ES2913658T3 - Mecanismo de interacción urea/ácido sólido bajo condiciones de almacenamiento y composiciones sólidas estables en almacenamiento que comprenden urea y ácido - Google Patents

Mecanismo de interacción urea/ácido sólido bajo condiciones de almacenamiento y composiciones sólidas estables en almacenamiento que comprenden urea y ácido Download PDF

Info

Publication number
ES2913658T3
ES2913658T3 ES18718951T ES18718951T ES2913658T3 ES 2913658 T3 ES2913658 T3 ES 2913658T3 ES 18718951 T ES18718951 T ES 18718951T ES 18718951 T ES18718951 T ES 18718951T ES 2913658 T3 ES2913658 T3 ES 2913658T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
acid
solid
urea
weight
composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES18718951T
Other languages
English (en)
Inventor
Derrick Anderson
Victor Man
Paul Christian
Meghan Babcock
Altony Miralles
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ecolab USA Inc
Original Assignee
Ecolab USA Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ecolab USA Inc filed Critical Ecolab USA Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2913658T3 publication Critical patent/ES2913658T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/22—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing ingredients stabilising the active ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/20—Organic compounds containing oxygen
    • C11D3/2075—Carboxylic acids-salts thereof
    • C11D3/2086—Hydroxy carboxylic acids-salts thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/30—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests characterised by the surfactants
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N33/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds
    • A01N33/02—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • A01N33/12—Quaternary ammonium compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N47/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid
    • A01N47/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid the carbon atom having one or more single bonds to nitrogen atoms
    • A01N47/28—Ureas or thioureas containing the groups >N—CO—N< or >N—CS—N<
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02—Anionic compounds
    • C11D1/04—Carboxylic acids or salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02—Anionic compounds
    • C11D1/12—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02—Anionic compounds
    • C11D1/34—Derivatives of acids of phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D11/00—Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents
    • C11D11/0082—Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents one or more of the detergent ingredients being in a liquefied state, e.g. slurry, paste or melt, and the process resulting in solid detergent particles such as granules, powders or beads
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D11/00—Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents
    • C11D11/04—Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents by chemical means, e.g. by sulfonating in the presence of other compounding ingredients followed by neutralising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/04—Water-soluble compounds
    • C11D3/042—Acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/20—Organic compounds containing oxygen
    • C11D3/2075—Carboxylic acids-salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/20—Organic compounds containing oxygen
    • C11D3/2075—Carboxylic acids-salts thereof
    • C11D3/2079—Monocarboxylic acids-salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/20—Organic compounds containing oxygen
    • C11D3/2075—Carboxylic acids-salts thereof
    • C11D3/2082—Polycarboxylic acids-salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/24—Organic compounds containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/26—Organic compounds containing nitrogen
    • C11D3/32—Amides; Substituted amides
    • C11D3/323—Amides; Substituted amides urea or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/26—Organic compounds containing nitrogen
    • C11D3/33—Amino carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/34—Organic compounds containing sulfur
    • C11D3/3409—Alkyl -, alkenyl -, cycloalkyl - or terpene sulfates or sulfonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/34—Organic compounds containing sulfur
    • C11D3/3418—Toluene -, xylene -, cumene -, benzene - or naphthalene sulfonates or sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/34—Organic compounds containing sulfur
    • C11D3/3472—Organic compounds containing sulfur additionally containing -COOH groups or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/34—Organic compounds containing sulfur
    • C11D3/349—Organic compounds containing sulfur additionally containing nitrogen atoms, e.g. nitro, nitroso, amino, imino, nitrilo, nitrile groups containing compounds or their derivatives or thio urea
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/36—Organic compounds containing phosphorus
    • C11D3/361—Phosphonates, phosphinates or phosphonites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/36—Organic compounds containing phosphorus
    • C11D3/362—Phosphates or phosphites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/36—Organic compounds containing phosphorus
    • C11D3/365—Organic compounds containing phosphorus containing carboxyl groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/37—Polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/02—Inorganic compounds
    • C11D7/04—Water-soluble compounds
    • C11D7/08—Acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22—Organic compounds
    • C11D7/26—Organic compounds containing oxygen
    • C11D7/265—Carboxylic acids or salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22—Organic compounds
    • C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
    • C11D7/3272—Urea, guanidine or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D9/00—Compositions of detergents based essentially on soap
    • C11D9/04—Compositions of detergents based essentially on soap containing compounding ingredients other than soaps
    • C11D9/22—Organic compounds, e.g. vitamins
    • C11D9/30—Organic compounds, e.g. vitamins containing nitrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

Una composición sólida estabilizada que comprende: una matriz de solidificación de urea; un ácido; y al menos un componente activo adicional que comprende un tensioactivo, un polímero y/o sólidos adicionales, en donde la urea y el ácido están en un complejo sólido preformado en una relación molar de 1:3 a 3:1, en donde el ácido es ácido cítrico, ácido glutámico, ácido sulfámico, ácido málico, ácido maleico, ácido tartárico, ácido láctico, ácido aspártico, ácido succínico, ácido adípico, ácido hidroxiacético, ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido valérico ácido, ácido caproico, ácido glucónico, ácido itacónico, ácido tricloroacético, ácido benzoico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido glutárico, ácido fumárico y/o ácidos tereftálicos; y una solución de uso tiene un pH entre 2 a 6.

Description

DESCRIPCIÓN
Mecanismo de interacción urea/ácido sólido bajo condiciones de almacenamiento y composiciones sólidas estables en almacenamiento que comprenden urea y ácido
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica prioridad bajo 35 USC § 119 a la solicitud provisional núm. de serie 62/465434, presentada el 1 de marzo de 2017.
Campo de la invención
La invención se refiere a la solidificación de composiciones sólidas estables particularmente útiles para composiciones sólidas de limpieza, enjuague y/o higienizantes. En particular, la invención se refiere a la solidificación de composiciones de urea y ácido adecuadas para superar las limitaciones convencionales asociadas con la formación de un sólido estable utilizando composiciones de urea/ácido.
Antecedentes de la invención
Muchas fórmulas sólidas están limitadas por los activos sólidos disponibles comercialmente y/o en forma sólida estable. Se han realizado varios intentos en el pasado para incluir ácidos líquidos y/o ácidos sólidos en composiciones sólidas; sin embargo, estos han fracasado en gran medida por una variedad de razones que incluyen la estabilidad de las composiciones sólidas y/o los métodos requeridos para la solificación. Además, ha habido intentos de incluir ambos ácidos con urea en composiciones sólidas, junto con componentes activos adicionales (por ejemplo, compuestos de amonio cuaternario) que han sido incapaces de mantener la estabilidad de la composición y/o la eficacia del componente activo incorporado en la misma. Esto resulta en un rendimiento menos conveniente de las composiciones de limpieza sólidas cuando se emplea un ácido.
Otro desafío más en las formulaciones sólidas que emplean un agente de solidificación de urea y un ácido es la cantidad de contenido de agua que queda en la composición solidificada cuando se emplea un ácido líquido. Para ciertos procesos de fabricación y formulaciones, es conveniente tener un bajo contenido de agua en una composición sólida, para la estabilidad dimensional de la composición sólida resultante y, en algunos casos, para permitir el uso de métodos de prensado para la fabricación de la composición sólida. Algunas composiciones sólidas que comprenden urea y un ácido se describen en los documentos US 2015/299627 A1, US 6432906 B1, US 2860106 A y US 2012/108484 A1.
Las diversas formulaciones y procesos sólidos deben combinar ingredientes y producir con éxito un producto sólido estable que pueda empaquetarse, almacenarse, distribuirse y usarse en una variedad de lugares de uso. Este ha sido un defecto de varias composiciones sólidas, que pueden hincharse, agrietarse o desmoronarse después de la solidificación (es decir, donde son dimensionalmente inestables como resultado de inestabilidad cinética y/o termodinámica). Esto puede interferir con el empaque, la dispensación, y el uso. La inestabilidad dimensional de los materiales sólidos puede relacionarse con la naturaleza inestable de varias composiciones de hidratos.
En consecuencia, es un objetivo de la invención reivindicada desarrollar composiciones sólidas, métodos de preparación, y métodos de uso de las mismas para diversas aplicaciones mediate el empleo de urea y un ácido para formar un complejo sólido como matriz de solidificación para una composición sólida.
Es un objetivo de la invención reivindicada proporcionar composiciones detergentes sólidas que presenten una estabilidad dimensional excepcional, que incluye la estabilidad cinética y/o termodinámica.
Es un objetivo de la invención reivindicada que las composiciones sólidas se formulen adicionalmente para limpieza, higienización, enjuague, lavado de vajilla, cuidado de pisos, y otras aplicaciones mediante la formulación del complejo sólido de urea/ácido con componentes activos adicionales, de acuerdo con la reivindicación 1. Es una modalidad de la invención para proporcionar composiciones sólidas estables que comprenden el complejo sólido de urea/ácido con compuestos de amonio cuaternario. Es una modalidad de la invención para proporcionar composiciones sólidas estables que comprenden el complejo sólido de urea/ácido con compuestos de amonio cuaternario y tensioactivos aniónicos. Es una modalidad de la invención para proporcionar composiciones sólidas estables que comprenden el complejo sólido de urea/ácido con tensioactivos no iónicos.
Es una modalidad adicional de la invención para proporcionar composiciones sólidas estables que emplean un método de producción de sólidos prensados.
Otros objetivos, ventajas y características de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente memoria descriptiva tomada conjuntamente con los dibujos adjuntos.
Breve resumen de la invención
Una ventaja de la invención es la matriz de solidificación estable proporcionada por la urea complejada y un ácido. Las composiciones estabilizadas proporcionan composiciones que pueden formularse con activos adicionales adecuados para diversas composiciones de limpieza, enjuague y/o higienización y aplicaciones de uso.
En algunas modalidades de la presente invención, las composiciones, los métodos de producción y los métodos de uso de las mismas proporcionan una composición sólida de limpieza, higienización y/o enjuague que contiene un complejo sólido estable de urea y ácido.
En modalidades adicionales, las composiciones sólidas que contienen un complejo sólido estable de urea y ácido pueden incluir además un compuesto de amonio cuaternario. En aún más modalidades, las composiciones sólidas que contienen un complejo sólido estable de urea y ácido pueden incluir además un compuesto de amonio cuaternario y un tensioactivo aniónico.
En modalidades adicionales, las composiciones sólidas que contienen un complejo sólido estable de urea y ácido pueden incluir además un tensioactivo no iónico.
Los métodos de producción de las diversas composiciones también se incluyen en las modalidades de la invención. Los métodos para emplear las diversas composiciones también se incluyen en las modalidades de la invención. Aunque se describen múltiples modalidades, aún otras modalidades de la presente invención serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada, que muestra y describe las modalidades ilustrativas de la invención. En consecuencia, los dibujos y la descripción detallada deben considerarse de naturaleza ilustrativa y no restrictiva.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra la estabilidad del bloque durante 4 semanas de las formulaciones mediante el uso de varios ejemplos de ácido(s) como relleno ácido con 50 % en peso de BTC, 45 % en peso de relleno ácida, 4,5 % en peso de tensioactivo, y 0,5 % en peso de agua.
La Figura 2 muestra el inflado de los comprimidos mediante el uso de varios ácidos(s) ilustrativos como relleno ácido en una cámara a 40 °C y 90 % de humedad durante 2 semanas.
La Figura 3 muestra el inflado de los bloques mediante el uso varios ácidos(s) ilustrativos como relleno ácido después del remojo en agua durante un período de 1 minuto o durante 20 horas.
La Figura 4 muestra la comparación del inflado de dos comprimidos mediante el uso de BTC/DCS/ISO (50/45/2,5) y BTC/DCS (50/50), respectivamente en una cámara de 40 °C y 90 % de humedad durante 4 semanas.
La Figura 5 muestra el efecto del agua y el método de envoltura (es decir, multi-vac (MV) o envoltura retráctil (Shrink)) sobre el inflado de los comprimidos a dos temperaturas diferentes.
La Figura 6 muestra los espectros de DSC del complejo de urea-ácido cítrico, urea y ácido cítrico, respectivamente.
La Figura 7 muestra la estabilidad de comprimidos mediante el uso de ácido cítrico, complejo de urea-ácido cítrico y una mezcla de urea y ácido cítrico, respectivamente, en una cámara a 40 °C y 90 % de humedad durante 2 semanas.
La Figura 8 muestra la estabilidad de los bloques mediante el uso de DCS/ácido glutámico, ácido málico y complejo de urea-ácido cítrico, respectivamente, después de 1 minuto de remojo a 43,3 °C durante un período de 18 horas.
La Figura 9 muestra la estabilidad de los bloques a 37,8 °C (100 °F) durante ocho semanas, expresada como porcentaje de hinchamiento.
La Figura 10 muestra la estabilidad de los bloques a 50 °C (122 °F) durante ocho semanas, expresada por el porcentaje de hinchamiento.
Se describirán en detalle varias modalidades de la presente invención con referencia a los dibujos, en donde los numerales de referencia similares representan porcións similares a través de las varias vistas. La referencia a varias modalidades no limita el alcance de la invención. Las figuras representadas en la presente descripción no son limitaciones para las diversas modalidades de acuerdo con la invención y se presentan a ilustración ilustrativa de la invención.
Descripción detallada de la invención
Además, debe entenderse que toda la terminología usada en la presente descripción tiene por propósito describir modalidades particulares. Por ejemplo, como se usa en esta descripción y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "una", y "el/la" pueden incluir referentes plurales a menos que el contenido lo indique claramente de cualquier otra manera. Además, todas las unidades, prefijos, y símbolos pueden denotarse en su forma aceptada por el SI.
Los intervalos numéricos mencionados dentro de la memoria descriptiva son inclusivos de los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido. A lo largo de esta descripción, varios aspectos de la presente invención se presentan en un formato de intervalo. Debe entenderse que la descripción en formato de intervalo es solamente para convenienciamente y brevedad y no debe interpretarse como una limitación inflexible en el alcance de la invención. En consecuencia, debe considerarse que la descripción de un intervalo tiene descritos específicamente todos los subintervalos posibles, así como también los valores numéricos individuales dentro de ese intervalo. Por ejemplo, debe considerarse que la descripción de un intervalo tal como de 1 a 6 tiene descritos específicamente subintervalos tales como de 1 a 3, de 1 a 4, de 1 a 5, de 2 a 4, de 2 a 6, de 3 a 6, etc., así como también números individuales dentro de ese intervalo, por ejemplo, 1, 2, 3, 4, 5, y 6. Esto se aplica independientemente de la amplitud del intervalo.
Para que la presente invención pueda entenderse más fácilmente, primero se definen ciertos términos. A menos que se defina de cualquier otra manera, todos los términos técnicos y científicos que se usan en la presente descripción tienen el mismo significado que el entendido comúnmente por un experto en la técnica a la que pertenecen las modalidades de la invención. Muchos métodos y materiales similares, modificados, o equivalentes a los descritos en la presente descripción pueden usarse en la práctica de las modalidades de la presente invención sin experimentación excesiva, los materiales y métodos preferidos se describen en la presente descripción. Al describir y reivindicar las modalidades de la presente invención, se usará la siguiente terminología de acuerdo con las definiciones que se exponen más abajo.
El término "aproximadamente", como se usa en la presente descripción, se refiere a la variación en la cantidad numérica que puede ocurrir, por ejemplo, a través de los procedimientos típicos de medición y manipulación de líquidos usados para hacer concentrados o soluciones de uso en el mundo real; por error accidental en estos procedimientos; a través de diferencias en la fabricación, fuente o pureza de los ingredientes usados para hacer las composiciones o llevar a cabo los métodos; y similares. El término "aproximadamente" abarca además cantidades que difieren debido a diferentes condiciones de equilibrio para una composición que resulta a partir de una mezcla inicial particular. Sea o no modificado por el término "aproximadamente", las reivindicaciones incluyen equivalentes a las cantidades.
Los términos "activos" o "por ciento de activos" o "por ciento en peso de activos" o "concentración de activos" se usan indistintamente en la presente descripción y refieren la concentración de aquellos ingredientes implicados en la limpieza expresada como un porcentaje menos los ingredientes inertes, tales como el agua o las sales.
Como se usa en la presente descripción, el término "alquilo" o "grupos alquilo" se refiere a hidrocarburos saturados que tienen uno o más átomos de carbono, que incluyen grupos alquilo de cadena lineal (por ejemplo, metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, nonilo, decilo, etc.), grupos alquilo cíclicos (o grupos "cicloalquilo" o "alicíclicos" o "carbocíclicos") (por ejemplo, ciclopropilo, ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo, ciclooctilo, etc.), grupos alquilo de cadena ramificada (por ejemplo, isopropilo, terc-butilo, sec-butilo, isobutilo, etc.) y grupos alquilo sustituidos con alquilo (por ejemplo, grupos cicloalquilo sustituidos con alquilo y grupos alquilo sustituidos con cicloalquilo).
A menos que se especifique de cualquier otra manera, el término "alquilo" incluye tanto "alquilos sin sustituir" como "alquilos sustituidos". Como se usa en la presente descripción, el término "alquilos sustituidos" se refiere a grupos alquilo que tienen sustituyentes que reemplazan uno o más hidrógenos en uno o más carbonos de la cadena principal de hidrocarburo. Dichos sustituyentes pueden incluir, por ejemplo, grupos alquenilo, alquinilo, halógeno, hidroxilo, alquilcarboniloxi, arilcarboniloxi, alcoxicarboniloxi, ariloxi, ariloxicarboniloxi, carboxilato, alquilcarbonilo, arilcarbonilo, alcoxicarbonilo, aminocarbonilo, alquilaminocarbonilo, dialquilaminocarbonilo, alquiltiocarbonilo, alcoxilo, fosfato, fosfonato, fosfinato, ciano, amino (que incluye alquil amino, dialquilamino, arilamino, diarilamino, y alquilarilamino), acilamino (que incluye alquilcarbonilamino, arilcarbonilamino, carbamoilo y ureido), imino, sulfhidrilo, alquiltio, ariltio, tiocarboxilato, sulfatos, alquilsulfinilo, sulfonatos, sulfamoilo, sulfonamido, nitro, trifluorometilo, ciano, azido, heterocíclico, alquilarilo, o aromático (que incluye heteroaromático).
Como se usa en la presente descripción, el término "limpieza" se refiere a un método usado para facilitar o ayudar en la eliminación de suciedad, blanqueo, reducción de la población microbiana, y cualquiera de sus combinaciones. Como se usa en la presente descripción, el término "microorganismo" se refiere a cualquier organismo no celular o unicelular (que incluye colonia). Los microorganismos incluyen todos los procariotas. Los microorganismos incluyen bacterias (que incluye cianobacterias), esporas, líquenes, hongos, protozoos, virinos, viroides, virus, fagos, y algunas algas. Como se usa en la presente descripción, el término "microbio" es sinónimo de microorganismo.
Para los fines de esta solicitud de patente, la reducción microbiana exitosa se logra cuando las poblaciones microbianas se reducen en al menos aproximadamente un 50 %, o en una cantidad significativamente mayor a la que se logra mediante un lavado con agua. Las mayores reducciones en la población microbiana proporcionan mayores niveles de protección.
El término "ropa sucia" se refiere a elementos o artículos que se limpian en una lavadora de ropa. En general, la ropa sucia se refiere a cualquier elemento o artículo hecho de o que incluye materiales textiles, telas tejidas, telas no tejidas y tejidos de punto. Los materiales textiles pueden incluir fibras naturales o sintéticas tales como fibras de seda, fibras de lino, fibras de algodón, fibras de poliéster, fibras de poliamida tales como nailon, fibras acrílicas, fibras de acetato y sus mezclas, lo que incluye mezclas de algodón y poliéster. Las fibras pueden ser tratadas o no tratadas. Las fibras tratadas ilustrativas incluyen aquellas tratadas para retardar la llama. Debe entenderse que el término "lino" se usa a menudo para describir ciertos tipos de artículos de lavandería que incluyen sábanas, fundas de almohadas, toallas, mantelería, manteles, trapeadores y uniformes. La invención adicionalmente proporciona una composición y un método para tratar artículos y superficies que no son de lavandería, que incluyen superficies duras tales como platos, vasos, y otros artículos.
Como se usa en la presente descripción, el término "libre de fósforo" o "sustancialmente libre de fósforo" se refiere a una composición, mezcla o ingrediente que no contiene fósforo o un compuesto que contiene fósforo o que no contiene fósforo o que no se ha añadido un compuesto que contiene fósforo. Si estuviera presente fósforo o un compuesto que contiene fósforo por la contaminación de una composición, una mezcla o ingredientes exentos de fósforo, la cantidad de fósforo debería ser menor que el 0,5 % en peso. Con mayor preferencia, la cantidad de fósforo es menor que el 0,1 % en peso y lo con la máxima preferencia la cantidad de fósforo es menor que el 0,01 % en peso.
Como se usa en la presente descripción, el término "polímero" generalmente incluye, pero no se limita a, homopolímeros, copolímeros, tales como, por ejemplo, copolímeros de bloques, de injerto, aleatorios y alternos, terpolímeros y "x"mers superiores, que incluye además sus derivados, combinaciones, y sus mezclas. Además, a menos que se limite específicamente de cualquier otra manera, el término "polímero" incluirá todas las posibles configuraciones isoméricas de la molécula, que incluye, pero no se limita a simetrías isotácticas, sindiotácticas y aleatorias, y sus combinaciones. Además, a menos que se limite específicamente de cualquier otra manera, el término "polímero" incluirá todas las configuraciones geométricas posibles de la molécula.
