 1:1, preferentemente de 4:1 a 2:1.
14. Una composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende del 5% al 80%, preferentemente del 10% al 60% en peso de la composición total de reforzador de detergencia.
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