ES2924803T3 - Composición detergente de polímeros sin de fosfatos - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere al campo de las composiciones detergentes y, en particular, a las composiciones detergentes para el lavado automático, especialmente para lavavajillas automáticos. La invención proporciona una composición detergente libre de fosfatos que comprende al menos un compuesto tensioactivo no iónico no sulfonado y un copolímero hidrosoluble no sulfonado producido, en particular, mediante una reacción de polimerización de: ácido acrílico o metacrílico; un éster de un ácido acrílico o metacrílico, ácido itacónico o ácido maleico; y un compuesto de fórmula (I). La invención también se refiere al uso de dicho copolímero soluble en agua no sulfonado como inhibidor de incrustaciones o agente de prevención de manchas de agua, así como a un método de limpieza. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Composición detergente de polímeros sin fosfatos
La invención se relaciona con el campo de composiciones detergentes, en particular composiciones detergentes para el lavado automático, en particular para lavavajillas automáticos. Por lo tanto, la invención proporciona una composición detergente sin fosfatos que comprende al menos un compuesto tensioactivo no iónico no sulfonado y un copolímero soluble en agua no sulfonado preparado en especial mediante reacción de polimerización de ácido acrílico o metacrílico, de un éster de un ácido acrílico o metacrílico, ácido itacónico o ácido maleico y de un compuesto de la fórmula (I):
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La invención también se relaciona con el uso de este copolímero soluble en agua no sulfonado como un agente inhibidor de incrustaciones o agente anti manchas, y también con un proceso de limpieza.
El documento EP 324568 describe una composición detergente que comprende un polímero soluble en agua. El documento EP 995791 también describe un polímero para una composición detergente. El documento EP 2468843 describe una composición detergente que comprende un copolímero HASE (por sus siglas en inglés de "Hydrophobically modified Alkali-Soluble Emulsions", o "Emulsiones álcali solubles hidrófobamente modificadas"). El documento EP 2935358 describe un copolímero HASE de espesamiento que es útil como un agente antisedimentación para composiciones de pintura. Las composiciones detergentes del estado de la técnica tienen un cierto número de problemas. En particular, la presencia de fosfatos en las composiciones detergentes, conduce a problemas ambientales.
Existen composiciones para el lavado automático de vajillas libres de fosfatos. No obstante, esas composiciones que comprenden copolímeros solubles en agua que se preparan a partir de monómeros a base de fosfatos son especialmente conocidas. Por lo tanto, la presencia de residuos de fosfato en estos copolímeros puede resultar problemática.
Además de la presencia de esos residuos de fosfato en los copolímeros empleados en las composiciones detergentes conocidas, estas composiciones detergentes no siempre permiten mejoras significativas del rendimiento durante el lavado y en especial durante el lavado de vajillas. Por lo tanto, tales composiciones detergentes no siempre logran evitar la formación de incrustaciones o marcas de agua en las vajillas, en particular durante el lavado automático de vajillas. Tales problemas deben evitarse en particular cuando se lavan vasos o artículos de mesa de vidrio.
De hecho, la formación de depósitos de incrustaciones y la aparición de marcas de agua en las vajillas conduce a problemas estéticos, pero también puede provocar otros problemas durante el uso posterior de las vajillas.
Se conocen composiciones detergentes que están libres de fosfatos o que contienen una baja concentración de fosfatos, que comprenden copolímeros que contienen residuos sulfonados. Tales composiciones detergentes no proporcionan un rendimiento del todo satisfactorio cuando se comparan con las composiciones detergentes a base de fosfatos. En particular, tales composiciones detergentes “libres de fosfatos” [o “sin fosfatos”] que comprenden copolímeros que contienen residuos sulfonados, tienen defectos durante el lavado de vajillas, tanto en lo que se refiere a la eficiencia del lavado como en lo que se refiere a la capacidad de evitar marcas de incrustaciones o marcas de agua.