Como se usa en la presente descripción, el término "higienizantes" se refiere a un agente que reduce el número de contaminantes bacterianos hasta niveles seguros como lo juzgado por los requisitos de salud pública. En una modalidad, los higienizantes para su uso en la presente invención proporcionarán al menos una reducción del 99.999 % (reducción de orden de 5 log). Estas reducciones pueden evaluarse mediante el uso de un procedimiento establecido en el documento “Germicidal and Detergent Sanitizing Action of Disinfectants, Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists”, párrafo 960.09 y secciones aplicables, 15ta edición, 1990 (Directriz de la EPA 91-2). De acuerdo con esta referencia, un higienizantes debe proporcionar una reducción de 99.999 % (reducción de orden de 5 log) dentro de los 30 segundos a temperatura ambiente, 25±2 °C, frente a varios organismos de ensayo. De acuerdo con las modalidades de la invención, un enjuague higienizante proporciona una reducción del 99,999 % (reducción del orden de 5 log) de los organismos deseados (que incluye los contaminantes bacterianos) a una temperatura de uso. La diferenciación de la actividad antimicrobiana "microbiocida" o "microbioestática", las definiciones que describen el grado de eficacia y los protocolos oficiales de laboratorio para medir esta eficacia son consideraciones para comprender la relevancia de los agentes y las composiciones antimicrobianos. Las composiciones antimicrobianas pueden efectuar dos tipos de daños en las células microbianas. El primero es una acción letal e irreversible que resulta en la destrucción o inhabilitación completa de las células microbianas. El segundo tipo de daño celular es reversible, de manera que si el organismo se libera del agente, puede multiplicarse nuevamente. El primero se denomina microbiocida y el último, microbiostático. Un higienizantes y un desinfectante son, por definición, agentes que proporcionan actividad antimicrobiana o microbiocida. Por el contrario, un conservante se describe generalmente como una composición inhibidora o microbiostática
Como se usa en la presente descripción, el término "sustancialmente libre" se refiere a composiciones que carecen por completo del componente, o que tienen una cantidad tan pequeña del componente, que el componente no afecta el rendimiento de la composición. El componente puede estar presente como impureza o como contaminante y debe ser menor que a 0,5 % en peso. En otra modalidad, la cantidad del componente es menor que 0,1 % en peso y en otra modalidad más, la cantidad del componente es menor que 0,01 % en peso.
El término "sustancialmente similar" o su variación se refiere generalmente a un ingrediente sustituto (por ejemplo, ácido líquido sustituido con ácido solidificado) para proporcionar generalmente el mismo grado (o al menos un grado significativamente menor) de la actividad o efecto referido.
El término "tensioactivo" tal como se usa en la presente descripción es un compuesto que contiene un segmento lipófilo y un segmento hidrófilo, que cuando se añaden al agua o a los solventes, reducen la tensión superficial del sistema.
El término "agente umbral" se refiere a un compuesto que inhibe la cristalización de los iones de la dureza del agua de la solución, pero que no necesita formar un complejo específico con el ion de la dureza del agua. Los agentes umbral incluyen, pero no se limitan a, un poliacrilato, un polimetacrilato, un copolímero olefínico/maleico, y similares.
Como se usa en la presente descripción, el término "vajilla", refiere los artículos tales como utensilios para comer y cocinar, platos, y otras superficies duras tales como duchas, lavados, inodoros, bañeras, encimeras, ventanas, espejos, vehículos de transporte, y pisos. Como se usa en la presente descripción, el término "lavado de vajilla", refiere al lavado, limpieza, o enjuague de vajilla. Vajilla también se refiere a artículos de plástico. Los tipos de plásticos que pueden limpiarse con las composiciones de acuerdo con la invención incluyen, pero no se limitan a, los que incluyen polímeros de policarbonato (PC), polímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), y polímeros de polisulfona (PS). Otro plástico ilustrativo que puede limpiarse mediante el uso de los compuestos y composiciones de la invención incluye tereftalato de polietileno (PET).
El término "soluble en agua" se refiere a un compuesto que puede disolverse en agua a una concentración de más del 1 % en peso. Los términos "ligeramente soluble" se refieren a un compuesto que puede disolverse en agua solo a una concentración del 0,1 al 1,0 % en peso. El término "insoluble en agua" se refiere a un compuesto que puede disolverse en agua solo a una concentración menor que 0,1 % en peso.
El término "por ciento en peso", "% en peso," "por ciento en peso", "% por peso", y sus variaciones, como se usa en la presente, se refieren a la concentración de una sustancia como el peso de esa sustancia dividido por el peso total de la composición y multiplicado por 100. Se entiende que, como se usa en la presente descripción, "por ciento", "%", y similares se pretende que sean sinónimos de "por ciento en peso", "% en peso", etc.
Los métodos y composiciones de la presente invención pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en los componentes e ingredientes de la presente invención, así como también otros ingredientes descritos en la presente descripción. Como se usa en la presente descripción, "que consiste esencialmente en" significa que los métodos y las composiciones pueden incluir etapas, componentes o ingredientes adicionales, pero solo si las etapas, los componentes o los ingredientes adicionales no alteran materialmente las características básicas y novedosas de los métodos y las composiciones reivindicados.
Composiciones sólidas estables
De acuerdo con la invención, se proporcionan composiciones sólidas estables que combinan al menos urea y un ácido para formar un complejo sólido. Las composiciones sólidas estables pueden incluir además sustancias activas adicionales sin comprender estabilidad sólida y/o estabilidad de la composición para el rendimiento de las sustancias activas tras la disolución para una solución de uso. Se ha descubierto que las combinaciones de proporciones molares de urea y ácido proporcionan un producto sólido bajo condiciones de almacenamiento convencionales, superando los problemas de estabilidad asociados convencionalmente con los rellenos ácidos para composiciones sólidas.
En un aspecto de la invención, las composiciones sólidas presentan una estabilidad dimensional excepcional, que incluye la estabilidad cinética y/o termodinámica. En un aspecto, las composiciones sólidas son dimensionalmente estables y tienen un exponente de crecimiento de menos de aproximadamente 3 % si se calientan a una temperatura de hasta aproximadamente 37,8 °C (100 °F), hasta aproximadamente 48,9 °C (120 °F), o hasta aproximadamente 48,9 °C (120 °F) durante un período de tiempo prolongado,tal como al menos 30 minutos, o al menos una hora, o incluso hasta dos semanas, hasta cuatro semanas, hasta seis semanas, o hasta ocho semanas, y con una humedad entre aproximadamente 40-65 %.
De forma beneficiosa, las composiciones sólidas exhiben la estabilidad al almacenamiento con o sin empaquetado de las composiciones sólidas. Las composiciones pueden empaquetarse en una variedad de materiales, que incluyen una película soluble en agua, un contenedor de plástico desechable, una bolsa flexible, una envoltura retráctil, multi-vac y similares. En algunas modalidades, una composición sólida formada de acuerdo con los métodos de la presente invención se envasa directamente tras la formación. Es decir, se forma una composición sólida en el envase desde el que se almacenará o distribuirá. En algunas modalidades, el sólido se formará directamente en una película delgada de plástico o en una envoltura retráctil. El sólido puede formarse en un envase adecuado para el almacenamiento y/o dispensación del sólido.
Métodos de fabricación de composiciones sólidas
Las composiciones solidificadas de la invención que comprenden urea y un ácido pueden incluirse en varias composiciones sólidas de limpieza, higienización, enjuague y otras. Por el término "sólida", se entiende que la composición endurecida no fluirá y retendrá sustancialmente su forma bajo tensión o presión moderada o simple gravedad. Las composiciones sólidas adecuadas incluyen, pero no se limitan a, composiciones sólidas granulares y peletizadas, escamas, polvos, gránulo, bolita, comprimido, pastilla, disco, briqueta, ladrillos dosis unitaria, composición de bloque sólido, composiciones de bloque sólido moldeado, composición de bloque sólido extruido, composiciones sólidas prensadas, u otra forma sólida conocida por los expertos en la técnica.
La composición de limpieza sólida resultante puede adoptar formas así como también tamaños. En una modalidad ilustrativa, los materiales en bolitas extruidas formados de la composición sólida que comprende al menos el complejo de urea y ácido tienen un peso de entre aproximadamente 50 gramos y aproximadamente 250 gramos, los sólidos extruidos formados por la compasición tienen un peso de aproximadamente 100 gramos o mayor, y los detergentes sólidos en bloques formados por la composición tienen una masa de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10 kilogramos. Las composiciones sólidas proporcionan una fuente estabilizada de materiales funcionales para proporcionar los activos para las diversas aplicaciones de limpieza, higienización y/o enjuague descritas en la presente descripción.
El grado de dureza de la composición sólida fundida y/o una composición sólida prensada puede variar de la de un producto sólido fusionado que es relativamente denso y duro, por ejemplo, como el hormigón, hasta una consistencia caracterizada por ser una pasta endurecida. Además, el término "sólido" se refiere al estado de la composición de limpieza bajo las condiciones esperadas de almacenamiento y uso de la composición de limpieza sólida. En general, se espera que la composición de limpieza permanezca en forma sólida cuando se expone a temperaturas de hasta aproximadamente 37,8 °C (100 °F), hasta aproximadamente 48,9 °C (120 °F), o hasta aproximadamente 48,9 °C (120 °F) se mantiene la estabilidad física y dimensional. La estabilidad dimensional de la composición sólida se confirma mediante un exponente de crecimiento de menos de aproximadamente 3 %, si se calienta a una temperatura de hasta aproximadamente 37,8 °C (100 °F), hasta aproximadamente 48,9 °C (120 °F) o hasta aproximadamente 48,9 °C (120 °F) durante un período de tiempo prolongado, tal como al menos 30 minutos o al menos una hora, hasta dos semanas, hasta cuatro semanas, hasta seis semanas o hasta ocho semanas, y a una humedad entre aproximadamente 40-65 %.
En general, las diversas composiciones sólidas se elaboran mediante la preforma (o formando primero) de un complejo sólido de urea y un ácido, de acuerdo con la reivindicación 1.
En algunos aspectos, la urea y el ácido pueden combinarse mediante la combinación y la mezcla de los ingredientes sólidos secos de acuerdo con la invención en relaciones apropiadas o aglomerando los materiales en sistemas de aglomeración apropiados. Como se refiere en la presente descripción, la combinación o la mezcla pueden incluir cualquier mecanismo conocido para los expertos en la técnica, que incluye, por ejemplo, un mezclador de cinta. En un aspecto alternativo, el complejo sólido puede formarse proporcionando primero una solución acuosa de urea y ácido. Pueden emplearse varios métodos para la formación del complejo sólido, como comprobará un experto en la técnica para formar un complejo sólido.
La formación del complejo sólido de urea/ácido supera de forma beneficiosa e inesperada las limitaciones de estabilidad de la mayoría de los rellenos ácidos para una composición sólida, como se muestra en los Ejemplos. Sin limitarse a un mecanismo de acción o teoría particular, la preformación del complejo sólido de ácido/urea supera las interacciones intermoleculares desfavorables que pueden ocurrir como un resultado de la interacción de otros activos con el ácido. En una modalidad, como se demuestra de acuerdo con los Ejemplos, el ácido puede reaccionar con un compuesto activo, tal como un compuesto de amonio cuaternario, cuando forma un complejo y se combina adicionalmente con urea. Esto puede observarse por la inestabilidad dimensional de la composición sólida como resultado de la liberación del componente activo (por ejemplo, compuesto de amonio cuaternario) de la urea y la formación de complejos de urea/ácido que en su lugar provocan cambios dimensionales indeseables en el sólido debido a cambios de densidad. Por otra porción, el complejo urea/ácido mantiene un pH óptimo para las composiciones y diversas aplicaciones de uso para limpieza, enjuague y/o higienización, y también permite el uso de tipos más amplios de ácidos independientemente de la solubilidad en agua del ácido. Como se muestra en los Ejemplos, sin el complejo sólido de urea/ácido, sólo los ácidos de baja solubilidad o escasamente solubles funcionarán para formular composiciones que tengan alguna estabilidad; mientras que cuando se emplea el complejo sólido de urea/ácido, la mayoría de los ácidos, que incluye los ácidos de alta solubilidad, baja solubilidad, escasamente solubles y/o insolubles, pueden emplearse para las composiciones de acuerdo con la invención.
En otro aspecto, se muestra que la reactividad de la urea y el ácido bajo condiciones de almacenamiento estresadas se ve afectada tanto por la solubilidad del ácido cuando reacciona con la urea (una base débil) como por el pKa del protón más fuerte del ácido
Composiciones sólidas
Las composiciones sólidas adecuadas producidas por los métodos de aplicación pueden tomar una variedad de formas que incluyen, pero no se limita a, composiciones sólidas granulares y peletizadas, escamas, polvos, gránulo, bolita, comprimido, pastilla, disco, briqueta, ladrillo, dosis unitaria, composición de bloque sólido, composiciones de bloque sólido fundido, composición de bloque sólido extruido, composiciones sólidas prensadas u otra forma sólida conocida por los expertos en la técnica. En un proceso de sólidos prensados, un sólido fluido, tal como los sólidos granulares u otros sólidos en partículas, se combinan bajo presión para formar la composición sólida. En un proceso de sólidos prensados, los sólidos fluidos de las composiciones se colocan en una forma (por ejemplo, un molde o contenedor). El método puede incluir presionar suavemente el sólido fluido en la forma para producir la composición de limpieza sólida. La presión puede aplicarse por una máquina de bloques o una prensa de mesa giratoria, o similar. Puede aplicarse una presión de aproximadamente 6,9 kPa (1 psi) a aproximadamente 20,7 MPa (3000 psi), aproximadamente 6,9 kPa (1 psi) a aproximadamente 13,8 MPa (2000 psi), aproximadamente 6,9 kPa (1 psi) a aproximadamente 6,9 MPa (1000 psi), aproximadamente 6,9 kPa (1 psi) a aproximadamente 3,4 MPa (500 psi), aproximadamente 6,9 kPa (1 psi) a aproximadamente 2,1 MPa (300 psi), aproximadamente 34,5 kPa (5 psi) a aproximadamente 1,4 MPa (200 psi) , o aproximadamente 68,9 kPa (10 psi) a aproximadamente 689,5 kPa (100 psi). En determinadas modalidades, los métodos pueden emplear presiones tan bajas como mayores que o iguales a aproximadamente 6,9 kPa (1 psi), mayores que o iguales a aproximadamente 13,8 kPa (2 psi), mayores que o iguales a aproximadamente 34,5 kPa (5 psi) , o mayor que o igual a aproximadamente 68,9 kPa (10 psi)usados en la presente descripción, los términos "kPa" y "MPa" ("psi" o "libras por pulgada cuadrada") se refieren a la presión real aplicada al sólido fluido que se presiona y no se refiere a la presión manométrica o hidráulica medida en un punto en el aparato que hace el prensado.
Los métodos pueden incluir opcionalmente una etapa de curado para producir las composiciones sólidas. Como se refiere en la presente descripción, una composición no curada que incluye el sólido fluido se comprime para proporcionar suficiente contacto superficial entre las partículas que forman el sólido fluido para que la composición no curada solidifique en una composición sólida estable. Una cantidad suficiente de partículas (por ejemplo, gránulos) en contacto entre sí proporciona la unión de partículas entre sí efectiva para hacer una composición sólida estable. La inclusión de una etapa de curado puede incluir permitir que el sólido prensado se solidifique durante un período de tiempo, tal como unas pocas horas, o aproximadamente 1 día (o más). En aspectos adicionales, los métodos podrían incluir hacer vibrar el sólido fluido en la forma o molde, tal como los métodos descritos en la patente de Estados Unidos núm. 8889048.
El uso de sólidos prensados proporciona numerosos beneficios sobre las composiciones de comprimidos o bloques sólidos convencionales, que pueden requerir alta presión en una prensa de comprimidos, o fundición que requiere la fusión de una composición que consume cantidades significativas de energía, y/o extrusión que requiere equipos costosos y tecnología avanzada. Por otra porción, las composiciones sólidas prensadas conservan su forma bajo condiciones en las que las composiciones pueden almacenarse o manipularse.
En un aspecto, los materiales peletizados pueden formarse por compresión del complejo granulado o aglomerado sólido de urea y ácido en un equipamiento de peletización apropiado para obtener materiales peletilizados de tamaño apropiado. Los materiales de bloque sólido y de bloque sólido fundido pueden hacerse mediante la introducción en un contenedor de previamente endurecido del complejo de urea y ácido o una formulación líquida moldeable del complejo de urea y ácido que se endurece en un bloque sólido dentro de un contenedor. Los contenedores preferidos incluyen contenedores de plástico desechables o contenedores de película soluble en agua. Otro empaque adecuado para la composición incluye bolsas flexibles, paquetes, envoltura retráctil, y película soluble en agua tal como alcohol polivinílico.
En otros aspectos, las composiciones sólidas pueden formarse mediante el uso de un sistema de mezclado continuo o por lotes para mezclar el complejo de urea y ácido. En una modalidad ilustrativa, se usa una extrusora de husillo simple o doble para combinar y mezclar uno o más componentes a alto cizallamiento para formar una mezcla homogénea. En algunas modalidades, la temperatura de procesamiento es igual o inferior a la temperatura de fusión de los componentes. La mezcla procesada puede dispensarse del mezclador por conformación, fundición u otros medios adecuados, con lo cual la composición de limpieza se endurece hasta una forma sólida. La estructura de la matriz puede caracterizarse de acuerdo con su dureza, punto de fusión, distribución de material, estructura cristalina, y otras propiedades similares de acuerdo con métodos conocidos en la técnica. Generalmente, una composición sólida procesada de acuerdo con estos métodos es sustancialmente homogénea con respecto a la distribución de ingredientes (por ejemplo, complejo de urea y ácido) en toda su masa y es dimensionalmente estable.
En un proceso de extrusión, los componentes líquidos y sólidos (por ejemplo, urea y ácido añadidos como componentes líquidos y sólidos) se introducen en el sistema de mezcla final y se mezclan continuamente hasta que los componentes forman una mezcla semisólida sustancialmente homogénea en que los componentes se distribuyen por toda su masa. La mezcla se descarga después del sistema de mezcla en, o a través de, un troquel u otro medio de moldeo. Una vez que se completa el mezclado, el producto se transfiere a un contenedor de empaque donde tiene lugar la solidificación. En una modalidad ilustrativa, la composición formada comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 3 horas. Particularmente, la composición fundida formada comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 2 horas. Más particularmente, la composición fundida formada comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 20 minutos.
En un proceso de fundición, los componentes líquidos y sólidos (por ejemplo, urea y ácido añadidos como componentes líquidos y sólidos) se introducen en el sistema de mezcla final y se mezclan continuamente hasta que los componentes forman una mezcla líquida sustancialmente homogénea en que los componentes se distribuyen en toda su masa. En una modalidad ilustrativa, los componentes se mezclan en el sistema de mezcla durante al menos aproximadamente 60 segundos. Una vez que se completa el mezclado, el producto se transfiere a un contenedor de envasado donde tiene lugar la solidificación. En una modalidad ilustrativa, la composición fundida comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 3 horas. Particularmente, la composición fundida comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 2 horas. Más particularmente, la composición fundida comienza a endurecerse entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 20 minutos.
Modalidades ilustrativas de las composiciones sólidas estables
Los intervalos ilustrativos de las composiciones estables en una composición sólida concentrada de acuerdo con la invención se muestran en las Tablas 1A-1D, cada uno en porcentaje en peso. La Tabla 1A muestra una composición sólida ilustrativa que comprende solo los componentes de solidificación de la urea y el ácido que tiene una relación molar preformada para proporcionar la composición sólida.
Tabla 1a
Figure imgf000009_0001
La Tabla 1B muestra una composición sólida ilustrativa que comprende un complejo de urea/compuesto de amonio cuaternario con el ácido. Como se establece más adelante en la descripción, el compuesto de amonio cuaternario puede aducirse adicionalmente a urea cuando se proporciona en combinación con el complejo sólido de urea/ácido.
Tabla 1b
Figure imgf000009_0002
La Tabla 1C muestra una composición sólida ilustrativa que comprende un complejo de urea/compuesto de amonio cuaternario con el ácido y tensioactivos aniónicos activos adicionales para composiciones sólidas antimicrobianas y/o higienizantes. Como se establece más adelante en la descripción, el compuesto de amonio cuaternario puede aducirse adicionalmente a urea cuando se proporciona en combinación con el complejo sólido de urea/ácido.
Tabla 1c
Figure imgf000009_0003
La Tabla ID muestra una composición sólida ilustrativa que comprende un tensioactivo no iónico activo adicional con la urea y el ácido para composiciones sólidas del abrillantador.
Tabla 1d
Figure imgf000009_0004
Las composiciones sólidas de acuerdo con la invención proporcionan un sólido estable que comprende el complejo sólido preformado en una cantidad de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 99 % en peso de la composición sólida, o de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 95 % en peso de la composición sólida, o de aproximadamente 10 % a aproximadamente 90 % en peso de la composición sólida, o de aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 80 % en peso de la composición sólida, o de aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 70 % en peso, o de aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 90 % en peso de la composición sólida, o de aproximadamente 50 % en peso a aproximadamente 70 % en peso de la composición sólida.