Así, las substancias que se usan generalmente para reemplazar los fosfatos en las composiciones detergentes, no dan un resultado aceptable o satisfactorio.
Por otra parte, la materia insoluble o poco soluble que lleva a la formación de depósitos de incrustaciones en las vajillas, en especial carbonatos o silicatos de magnesio o calcio, también provoca problemas durante el lavado de ropa.
Por lo tanto, existe la necesidad de una composición detergente de polímeros sin fosfatos que tenga propiedades mejoradas. En particular, existe la necesidad de una composición detergente exenta de fosfatos para combatir depósitos de incrustaciones, y que tenga buena eficacia para la formación de película o buena eficacia para reducir o eliminar marcas de agua durante el lavado automático de vajillas.
La invención proporciona una solución a todos o algunos de los problemas que presentan las composiciones detergentes de polímeros libres de fosfatos del estado de la técnica. En particular, la invención logra combatir la formación de núcleos y combatir el crecimiento de cristales que llevan a la formación de incrustaciones.
Por lo tanto, la invención proporciona una composición detergente sin fosfatos que comprende:
- al menos un copolímero soluble en agua no sulfonado que se prepara mediante reacción de polimerización:
a) de 55 % en moles a 93 % en moles de al menos un ácido seleccionado de ácido acrílico y ácido metacrílico, sus mezclas y sus sales,
b) de 2 % en moles a 25 % en moles de al menos un éster de un compuesto derivado de un ácido seleccionado de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico y ácido maleico, y c) de 5 % en moles a 20 % en moles de al menos un compuesto de la fórmula (I):
Figure imgf000003_0001
en la que:
- R1 y R2, que pueden ser idénticos o diferentes, representan independientemente H o CH3,
- L1 representa independientemente un grupo seleccionado de C(O), CH2 , CH2-CH2 y O-CH2-CH2-CH2-CH2,
- L2 representa independientemente un grupo seleccionado de (CH2-CH2O)x, (CH2CH(CH3)O)y, (CH(CH3)CH2O)z y sus combinaciones, y
- x, y, y z, que pueden ser idénticos o diferentes, representan independientemente un número entero o decimal entre 0 y 150, x es distinto de cero y es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150, y
- al menos un compuesto tensioactivo no iónico no sulfonado.
La invención también proporciona una composición detergente sin fosfatos que comprende:
- al menos un copolímero soluble en agua no sulfonado que se prepara mediante reacción de polimerización:
a) de 55 % a 93 % del peso de al menos un ácido seleccionado de ácido acrílico y ácido metacrílico, sus mezclas y sus sales,
b) de 2 % a 25 % del peso de al menos un éster de un compuesto derivado de un ácido seleccionado de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico y ácido maleico, y
c) de 5 % a 20 % del peso de al menos un compuesto de la fórmula (I):
Figure imgf000003_0002
en la que:
- R1 y R2, que pueden ser idénticos o diferentes, representan independientemente H o CH3, - L1 representa independientemente un grupo seleccionado de C(O), CH2, CH2-CH2 y O-CH2-CH2-CH2-CH2,
- L2 representa independientemente un grupo seleccionado de (CH2-CH2O)x, (CH2CH(CH3)O)y, (CH(CH3)CH2O)z y sus combinaciones, y
- x, y, y z, que pueden ser idénticos o diferentes, representan independientemente un número entero o decimal entre 0 y 150, x es distinto de cero y es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150, y
- al menos un compuesto tensioactivo no iónico no sulfonado.
Por lo tanto y de una manera particularmente ventajosa para la composición según la invención, los monómeros (a), (b) y (c) utilizados en la preparación del copolímero y el compuesto tensioactivo, son compuestos no sulfonados. El copolímero soluble en agua no sulfonado que se utiliza de acuerdo con la invención resulta del uso de al menos tres tipos de monómeros, los monómeros (a), (b) y (c), que son diferentes entre sí.
Éste es un copolímero que es diferente a un copolímero HASE. El copolímero que se utiliza de acuerdo con la invención es soluble en agua, en especial en un medio ácido.
Este copolímero soluble en agua no sulfonado también puede caracterizarse por su masa molecular promedio en peso (Mw). De preferencia, tiene una masa molecular promedio en peso en el intervalo de 2000 g/mol a 100000 g/mol o de 5000 g/mol a 50000 g/mol o de 7000 g/mol a 20000 g/mol. Se prefieren en particular los copolímeros con una Mw de 8000 g/mol, 9000 g/mol, 10000 g/mol, 11000 g/mol o 12000 g/mol. Según la invención, el peso molecular de los copolímeros se determina por Cromatografía de exclusión por tamaño (SEC) o Cromatografía de permeación en gel (GPC del inglés "Gel Permeation Chromatography"). Esta técnica usa una máquina de cromatografía líquida marca Waters equipada con un detector. Este detector es un detector de concentración refractométrica marca Waters. Este aparato de cromatografía líquida está equipado con una columna de exclusión por tamaño a fin de separar los diversos pesos moleculares de los copolímeros estudios. La fase de elución líquida es una fase acuosa que se ajusta a un pH de 9,00 utilizando 1 N de hidróxido de sodio que contiene 0,05 M de NaHCO3, 0,1 M de NaNO3, 0,02 M de trietanolamina y 0,03 % de NaN3.
De acuerdo con una primera etapa, la solución del copolímero se diluye a 0,9 % del peso seco en el disolvente de disolución SEC, que corresponde a la fase de elución líquida de la SEC a la que se añade 0,04 % de dimetilformamida, que sirve como marcador de flujo o calibración interna. La solución resultante se filtra a continuación a 0,2 pm. 100 pL se inyectan a continuación en la máquina de cromatografía (eluyente: una fase acuosa que se ajusta a un pH de 9,00 con 1N de hidróxido de sodio que contiene 0,05 M de NaHCO3, 0,1 M de NaNO3, 0,02 M de trietanolamina y 0,03 % de NaN3).
La máquina de cromatografía líquida contiene una bomba isocrática (Waters 515), cuya velocidad de flujo se establece a 0,8 mL/minuto. La máquina de cromatografía también comprende un horno que por sí mismo comprende en serie el siguiente sistema de columna: una precolumna del tipo de Guard Column Ultrahydrogel Waters de 6 cm de largo y con un diámetro interno de 40 mm, y una columna lineal del tipo de Ultrahydrogel Waters de 30 cm de largo y con un diámetro interno de 7,8 mm. El sistema de detección se compone de un detector refractométrico RI Waters 410. El horno se lleva a una temperatura de 60°C y el refractómetro se lleva a una temperatura de 45°C. La máquina de cromatografía se calibra utilizando las normas de poliacrilato de sodio en polvo de diferentes masas moleculares certificadas por el proveedor: Polymer Standard Service o American Polymers Standards Corporation. De preferencia para la invención, el ácido (a) es ácido acrílico o una sal de ácido acrílico. También de preferencia para la invención, el copolímero se prepara haciendo reaccionar de 55 % en moles a 90 % en moles, de preferencia de 60 % en moles a 85 % en moles, con mayor preferencia de 65 % en moles a 80 % en moles de ácido (a), en particular de ácido acrílico o de una sal de ácido acrílico.
De preferencia para la invención, el ácido (a) es ácido acrílico o una sal de ácido acrílico. También de preferencia para la invención, el copolímero se prepara haciendo reaccionar de 55 % a 90 % del peso, de preferencia de 60 % a 85 % del peso, con mayor preferencia de 65 % a 80 % del peso de ácido (a), en particular de ácido acrílico o de una sal de ácido acrílico.