Las composiciones sólidas de acuerdo con la invención proporcionan un sólido estable que comprende el complejo de urea y un ácido, de acuerdo con la reivindicación 1. La relación de urea a ácido en el complejo sólido depende de la relación molar. El complejo sólido de urea y ácido incluye una relación molar de urea a ácido de 1 a 3, a una relación molar de urea a ácido de 3 a 1. En otra modalidad, el complejo sólido de urea y ácido incluye una relación molar de urea a ácido de 1 a aproximadamente 2, a una relación molar de urea a ácido de aproximadamente 2 a 1. En modalidades preferidas, el complejo sólido de urea y ácido incluye una relación molar de aproximadamente 1 a 1 de urea a ácido.
En otros aspectos, la relación de urea a ácido en la composición sólida también depende de la relación molar. En un aspecto, las composiciones sólidas incluyen aproximadamente una relación molar a molar de la urea total al ácido total. En otra modalidad, las composiciones sólidas incluyen desde urea a ácido, hasta una relación molar de urea a ácido de 3 a 1, desde una relación molar de urea a ácido de aproximadamente 2 a 1 desde una relación molar de urea de 1 a aproximadamente 2 al ácido. En modalidades preferidas, las composiciones sólidas incluyen una relación molar de aproximadamente 1 a 1 de urea a ácido.
De acuerdo con la invención, la relación molar de la urea y el ácido proporciona un complejo sólido para formular con varios componentes activos como se describe en la presente descripción de acuerdo con las diversas aplicaciones de uso. Las diversas composiciones sólidas expuestas en las diversas tablas de la Tabla 1 tienen cualquier pH adecuado para las aplicaciones de uso, entre 2 y 6. Las soluciones de uso diluido tienen pH entre 2 a 6. En otros aspectos, las composiciones de la invención tienen un pH entre 2 y aproximadamente 5,5, o entre aproximadamente 3 y aproximadamente 5, o con la máxima preferencia entre aproximadamente 4 y aproximadamente 5. Sin limitar el alcance de la invención, los intervalos numéricos incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
Agente de solidificación de urea
Las composiciones sólidas emplean una matriz de urea y un ácido. La urea es un compuesto orgánico que tiene la fórmula CO(NH2) 2 y puede proporcionarse como partículas de urea que también pueden emplearse como endurecedores en las composiciones detergentes sólidas de acuerdo con la presente invención. La velocidad de solidificación de las composiciones variará, al menos en porción, por factores que incluyen, pero no se limitan a: la cantidad, el tamaño de partícula, y la forma de la urea añadida a la composición. La cantidad y el tamaño de partícula de la urea pueden variaren la formulación para combinarse con componentes activos (el agente de limpieza y otros ingredientes) para formar una mezcla homogénea sin la aplicación de calor desde una fuente externa para fundir la urea y otros ingredientes en un estado fundido. Se prefiere que la cantidad de urea incluida en la composición sólida sea efectiva para proporcionar una dureza deseada y una velocidad de solubilidad deseada de la composición cuando se coloca en un medio acuoso para lograr una velocidad deseada de dispensación del componente activo de la composición sólida durante el uso. En algunas modalidades, las composiciones sólidas incluyen entre aproximadamente 5 % y aproximadamente 95 % en peso de urea, entre aproximadamente 5 % y aproximadamente 90 % en peso de urea, entre aproximadamente 10 % y aproximadamente 70 % en peso de urea, entre aproximadamente 10 % y aproximadamente 60 % en peso de urea, entre aproximadamente 10% y aproximadamente 50 % en peso de urea, y más particularmente entre aproximadamente 10 % y aproximadamente 40 % en peso de urea.
La urea puede estar en la forma de lechos perlados o polvo. La urea perlada está generalmente disponible de fuentes comerciales como una mezcla de tamaños de partículas que varían de aproximadamente 1290-2360 micras (8-15 malla) como, por ejemplo, de Arcadian Sohio Company, Nitrogen Chemicals Division. Una forma perlada de urea se muele preferentemente para reducir el tamaño de partícula a aproximadamente 300 micras (50 mallas U.S.) a aproximadamente 120 micras (125 mallas U.S.), particularmente aproximadamente 149-194 micras (75-100 mallas U.S.), preferentemente mediante el uso de un molino húmedo tal como una extrusora de husillo simple o doble, un mezclador Teledyne, un emulsionante Ross, y similares.
La urea puede estar en forma de gránulos granulados o polvo que se combinan con un componente activo, tal como un compuesto de amonio cuaternario. Un ejemplo comercialmente disponible está disponible bajo el nombre comercial Stepan BTC 2125M, que es un compuesto de amonio cuaternario al 40 % y una mezcla de urea al 60 %. Agentes adicionales de endurecimiento o solidificación
En algunos aspectos, pueden emplearse agentes de solidificación adicionales en combinación con la urea. Los agentes de solidificación también pueden denominarse agentes de endurecimiento. Un agente de endurecimiento adicionales puede incluir un compuesto o sistema de compuestos, orgánicos o inorgánicos, que contribuye significativamente a la solidificación uniforme de la composición sólida. Los agentes de solidificación deben ser capaces de formar una matriz homogénea con el complejo de urea y ácido y/u otros componentes activos de la composición sólida cuando se mezclan y solidifican para proporcionar una disolución uniforme de los activos de la composición sólida durante el uso.
Los agentes de solidificación adicionales pueden ser un agente de endurecimiento orgánico, que incluye por ejemplo: un compuesto de polietilenglicol (PEG), ejemplos adecuados que incluyen polietilenglicoles sólidos de fórmula general H(OCH2CH2)nOH, donde n es mayor que 15, particularmente aproximadamente 30 a aproximadamente 1700, tal como PEG 4000, PEG 1450, y PEG 8000 entre otros. Los agentes de solidificación adicionales pueden ser un agente de endurecimiento inorgánico, que incluye, por ejemplo: sales inorgánicas hidratables, que incluyen, pero no se limitan a, carbonatos, sulfatos y bicarbonatos, que pueden ser una sal de metal alcalino o alcalinotérreo. Las sales adecuadas incluyen litio, sodio, potasio, calcio, magnesio, hierro, estroncio, zinc, manganeso, lantano, titanio, galio, aluminio, cobalto, cobre, molibdeno, renio, rodio, escandio, estaño y zirconio. Las sales metálicas adecuadas incluyen sales de sodio, litio y potasio que incluyen, pero no se limitan a, sulfatos, cloruros, fosfatos, acetatos, nitratos, y carbonatos. Las sales de metales particularmente útiles incluyen sulfatos, cloruros y acetatos de litio, sodio y potasio. Las siguientes patentes describen varias combinaciones de agentes de solidificación, unión y/o endurecimiento que pueden utilizarse en las composiciones sólidas de limpieza de la presente invención. Las patentes de Estados Unidos núms. 7153820; 7094746; 7087569; 7037886; 6831054; 6730653; 6660707; 6653266; 6583094; 6410495; 6258765; 6177392; 6156715; 5858299; 5316688; 5234615; 5198198; 5078301; 4595520; 4680134; RE32763; y RE32818.
En otros aspectos, no se emplean agentes de solidificación adicionales en combinación con la urea.
Ácidos
Las composiciones sólidas emplean una matriz de urea y un ácido. Sin limitarse a un mecanismo de acción, la solubilidad en ácido y la acidez (pKa) son importantes para la formulación del complejo sólido. Como la urea actúa como una base débil, el ácido puede provocar el inflado de una composición sólida a menos que la urea/ácido formen complejos en la composición sólida. Los compuestos ácidos de acuerdo con la invención son ácido cítrico, ácido glutámico, ácido sulfámico, ácido málico, ácido maleico, ácido tartárico, ácido láctico, ácido aspártico, ácido succínico, ácido adípico, ácido hidroxiacético (glicólico), ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido valérico, ácido caproico, ácido glucónico, ácido itacónico, ácido tricloroacético, ácido benzoico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido glutárico, ácido maleico, ácido fumárico, ácidos tereftálicos. También podrían emplearse combinaciones de estos ácidos orgánicos y sus sales. En una modalidad preferida, el ácido comprende uno o más ácidos polipróticos y/o sus sales.
En otras modalidades, pueden emplearse además sales de los ácidos, que incluyen, por ejemplo, citrato monosódico y sal tetrasódica del ácido dicarboximetil glutámico (GLDA).
En algunas modalidades, el ácido puede ser un ácido líquido o sólido.
En algunas modalidades, se emplea más de un ácido para formar más de un complejo sólido con urea.
En algunas modalidades, las composiciones sólidas incluyen entre aproximadamente 5 % y aproximadamente 95 % en peso de ácido, entre aproximadamente 5 % y aproximadamente 90 % en peso de ácido, entre aproximadamente 10 % y aproximadamente 70 % en peso de ácido, entre aproximadamente 10 % y aproximadamente 60 % en peso de ácido, entre aproximadamente 10 % y aproximadamente 50 % en peso de ácido, y más particularmente entre aproximadamente 10 % y aproximadamente 40 % en peso de ácido. Además, todos los intervalos enumerados son inclusivos de los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido. Componente de amonio cuaternario
Las composiciones sólidas formuladas ilustrativo de acuerdo con la invención incluyen al menos un compuesto de amonio cuaternario. Se sabe que ciertos compuestos de amonio cuaternario tienen actividad antimicrobiana. En consecuencia, en la composición de la invención pueden usarse diversos compuestos de amonio cuaternario con actividad antimicrobiana. En un aspecto, el compuesto de amonio cuaternario es un "quat" antimicrobiano. El término "compuesto de amonio cuaternario" o "quat" generalmente se refiere a cualquier composición con la siguiente fórmula:
Figure imgf000011_0001
donde R1-R4 son grupos alquilo que pueden ser iguales o diferentes, sustituidos o no sustituidos, saturados o insaturados, ramificados o no ramificados, y cíclicos o acíclicos y pueden contener enlaces éter, éster, o amida; pueden ser grupos aromáticos o aromáticos sustituidos. En un aspecto, los grupos R1, R2, R3, y R4 tienen cada uno una longitud de la cadena de C20 o menos. X- es un contraión aniónico, El término "contraión aniónico" incluye cualquier ión que pueda formar una sal con amonio cuaternario. Los ejemplos de contraiones adecuados incluyen haluros tales como cloruros y bromuros, propionatos, metosulfatos, sacarinatos, etosulfatos, hidróxidos, acetatos, fosfatos, carbonatos (tales como los disponibles comercialmente como Carboquat H, de Lonza), y nitratos. Preferentemente, el contraión aniónico es cloruro.
En algunas modalidades, los compuestos de amonio cuaternario que tienen cadenas de carbono de menos de 20 se incluyen en las composiciones de la invención. En otras modalidades, los amonios cuaternarios que tienen cadenas de carbono de C6-C18, C12-C18, C12-C16 y C6-C10 se incluyen en las composiciones de la invención. Los ejemplos de compuestos de amonio cuaternario útiles en la presente invención incluyen, pero no se limtan a, cloruro de alquildimetilbencilamonio, cloruro de octildecildimetilamonio, cloruro de dioctildimetilamonio y cloruro de didecildimetilamonio, por nombrar algunos. Puede incluirse un único compuesto de amonio cuaternario o una combinación de más de un compuesto de amonio cuaternario en modalidades de las composiciones sólidas de acuerdo con la invención. Otros ejemplos adicionales de compuestos de amonio cuaternario útiles en la presente invención incluyen, pero no se limitan a, cloruro de bencetonio, cloruro de etilbencil alconio, cloruro de miristil trimetilamonio, cloruro de metil bencetonio, cloruro de cetalconio, bromuro de cetrimonio (CTAB), carnitina, cloruro de dofanio, bromuro de tetraetilamonio (TEAB), bromuro de domifeno, bromuro de benzododecinio, cloruro de benzoxonio, colina, cocamidopropil betaína (CAPB), denatonio, y sus mezclas.
En algunas modalidades en dependencia de la naturaleza del grupo R, el anión, y el número de átomos de nitrógeno cuaternarios presentes, los cuaternarios antimicrobianos pueden clasificarse en una de las siguientes categorías: sales de monoalquiltrimetilamonio; sales de monoalquildimetilbencilamonio; sales de dialquildimetilamonio; sales de amonio heteroaromáticas; sales de amonio cuaternario polisustituidas; sales de bis-amonio cuaternario; y sales poliméricas de amonio cuaternario. Cada categoría será discutida en la presente descripción.
Las sales de monoalquiltrimetilamonio contienen un grupo R que es un grupo alquilo de cadena larga, y los grupos R restantes son grupos alquilo de cadena corta, tal como los grupos metilo o etilo. Algunos ejemplos no limitantes de sales de monoalquiltrimetilamonio incluyen bromuro de cetiltrimetilamonio, comercialmente disponible bajo los nombres comerciales Rhodaquat M242C/29 y Dehyquart A; cloruro de alquiltrimetilamonio, comercialmente disponible como Arquad 16; cloruro de alquilariltrimetilamonio; y bromuro de cetildimetiletilamonio, comercialmente disponible como Ammonyx DME.
Las sales de monoalquildimetilbencilamonio contienen un grupo R que es un grupo alquilo de cadena larga, un segundo grupo R que es un radical bencilo, y los dos grupos R restantes son grupos alquilo de cadena corta, tal como grupos metilo o etilo. Las sales de monoalquildimetilbencilamonio son generalmente compatibles con tensioactivos no iónicos, mejoradores de detergentes, perfumes, y otros ingredientes. Algunos ejemplos no limitativos de sales de monoalquildimetilbencilamonio incluyen cloruros de alquildimetilbencilamonio, comercialmente disponibles como Barquat de Lonza Inc.; y cloruro de bencetonio, comercialmente disponible como Lonzagard, de Lonza Inc. Adicionalmente, las sales de monoalquildimetilbencilamonio pueden sustituirse. Los ejemplos no limitantes de tales sales incluyen cloruro de dodecildimetil-3,4-diclorobencilamonio. Finalmente, existen mezclas de cloruros de alquildimetilbencilo y bencil(etilbencil)amonio sustituidos con alquildimetilo disponibles comercialmente como BTC 2125M de Stepan Company, y Barquat 4250 de Lonza Inc.
Las sales de dialquildimetilamonio contienen dos grupos R que son grupos alquilo de cadena larga, y los grupos R restantes son grupos alquilo de cadena corta, tal como los grupos metilo. Algunos ejemplos no limitativos de sales de dialquildimetilamonio incluyen haluros de didecildimetilamonio, comercialmente disponibles como Bardac 22 de Lonza Inc.; cloruro de didecildimetilamonio comercialmente disponible como Bardac 2250 de Lonza Inc.; cloruro de dioctildimetilamonio, comercialmente disponible como Bardac LF y Bardac LF-80 de Lonza Inc.); y cloruro de octildecildimetilamonio vendido como una mezcla con cloruros de didecil y dioctildimetilamonio, disponible comercialmente como Bardac 2050 y 2080 de Lonza Inc.
Las sales de amonio heteroaromáticas contienen un grupo R que es un grupo alquilo de cadena larga, y los grupos R restantes los proporciona algún sistema aromático. En consecuencia, el nitrógeno cuaternario al que están unidos los grupos R forma porción de un sistema aromático como la piridina, la quinolina, o la isoquinolina. Algunos ejemplos no limitantes de sales de amonio heteroaromáticas incluyen haluro de cetilpiridinio, comercialmente disponible como Sumquat 6060/CPC de Zeeland Chemical Inc.; 1-[3-cloroalquil]-3,5,7-triaza-1-azoniaadamantano, comercialmente disponible como Dowicil 200 de The Dow Chemical Company; y bromuro de alquilisoquinolinio.
Las sales de amonio cuaternario polisustituidas son una sal de monoalquiltrimetilamonio, sal de monoalquildimetilbencilamonio, sal de dialquildimetilamonio o sal de amonio heteroaromático en donde la porción de anión de la molécula es un ión orgánico grande de alto peso molecular (MW). Algunos ejemplos no limitativos de sales de amonio cuaternario polisustituidas incluyen sacarinato de alquildimetilbencilamonio y ciclohexilsulfamato de dimetiletilbencilamonio.
Las sales de amonio bis-cuaternario contienen dos fracciones de amonio cuaternario simétricas que tienen la fórmula general:
Figure imgf000013_0001
Donde los grupos R pueden ser alquilo de cadena larga o corta, un radical bencilo o proporcionado por un sistema aromático. Z es una cadena de carbono-hidrógeno unida a cada nitrógeno cuaternario. Algunos ejemplos no limitativos de sales de bis-amonio cuaternario incluyen 1,10-bis(cloruro de 2-metil-4-aminoquinolinio)-decano; y 1,6-bis[1-metil-3-(2,2,6-trimetil ciclohexil)-propildimetilamonio cloruro]hexano o cloruro de triclobisonio.
En un aspecto, el compuesto de amonio cuaternario es un grupo R alquilo de cadena media a larga, tal como de 8 carbonos a aproximadamente 20 carbonos, de 8 carbonos a aproximadamente 18 carbonos, de aproximadamente 10 a aproximadamente 18 carbonos y de aproximadamente 12 a aproximadamente 16 carbonos, y que proporciona un buen agente antimicrobiano soluble.
En un aspecto, el compuesto de amonio cuaternario es un compuesto de amonio cuaternario de cadena dialquilo corta que tiene un grupo R, tal como de 2 carbonos a aproximadamente 12 carbonos, de 3 carbonos a aproximadamente 12 carbonos, o de 6 carbonos a aproximadamente 12 carbonos.
En un aspecto preferido, el compuesto de amonio cuaternario es un cloruro de alquilbencilamonio, un cloruro de dialquilbencilamonio, una mezcla de cloruro de alquilbencilamonio, y cloruro de dialquilbencilamonio, cloruro de didecildimetilamonio, cloruro de dioctildimetilamonio, una mezcla de cloruro de didecildimetilamonio, cloruro de dioctildimetilamonio, o sus mezclas. En una modalidad preferida, el compuesto de amonio cuaternario usado en las composiciones antimicrobianas de la invención comprende una mezcla de amonio cuaternario de dialquilo y amonio cuaternario de bencilo de alquilo.
En un aspecto, al menos uno de R1-R4 está alcoxilado, preferentemente etoxilado y/o propoxilado, que incluye una cadena de polioxialquileno de las siguientes fórmulas:
Figure imgf000013_0002
En donde n es un número entero hasta 50, de 10-50, de 20-50, de 30-50, o de 35-45. Donde a es un número entero de 5 a 100 o de 1 a 60 y b es un número entero de 1 a 50 o de 0 a 30 y a más b es de 1 a 60 y a>b o una relación de a/b ser de al menos 2 o 4 o 5.
En un aspecto, al menos uno de R1-R4 está alcoxilado, que incluye una cadena de polioxialquileno de las siguientes fórmulas:
Figure imgf000013_0003
En donde m es de 0 a 30, n es de 1 a 60, y m más n es de 1 a 60, y n > m. En un aspecto, un compuesto de amonio cuaternario propoxilado de acuerdo con la fórmula anterior donde R1, R2 y R3 son independientemente grupos alquilo inferior (grupos alquilo C1 -C4), R4 puede ser una cadena de polioxialquileno y X- comprende un anión. La descripción adicional de quats no poliméricos propoxilados adecuados para la presente descripción se establece en la patente de Estados Unidos núms. 6878681 y 7951245. Un ejemplo de un cuaternario no polimérico propoxilado comercialmente disponible es Variquat CC42 NS (cloruro de polioxipropilenmetildietilamonio) que tiene la fórmula (C3H6O)n(C7H1sNO)Cl. En un aspecto, el Variquat CC42 (cloruro de polioxipropilenmetildietilamonio) tiene una longitud de la cadena promedio (n) de aproximadamente 20-50, promedio de aproximadamente 30.
En un aspecto de la invención, el compuesto de amonio cuaternario propoxilado tiene un peso molecular total de óxido de propileno de al menos aproximadamente 60 %.
El término "contraión aniónico" incluye cualquier ión que pueda formar una sal con amonio cuaternario. Los ejemplos de contraiones adecuados incluyen haluros tales como cloruros y bromuros, propionatos, metosulfatos, sacarinatos, etosulfatos, hidróxidos, acetatos, fosfatos, y nitratos. Preferentemente, el contraión aniónico es cloruro.
En algunas modalidades, el compuesto de amonio cuaternario está libre de silano. En modalidades preferidas, la composición antimicrobiana se proporciona que incluyen un compuesto de amonio cuaternario libre de silano que tiene una longitud de la cadena C20 o menos.
En una modalidad preferida, el compuesto de amonio cuaternario puede seleccionarse en base a su consideración o clasificación como aditivo alimentario. Por ejemplo, el compuesto de amonio cuaternario puede incluir cloruro de benzalconio y, por lo tanto, es adecuado para usar en un enjuague higienizante para contacto con productos alimenticios.