Según la invención, el éster (b) puede ser un éster aniónico o un éster no iónico. Según la invención, el éster (b) también puede ser un éster hidrófilo o un éster hidrófobo, y de preferencia es un éster hidrófobo. También de preferencia, el éster (b) es un éster de ácido acrílico, de preferencia acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de hidroxipropilo, glicol de etileno acrilato o propilenglicol acrilato, con mayor preferencia acrilato de etilo; o un éster de ácido metacrílico, de preferencia metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de butilo, hidroxipropilo metacrilato, glicol de etileno metacrilato o propilenglicol metacrilato. También de preferencia para la invención, el copolímero se prepara haciendo reaccionar de 5 % en moles a 20 % en moles, de preferencia de 7 % en moles a 15 % en moles del éster (b), en particular acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de hidroxipropilo o acrilato de butilo, de preferencia acrilato de etilo o acrilato de hidroxipropilo. También de preferencia para la invención, el copolímero se prepara haciendo reaccionar de 5 % a 20 % del peso, de preferencia de 7 % a 15 % del peso del éster (b), en particular acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de hidroxipropilo o acrilato de butilo, de preferencia acrilato de etilo o acrilato de hidroxipropilo.
Según la invención, un compuesto (c) de la fórmula (I) que se prefiere para la preparación del copolímero soluble en agua no sulfonado es un compuesto en el que:
- R1 y R2 representan H o CH3 o
- L1 representa un grupo seleccionado de C(O) y CH2 o
- L2 representa un grupo que combina (CH2-C^O)x y (CH2CH(CH3)O)y o (CH(CH3)CH2O)z o
- x representa un número entero o decimal entre 10 y 140 o
- y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 140 o
- x es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150.
Según la invención, un compuesto (c) de la fórmula (I) que se prefiere más es un compuesto en el que R1 y R2 representan H, L1 representa un grupo seleccionado de C(O) y CH2 , L2 representa un grupo que combina (CH2-CH2O)x y (CH2CH(CH3)O)y o (CH(CH3)CH2O)z, x representa un número entero o decimal entre 10 y 140, y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 140 y x es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150.
Según la invención, un compuesto (c) de la fórmula (I) que se prefiere más es un compuesto en el que R1 representa CH3 , R2 representa H, L1 representa un grupo C(O), L2 representa un grupo que combina (CH2-CH2O)x y (CH2CH(CH3)O)y o (CH(CH3)CH2O)z, x representa un número entero o decimal entre 10 y 140, y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 140 y x es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150. Según la invención, un compuesto (c) de la fórmula (I) que también se prefiere más es un compuesto en el que R1 representa CH3 , R2 representa CH3, L1 representa un grupo C(O), L2 representa un grupo que combina (CH2-CH2O)x y (CH2CH(CH3)O)y o (CH(CH3)CH2O)z, x representa un número entero o decimal entre 10 y 140, y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 140 y x es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150. Según la invención, un compuesto (c) de la fórmula (I) que también se prefiere más es un compuesto en el que R1 y R2 representan H, L1 representa C(O), L2 representa (C^C H 2O)xy x representa 1.
Según la invención, un compuesto (c) de la fórmula (I) que también se prefiere más es un compuesto en el que R1 y R2 representan H, L1 representa C(O), L2 representa (CH2CH(CH3)O)y o (CH(CH3)CH2O)z y, y+z representa 1.
Según la invención, un compuesto (c) de la fórmula (I) que también se prefiere más es un compuesto en el que R1 representa CH3 , R2 representan H, L1 representa C(O), L2 representa un grupo (CH2-CH2O)x y x representa 1.
Según la invención, un compuesto (c) de la fórmula (I) que también se prefiere más es un compuesto en el que R1 representa CH3 , R2 representan H, L1 representa C(O), L2 representa un grupo (CH2CH(CH3)O)y o (CH(CH3)CH2O)z y, y+z representa 1.
Según la invención, un compuesto (c) de la fórmula (I) que también se prefiere más es un compuesto en el que R1 representa CH3, R2 representa H, L1 representa CH2 , L2 representa un grupo que combina (CH2-CH2O)x y (CH2CH(CH3)O)y o (CH(CH3)CH2O)z, x representa un número entero o decimal entre 10 y 140, y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 140 y x es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150. Según la invención, un compuesto (c) de la fórmula (I) que también se prefiere más es un compuesto en el que R1 representa CH3 , R2 representa H, L1 representa CH2, L2 representa (CH2-CH2O)x y x representa un número entero o decimal entre 10 y 140.
Según la invención, un compuesto (c) de la fórmula (I) que también se prefiere más es un compuesto en el que R1 y R2 representan H, L1 representa O-CH2-CH2-CH2-CH2, L2 representa (CH2-CH2O)x y x representa un número entero o decimal entre 10 y 140.
En una manera preferida en particular, el compuesto (c) de la fórmula (I) es un compuesto en el que:
- x representa un número entero o decimal entre 15 y 140,
- y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 135 y
- x es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150.
Con mayor preferencia, el compuesto (c) es un compuesto de la fórmula (I) en el que x representa un número entero o decimal entre 15 y 80 y, y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 65, de preferencia un compuesto de la fórmula (I) en el que x representa un número entero o decimal entre 30 y 65 y, y+z representa un número entero o decimal entre 15 y 40, en especial un compuesto de la fórmula (I) en el que x representa un número entero o decimal entre 40 y 60 y, y+z representa un número entero o decimal entre 20 y 30, por ejemplo un compuesto de la fórmula (I) en el que x representa 50 y, y representa 25.
En una manera preferida en particular, el copolímero se prepara haciendo reaccionar 7 % en moles a 18 % en moles, de preferencia 7 % en moles a 15 % en moles, del compuesto (c) de la fórmula (I). De una forma que también se prefiere en particular, el copolímero se prepara haciendo reaccionar 7 % a 18 % del peso, de preferencia 7 % a 15 % del peso, del compuesto (c) de la fórmula (I).
Además de los monómeros (a), (b) y (c), el copolímero soluble en agua no sulfonado que se utiliza de acuerdo con la invención también puede prepararse mediante reacción de polimerización que también utiliza un monómero (d). De preferencia según la invención, el monómero (d) se selecciona de ácido maleico, ácido itacónico y ácido crotónico, sus mezclas y sus sales. También de preferencia, el monómero (d) se utiliza en una cantidad de peso en el intervalo de 1/20 a 1/3, con respecto a la cantidad del monómero (a).
El copolímero que se prepara de acuerdo con la invención por lo tanto se obtiene por medio de una reacción de polimerización. Esta reacción puede ser una reacción de polimerización de radicales, por ejemplo una reacción de polimerización de emulsión, dispersión o solución. La polimerización pueden realizarse en agua o en un disolvente, en presencia de al menos un compuesto iniciador. Los ejemplos de compuestos iniciadores que se conocen incluyen sales de persulfato, en especial persulfato de amonio, persulfato de sodio y persulfato de potasio.
Según la invención, las cantidades de copolímero soluble en agua no sulfonado y de compuesto tensioactivo no iónico no sulfonado pueden variar dentro de un intervalo relativamente amplio. De preferencia, la composición detergente de acuerdo con la invención comprende de 1 % a 15 % del peso, de preferencia de 2 % a 10 % del peso, de copolímero soluble en agua no sulfonado. Con mayor preferencia, comprende de 4 % a 8 % del peso, por ejemplo 6 % del peso, de copolímero soluble en agua no sulfonado.
Según la invención, las cantidades de monómeros, en particular las cantidades de los monómeros (a), (b) y (c), que se utilizan se expresan como porcentajes en moles o del peso con respecto a la cantidad total de monómeros que se utiliza en la preparación del copolímero soluble en agua no sulfonado.
Además del copolímero soluble en agua no sulfonado particular, la composición detergente de acuerdo con la invención también comprende al menos un compuesto tensioactivo no iónico que es no sulfonado. De preferencia, el compuesto tensioactivo no iónico comprende cadenas etoxiladas o cadenas propoxiladas o de manera alternativa combina cadenas etoxiladas y cadenas propoxiladas. Con mayor preferencia, es un copolímero en bloque que comprende cadenas etoxiladas y cadenas propoxiladas.