En determinadas modalidades, se proporciona una cantidad eficaz del compuesto de amonio cuaternario en combinación con el tensioactivo aniónico para proporcionar una eficacia higienizante y antimicrobiana sinérgica frente a un amplio espectro de microbios, que incluye microbios gram negativos tal como E. coli. Las concentraciones adecuadas del compuesto de amonio cuaternario en tal solución de uso incluyen al menos aproximadamente 10 ppm, al menos aproximadamente 50 ppm, o al menos aproximadamente 100 ppm, o al menos aproximadamente 150 ppm, o al menos aproximadamente 200 ppm, o al menos aproximadamente 250 ppm, o al menos aproximadamente 300 ppm, o de aproximadamente 100-500 ppm, o de aproximadamente 100-300 ppm, o cualquier itervalo en el mismo. En algunos aspectos, las composiciones microbianas activadas de acuerdo con la invención proporcionan eficacia contra bacterias gram negativas en concentraciones por debajo del requisito convencional de más de 150 ppm de compuestos de amonio cuaternario para cualquier eficacia antimicrobiana, y proporcionan eficacia en concentraciones más abajo de 150 ppm, o más abajo de 100 ppm de acuerdo con la sinergia en combinación con los tensioactivos aniónicos y/o ácidos. De manera beneficiosa, los bajos activos del compuesto de amonio cuaternario son el resultado de la sinergia con el tensioactivo aniónico. Todos los intervalos enumerados son inclusivos de los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
En algunas modalidades, las composiciones sólidas que incluyen una combinación del compuesto de amonio cuaternario y el tensioactivo aniónico se proporcionan aproximadamente en una relación molar a molar. En otros aspectos, las composiciones incluyen una relación molar de hasta aproximadamente 10 a aproximadamente 1 de compuesto de amonio cuaternario y tensioactivo aniónico. En otra modalidad, las composiciones de enjuague higienizante se proporcionan con una relación molar de tensioactivo aniónico a amonio cuaternario de aproximadamente 1 mol de tensioactivo aniónico a aproximadamente 1 mol de compuesto de amonio cuaternario. En otra modalidad, la composición se proporciona con una relación molar de tensioactivo aniónico a compuesto de amonio cuaternario de aproximadamente 1 mol de tensioactivo aniónico a aproximadamente 4 moles de compuesto de amonio cuaternario. En otra modalidad, la composición antimicrobiana se proporciona con una relación molar de tensioactivo aniónico a compuesto de amonio cuaternario de aproximadamente 1,5 moles de tensioactivo aniónico a aproximadamente 1 mol de compuesto de amonio cuaternario. En otra modalidad, la composición antimicrobiana se proporciona con una relación molar de tensioactivo aniónico a compuesto de amonio cuaternario de aproximadamente 1 mol de tensioactivo aniónico a aproximadamente 10 moles de compuesto de amonio cuaternario. En otra modalidad, la composición antimicrobiana se proporciona con una relación molar de tensioactivo aniónico a compuesto de amonio cuaternario de aproximadamente 2 moles de tensioactivo aniónico a aproximadamente 1 mol de compuesto de amonio cuaternario.
De acuerdo con modalidades de la invención, el compuesto de amonio cuaternario puede proporcionarse en una composición concentrada en una cantidad entre aproximadamente 0,001 % en peso - 75 % en peso, de aproximadamente 0,1 % en peso - 75 % en peso, de aproximadamente 0,01 % en peso - 75 % en peso, de aproximadamente 1 % en peso - 75 % en peso, de aproximadamente 1 % en peso - 50 % en peso, de aproximadamente 1 % en peso - 30 % en peso, de aproximadamente 5 % en peso - 30 % en peso. Además, sin estar limitados de acuerdo con la invención, todos los intervalos enumerados incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
Tensioactivos Aniónicos
Las composiciones sólidas formuladas ilustrativas de acuerdo con la invención pueden incluir al menos un tensioactivo aniónico. Los tensioactivos aniónicos se clasifican como aniónicos porque la carga en la sección hidrófoba es negativa; o porque la sección hidrófoba de la molécula no tiene carga a menos que el pH se eleve hasta la neutralidad o más (por ejemplo, ácidos carboxílicos). El carboxilato, sulfonato, sulfato y fosfato son los grupos solubilizantes polares (hidrófilos) que se encuentran en los tensioactivos aniónicos.
En un aspecto, el tensioactivo aniónico es lineal o ramificado. En un aspecto, el tensioactivo aniónico lineal o ramificado es un tensioactivo de cadena media que tiene una longitud de la cadena de 6-20 carbonos, o una longitud de la cadena de 6-18 carbonos, preferentemente una longitud de la cadena de 6-12 carbonos, y con mayor preferencia una longitud de la cadena de 6-10 carbonos. En un aspecto, el tensioactivo aniónico de cadena media, lineal o ramificado, está alcoxilado. En un aspecto, el tensioactivo aniónico lineal o ramificado es un tensioactivo de cadena media alcoxilado que tiene una longitud de la cadena de 6-18 carbonos, preferentemente una longitud de la cadena de 6-13 carbonos, y con mayor preferencia de 6-10 carbonos. En un aspecto, el tensioactivo aniónico es un carboxilato. En un aspecto alternativo, el tensioactivo aniónico es un aniónico de ácido débil, tal como un éster de fosfato. En otro aspecto alternativo más, el tensioactivo aniónico es un sulfonato y/o sulfato. En aún más aspecto adicional, el tensioactivo aniónico usado en combinación con el amonio cuaternario está alcoxilado o no alcoxilado y puede ser un carboxilato de cadena primaria lineal o de cadena ramificada.
En un aspecto, el tensioactivo aniónico adecuado para su uso en las presentes composiciones para activar la sinergia y la actividad superficial mejorada del compuesto de amonio cuaternario incluye carboxilatos. Los tensioactivos aniónicos de carboxilato adecuados para su uso en las presentes composiciones incluyen ácidos carboxílicos (y sales), tales como ácidos alcanoicos (y alcanoatos), ácidos carboxílicos de éster (por ejemplo, alquil succinatos), ácidos carboxílicos de éter, ácidos grasos sulfonados, tales como ácido oleico sulfonado, y similares. Los ácidos carboxílicos adecuados incluyen, por ejemplo, ácido decanoico, ácido octanoico, nonanoico, ácido etilhexílico, y ácido isononaniónico. Tales carboxilatos incluyen alquil etoxi carboxilatos, alquil ariletoxicarboxilatos, tensioactivos de alquilpolietoxi policarboxilato y jabones (por ejemplo, alquilcarboxilos). Los carboxilatos secundarios útiles en las presentes composiciones incluyen aquellos que contienen una unidad de carboxilo conectada a un carbono secundario. El carbono secundario puede estar en una estructura de anillo, por ejemplo, como en el ácido p-octil benzoico, o como en los ciclohexil carboxilatos sustituidos con alquilo. Los tensioactivos carboxilatos secundarios típicamente no contienen uniones éter, ni uniones éster ni grupos hidroxilo. Además, típicamente carecen de átomos de nitrógeno en el grupo de la cabeza (porción anfifílica). Los tensioactivos secundarios del jabón adecuados contienen típicamente en total 11-13 átomos de carbono, aunque pueden estar presentes más átomos de carbono (por ejemplo, hasta 16). Los carboxilatos adecuados también incluyen acilaminoácidos (y sales), tal como acilglutamatos, péptidos de acilo, sarcosinatos (por ejemplo, sarcosinatos de N-acilo), tauratos (por ejemplo, tauratos de N-acilo y amidas de ácidos grasos de metil taurida), y similares.
Los tensioactivos aniónicos adecuados incluyen alquil o alquilaril etoxi carboxilatos de la siguiente fórmula R - O -(CH2CH2O)n(CH2)m - CO2X en que R es un grupo alquilo C8 a C22 o
Figure imgf000015_0001
en que R1 es un grupo alquilo C4-C16; n es un número entero de 1-20; m es un número entero de 1-3; y X es un contraión, tal como hidrógeno, sodio, potasio, litio, amonio, o una sal de amina tal como monoetanolamina, dietanolamina o trietanolamina. En algunas modalidades, n es un número entero de 4 a 10 y m es 1. En algunas modalidades, R es un grupo alquilo C8-C16. En algunas modalidades, R es un grupo alquilo C12-C14, n es 4, y m es 1.
Tales alquil y alquilariletoxicarboxilatos están disponibles comercialmente. Estos etoxi carboxilatos están típicamente disponibles como las formas ácidas, que pueden convertirse fácilmente en la forma aniónica o salina.
En un aspecto, el tensioactivo aniónico en base a carboxilato proporciona una actividad antimicrobiana mejorada. Los ejemplos de tensioactivos aniónicos de activación preferidos incluyen carboxilatos que tienen una cadena de carbono de C6-C10. Los ejemplos de tensioactivos de carboxilato aniónico incluyen ácidos orgánicos tales como ácido hexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, y ácido decanoico. Los ejemplos de ácidos orgánicos de cadena ramificada incluyen carboxilato de etilhexilo y carboxilato de tridecilo. Los ejemplos de tensioactivos disponibles comercialmente incluyen Marlowet 4539 (ácido carboxílico de éter polietilenglicol de alcohol C9 comercializado por Sasol), Emulsogen CNO (ácido carboxílico de éter polietilenglicol de 8 moles de alcohol C8 comercializado por Clariant), y Emulsogen DTC (ácido carboxílico de éter de 7 moles de ácido carboxílico polietilenglicol de alcohol C13 comercializado por Sasol), y otros.
En un aspecto, los tensioactivos aniónicos adecuados para su uso en las presentes composiciones para activar la sinergia microbiana y mejorar la actividad superficial (medida por una reducción en la tensión superficial dinámica) del compuesto de amonio cuaternario incluyen además ésteres de fosfato.
En un aspecto, los tensioactivos aniónicos adecuados para su uso en las presentes composiciones incluyen sulfonatos y/o sulfatos. Los tensioactivos de sulfatos aniónicos adecuados para su uso en las presentes composiciones incluyen los sulfatos de alquiléter, sulfatos de alquilo, los sulfatos de alquilo primario y secundario lineal y ramificado, etoxisulfatos de alquilo, sulfatos grasos de oleil glicerol, sulfatos de éter óxido de etileno de alquilfenol, los sulfatos de C5-C17 acil-N—(alquil C1-C4) y —N—(hidroxialquil C1-C2) glucamina, y los sulfatos de alquilpolisacáridos tales como los sulfatos de alquilpoliglucósido, y similares. También se incluyen los sulfatos de alquilo, sulfatos de alquil poli(etileneoxi) éter y sulfatos de poli(etileneoxi) aromáticos tal como los sulfatos o productos de condensación de óxido de etileno y nonil fenol (que generalmente tienen de 1 a 6 grupos oxietileno por molécula). Los tensioactivos aniónicos de sulfonato adecuados para su uso en las presentes composiciones también incluyen alquil sulfonatos, los alquil sulfonatos primarios y secundarios lineales y ramificados, y los sulfonatos aromáticos con o sin sustituyentes.
En un aspecto, los tensioactivos aniónicos sulfatados y sulfonados proporcionan una actividad superficial reducida o inactivada del compuesto de amonio cuaternario. Los tensioactivos aniónicos sulfatados y sulfonados que tienen un enlace iónico más fuerte sirven para desactivar la eficacia antimicrobiana de los compuestos de amonio cuaternario, mientras que los tensioactivos aniónicos con enlaces iónicos más débiles sirven para mejorar o activar la eficacia antimicrobiana de los compuestos de amonio cuaternario. Los ejemplos de tensioactivos aniónicos sulfonados o de sulfato disponibles comercialmente incluyen X-AES (C12-14-(PO)16-(EO)2-sulfato comercializado por Huntsman Chemical), SLS (lauril sulfato de sodio), SLES (lauril éter sulfato de sodio), LAS (sulfonato de bencilo de alquilo lineal), y AOS (sulfonato de alfa olefina).
Como se describió en la presente descripción de acuerdo con la invención, la capacidad de una combinación de un compuesto de amonio cuaternario y un tensioactivo aniónico para mejorar o desactivar la eficacia antimicrobiana puede predecirse en base a su actividad superficial. Es decir, si una combinación es muy activa en la superficie en comparación con otra combinación (lo que indica que el compuesto de amonio cuaternario es soluble en agua y, por lo tanto, está disponible para la actividad superficial y la acción antimicrobiana), la combinación que tenga la actividad superficial más alta mejora la eficacia antimicrobiana del compuesto de amonio cuaternario. amonio. Por el contrario, si una combinación tiene una actividad superficial más baja en comparación con otra combinación, la combinación que tiene una actividad superficial baja neutraliza o desactiva la eficacia antimicrobiana del amonio cuaternario.
En un aspecto de la invención, la eficacia antimicrobiana de una composición puede aumentarse o disminuirse en dependencia del tensioactivo aniónico empleado. En consecuencia, se proporciona un método para modular la actividad antimicrobiana de un compuesto de amonio cuaternario.
Los ejemplos de tensioactivos de carboxilato aniónico adecuados para su uso en las diversas composiciones incluyen ácidos orgánicos tales como ácido hexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, y ácido decanoico. Los ejemplos de ácidos orgánicos de cadena ramificada adecuados para su uso en las composiciones incluyen carboxilato de etilhexilo, carboxilato de isononanoico, y carboxilato de tridecilo. Los ejemplos de tensioactivos disponibles comercialmente adecuados para su uso en las composiciones de enjuague higienizantes 2 en 1 incluyen ácidos orgánicos tales como ácido hexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, Colatrope INC, ácido isononaniónico, Marlowet 4539 (alcohol C9 ácido polietilenglicol éter carboxílico comercializado por Sasol), Emulsogen CNO (alcohol C8, 8 moles de ácido polietilenglicol éter carboxílico comercializado por Clariant) y Emulsogen DTC (alcohol C13, 7 moles de ácido polietilenglicol éter carboxílico comercializado por Clariant). Se descubre además que los ésteres de fosfato sirven para potenciar la actividad antimicrobiana de un compuesto de amonio cuaternario y, por lo tanto, son adecuados para su uso en las composiciones.
También pueden emplearse polímeros aniónicos y/o quelantes en las composiciones sólidas. La descripción ilustrativa se establece en la solicitud de Estados Unidos con núm. de serie 15/444587 titulado Interaction between Antimicrobial Quaternary Ammonium Compounds and Anionic Surfactants.
Se proporciona una cantidad efectiva del tensioactivo aniónico en combinación con el compuesto de amonio cuaternario para proporcionar una eficacia antimicrobiana y/o higienizante sinérgica. Las concentraciones adecuadas del tensioactivo aniónico en una solución de uso incluyen entre aproximadamente 1 ppm y aproximadamente 5000 ppm, aproximadamente 15 ppm y aproximadamente 2500 ppm, aproximadamente 1 ppm y aproximadamente 1000 ppm, aproximadamente 1 ppm y aproximadamente 100 ppm, aproximadamente 1 ppm y aproximadamente 50 ppm, o aproximadamente 1 ppm y aproximadamente 25 ppm. Todos los intervalos enumerados son inclusivos de los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
De acuerdo con algunas modalidades, el tensioactivo aniónico puede proporcionarse en una composición concentrada en una cantidad entre aproximadamente 0,0001 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, de aproximadamente 0,001 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, de aproximadamente 0,01 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso, de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso, de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 20 % en peso, o de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 20 % en peso. Además, todos los intervalos enumerados son inclusivos de los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido. Como un experto en la técnica se dará cuenta de la descripción de la presente invención, las concentraciones para el tensioactivo aniónico y/o el ácido en combinación con el compuesto de amonio cuaternario variarán en dependencia de, por ejemplo, el tipo de tensioactivo aniónico (por ejemplo, seleccionado para la activación frente a la inactivación), concentración de compuestos de amonio cuaternario (relación molar) y los componentes adicionales en la solución de la composición.
Tensioactivos no iónicos
Las composiciones sólidas formuladas ilustrativas de acuerdo con la invención pueden incluir al menos un tensioactivo no iónico. Los tensioactivos no iónicos útiles se caracterizan generalmente por la presencia de un grupo hidrófobo orgánico y un grupo hidrófilo orgánico y se producen típicamente por la condensación de un compuesto hidrofóbico orgánico alifático, alquil aromático o polioxialquileno con una fracción de óxido alcalino hidrófilco que en la práctica común es el óxido de etileno, o su producto de polihidratación, por ejemplo polietilenglicol. Prácticamente cualquier compuesto hidrófobo que tiene un grupo hidroxilo, carboxilo, amino, o amido con un átomo de hidrógeno reactivo puede condensarse con óxido de etileno, o sus aductos de polihidratación, o sus mezclas con alcoxilenos tales como el óxido de propileno para formar un agente tensioactivo no iónico. La longitud de la fracción de polioxialquileno hidrófilo que se condensa con cualquier compuesto hidrófobo particular puede ajustarse fácilmente para producir un compuesto dispersable en agua o soluble en agua que tiene el grado deseado de balance entre las propiedades hidrófilas e hidrófobas.
1. Los tensioactivos no iónicos útiles incluyen compuestos poliméricos en bloque de polioxipropilenopolioxietileno a base de propilenglicol, etilenglicol, glicerol, trimetilolpropano, y etilendiamina como el compuesto de hidrógeno reactivo iniciador. Los ejemplos de compuestos poliméricos hechos a partir de una propoxilación y etoxilación secuenciales del iniciador están disponibles comercialmente bajo los nombres comerciales Pluronic® y Tetronic® fabricados por BASF Corp. Los compuestos Pluronic® son compuestos difuncionales (dos hidrógenos reactivos) formados por condensación de óxido de etileno con una base hidrófoba formada por la adición de óxido de propileno a los dos grupos hidroxilo del propilenglicol. Esta porción hidrófila de la molécula pesa de aproximadamente 1000 a aproximadamente 4000. Luego se añade óxido de etileno intercalando el hidrófobo entre grupos hidrófilos, controlado mediante la longitud para constituir de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 80 % en peso de la molécula final. Los compuestos Tetronic® son copolímeros de bloque tetrafuncionales derivados de la adición secuencial del óxido de propileno y el óxido de etileno a la etilendiamina. El peso molecular del hidrotipo de óxido de propileno varía de aproximadamente 500 a aproximadamente 7000; y, el hidrófilo, óxido de etileno, se añade para constituir de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 80 % en peso de la molécula.
2. Pueden usarse los productos de condensación de un mol de alquilfenol en donde la cadena de alquilo, de configuración de cadena lineal o cadena ramificada, o de constituyente alquilo simple o doble, contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 átomos de carbono con aproximadamente 3 a aproximadamente 50 moles de óxido de etileno. El grupo alquilo puede, por ejemplo, estar representado por diisobutileno, di-amilo, propileno polimerizado, iso-octilo, nonilo, y di-nonilo. Estos tensioactivos pueden ser condensados de óxido de polietileno, polipropileno y polibutileno de alquilfenoles. Los ejemplos de compuestos comerciales de esta química están disponibles en el mercado bajo los nombres comerciales Igepal® fabricados por Rhodia y Triton® fabricados por Dow Chemical Company.
3. Pueden usarse los productos de condensación de un mol de un alcohol de cadena lineal o ramificada, saturado o insaturado, que tiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono con aproximadamente 3 a aproximadamente 50 moles de óxido de etileno. La fracción de alcohol puede consistir en mezclas de alcoholes en el intervalo de carbonos descrito anteriormente o puede consistir en un alcohol que tiene un número específico de átomos de carbono dentro de este intervalo. Los ejemplos de tensioactivos comerciales similares están disponibles bajo los nombres comerciales Neodol® fabricado por Shell Chemical Co. y Alfonic® fabricado por Sasol North America Inc.
4. Pueden usarse los productos de condensación de un mol de ácido carboxílico de cadena lineal o ramificada, saturado o insaturado, que tienen de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 átomos de carbono con de aproximadamente 6 a aproximadamente 50 moles de óxido de etileno. La fracción ácido puede consistir en mezclas de ácidos en el intervalo de átomos de carbono definido anteriormente o puede consistir en un ácido que tiene un número específico de átomos de carbono dentro del intervalo.
Además de los ácidos carboxílicos etoxilados, comúnmente llamados ésteres de polietilenglicol, otros ésteres de ácido alcanoico formados por reacción con glicéridos, glicerina y alcoholes polihídricos (sacárido o sorbitán/sorbitol) tienen aplicación en esta invención para las modalidades especializadas, particularmente aplicaciones indirectas de aditivos alimentarios. Todas estas fracciones de éster tienen uno o más sitios de hidrógeno reactivos en su molécula que pueden someterse a una acilación adicional o a la adición de óxido de etileno (alcóxido) para controlar la hidrofilicidad de estas sustancias. Debe tenerse cuidado cuando se añaden estos ésteres grasos o carbohidratos acilados a las composiciones de la presente invención que contienen enzimas amilasa y/o lipasa debido a la incompatibilidad potencial.
Los ejemplos de tensioactivos no iónicos de baja espumosidad incluyen:
5. Los compuestos a partir de (1) que se modifican, esencialmente se invierten, mediante la adición del óxido de etileno al etilenglicol para proporcionar un hidrófilo de peso molecular designado y luego la adición del óxido de propileno para obtener bloques hidrófobos en el exterior (extremos) de la molécula. La porción hidrófoba de la molécula pesa de aproximadamente 1000 a aproximadamente 3100, que incluye el hidrófilo central del 10 % en peso a aproximadamente 80 % en peso de la molécula final. Estos Pluronics® inversos los fabrica BASF Corporation bajo el nombre comercial de tensioactivos Pluronic® R. Igualmente, los tensioactivos Tetronic®R son producidos por BASF Corporation mediante la adición secuencial de óxido de etileno y óxido de propileno a etilendiamina. La porción hidrófoba de la molécula pesa de aproximadamente 2100 a aproximadamente 6700, que incluye el hidrófilo central del 10 % en peso al 80 % en peso de la molécula final.
6. Los compuestos de los grupos (1), (2), (3) y (4) que se modifican mediante el "bloqueo" o "bloqueando el extremo" el grupo o grupos hidroxi terminales (de fracciones multifuncionales) para reducir la formación de espuma mediante la reacción con una molécula hidrófoba pequeña tal como óxido de propileno, óxido de butileno, cloruro de bencilo; y ácidos grasos de cadena corta, alcoholes o haluros de alquilo que contienen de 1 a aproximadamente 5 átomos de carbono; y sus mezclas. También se incluyen reactivos, tales como el cloruro de tionilo, que convierten los grupos hidroxi terminales en un grupo cloruro. Tales modificaciones en el grupo hidroxilo terminal pueden conducir a compuestos no iónicos completamente en bloque, bloquehetérico, hetérico-bloque o totalmente hetérico.
Los ejemplos adicionales de los compuestos no iónicos efectivos de baja espumosidad incluyen:
7. Los alquilfenoxipolietoxialcanoles de la patente de Estados Unidos núm. 2903486, expedida el 8 de septiembre de 1959 a Brown y otros y representados por la fórmula
Figure imgf000018_0001
en que R es un grupo alquilo de 8 a 9 átomos de carbono, A es una cadena de alquileno de 3 a 4 átomos de carbono, n es un número entero de 7 a 16, y m es un número entero de 1 a 10.
Los condensados de polialquilenglicol de la patente de Estados Unidos núm. 3048548, expedida el 7 de agosto de 1962 a Martin y otros que tienen las cadenas de oxietileno hidrófilas y las cadenas de oxipropileno hidrófobas alternas donde el peso de las cadenas hidrófobas terminales, el peso de la unidad hidrófoba media y el peso de las unidades hidrófilas de unión representan cada uno aproximadamente un tercio del condensado.
Los tensioactivos no iónicos antiespumantes descritos en la patente de Estados Unidos núm. 3382178, expedida el 7 de mayo de 1968 a Lissant y otros, que tienen la fórmula general Z[(OR)nOH]z en donde Z es un material alcoxilable, R es un radical derivado de un óxido alcalino que puede ser etileno y propileno y n es un número entero, por ejemplo, de 10 a 2000 o más y z es un número entero determinado por el número de grupos reactivos oxialquilables.
Los compuestos de polioxialquileno conjugados descritos en la patente de Estados Unidos núm. 2677700, expedida el 4 de mayo de 1954 a Jackson y otros correspondiente a la fórmula Y(C3H6O)n(C2H4O)mH, en donde Y es el residuo de un compuesto orgánico que tiene de aproximadamente 1 a 6 átomos de carbono y un átomo de hidrógeno reactivo, n tiene un valor promedio de al menos aproximadamente 6,4, determinado por el índice de hidroxilo y m tiene un valor de manera que la porción de oxietileno constituye de aproximadamente 10 % a aproximadamente 90 % en peso de la molécula.
Los compuestos de polioxialquileno conjugados descritos en la patente de Estados Unidos Núm. 2674619, concedida el 6 de abril de 1954 a Lundsted y otros que tiene la fórmula Y[(C3H6On (C2H4O)mH]x en donde Y es el residuo de un compuesto orgánico que tiene de aproximadamente 2 a 6 átomos de carbono y que contiene x átomos de hidrógeno reactivos en que x tiene un valor de al menos aproximadamente 2, n tiene un valor de manera que el peso molecular de la base hidrófoba de polioxipropileno es al menos aproximadamente 900 y m tiene un valor de manera que el contenido de oxietileno de la molécula es de aproximadamente 10 % a aproximadamente 90 % en peso. Los compuestos que se encuentran dentro del alcance de la definición de Y incluyen, por ejemplo, propilenglicol, glicerina, pentaeritritol, trimetilolpropano, etilendiamina y similares. Las cadenas de oxipropileno contienen opcionalmente, pero ventajosamente, pequeñas cantidades de óxido de etileno y las cadenas de oxietileno también contienen opcionalmente, pero ventajosamente, pequeñas cantidades de óxido de propileno. Los agentes tensioactivos de polioxialquileno conjugado adicionales que se usan ventajosamente en las composiciones de la presente invención corresponden a la fórmula: P[(C3H6O)n (C2H4O)mH]x en donde P es el residuo de un compuesto orgánico que tiene de aproximadamente 8 a 18 átomos de carbono y que contiene x átomos de hidrógeno reactivos en que x tiene un valor de 1 o 2, n tiene un valor de manera que el peso molecular de la porción de polioxietileno es al menos aproximadamente 44 y m tiene un valor de manera que el contenido de oxipropileno de la molécula es de aproximadamente un 10 % a aproximadamente un 90 % en peso. En cualquier caso, las cadenas de oxipropileno pueden contener opcionalmente, pero ventajosamente, pequeñas cantidades de óxido de etileno y las cadenas de oxietileno pueden contener también opcionalmente, pero ventajosamente, pequeñas cantidades de óxido de propileno.
8. Los tensioactivos de amida de ácido graso polihidroxi adecuados para su uso en las presentes composiciones incluyen aquellos que tienen la fórmula estructural R2CONR1Z en que: R1 es H, hidrocarbilo C1-C4, 2-hidroxietil, 2-hidroxipropilo, grupo etoxi, propoxi, o sus mezclas; R2 es un hidrocarbilo C5-C31, que puede ser de cadena lineal; y Z es un polihidroxihidrocarbilo que tiene una cadena hidrocarbilo lineal con al menos 3 hidroxilos directamente conectados a la cadena, o su derivado alcoxilado (preferentemente etoxilado o propoxilado). Z puede derivar de un azúcar reductor en una reacción de aminación reductora, tal como una fracción glicitilo.
9. Los productos de condensación de etoxilato de alquilo de alcoholes alifáticos con de aproximadamente 0 a aproximadamente 25 moles de óxido de etileno son adecuados para su uso en las presentes composiciones. La cadena alquílica del alcohol alifático puede ser lineal o ramificada, primaria o secundaria y generalmente contiene de 6 a 22 átomos de carbono.
10. Los alcoholes grasos etoxilados C6-C18 y alcoholes grasos etoxilados y propoxilados C6-C18 mezclados son tensioactivos adecuados para usar en las presentes composiciones, en particular los que son solubles en agua. Los alcoholes grasos etoxilados adecuados incluyen los alcoholes grasos etoxilados C6-C18 con un grado de etoxilación de 3 a 50.
11. Los tensioactivos de alquilpolisacárido no iónicos adecuados, particularmente para su uso en las presentes composiciones, incluyen los descritos en las patentes de Estados Unidos núm. 4565647, llenado, expedida el 21 de enero de 1986. Estos tensioactivos incluyen un grupo hidrófobo que contiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 30 átomos de carbono y un polisacárido, por ejemplo, un poliglicósido, grupo hidrófilo que contiene de aproximadamente 1,3 a aproximadamente 10 unidades de sacárido. Puede usarse cualquier sacárido reductor que contiene 5 o 6 átomos de carbono, por ejemplo, las fracciones de glucosa, galactosa y galactosilo pueden sustituirse por las fracciones glucosilo. (Opcionalmente, el grupo hidrofóbico está unido en las posiciones 2-, 3-, 4-, etc., por tanto da una glucosa o galactosa en lugar de un glucósido o galactósido). Los enlaces intersacáridos pueden estar, por ejemplo, entre una posición de las unidades de sacárido adicionales y las posiciones 2-, 3-, 4- y/o 6- en las unidades de sacárido anteriores.
12. Los tensioactivos de amida de ácido graso adecuados para su uso en las presentes composiciones incluyen aquellos que tienen la fórmula: R6CON(R7)2 en que R6 es un grupo alquilo que contiene de 7 a 21 átomos de carbono y cada R7 es independientemente hidrógeno, alquilo C1-C4, hidroxialquilo C1-C4, o --(C2H4O)xH, donde x está en el intervalo de 1 a 3.
13. Una clase útil de tensioactivos no iónicos incluye la clase definida como aminas alcoxiladas o, más particularmente, tensioactivos alcoxilados/aminados/alcoxilados con alcohol. Estos tensioactivos no iónicos pueden estar representados, al menos en porción, por las fórmulas generales: R20--(PO)sN--(EO)tH, R20--(PO)s N-(EO) tH(EO)tH, y R20--N(EO)tH; en que R20 es un grupo alquilo, alquenilo u otro grupo alifático, o un grupo alquil-arilo de 8 a 20, preferentemente de 12 a 14 átomos de carbono, EO es oxietileno, PO es oxipropileno, s es 1 a 20, preferentemente 2- 5, t es 1-10, preferentemente 2-5, y u es 1-10, preferentemente 2-5. Otras variaciones en el alcance de estos compuestos pueden representarse mediante la fórmula alternativa: R20--(PO)v -N[(EO)w H][(EO)z H] en que R20 es como se definió anteriormente, v es de 1 a 20 (por ejemplo, 1, 2, 3 o 4 (preferentemente 2)), y w y z son independientemente 1-10, preferentemente 2-5. Estos compuestos se representan comercialmente por una línea de productos vendidos por Huntsman Chemicals como tensioactivos no iónicos. Un producto químico preferido de esta clase incluye Surfonic® PEA 25 Amine Alkoxylate. Los tensioactivos no iónicos preferidos para las composiciones de la invención incluyen alcoxilatos de alcohol, copolímeros de bloques de EO/PO, alcoxilatos de alquilfenol, y similares.
The treatise Nonionic Surfactants, editado por Schick, M.J., vol. 1 de Surfactant Science Series, Marcel Dekker, Inc., Nueva York, 1983 es una excelente referencia sobre la amplia variedad de compuestos no iónicos generalmente empleados en la práctica de la presente invención. Una lista típica de clases no iónicas, y especies de estos tensioactivos, se da en la patente de Estados Unidos Núm. 3929678 emitida a Laughlin y Heuring el 30 de diciembre de 1975. Se dan ejemplos adicionales en "Surface Active Agents and detergents" (Vol. I y II por Schwartz, Perry y Berch).
Tensioactivos no iónicos semipolares
El tipo semipolar de agentes tensioactivos no iónicos es otra clase de tensioactivo no iónico útil en las composiciones de la presente invención. Generalmente, los no iónicos semipolares son altos espumantes y estabilizadores de espuma, que pueden limitar su aplicación en los sistemas CIP. Sin embargo, dentro de las modalidades de la composición de la presente invención diseñadas para una metodología de limpieza altamente espumante, los no iónicos semipolares tendrían una utilidad inmediata. Los tensioactivos no iónicos semipolares incluyen los óxidos de amina, óxidos de fosfina, sulfóxidos y sus derivados alcoxilados.
14. Los óxidos de amina son óxidos de amina terciaria que corresponden a la fórmula general:
R2
R1------(OR4)---- N------ ►O
R3
en donde la flecha es una representación convencional de un enlace semipolar; y, R1, R2 y R3 puede ser alifático, aromático, heterocíclico, alicíclico, o sus combinaciones. Generalmente, para los óxidos de amina de interés detergente, R1 es un radical de aproximadamente 8 a aproximadamente 24 átomos de carbono alquilo; R2 y R3 son alquilo o hidroxialquilo de 1-3 átomos de carbono o sus mezclas; R2 y R3 pueden unirse entre sí, por ejemplo, a través de un átomo de oxígeno o nitrógeno, para formar una estructura de anillo; R4 es un alcalino o un grupo hidroxialquileno que contiene de 2 a 3 átomos de carbono; y n varía de 0 a aproximadamente 20.
Los tensioactivos de óxido de amina solubles en agua útiles se seleccionan de los óxidos de alquil di-(alquilo inferior) amina de coco o sebo, ejemplos específicos de los cuales son óxido de dodecildimetilamina, óxido de tridecildimetilamina, óxido de tetradecildimetilamina, óxido de pentadecildimetilamina, óxido de hexadecildimetilamina, óxido de heptadecildimetilamida, óxido de octacildimetilamina, óxido de dodecildipropilamina, óxido de tetradecildipropilamina, óxido de hexadecildipropilamina, óxido de tetradecildibutilamina, óxido de octadecildibutilamina, óxido de bis(2-hidroxietil)dodecilamina, óxido de bis(2-hidroxietil)-3-dodecoxi-1-hidroxipropilamina, óxido de dimetil-(2-hidroxidodecil)amina, óxido de 3,6,9-trioctadecildimetilamina y óxido de 3-dodecoxi-2-hidroxipropildi-(2-hidroxietil)amina.
Los tensioactivos no iónicos semipolares útiles también incluyen los óxidos de fosfina solubles en agua que tienen la siguiente estructura:
Rj
Rt ------P ...'>■ O
R;J
en donde la flecha es una representación convencional de un enlace semipolar; y, R1 es un alquilo, alquenilo o fracción hidroxialquilo que varía de 10 a aproximadamente 24 átomos de carbono en longitud de la cadena; y, R2 y R3 son cada uno fracciones alquilo seleccionadas por separado de grupos alquilo o hidroxialquilo que contienen de 1 a 3 átomos de carbono.
Los ejemplos de óxidos de fosfina útiles incluyen óxido de dimetildecilfosfina, óxido de dimetiltetradecilfosfina, óxido de metiletiltetradecilfosfina, óxido de dimetilhexadecilfosfina, óxido de dietil-2-hidroxioctildecilfosfina, óxido de bis(2-hidroxietil)dodecilfosfina, y óxido de bis(hidroximetil)tetradecilfosfina.
Los tensioactivos no iónicos semipolares útiles en la presente descripción también incluyen los compuestos de sulfóxido solubles en agua que tienen la estructura:
Figure imgf000020_0001
en donde la flecha es una representación convencional de un enlace semipolar; y, R1 es una fracción alquilo o hidroxialquilo de aproximadamente 8 a aproximadamente 28 átomos de carbono, de 0 a aproximadamente 5 enlaces éter, y de 0 a aproximadamente 2 sustituyentes hidroxilo; y R2 es una fracción alquilo que consiste en alquilo y grupos hidroxialquilo que tienen de 1 a 3 átomos de carbono.
Los ejemplos útiles de estos sulfóxidos incluyen dodecil metil sulfóxido; 3-hidroxi tridecil metil sulfóxido; 3-metoxi tridecil metil sulfóxido y 3-hidroxi-4-dodecoxibutil metil sulfóxido.
Los tensioactivos no iónicos semipolares para las composiciones de la invención incluyen óxidos de dimetilamina, tales como óxido de lauril dimetilamina, óxido de miristildimetilamina, óxido de cetil dimetilamina, sus combinaciones, y similares. Los tensioactivos útiles de óxidos de amina solubles en agua se seleccionan de los óxidos de octilo, decilo, dodecilo, isododecil, coco o sebo alquil di-(alquilo de cadena corta) amina, los ejemplos específicos de los cuales son óxido de octildimetilamina, óxido de nonildimetilamina, óxido de decildimetilamina, óxido de undecildimetilamina, óxido de dodecildimetilamina, óxido de iso-dodecildimetilamina, óxido de tridecildimetilamina, óxido de tetradecildimetilamina, óxido de pentadecildimetilamina, óxido de hexadecildimetilamina, óxido de heptadecildimetilamina, óxido de octadecildimetilamina, óxido de dodecildipropilamina, óxido de tetradecildipropilamina, óxido de hexadecildipropilamina, óxido de tetradecildibutilamina, óxido de octadecildibutilamina, óxido de bis(2-hidroxietil)dodecilamina, óxido de bis(2-hidroxietil)-3-dodecoxi-1-hidroxipropilamina, óxido de dimetil-(2-hidroxidodecil)amina, óxido de 3,6,9-trioctadecildimetilamina y óxido de 3-dodecoxi-2-hidroxipropildi-(2-hidroxietil)amina.
Los tensioactivos no iónicos adecuados para su uso con las composiciones de la presente invención incluyen los tensioactivos alcoxilados. Los tensioactivos alcoxilados adecuados incluyen copolímeros EO/PO, copolímeros EO/PO bloqueados, alcoxilatos de alcohol, alcoxilatos de alcohol bloqueados, mezclas de los mismos, o similares. Los tensioactivos alcoxilados adecuados para su uso como solventes incluyen copolímeros de bloques EO/PO, tales como los tensioactivos Pluronic y Pluronic inverso; alcoxilatos de alcohol, tales como Dehypon LS-54 (R-(EO)5(PO)4) y Dehypon LS-36 (R-(EO)3(PO)6); y alcoxilatos de alcohol bloqueados, tales como Plurafac LF221 y Tegoten EC11; sus mezclas, o similares.
De acuerdo con las modalidades de la invención, los tensioactivos no iónicos pueden proporcionarse en una composición concentrada en una cantidad entre aproximadamente 0,0001 % en peso a aproximadamente el 50 % en peso, de aproximadamente 0,001 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, de aproximadamente 0,01 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso, de aproximadamente 1 % en peso -% a aproximadamente 30 % en peso, de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 20 % en peso, o de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 20 % en peso. Además, sin estar limitados de acuerdo con la invención, todos los intervalos enumerados incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
Ingredientes funcionales adicionales
Los componentes de las composiciones pueden combinarse además con diversos componentes funcionales. En algunas modalidades, las composiciones que incluyen el polímero de emulsión inversa, tensioactivos, agentes de acidez o alcalinidad, solvente y agua constituyen una gran cantidad, o incluso sustancialmente todo el peso total de la composición. Por ejemplo, en algunas modalidades, se disponen pocos o ningún ingrediente funcional adicional en la misma. En otras modalidades, pueden incluirse ingredientes funcionales adicionales en las composiciones. Los ingredientes funcionales proporcionan propiedades y funcionalidades deseadas a las composiciones. Para los fines de esta solicitud, el término "ingrediente funcional" incluye un material que cuando se dispersa o disuelve en la solución de uso acuosa proporciona una propiedad beneficiosa en un uso particular. Algunos ejemplos particulares de materiales funcionales se analizan en mayor detalle más abajo, aunque los materiales particulares analizados se proporcionan solo a manera de ejemplo, y puede usarse una amplia variedad de otros ingredientes funcionales. En algunas modalidades, las composiciones pueden incluir ingredientes funcionales adicionales que incluyen, por ejemplo, tensioactivos adicionales, que incluyen tensioactivos no iónicos, espesantes y/o modificadores de viscosidad, solventes, modificadores de la solubilidad, humectantes, agentes protectores de metales, agentes estabilizadores, inhibidores de la corrosión, secuestrantes y/o agentes quelantes, agentes solidificantes, agentes laminares, componentes modificadores del pH, que incluye fuentes de alcalinidad y/o acidez, agentes potenciadores estéticos (es decir, colorantes, odorantes o perfumes), otros agentes de limpieza, hidrótropos o acopladores, tampones, y similares.
Fuentes de alcalinidad y/o acidez
En algunas modalidades, las composiciones de la presente invención incluyen una fuente de alcalinidad y/o un acidulante. En algunas modalidades, las composiciones de la presente invención incluyen un acidulante. El acidulante puede ser efectivo para formar una composición concentrada o una solución de uso con un pH deseado. El acidulante puede ser efectivo para formar una composición de uso con un pH de 6 o menos, aproximadamente 5 o menos, aproximadamente 4, alrededor de 4 o menos, aproximadamente 3, aproximadamente 3 o menos y 2 o más. En algunas modalidades, en dependencia del tensioactivo aniónico empleado en la composición, se incluye un acidulante en la composición. En una modalidad, se emplea un acidulante en combinación con carboxilatos lineales de cadena corta (por ejemplo, pH 3-5) y/o para carboxilatos ramificados/alcoxilados que tienen un pH más amplio. En una modalidad, el acidulante incluye un ácido inorgánico. Los ácidos inorgánicos adecuados incluyen, pero no se limitan a, ácido sulfúrico, bisulfato de sodio, ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido clorhídrico. En algunas modalidades, el acidulante incluye un ácido orgánico. Los ácidos orgánicos adecuados incluyen, pero no se limitan a, ácido metano sulfónico, ácido etano sulfónico, ácido propano sulfónico, ácido butano sulfónico, ácido xileno sulfónico, ácido benceno sulfónico, ácido fórmico, ácido acético, ácidos mono, di o tri-halocarboxílicos, ácido picolínico, ácido dipicolínico, y sus mezclas. En algunas modalidades, las composiciones de la presente invención están exentas o sustancialmente exentas de un ácido a base de fósforo. En algunas modalidades, el acidulante seleccionado también puede funcionar como un agente estabilizante. Por tanto, las composiciones de la presente invención pueden estar sustancialmente exentas de un agente estabilizante adicional.
En ciertas modalidades, la presente composición incluye aproximadamente 0 a aproximadamente 80 % en peso de acidulante, aproximadamente 0,5 % en peso a aproximadamente 80 % en peso de fuente de alcalinidad y/o acidulante, aproximadamente 0,1 a aproximadamente 50 % en peso, aproximadamente 1 a aproximadamente 50 % en peso %, o aproximadamente 5 a aproximadamente 30 % en peso de fuente de alcalinidad y/o acidulante. Debe entenderse que todos los valores e intervalos entre estos valores e intervalos están abarcados por la composición descrita en la presente descripción.
Agentes estabilizantes
En algunas modalidades, las composiciones de la presente invención incluyen uno o más agentes estabilizantes. En algunas modalidades, puede usarse un agente estabilizante ácido. Por tanto, en algunas modalidades, las composiciones de la presente invención pueden estar sustancialmente exentas de un acidulante adicional. Los agentes estabilizantes adecuados incluyen, por ejemplo, agentes quelantes o secuestrantes. Los secuestrantes adecuados incluyen, pero no se limitan a, compuestos quelantes orgánicos que secuestran iones metálicos en solución, particularmente iones de metales de transición. Tales secuestrantes incluyen agentes complejantes orgánicos de ácido amino- o hidroxi-polifosfónico (ya sea en forma ácida o de sal soluble), ácidos carboxílicos (por, por ejemplo, policarboxilato polimérico), ácidos hidroxicarboxílicos, ácidos aminocarboxílicos o ácidos carboxílicos heterocíclicos, por ejemplo, ácido piridina-2, 6-dicarboxílico (ácido dipicolínico).
En algunas modalidades, las composiciones de la presente invención incluyen ácido dipicolínico como agente estabilizante. Las composiciones que incluyen ácido dipicolínico pueden formularse para que estén exentas o sustancialmente exentas de fósforo. También se ha observado que la inclusión de ácido dipicolínico en una composición de la presente invención ayuda a lograr la estabilidad de fases de las composiciones, en comparación con otros agentes estabilizantes convencionales, por ejemplo, ácido 1-hidroxietilideno-1,1-difosfónico (CHaC(POaH2)2OH) (HEDP).
En otras modalidades, el secuestrante puede ser o incluir ácido fosfónico o una sal de fosfonato. Los ácidos fosfónicos y sales de fosfonato adecuados incluyen HEDP; ácido etilendiamino-tetrakis-metilenfosfónico (EDTMP); ácido dietilentriamina-pentakis-metilenfosfónico (DTPMP); ácido ciclohexano-1,2-tetrametilen-fosfónico; amino[tri(ácido metilen-fosfónico)]; (etilendiamina[ácido tetrametilenfosfónico)]; ácido 2-fosfeno-butano-1,2,4-tricarboxílico; o las sales de los mismos, tales como las sales de metales alcalinos, sales de amonio o sales de alquiloilamina, tales como sales de mono, di o tetra-etanolamina; ácido picolínico, dipicolínico o sus mezclas. En algunas modalidades, los fosfonatos orgánicos, por ejemplo, HEDP están incluidos en las composiciones de la presente invención. Los agentes quelantes de aditivos de alimentos comercialmente disponibles incluyen fosfonatos vendidos bajo la denominación comercial DEQUEST® que incluyen, por ejemplo, ácido 1 -hidroxietiliden-1, 1-difosfónico, comercializado por Monsanto Industrial Chemicals Co., St. Louis, MO, como DEQUEST® 2010; amino(tri(ácido metilenfosfónico)), (N[CH2POaH2]a), comercializado por Monsanto como DEQUEST® 2000; etilendiamino[tetra(ácido metilenfosfónico)] disponible de Monsanto como DEQUEST® 2041; y ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico comercializado por Mobay Chemical Corporation, Inorganic Chemicals Division, Pittsburgh, PA, como Bayhibit AM.
El secuestrante puede ser o incluir un secuestrante de tipo ácido aminocarboxílico. Los secuestrantes de tipo ácido aminocarboxílico adecuados incluyen los ácidos o sus sales de metales alcalinos, por ejemplo, aminoacetatos y sus sales. Los aminocarboxilatos adecuados incluyen ácido N-hidroxietilaminodiacético; ácido hidroxietilendiaminotetraacético, ácido nitrilotriacético (NTA); ácido etilendiaminotetraacético (EDTA); ácido N-hidroxietiletilendiaminotriacético (HEDTA); ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA); y ácido alanina-N,N-diacético; y similares; y sus mezclas.
El secuestrante puede ser o incluir un policarboxilato. Los policarboxilatos adecuados incluyen, por ejemplo, ácido poliacrílico), copolímero maleico/olefina, copolímero acrílico/maleico, ácido polimetacrílico), copolímeros de ácido acrílico-ácido metacrílico, poliacrilamida hidrolizada, polimetacrilamida hidrolizada, copolímeros de poliamidametacrilamida hidrolizadas, poliacrilonitrilo hidrolizado, polimetacrilonitrilo hidrolizado, copolímeros de acrilonitrilometacrilonitrilo hidrolizados, ácido polimaleico), ácido polifumárico), copolímeros de ácido acrílico e itacónico, policarboxilato de fosfino, formas de ácido o sus sales, sus mezclas, y similares.
En ciertas modalidades, la presente composición incluye aproximadamente 0 a aproximadamente 10 % en peso de agente estabilizador, aproximadamente 0,01 a aproximadamente 10 % en peso de agente estabilizador, aproximadamente 0,4 a aproximadamente 4 % en peso de agente estabilizador, aproximadamente 0,6 a aproximadamente 3 % en peso de agente estabilizador agente estabilizante, aproximadamente 1 a aproximadamente 2 % en peso de agente estabilizante. Debe entenderse que todos los valores e intervalos dentro de estos valores e intervalos están abarcados en la presente descripción.
Agentes humectantes o desespumantes
También son útiles en las composiciones de la invención los agentes humectantes y desespumantes. Los agentes humectantes funcionan para aumentar el contacto superficial o la actividad de penetración de la composición antimicrobiana de la invención. Los agentes humectantes que pueden usarse en la composición de la invención incluyen cualquiera de los constituyentes conocidos en la técnica para aumentar la actividad superficial de la composición de la invención. Generalmente, los antiespumantes que pueden usarse de acuerdo con la invención incluyen preferentemente alcoxilatos de alcohol y copolímeros de bloque EO/PO. En algunas modalidades, las composiciones de la presente invención pueden incluir agentes antiespumantes o desespumantes que son de calidad de grado alimenticia, dada la aplicación del método de la invención. Para tal fin, uno de los agentes antiespumantes más efectivos incluye siliconas. Pueden usarse siliconas tal como dimetilsilicona, glicol-polisiloxano, metilfenol-polisiloxano, trialquil o tetralquil-silanos, desespumantes de sílice hidrófobos y sus mezclas en las aplicaciones de desespumado. Los desespumantes comerciales comúnmente disponibles incluyen siliconas tales como Arde-foam® de Armor Industrial Chemical Company, que es una silicona enlazada en una emulsión orgánica; Foam Kill® o Kresseo® comercializado por Krusable Chemical Company, que son desespumantes de tipo silicona y no silicona, así como también ésteres de silicona; y Anti-Foam A® y dC-200 de Dow Corning Corporation, que son ambos siliconas tipo grado alimenticio, entre otras Estos desespumantes pueden estar presentes en un intervalo de concentración de aproximadamente 0,01 % en peso a 20 % en peso, 0,01 % en peso a 20 % en peso, de aproximadamente 0,01 % en peso a 5 % en peso, o de aproximadamente 0,01 % en peso a aproximadamente 1 % en peso. Debe entenderse que todos los valores e intervalos dentro de estos valores e intervalos están abarcados en la presente descripción.
Agentes espesantes o gelificantes.
Las composiciones de la presente invención pueden incluir cualquiera de una variedad de espesantes conocidos. Los espesantes adecuados incluyen gomas naturales tales como goma de xantano, goma guar, u otras gomas de mucílago vegetal; espesantes a base de polisacáridos, tales como alginatos, almidones y polímeros celulósicos (por ejemplo, carboximetilcelulosa); espesantes de poliacrilatos; y espesantes hidrocoloides, tales como pectina. En una modalidad, el espesante no deja residuos contaminantes en la superficie de un objeto. Por ejemplo, los espesantes o agentes gelificantes pueden ser compatibles con alimentos u otros productos sensibles en zonas de contacto. Generalmente, la concentración de espesante empleadas en las presentes composiciones o métodos estará dictada por la viscosidad deseada dentro de la composición final. Sin embargo, como pauta general, la viscisidad del espesante dentro de la presente composición varía de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 5 % en peso, de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 1,0 % en peso, o de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 0,5 % en peso. Debe entenderse que todos los valores e intervalos dentro de estos valores e intervalos están abarcados en la presente descripción.
Tensioactivos adicionales
Las composiciones de acuerdo con la invención pueden incluir uno o más tensioactivos adicionales.
Secuestrantes
La composición de limpieza puede contener un secuestrante orgánico o inorgánico o mezclas de secuestrantes. Piueden usarse en la presente descripción, los secuestrantes orgánicos tales como citrato de sodio, las sales de metales alcalinos del ácido nitrilotriacético (NTA), la sal tetrasódica del ácido dicarboximetil glutámico (GLDA), el EDTA, los gluconatos de metales alcalinos, los polielectrolitos tales como un ácido poliacrílico, y similares. Los secuestrantes más preferidos son los secuestrantes orgánicos tales como el gluconato de sodio debido a la compatibilidad del secuestrante con la base de la formulación.
La presente invención también puede incorporar secuestrantes para incluir materiales tales como secuestrantes de fosfatos complejos, que incluyen tripolifosfato de sodio, hexametafosfato de sodio y similares, así como también sus mezclas. En estos fosfatos, el componente del agente secuestrante de dureza de fosfato condensado de sodio funciona como un ablandador de agua, un limpiador, y un generador de detergente. Los fosfatos condensados lineales y cíclicos de metal alcalino (M) comúnmente tienen una relación molar M2OP2O5 de aproximadamente 1:1 a 2:1 y mayor. Los polifosfatos típicos de este tipo son el tripolifosfato de sodio preferido, el hexametafosfato de sodio, el metafosfato de sodio, así como también las sales de potasio correspondientes de estos fosfatos y sus combinaciones. El tamaño de partícula del fosfato no es crítico y puede emplearse cualquier producto comercialmente granulado o finamente dividido disponible.
Auxiliar de solidificación/agente endurecedor
Si se desea preparar composiciones de la invención como un sólido, puede incluirse un agente de solidificación en la composición. En algunas modalidades, el agente de solidificación puede formarse y/o mantenerse la composición como un sólido abrillantador de la composición. En otras modalidades, el agente de solidificación puede solidificar la composición sin restar inaceptablemente la liberación eventual del ingrediente activo. El agente de solidificación puede incluir, por ejemplo, un compuesto sólido orgánico o inorgánico que tiene un carácter inerte neutro o que haga una contribución funcional, estabilizante o detersiva a la presente composición. Los agentes de solidificación adecuados incluyen polietilenglicol (PEG) sólido, polipropilenglicol sólido, copolímero en bloque EO / PO sólido, amida, urea (también conocida como carbamida), tensioactivo no iónico (que puede emplearse con un acoplador), tensioactivo aniónico, almidón que se ha hecho soluble en agua (por ejemplo, mediante un proceso de tratamiento ácido o alcalino), celulosa que se ha hecho soluble en agua, agente inorgánico, poli (anhídrido maleico/metil éter vinílico), ácido polimetacrílico, otros materiales generalmente funcionales o inertes con altos puntos de fusión, sus mezclas, y similares.
Los agentes de solidificación de glicol adecuados incluyen un polietilenglicol sólido o un polipropilenglicol sólido, que puede tener, por ejemplo, un peso molecular de a aproximadamente 1400 a aproximadamente 30 000. En ciertas modalidades, el agente de solidificación incluye o es PEG sólido, por ejemplo PEG 1500 hasta PEG 20 000. En ciertas modalidades, el PEG incluye PEG 1450, PEG 3350, PEG 4500, p Eg 8000, PEG 20000, y sus similares. Los polietilenglicoles sólidos adecuados están disponibles comercialmente de Union Carbide bajo el nombre comercial CARBOWAX.
Los agentes de solidificación de amida adecuados incluyen monoetanolamida esteárica, dietanolamida láurica, dietanolamida esteárica, monoetanolamida esteárica, cocodietilamida, una alquilamida, sus mezclas, y similares. En una modalidad, la presente composición puede incluir glicol (por ejemplo, PEG) y amida.
Los ejemplos de agentes de solidificación inorgánicos adecuados incluyen sales de fosfato (por ejemplo, fosfato de un metal alcalino), sales de sulfato (por ejemplo, sulfato de magnesio, sulfato de sodio o bisulfato de sodio), sales de acetato (por ejemplo, acetato de sodio anhidro), boratos (por ejemplo, borato de sodio), silicatos (por ejemplo, las formas precipitadas o pirógenas) (por ejemplo, Sipernat 50® comercializado por Degussa), sal de carbonato (por ejemplo, carbonato de calcio o hidrato de carbonato), otros compuestos hidratables conocidos, sus mezclas, y similares. En una modalidad, el agente de solidificación inorgánico puede incluir un compuesto de fosfonato orgánico y una sal de carbonato, tal como una composición E-Form.
En algunas modalidades, cualquier agente o combinación de agentes que proporcionen un grado requerido de solidificación y solubilidad acuosa, puede incluirse en las presentes composiciones. En otras modalidades, aumentar la concentración del agente de solidificación en la presente composición puede tender a aumentar la dureza de la composición. En aún otras modalidades, disminuir la concentración del agente de solidificación puede tender a ablandar o suavizar la composición concentrada.
En algunas modalidades, el agente de solidificación puede incluir cualquier compuesto orgánico o inorgánico que confiera un carácter sólido y/o que controle el carácter soluble de la presente composición, por ejemplo, cuando se coloca en un entorno acuoso. Por ejemplo, un agente solidificante puede proporcionar una dispensación controlada si tiene una mayor solubilidad acuosa en comparación con otros ingredientes de la composición. La urea puede ser uno de tales agentes de solidificación. Ppor medio de ejemplo adicional, para los sistemas que pueden beneficiarse de una menor solubilidad acuosa o una velocidad de disolución más lenta, puede ser apropiado un agente endurecedor orgánico de amida o no iónico.
En algunas modalidades, las composiciones de la presente invención pueden incluir un agente de solidificación que proporcione un procesamiento o fabricación conveniente de la presente composición. Por ejemplo, el agente de solidificación puede seleccionarse para formar una composición que puede endurecerse hasta una forma sólida bajo temperaturas ambientales de aproximadamente 30 °C a aproximadamente 50 °C después de cesar la mezcla, y se dispensa la mezcla del sistema de mezcla, dentro de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 3 horas, o aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 2 horas, o aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 1 hora. En un aspecto ilustrativo, un abrillantador sólido puede incluir una cantidad efectiva de agente de solidificación o agente endurecedor, por ejemplo, urea, que varir la solubilidad de la composición en un medio acuoso durante su uso, de manera que el abrillantador y/u otros ingredientes activos pueden dispensarse de la composición sólida durante un período prolongado de tiempo. La composición puede incluir un agente endurecedor en una cantidad en el intervalo de hasta aproximadamente 50 % en peso. En otras modalidades, el agente endurecedor puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 40 % en peso, o en el intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 % en peso.
Las composiciones de la presente invención pueden incluir un agente de solidificación en cualquier cantidad efectiva. La cantidad de agente de solidificación incluida en la presente composición puede variar de acuerdo con el tipo de composición, los ingredientes de la composición, el uso previsto de la composición, la cantidad de solución dispensante aplicada a la composición sólida a lo largo del tiempo durante su uso, la temperatura de la solución dispensante, la dureza de la solución dispensante, el tamaño físico de la composición sólida, la concentración de los otros ingredientes, la concentración del agente de limpieza en la composición, y otros factores similares. Las cantidades adecuadas pueden incluir aproximadamente 1 a aproximadamente 99 % en peso, aproximadamente 1,5 a aproximadamente 85 % en peso, aproximadamente 2 a aproximadamente 80 % en peso, aproximadamente 10 a aproximadamente 45 % en peso, aproximadamente 15 a aproximadamente 40 % en peso, aproximadamente 20 a aproximadamente 30 % en peso, aproximadamente 30 a aproximadamente 70 % en peso, aproximadamente 40 a aproximadamente 60 % en peso, hasta aproximadamente 50 % en peso, aproximadamente 40 a aproximadamente 50 % en peso.
Composiciones de uso
Las composiciones sólidas se proporcionan convencionalmente como composiciones concentradas sólidas que luego pueden diluirse para formar composiciones de uso para las diversas aplicaciones de su uso. En general, un concentrado se refiere a una composición que está destinada a ser diluida con agua para proporcionar una solución de uso que entre en contacto con una superficie y/o producto que necesita un tratamiento para proporcionar enjuague, limpieza, higienización o similares, convenientes. Las composiciones sólidas diluidas para usar la composición que entra en contacto con la superficie y/o el producto que necesita tratamiento pueden denominarse concentrado o composición de uso (o solución de uso) en dependencia de la formulación empleada en los métodos de acuerdo con la invención. Debe entenderse que la concentración de los componentes activos para el enjuague, la limpieza, la higienización o similares deseados variará en dependencia de si la composición se proporciona como un concentrado o como una solución de uso. Por ejemplo, en una modalidad que emplea una composición antimicrobiana y/o desinfectante sólido con un compuesto de amonio cuaternario y un tensioactivo aniónico en la composición, los niveles activos de estos componentes variarán en dependencia de la formulación y su nivel de concentración.
Para las diversas composiciones sólidas que emplean el complejo de urea/ácido de acuerdo con la descripción, puede prepararse una solución de uso a partir del concentrado que diluye el concentrado con agua en una relación de dilución que proporcione una solución de uso que tiene el enjuague, la limpieza, la higienización y/o otras propiedades antimicrobianas. El agua que se usa para diluir el concentrado para formar la composición de uso puede denominarse agua de dilución o un diluyente, y puede variar de una localización a otro. El factor de dilución típico es entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10000 pero dependerá de factores que incluyen la dureza del agua, la cantidad de suciedad que se eliminará y similares. En una modalidad, el concentrado se diluye en una relación de entre aproximadamente 1:10 y aproximadamente 1:10 000 de concentrado a agua. Particularmente, el concentrado se diluye en una relación de entre aproximadamente 1:100 y aproximadamente 1:5000 del concentrado a agua. Más particularmente, el concentrado se diluye en una relación de entre aproximadamente 1:100 y aproximadamente 1:1000 del concentrado a agua, o aproximadamente 1:100 y aproximadamente 1:500 de concentrado a agua. Sin limitar el alcance de la invención, los intervalos numéricos incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
En modalidades preferidas, la presente invención incluye composiciones concentradas y composiciones de uso. En una modalidad, una composición concentrada puede diluirse hasta una solución de uso antes de la aplicación a un objeto o una superficie. El concentrado puede comercializarse y un usuario final puede diluir el concentrado con agua o un diluyente acuoso en una solución de uso. El nivel de componentes activos en la composición de concentrado es dependiente del factor de dilución deseado y la actividad deseada de la composición. Generalmente, se usa una dilución de aproximadamente 1 onza líquida a aproximadamente 10 galones de agua a aproximadamente 10 onzas líquidas a aproximadamente 1 galón de agua para las composiciones acuosas de la presente invención. En algunas modalidades, pueden emplearse diluciones de uso mayores si puede emplearse una temperatura de uso elevada (mayor que 25 °C) o un tiempo de exposición prolongado (mayor que 30 segundos). En el lugar de uso típico, el concentrado se diluye con una relación importante de agua mediante el uso de agua corriente o de servicio comúnmente disponible, mezclando los materiales en una relación de dilución de aproximadamente (3) a aproximadamente 40 onzas de concentrado por 100 galones de agua. Sin limitar el alcance de la invención, los intervalos numéricos incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
En algunas modalidades, las composiciones concentradas pueden diluirse a una relación de dilución de aproximadamente 0,1 g/L a aproximadamente 100 g/L de concentrado a diluyente, aproximadamente 0,5 g/L a aproximadamente 10,0 g/L de concentrado a diluyente, aproximadamente 1,0 g/L a aproximadamente 4,0 g/L de concentrado a diluyente, o aproximadamente 1,0 g/L a aproximadamente 2,0 g/L de concentrado a diluyente. Sin limitar el alcance de la invención, los intervalos numéricos incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
En otras modalidades, una composición de uso puede incluir aproximadamente 0,01 a aproximadamente 10 % en peso de una composición concentrada y aproximadamente 90 a aproximadamente 99,99 % en peso de diluyente; o aproximadamente 0,1 a 1 % en peso de una composición concentrada y aproximadamente 99 a aproximadamente 99,9 % en peso de diluyente. Sin limitar el alcance de la invención, los intervalos numéricos incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido. Las cantidades de un ingrediente en una composición de uso pueden calcularse a partir de las cantidades enumeradas anteriormente para las composiciones concentradas y estos factores de dilución.
Métodos y Aplicaciones de Uso
Las diversas composiciones sólidas de acuerdo con la presente invención son particularmente útiles en aplicaciones de limpieza y/o higienización. Tales aplicaciones incluyen, pero no se limitan a lavado de vajillas a máquina y manual, preremojo, limpieza y eliminación de manchas de ropa y textiles, limpieza y eliminación de manchas de alfombras, aplicaciones de limpieza y cuidado de vehículos, limpieza y eliminación de manchas de superficies, limpieza y eliminación de manchas de cocinas y baños, limpieza y eliminación de manchas de suelos, operaciones de limpieza en su lugar, limpieza y eliminación de manchas general, limpiadores industriales o domésticos, y agentes de control de plagas. Las diversas composiciones sólidas de acuerdo con la presente invención también son útiles en aplicaciones de enjuague.
En algunas modalidades, las composiciones sólidas pueden incluir composiciones de limpieza y/o enjuague higienizantes y/o antimicrobianas de acuerdo con la invención que comprenden urea, ácido, compuestos de amonio cuaternario y tensioactivos aniónicos. Las combinaciones ilustrativos de las composiciones de limpieza y/o enjuague higienizantes y/o antimicrobianas que emplean los compuestos de amonio cuaternario y los tensioactivos aniónicos se describen adicionalmente en la solicitud de patente de Estados Unidos con núm. de serie 15/445,513 titulado ""Sanitizing Rinse Based On Quat-Anionic Surfactant Synergy", 15/445431 titulado "Interaction Between Quaternary Compounds and Anionic Surfactants - Foam Enhancement and Stabilization and Preferred Foaming Antimicrobial Compositions," y 15/444987 titulado "Interaction between Antimicrobial Quaternary Ammonium Compounds and Anionic Surfactants".
En algunas modalidades, las composiciones sólidas pueden proporcionar un auxiliar de enjuague o una composición para proporcionar una tensión superficial reducida de las soluciones acuosas, o una solución de uso, de acuerdo con la invención. En un aspecto, la tensión superficial se reduce a menos de aproximadamente 35 dinas/cm, y preferentemente entre aproximadamente 35 y aproximadamente 15 dinas/cm. En otro aspecto, la tensión superficial se reduce a menos de aproximadamente 35 dinas/cm, menos de aproximadamente 30 dinas/cm, menos de aproximadamente 25 dinas/cm, o menos de aproximadamente 20 dinas/cm. En algunas modalidades las composiciones sólidas como auxiliares de enjuague o composiciones pueden proporcionar además una reducción del ángulo de contacto sobre la superficie humedecida con las composiciones de la invención en comparación con el ángulo de contacto de una composición abrillantadora convencional, que incluye la reducción del ángulo de contacto de la composición mediante al menos 5 grados, o preferentemente al menos 10 grados o con la máxima preferencia el ángulo de contacto se reduce en al menos 15 grados en comparación con el ángulo de contacto de una composición de enjuague convencional. En un aspecto adicional, las composiciones sólidas como auxiliares de enjuague o composiciones proporcionan un ángulo de contacto de menos de aproximadamente 40 grados, de aproximadamente 30 a aproximadamente 40 grados, menos de aproximadamente 30 grados, menos de aproximadamente 20 grados, o con la máxima preferencia menos de aproximadamente 15 grados.
En diversas modalidades, las composiciones sólidas como composiciones de limpieza, higienización y/o enjuague pueden usarse como limpiadores y/o higienizantes de superficies duras, higienizantes en contacto con alimentos (que incluyen higienizantes de contacto directo o indirecto), higienizantes en contacto con tejidos (que incluyen, por ejemplo, frutas y vegetales), higienizantes de secado rápido para varias superficies duras (que incluyen, por ejemplo, superficies para el cuidado de la salud, instrumentos, superficies de alimentos y/o bebidas, superficies de procesamiento y similares), higienizantes para superficies duras que mancha o mancha, y similares. Estos métodos pueden usarse en los métodos, procesos o procedimientos descritos y/o reivindicados en las patentes de Estados Unidos núms. 5200189, 5314687, 5718910, 6165483, 6238685B1, 8017409 y 8236573.
Las composiciones sólidas como composiciones de limpieza y los métodos de empleo de las mismas, pueden emplearse para diversas aplicaciones de lavado de vajilla. Los métodos adecuados para el lavado de vajilla se establecen en la patente de Estados Unidos núm. 5578134. Los artículos ilustrativos en la industria del lavado de vajillas que pueden tratarse con una composición de higienizantes de auxilir de enjaugue de acuerdo con la invención incluyen plásticos, vajilla, tazas, vasos, cubiertos, y utensilios de cocina. Para los fines de esta invención, los términos "plato" y "vajilla" se usan en el sentido más amplio para referirse a varios tipos de artículos usados en la preparación, servicio, consumo, y desecho de alimentos, que incluyen ollas, sartenes, bandejas, jarras, tazones, platos, platillos, copas, vasos, tenedores, cuchillos, cucharas, espátulas y otros artículos compuestos de vidrio, metal, cerámica, plásticos comúnmente disponibles en la cocina o comedor institucional o doméstico. En general, estos tipos de artículos pueden denominarse artículos en contacto con alimentos o bebidas porque tienen superficies que se proporcionan para entrar en contacto con alimentos y/o bebidas. Cuando se usa en estas aplicaciones de lavado de vajilla, el abrillantador debe proporcionar una acción laminadora efectiva y propiedades poco espumantes. Además de tener las propiedades convenientes descritas anteriormente, también puede ser útil que la composición de higienizantes abrillantador sea biodegradable, respetuosa con el medio ambiente, y generalmente no tóxica. Un abrillantador de este tipo puede describirse como "grado alimenticio".
Los métodos de uso son adecuados para tratar una variedad de superficies, productos y/u objetivos además de la adición a la vajilla. Por ejemplo, estos pueden incluir un artículo alimenticio o un artículo vegetal y/o al menos una porción de un medio, un contenedor, un equipo, un sistema o una instalación para cultivar, mantener, procesar, envasar, almacenar, transportar, preparar, cocinar o servir el alimento o el artículo vegetal. Los presentes métodos pueden usarse para tratar cualquier artículo vegetal adecuado. En algunas modalidades, el artículo vegetal es un grano, fruta, verdura o flor, un artículo vegetal vivo o un artículo vegetal cosechado. Además, los presentes métodos pueden usarse para tratar cualquier artículo alimenticio adecuado, por ejemplo, un producto animal, un caparazon de un animal o un huevo, un artículo de fruta, un artículo de verdura o un artículo de grano. En aún otras modalidades, el artículo alimenticio puede incluir frutas, granos y/o artículos vegetales.
En aún más modalidades, las composiciones sólidas y los métodos de uso son adecuados para cumplir con varios estándares regulatorios, que incluyen, por ejemplo, los higienizantes de contacto con alimentos de la EPA que requieren al menos una reducción de 5 log en los microorganismos patógenos en 30 segundos y/o los estándares de la NSF que de manera similar requieren al menos una reducción de 5 log en los microorganismos patógenos tratados. En aún más aspectos, sin limitar el alcance de la invención, los métodos de la invención pueden proporcionar una eficacia higienizante suficiente en condiciones más o menos extenuantes que tales estándares regulatorios.
Las composiciones y los métodos pueden usarse para tratar un objetivo que es al menos una porción de un contenedor, un equipo, un sistema o una instalación para contener, procesar, envasar, almacenar, transportar, preparar, cocinar o servir el alimento o el elemento vegetal. En algunas modalidades, el objetivo es al menos una porción de un contenedor, un equipo, un sistema o una instalación para manejar, procesar, envasar, almacenar, transportar, preparar, cocinar o servir un ítem de carne, un ítem de fruta, un ítem vegetal, o un ítem de grano. En otras modalidades, el objetivo es al menos una porción de un contenedor, un equipo, un sistema o una instalación para manejar, procesar, envasar, almacenar o transportar un caparazón de animal. En aún otras modalidades, el objetivo es al menos una porción de un contenedor, un equipo, un sistema o una instalación usada en el procesamiento de alimentos, el servicio de alimentos o la industria del cuidado de la salud. En otras modalidades más, el objetivo es al menos una porción de una instalación de proceso en lugar fijo. Una instalación de proceso en lugar fijo ilustrativo puede comprender una lechería de línea de leche, un sistema de elaboración de cerveza continuo, un sistema de alimentos bombeables o una línea de procesamiento de bebidas.
Los diversos métodos de limpieza e higienización de acuerdo con la invención pueden incluir el uso de cualquier nivel adecuado de activos (por ejemplo, compuesto de amonio cuaternario y tensioactivo aniónico). En algunas modalidades, la composición objetivo tratada comprende de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 5000 ppm del activo (por ejemplo, compuesto de amonio cuaternario y/o tensioactivo aniónico o tensioactivo no iónico) cuando se diluye para su uso. En modalidades adicionales, la composición objetivo tratada comprende de aproximadamente 1 ppm y aproximadamente 2000 ppm, 1 ppm y aproximadamente 1500 ppm, 1 ppm y aproximadamente 1000 ppm, 1 ppm y aproximadamente 900 ppm, 1 ppm y aproximadamente 800 ppm, 1 ppm y aproximadamente 700 ppm, 1 ppm y aproximadamente 600 ppm, 1 ppm y aproximadamente 500 ppm, 1 ppm y aproximadamente 400 ppm, 1 ppm y aproximadamente 300 ppm, 1 ppm y aproximadamente 200 ppm, 1 ppm y aproximadamente 100 ppm, 5 ppm y aproximadamente 100 ppm, 10 ppm y aproximadamente 100 ppm, 20 ppm y aproximadamente 100 ppm, 25 ppm y aproximadamente 100 ppm, 10 ppm y aproximadamente 75 ppm, 20 ppm y aproximadamente 75 ppm, 25 ppm y aproximadamente 75 ppm, o aproximadamente 50 ppm del activo (por ejemplo, compuesto de amonio cuaternario) cuando se diluye para su uso.
Las diversas aplicaciones de uso descritas en la presente descripción pueden incluir aplicaciones de uso de acción rápida para aplicaciones de uso de remojo. Sin embargo, los presentes métodos requieren un cierto tiempo mínimo de contacto de las composiciones con el agua que necesita tratamiento para que se produzca un efecto de limpieza, antimicrobiano y/o enjuague suficiente. El tiempo de contacto puede variar con la concentración de las composiciones de uso, el método de aplicación de las composiciones de uso, la temperatura de las composiciones de uso, el pH de las composiciones de uso, la cantidad de superficie y/o producto a tratar, la cantidad de tierra o sustratos sobre/en la superficie y/o producto a tratar, la concentración de activos en la composición, y similares. El tiempo de contacto o exposición puede ser aproximadamente 15 segundos, al menos aproximadamente 15 segundos, aproximadamente 30 segundos o más de 30 segundos. En algunas modalidades, el tiempo de exposición es aproximadamente 1 a 5 minutos. En otras modalidades, el tiempo de exposición es de unos pocos minutos a horas. En otras modalidades, el tiempo de exposición es de unos pocos minutos a horas.
Los presentes métodos pueden realizarse a cualquier temperatura adecuada. En algunas modalidades, los presentes métodos se llevan a cabo a una temperatura que varía de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 5 °C, por ejemplo, de aproximadamente 5 °C a aproximadamente 10 °C, 0 °C a aproximadamente 10 °C, 0 °C a aproximadamente 20 °C, 0 °C a aproximadamente 40 °C, 0 °C a aproximadamente 50 °C, 0 °C a aproximadamente 80 °C, o a temperaturas elevadas por encima de las adecuadas para una aplicación de uso particular.
Las composiciones sólidas de limpieza, higienización y /o enjuague son adecuadas para la eficacia antimicrobiana frente a un amplio espectro de microorganismos, que proporcionan una actividad bactericida y fungistática de amplio espectro. Por ejemplo, los sistemas de conservación de esta invención proporcionan una actividad de amplio espectro contra una amplia gama de diferentes tipos de microorganismos (que incluyen microorganismos aeróbicos y anaeróbicos, microorganismos gram positivos y gram negativos), que incluyen bacterias, levaduras, mohos, hongos, algas y otros microorganismos problemáticos. Los presentes métodos pueden usarse para lograr cualquier reducción adecuada de la población microbiana en y/o sobre el objetivo o la composición objetivo tratada. En algunas modalidades, los presentes métodos pueden usarse para reducir la población microbiana en y/o sobre el objetivo o la composición objetivo tratada en al menos un logm. En otras modalidades, los presentes métodos pueden usarse para reducir la población microbiana en y/o sobre el objetivo o la composición objetivo tratada en dos logm En aún otras modalidades, los presentes métodos pueden usarse para reducir la población microbiana en y/o sobre el objetivo o la composición objetivo tratada en al menos tres logm En aún otras modalidades, los presentes métodos pueden usarse para reducir la población microbiana en y/o sobre el objetivo o la composición objetivo tratada en al menos tres logm. Sin limitar el alcance de la invención, los intervalos numéricos incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
En un aspecto, los métodos de la invención incluyen generar una solución de uso a partir de las composiciones sólidas concentradas de la invención. Una solución de uso puede prepararse a partir del concentrado mediante dilución del concentrado con agua en una relación de dilución que proporcione una solución de uso que tenga las propiedades de limpieza, enjuague, higienizantes y/u otras antimicrobianas deseadas. El agua que se usa para diluir el concentrado para formar la composición de uso puede denominarse agua de dilución o un diluyente, y puede variar de una localización a otra. El factor de dilución típico está entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10 000. En una modalidad, el concentrado se diluye en una relación de entre aproximadamente 1:10 y aproximadamente 1:10 000 de concentrado a agua. Particularmente, el concentrado se diluye en una relación de entre aproximadamente 1:100 y aproximadamente 1:5000 del concentrado a agua. Más particularmente, el concentrado se diluye en una relación de entre aproximadamente 1:100 y aproximadamente 1:1000 o entre aproximadamente 1:100 y aproximadamente 1:500 de concentrado a agua. Sin limitar el alcance de la invención, los intervalos numéricos incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
Las composiciones sólidas pueden dosificarse en una aplicación de uso, o dispensarse como concentrado o solución de uso, por ejemplo, en una lavadora de vajilla, una aplicación de lavado de coches, una aplicación de tratamiento de suelos, o similar. En algunas modalidades, la formación de una solución de uso puede ocurrir a partir de un abrillantador instalado en una máquina de limpieza, por ejemplo, en un bastidor de platos. En tal una modalidad, la composición sólida puede diluirse y dispensarse desde un dispensador montado en o en la máquina o desde un dispensador separado que se monta por separado pero en cooperación con la máquina lavavajillas. En otros ejemplos de modalidades, los productos sólidos pueden dispensarse convenientemente insertando un material sólido en un contenedor o sin encerramiento en un dispensador de tipo rociador tal como el volumen del sistema de cilindro de inyección de enjuague ECOTEMP controlado por SOL-ET fabricado por Ecolab Inc., St. Paul, Minn. Tal dispensador coopera con una máquina de lavado en el ciclo de enjuague. Cuando la máquina lo exige, el dispensador dirige un rociado de agua al bloque sólido fundido del agente de enjuague que disuelve de manera efectiva una porción del bloque que crea una solución de enjuague acuosa concentrada que después se alimenta directamente al agua de enjuague que forma el enjuague acuoso. Este dispensador y otros dispensadores similares pueden controlar la concentración efectiva de la porción activa en el enjuague acuoso mediante la medición del volumen de material dispensado, la concentración real del material en el agua de enjuague (un electrolito medido con un electrodo) o mediante la medición del tiempo del rociador en la composición sólida. Las modalidades adicionales del dispensador de tipo rociador se describen en la patente de Estados Unidos núm. 4826661, 4690305, 4687121, y 4426362 y en Reemisión de patentes de Estados Unidos núm. 32763 y 32818. Un ejemplo de una forma particular del producto se muestra en la Figura. 9 de la solicitud de Patente de Estados Unidos núm. 6258765.
Ejemplos
Las modalidades de la presente invención se definen adicionalmente en los siguientes ejemplos no limitantes. Debe entenderse que estos ejemplos, aunque indican ciertas modalidades de la invención, se dan solo a modo de ilustración.
Los siguientes ejemplos proporcionan modalidades ilustrativas de la invención que muestran una estabilidad de almacenamiento mejorada para bloques sólidos prensados que emplean un complejo sólido de urea y ácido. Se emplearon los siguientes materiales:
Stepan BTC: un sólido de urea quat en gránulos; 40 % de compuesto de amonio cuaternario (50/50 ADBAC/ADEBAC) y 60 % urea; en donde ADBAC se refiere a cloruro de n-alquildimetilbencilamonio y ADBAC se refiere a cloruro de n-alquildimetiletilbencilamonio.
Sokalan DCS - mezcla de ácido succínico, adípico y glutárico.
OA-Ácido octanoico
PA - Ácido pelargónico
ISO - Ácido isononanoico.
Ejemplo 1
Se compararon varias formulaciones mediante el uso de mezclas de BTC/ácido cítrico o urea/ácido cítrico en términos de estabilidad de almacenamiento de comprimidos a 40 °C. La estabilidad del almacenamiento del comprimido en este ejemplo se midió como un cambio porcentual del comprimido a lo largo del tiempo a 37,5 °C y 55 % de humedad ambiental. La Tabla 2 enumera las formulaciones y las dimensiones de los comprimidos. En este ejemplo, se encontró que las formulaciones mediante el uso de urea/ácido cítrico sin agua añadida tenían una mejor estabilidad del comprimido. Esta observación lleva a suponer que una porción de la urea del complejo bTc urea/quat libera el quat y el complejo urea/ácido en su lugar, y esta transformación provoca cambios dimensionales debido a las diferencias de densidad de esos dos complejos.
En este Ejemplo, también se investigó el orden de adición cuando se fabricaban los comprimidos por su efecto sobre la estabilidad de almacenamiento del comprimido. Los resultados enumerados en la Tabla 3 indican que el orden de adición no afecta mucho a la estabilidad. Sin embargo, cuando se usaron diferentes ácidos para reemplazar el ácido cítrico, la estabilidad mejoró mucho.
Tabla 2. Comparación de urea con un sólido de urea cuaternaria como relleno ácido
Figure imgf000029_0001
Tabla 3. Orden de adición frente a estabilidad del comprimido
Figure imgf000029_0002
Estos resultados también se muestran en la Figura 1.
Los resultados de este Ejemplo muestran que el relleno ácido juega un papel importante en la estabilidad al almacenamiento. Sin pretender imponer ninguna teoría, los datos muestran que la solubilidad en ácido y el pKa marcan una diferencia en la estabilidad durante el almacenamiento, porque la urea actúa como una base débil y reacciona con el ácido para provocar el inflado del comprimido el comprimido.
Ejemplo 2
La Tabla 4 enumera varios ácidos que se ensayaron como relleno ácido. En esta tabla, también se enumeran el inflado medido del comprimido mediante el uso del ácido como relleno y la solubilidad y el pKa correspondientes. El inflado de los comprimidos hechos con varios ácidos se midieron durante un período de dos semanas y los resultados se muestran en la Figura 2. Además, los bloques se hicieron con varios ácidos y se midió su inflado durante un período de tiempo. Algunas imágenes de los bloques empapados en diferentes momentos se muestran en la Figura 3.
Tabla 4.
Figure imgf000030_0002
Los datos de la Tabla 4 indican la correlación entre el inflado y el pKa y la solubilidad. Los ácidos más fuertes y menos solubles causan menos hinchazón cuando se usan como relleno ácido en los comprimidos. Específicamente, el ácido glutámico, el ácido aspártico y el citrato monosódico demostraron ser rellenos ácidos estables para la estabilidad durante el almacenamiento. Sin embargo, estos compuestos no son ideales como rellenos ácidos debido a sus velocidades de disolución y su incapacidad para alcanzar el pH deseado para una mejor limpieza.
Este ejemplo confirma además que la reactividad de la urea y el ácido en condiciones de almacenamiento estresadas se ve afectada tanto por la solubilidad del ácido cuando reacciona con la urea (una base débil) como por el pKa del protón más fuerte del ácido. Como se muestra, el uso de ácido glutámico y ácido aspártico (sin precomplejar con urea) forma con éxito el complejo y mantiene la estabilidad de la composición debido a la solubilidad del ácido. Otras especies ácidas exitosas son GLDA y citrato monosódico (sin precomplejar con urea) que forma exitosamente el complejo y mantiene la estabilidad de la composición debido al pKa del ácido.
Ejemplo 3
En este ejemplo, se compararon comprimidos hechos de BTC/DCS/ISO (50/45/2,5) y BTC/DCS (50/50), respectivamente, en términos de estabilidad al almacenamiento.
Tabla 5. Mediciones de dimensiones para comprimidos BTC/DCS/ISO (50/45/2,5) y BTC/DCS (50/50).
Figure imgf000030_0001
Las medidas de las dimensiones se enumeran en la Tabla 5 y los datos de expansión se muestran en la Figura 4. Ejemplo 4
En este Ejemplo, se investigó el efecto del agua sobre la estabilidad al almacenamiento de los comprimidos. Los bloques sólidos prensados a gran escala se formularon con agua o sin agua y luego se envolvieron en dos paquetes diferentes, Multi-vac o Shrink. El DCS se usó como relleno ácido. Luego se colocaron los comprimidos a dos temperaturas diferentes y se midieron sus dimensiones durante un período de tiempo. Las formulaciones para dos tipos de comprimidos se enumeran en la Tabla 6.
Tabla 6. Formulaciones con Agua o sin Agua
Figure imgf000031_0002
Los datos de estabilidad del bloque se muestran en la Figura 5, que representa la estabilidad dimensional (medida por un exponente de crecimiento (o aumento) del 3 % del sólido como un umbral comercialmente relevante para la estabilidad sólida. Durante el aumento del tiempo de 1 semana a 8 semanas, los bloques demostraron problemas de hinchamiento en las diversas condiciones, lo que demuestra la necesidad adicional de composiciones sólidas estables y métodos de formulación de acuerdo con la invención.
Ejemplo 5
En este Ejemplo, se investigaron las propiedades del complejo de urea/ácido cítrico. En primer lugar, se produjo un complejo de urea-ácido cítrico con el siguiente procedimiento para crear un complejo cristalizado. En un vaso de precipitados de 600 mL, se añadieron 100,1 g de solución madre de urea al 50 % (50,05 g de urea, 0,833 moles) a 320 g de ácido cítrico al 50 % (160 g de ácido cítrico, 0,833 moles). La solución se dejó en agitación durante 3 minutos y luego el vaso de precipitados se colocó en un baño de hielo, donde el proceso de cristalización comienza casi inmediatamente para producir un complejo de urea-ácido cítrico. Después de 30 minutos en el baño de hielo, el complejo se recogió mediante filtración al vacío y luego se secó en un horno de vacío a 40 °C y 30 torr durante 3 horas.
El espectro IR del complejo muestra picos únicos que no están presentes en los espectros IR de urea o ácido cítrico. Los picos únicos observados para el complejo incluyen el estiramiento asimétrico desplazado del grupo NH2, nuevos picos en la región del carboxilato y nuevos picos bien definidos en la región de la huella digital.
El ácido Sokolan DSC del complejo se muestra en la Figura 6. El DSC del complejo de urea/ácido cítrico 1:1 muestra su punto máximo de fusión endotérmica a 142 °C, mientras que el del ácido cítrico y la urea lo hacen a 158 °C y 138 °C, respectivamente.
El pH del complejo urea/ácido cítrico también se comparó con los del ácido cítrico y el citrato monosódico. Los resultados se muestran en la Tabla 7
Tabla 7. El pH del complejo de urea-ácido cítrico, ácido cítrico y citrato monosódico en 17 granos por galón (gpg) de agua
Figure imgf000031_0001
De acuerdo una modalidad de la invención, el complejo sólido puede formarse mediante cristalización que comprende las etapas de combinar la urea y el ácido en una solución durante un período de tiempo suficiente antes de colocar la solución en un baño de hielo (o agua fría) para comenzar el proceso de la cristalización. La solución se deja en el baño de hielo (o agua fría) durante un tiempo suficiente para que se complete la cristalización, que puede ser de al menos 10 minutos, al menos 15 minutos, al menos 20 minutos, al menos 25 minutos, o al menos 30 minutos. A continuación, se recoge el complejo sólido, por ejemplo, a través de una filtración al vacío.
Ejemplo 6
Se realizaron estudios adicionales para confirmar el efecto estabilizador del complejo de urea/ácido cítrico. Se comparó una formulación mediante el uso del complejo de urea/ácido cítrico como relleno ácido con aquellas que usaban urea o una mezcla de urea y ácido cítrico. En este Ejemplo, los comprimidos se prepararon de acuerdo con las formulaciones de la Tabla 8, luego se colocaron a 40 °C y 90 % de humedad. Sus cambios dimensionales se midieron durante un período de tiempo de dos semanas. Los resultados se muestran en la Figura 7.
Tabla 8.
Figure imgf000032_0002
Como se muestra en la Tabla 8 y la Figura 7, la formulación que usa el complejo de urea-ácido cítrico como relleno ácido tiene la mejor estabilidad de almacenamiento medida por el porcentaje de hinchamiento más bajo (la estabilidad dimensional).
Ejemplo 7
Varios bloques fabricados a partir de diferentes formulaciones se examinaron en cuanto a su estabilidad de bloques en un dispensador. Durante los experimentos, los bloques se sumergieron en 1 pulgada de agua a 43,3 °C (110 °F) durante 1 minuto, luego se midió su inflado en función del tiempo. Las imágenes de los bloques inmediatamente después del remojo y después de 18 horas se muestran en la Figura 8. La Figura 8 muestra que el inflado es mínimo para el bloque elaborado con el complejo de urea/ácido cítrico.
Ejemplo 8
Se realizaron estudios adicionales para comparar la estabilidad de las composiciones sólidas que contienen el complejo de urea/ácido cítrico y las composiciones sólidas donde se sustituyó el ácido por citrato monosódico. Se prepararon seis formulaciones de acuerdo con las formulaciones de la Tabla 9; las formulaciones fueron prensadas y envasadas en dos materiales, Multivac o film retráctil. Luego, las formulaciones sólidas se analizaron durante ocho semanas bajo dos condiciones de temperatura: 37,8 °C (100 °F) y 50 °C (122 °F). Las dimensiones de los bloques de las formulaciones sólidas se registraron con 24 horas de prensado original, a la semana 1, 2 semanas, 4 semanas y 8 semanas. El porcentaje de hinchamiento se determinó midiendo el cambio de longitud, anchura y altura del bloque.
Tabla 9.
Figure imgf000032_0001
A 37,8 °C (100 °F), las formulaciones ilustrativas 1-3 demostraron menos del 1 % de hinchamiento en el transcurso de ocho semanas. Las formulaciones 3-6 en promedio demostraron un inflado de aproximadamente 3 %, y solo la formulación 4 alcanzó más del 5 %. A 50 °C (122 °F), todas las formulaciones demostraron menos del 2 % de hinchamiento en el transcurso de ocho semanas. Como resultado, las formulaciones demostraron un inflado menor que y/o dentro del umbral del inflado comercialmente relevante (3 %), lo cual es sorprendente dado que los ácidos sólidos generalmente dan como resultado un inflado mucho mayor en condiciones similares. Se cree que la diferencia en la hinchazón registrada entre los tipos de formulaciones a 37,8 °C (100 °F) es el resultado de las diferencias en los lotes de citrato de urea usados, ya que el lote usado para las formulaciones 3-6 contenía un exceso de agua libre, lo que resulta en menor estabilidad. Estos resultados también se representan en las Figuras 9 y 10.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Una composición sólida estabilizada que comprende:
una matriz de solidificación de urea; un ácido; y
al menos un componente activo adicional que comprende un tensioactivo, un polímero y/o sólidos adicionales,
en donde la urea y el ácido están en un complejo sólido preformado en una relación molar de 1:3 a 3:1, en donde el ácido es ácido cítrico, ácido glutámico, ácido sulfámico, ácido málico, ácido maleico, ácido tartárico, ácido láctico, ácido aspártico, ácido succínico, ácido adípico, ácido hidroxiacético, ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido valérico ácido, ácido caproico, ácido glucónico, ácido itacónico, ácido tricloroacético, ácido benzoico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido glutárico, ácido fumárico y/o ácidos tereftálicos; y una solución de uso tiene un pH entre 2 a 6.
2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos una porción de la urea está en un complejo con un compuesto de amonio cuaternario.
3. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-2, que comprende además un tensioactivo.
4. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, en donde el compuesto de amonio cuaternario se selecciona del grupo que consiste en sales de monoalquiltrimetilamonio, sales de monoalquildimetilbencilamonio, sales de dialquildimetilamonio, sales de amonio heteroaromático, sales de amonio cuaternario polisustituido, sales de amonio biscuaternario, sales de amonio cuaternario polimérico sales de amonio cuaternario, y sus combinaciones, y en donde el tensioactivo es un tensioactivo aniónico es un carboxilato de cadena lineal o ramificada alcoxilado o no alcoxilado, un carboxilato de cadena lineal o ramificada C6-C12, un carboxilato alcoxilado C6-C18, un sulfato o sulfonato lineal o ramificado C6-C12, o un sulfato o sulfonato alcoxilado C6-C18.
5. La composición de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el tensioactivo es un tensioactivo aniónico, y en donde el tensioactivo aniónico comprende ácido octanoico, ácido decanoico o nonanoico o sus mezclas, o en donde el tensioactivo es un tensioactivo no iónico, y en donde el tensioactivo no iónico comprende un alcohol etoxilato, copolímero de bloque, óxido de amina, alquilpoliglucósido, o sus combinaciones.
6. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde la urea está en forma de gránulos o polvo, y el ácido es sólido o líquido.
7. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde la relación molar de la urea y el ácido en el complejo es de 1:2 a 2:1.
8. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde la relación molar de la urea y el ácido en el complejo es 1:1.
9. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde una solución de uso tiene un pH entre 3 y 6, preferentemente entre 4 y 5.
10. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en donde la composición sólida tiene una estabilidad dimensional medida por un exponente de crecimiento de menos del 3 % si se calienta a una temperatura de hasta 37,8 °C (100 °F) durante al menos una semana en una humedad de hasta el 65 %.
11. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, que comprende además un ingrediente funcional adicional seleccionado del grupo que consiste en tensioactivos, espesantes y/o modificadores de viscosidad, solventes, modificadores de la solubilidad, humectantes, agentes protectores de metales, agentes estabilizadores, inhibidores de la corrosión, secuestrantes y/o agentes quelantes, agente solidificante, agentes de laminación, componentes modificadores del pH, fragancias y/o colorantes, hidrótropos o acopladores, tampones, y sus combinaciones.
12. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en donde la composición comprende más de un complejo sólido preformado, y en donde cada complejo sólido preformado comprende un ácido distinto.
13. La composición de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el complejo sólido preformado comprende de 5 % en peso a 99 % en peso de la composición sólida, o de 5 % en peso a 95 % en peso de la composición sólida, o de 10 % en peso a 90 % en peso de la composición sólida, o de 40 % en peso a 80 % en peso de la composición sólida, o de 40 % en peso a 70 % en peso de la composición sólida, o de 40 % en peso a 90 % en peso de la composición sólida, o de 50 % en peso a 70 % en peso de la composición sólida.
14. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en donde el amonio cuaternario tiene una longitud de cadena de carbono de 8 a 20 átomos de carbono, y en donde la relación molar de tensioactivo aniónico a compuesto de amonio cuaternario es de 2 moles de tensioactivo aniónico a 1 mol de compuesto cuaternario de amonio por 1 mol de tensioactivo aniónico por 10 mol de compuesto cuaternario de amonio cuaternario.
ES18718951T 2017-03-01 2018-03-01 Mecanismo de interacción urea/ácido sólido bajo condiciones de almacenamiento y composiciones sólidas estables en almacenamiento que comprenden urea y ácido Active ES2913658T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762465434P 2017-03-01 2017-03-01
PCT/US2018/020408 WO2018160809A1 (en) 2017-03-01 2018-03-01 Mechanism of urea/solid acid interaction under storage conditions and storage stable solid compositions comprising urea and acid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2913658T3 true ES2913658T3 (es) 2022-06-03

Family

ID=62025932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18718951T Active ES2913658T3 (es) 2017-03-01 2018-03-01 Mecanismo de interacción urea/ácido sólido bajo condiciones de almacenamiento y composiciones sólidas estables en almacenamiento que comprenden urea y ácido

Country Status (8)

Country Link
US (2) US11191264B2 (es)
EP (2) EP4043541B1 (es)
JP (2) JP6940618B2 (es)
CN (1) CN110382679B (es)
AU (2) AU2018227530B2 (es)
ES (1) ES2913658T3 (es)
NZ (1) NZ756322A (es)
WO (1) WO2018160809A1 (es)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2017252461B2 (en) * 2016-04-21 2021-09-02 Oms Investments, Inc. Compositions of a quaternary ammonium compound with a monocarboxylic fatty acid
ES2913658T3 (es) * 2017-03-01 2022-06-03 Ecolab Usa Inc Mecanismo de interacción urea/ácido sólido bajo condiciones de almacenamiento y composiciones sólidas estables en almacenamiento que comprenden urea y ácido
EP3755780B1 (en) * 2018-02-23 2022-01-12 Unilever Global IP Limited Process of preparing a solid composition comprising aminopolycarboxylate
KR102136717B1 (ko) 2018-10-01 2020-07-22 롯데정밀화학 주식회사 소수성 실리카를 포함하는 시멘트 모르타르용 첨가제 및 그의 제조방법
AU2020302889B2 (en) * 2019-06-28 2023-03-16 Ecolab Usa Inc. Solid laundry softener composition
KR20220063239A (ko) * 2019-09-16 2022-05-17 해리스 리서치, 인코포레이티드 검을 포함하는 세정 조성물 및 이의 사용 방법
CN112515992B (zh) * 2020-12-08 2023-02-24 上海家化联合股份有限公司 包含柠檬酸三乙酯和甘氨酸的稳定组合物
WO2023057128A1 (en) * 2021-10-04 2023-04-13 Unilever Ip Holdings B.V. A solid concentrated cleaning composition
US20230138385A1 (en) * 2021-10-29 2023-05-04 Ecolab Usa Inc. No rinse quaternary ammonium disinfectant composition for food contact surfaces
FR3134720A1 (fr) * 2022-04-26 2023-10-27 L'oreal Compositions et procédés pour cheveux bouclés
US20230285256A1 (en) * 2022-02-28 2023-09-14 L'oreal Compositions and methods for curly hair
US20230270641A1 (en) * 2022-02-28 2023-08-31 L’Oreal Compositions and methods for treating hair
FR3134719A1 (fr) * 2022-04-26 2023-10-27 L'oreal compositions et procédés pour le traitement des cheveux

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US32818A (en) 1861-07-16 Improvement in iron tses for cotton-bales
US2903486A (en) 1959-09-08 Karl h
US32763A (en) 1861-07-09 Machine fob
NL272723A (es) 1951-05-31
US2860106A (en) * 1952-10-01 1958-11-11 Drew & Co Inc E F Urea-phosphoric acid cleaning composition
US2674619A (en) 1953-10-19 1954-04-06 Wyandotte Chemicals Corp Polyoxyalkylene compounds
US3048548A (en) 1959-05-26 1962-08-07 Economics Lab Defoaming detergent composition
US3356612A (en) 1965-02-01 1967-12-05 Petrolite Corp Stable detergent compositions
DE2437090A1 (de) 1974-08-01 1976-02-19 Hoechst Ag Reinigungsmittel
USRE32818E (en) 1978-02-07 1989-01-03 Ecolab Inc. Cast detergent-containing article and method of using
USRE32763E (en) 1978-02-07 1988-10-11 Ecolab Inc. Cast detergent-containing article and method of making and using
US4426362A (en) 1978-12-05 1984-01-17 Economics Laboratory, Inc. Solid block detergent dispenser
US4944787A (en) * 1981-11-05 1990-07-31 Union Oil Company Of California Thermally stable urea-sulfuric acid compositions and methods of manufacture
US4565647B1 (en) 1982-04-26 1994-04-05 Procter & Gamble Foaming surfactant compositions
US4595520A (en) 1984-10-18 1986-06-17 Economics Laboratory, Inc. Method for forming solid detergent compositions
US4680134A (en) 1984-10-18 1987-07-14 Ecolab Inc. Method for forming solid detergent compositions
US4690305A (en) 1985-11-06 1987-09-01 Ecolab Inc. Solid block chemical dispenser for cleaning systems
US4687121A (en) 1986-01-09 1987-08-18 Ecolab Inc. Solid block chemical dispenser for cleaning systems
US4826661A (en) 1986-05-01 1989-05-02 Ecolab, Inc. Solid block chemical dispenser for cleaning systems
US5198198A (en) 1987-10-02 1993-03-30 Ecolab Inc. Article comprising a water soluble bag containing a multiple use amount of a pelletized functional material and methods of its use
US5234615A (en) 1987-10-02 1993-08-10 Ecolab Inc. Article comprising a water soluble bag containing a multiple use amount of a pelletized functional material and methods of its use
US5078301A (en) 1987-10-02 1992-01-07 Ecolab Inc. Article comprising a water soluble bag containing a multiple use amount of a pelletized functional material and methods of its use
US5316688A (en) 1991-05-14 1994-05-31 Ecolab Inc. Water soluble or dispersible film covered alkaline composition
NZ239646A (en) * 1991-06-04 1994-09-27 Ecolab Inc Antimicrobial composition comprising octanoic acid or a derivative thereof
US5200189A (en) 1991-07-23 1993-04-06 Ecolab Inc. Peroxyacid antimicrobial composition
US5244468A (en) * 1992-07-27 1993-09-14 Harris Research, Inc. Urea containing internally-carbonated non-detergent cleaning composition and method of use
US5858299A (en) 1993-05-05 1999-01-12 Ecolab, Inc. Process for consolidating particulate solids
CA2170501C (en) * 1993-12-30 2008-01-29 Rhonda Kay Schulz Method of making urea-based solid cleaning compositions
US5578134A (en) 1994-04-19 1996-11-26 Ecolab Inc. Method of sanitizing and destaining tableware
CA2167971C (en) * 1995-02-01 2008-08-26 Paula J. Carlson Solid acid cleaning block and method of manufacture
JPH101870A (ja) * 1996-06-12 1998-01-06 Lion Corp 固体状柔軟仕上剤組成物
US6156715A (en) 1997-01-13 2000-12-05 Ecolab Inc. Stable solid block metal protecting warewashing detergent composition
US6177392B1 (en) 1997-01-13 2001-01-23 Ecolab Inc. Stable solid block detergent composition
US6258765B1 (en) 1997-01-13 2001-07-10 Ecolab Inc. Binding agent for solid block functional material
US6165483A (en) 1998-04-06 2000-12-26 Ecolab Inc. Peroxy acid treatment to control pathogenic organisms on growing plants
GB9810655D0 (en) * 1998-05-18 1998-07-15 Unilever Plc Stable ammonium compositions
US6350725B1 (en) 1999-04-20 2002-02-26 Ecolab, Inc. Composition and method for road-film removal
US6730653B1 (en) 2000-06-01 2004-05-04 Ecolab Inc. Method for manufacturing a molded detergent composition
US7037886B2 (en) 2000-06-01 2006-05-02 Ecolab Inc. Method for manufacturing a molded detergent composition
US6632291B2 (en) 2001-03-23 2003-10-14 Ecolab Inc. Methods and compositions for cleaning, rinsing, and antimicrobial treatment of medical equipment
US7153820B2 (en) 2001-08-13 2006-12-26 Ecolab Inc. Solid detergent composition and method for solidifying a detergent composition
US7033511B2 (en) 2004-01-20 2006-04-25 A-Dec, Inc. Sustained water treatment in dental equipment
US7863237B2 (en) * 2004-03-08 2011-01-04 Ecolab Inc. Solid cleaning products
US6878681B1 (en) 2004-03-25 2005-04-12 Ecolab, Inc. Laundry rinse aids comprising a propoxylated quaternary ammonium salt
DE102004030318B4 (de) 2004-06-23 2009-04-02 Henkel Ag & Co. Kgaa Mehrkammer-Pouch
DE102004039472A1 (de) 2004-08-14 2006-03-02 Henkel Kgaa Verfahren zur Herstellung portionierter Wasch- oder Reinigungsmittel
CN101472673B (zh) * 2006-07-14 2011-09-07 埃科莱布有限公司 使用稀释剂分配固体清洁剂的方法
US8759269B2 (en) 2007-07-02 2014-06-24 Ecolab Usa Inc. Solidification matrix including a salt of a straight chain saturated mono-, di-, and tri- carboxylic acid
US20130055508A1 (en) 2011-09-01 2013-03-07 Ecolab Usa Inc. Detergent composition containing an amps copolymer and a maleic acid polymer
US8889048B2 (en) 2007-10-18 2014-11-18 Ecolab Inc. Pressed, self-solidifying, solid cleaning compositions and methods of making them
WO2009059630A1 (en) 2007-11-05 2009-05-14 Ecolab Inc. Solid block acid containing cleaning composition for clean-in-place milking machine cleaning system
US8252122B2 (en) * 2009-03-17 2012-08-28 Bbt Bergedorfer Biotechnik Gmbh Use of an agent that contains carbamide and/or at least a derivative thereof as a cleaning agent
US8017409B2 (en) 2009-05-29 2011-09-13 Ecolab Usa Inc. Microflow analytical system
WO2012160498A2 (en) 2011-05-20 2012-11-29 Ecolab Usa Inc. Acid formulations for use in a system for warewashing
US20130102518A1 (en) 2011-10-19 2013-04-25 Ecolab Usa Inc. Detergent composition containing an amps copolymer and a phosphonate
US20130111675A1 (en) * 2011-11-03 2013-05-09 Ecolab Usa Inc. Sustainable laundry sour compositions with iron control
JP6507905B2 (ja) 2015-03-31 2019-05-08 富士通株式会社 コンテンツ表示制御方法、コンテンツ表示制御装置およびコンテンツ表示制御プログラム
ES2913658T3 (es) * 2017-03-01 2022-06-03 Ecolab Usa Inc Mecanismo de interacción urea/ácido sólido bajo condiciones de almacenamiento y composiciones sólidas estables en almacenamiento que comprenden urea y ácido

Also Published As

Publication number Publication date
CN110382679B (zh) 2022-04-22
WO2018160809A1 (en) 2018-09-07
AU2020233778B2 (en) 2022-02-03
EP3589723B1 (en) 2022-04-13
EP4043541A1 (en) 2022-08-17
JP6940618B2 (ja) 2021-09-29
AU2020233778A1 (en) 2020-10-15
EP4043541B1 (en) 2024-02-21
EP3589723A1 (en) 2020-01-08
AU2018227530B2 (en) 2020-06-25
US11191264B2 (en) 2021-12-07
NZ756322A (en) 2021-12-24
EP4043541C0 (en) 2024-02-21
US20220053757A1 (en) 2022-02-24
CN110382679A (zh) 2019-10-25
AU2018227530A1 (en) 2019-09-05
JP2020509134A (ja) 2020-03-26
JP7282843B2 (ja) 2023-05-29
JP2021183704A (ja) 2021-12-02
US20180249706A1 (en) 2018-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2913658T3 (es) Mecanismo de interacción urea/ácido sólido bajo condiciones de almacenamiento y composiciones sólidas estables en almacenamiento que comprenden urea y ácido
JP7063876B2 (ja) ポリアクリル酸を含む固体すすぎ補助組成物
US20220386598A1 (en) Sanitizing rinse based on quat-anionic surfactant synergy
JP2011516656A (ja) 超濃縮固体脱脂組成物
BR112018003230B1 (pt) Composição auxiliar de enxágue sólida, e, métodos para fazer uma composição auxiliar de enxágue sólida e de enxágue
CA3035451C (en) Detergent compositions containing an enzyme stabilized by phosphonates
WO2018013881A1 (en) Aluminum safe degreasing and pre-soak technology for bakery and deli wares and use thereof
ES2940252T3 (es) Solidificación de triaminas mediante el uso de diácidos
JP2019529678A (ja) 固体洗剤組成物および固体アニオン性界面活性剤を用いて固体洗剤の分注速度を調節する方法
ES2939834T3 (es) Métodos de preparación de sólidos de triamina
US20210340464A1 (en) Low foam cleaning compositions
US11718813B2 (en) 2-in-1 sanitizing and rinse aid compositions employing amine based surfactants in machine warewashing