De preferencia, el compuesto tensioactivo no iónico presente en la composición detergente de acuerdo con la invención es un copolímero en bloque que es no iónico y no espumante. Este compuesto tensioactivo es no sulfonado.
Los ejemplos de compuestos tensioactivos no iónicos no sulfonados que pueden mencionarse incluyen etoxilados de alcohol sintéticos, etoxilados de alcohol de origen natural, etoxilados de tributilfenol, etoxilados de nonilfenol, polímeros en bloque de óxido de etileno y de óxido de propileno, aductos de alcoholes etoxilados-propoxilados, etoxilados de ácidos grasos, etoxilados de aminas grasas, etoxilados de aceite de ricino, etoxilados de tristirilfenol y poliglicósidos de alquilo. Un grupo preferido de compuestos tensioactivos no iónicos no sulfonados comprende polímeros en bloque de óxido de etileno y de óxido de propileno que comprenden 10 % de óxido de etileno, aductos de alcoholes grasos propoxilados etoxilados C10-C12, aductos de alcoholes grasos propoxilados etoxilados C12-C14, aductos de oxoalcoholes propoxilados etoxilados C12-C15, aductos de oxoalcoholes propoxilados etoxilados C12-C18, etoxilados de alcoholes grasos C12-C14 que comprenden 10 grupos de óxido de etileno y que contienen una función final butilo, etoxilados de alcoholes grasos C12-C18 que comprenden 5 grupos de óxido de etileno y que contienen una función final butilo, etoxilados de alcoholes grasos C12-C18 que comprenden 10 grupos de óxido de etileno y que contienen una función final butilo, etoxilados de oxo-alcohol C12-C15 que comprenden 8 grupos de óxido de etileno, etoxilados de oxo-alcohol C12-C15 que comprenden 8 grupos de óxido de etileno, etoxilados de oxo-alcohol C12-C15 que comprende 10 grupos de óxido de etileno, poli(hexilglicósidos Ce) y poli(alquil glucósidos C8).
De preferencia, la composición detergente de acuerdo con la invención comprende de 0,3 % a 30 % del peso de compuesto tensioactivo no iónico, con mayor preferencia de 0,5 % a 20 % del peso o de 1 % a 8 % del peso.
Según la invención, la composición detergente también puede comprender al menos un adyuvante de detergencia (potenciador) o una o más substancias, seleccionados de:
- al menos un agente de carga, en especial un agente de carga sólido, por ejemplo un agente de carga a base de zeolita,
- un agente blanqueador o decolorante,
- un agente activador o catalizador de blanqueo,
- una enzima,
- un agente para limitar la corrosión del vidrio,
- una fragancia y
- un agente desintegrador de comprimidos.
Generalmente, un adyuvante de detergencia combina varias propiedades como eliminar o quelar los iones Ca2+ y Mg2+ presentes en el agua de lavado y sobre los artículos que se van a lavar, hacer que el medio sea básico, mejorar el rendimiento de los compuestos tensioactivos, desorber la mugre y mantenerla en el medio de limpieza. De preferencia según la invención, la composición detergente comprende al menos un adyuvante de detergencia sin fosfato y orgánico o mineral. Con mayor preferencia, se selecciona de la sal de sodio de ácido nitriloacético (NTA), aluminosilicatos de sodio o zeolita A, carbonatos como los carbonatos de sodio, citratos tales como citratos de sodio, especialmente tricitrato de sodio, silicatos tales como silicatos de sodio, ácido glucónico y sus sales, especialmente las sales de sodio de los mismos, ácido glutámico y sus sales, la sal quadrasódica de ácido N, N-diacético, EDTA (ácido etilendiaminotetraacético), MGDA (diacetato de metilglicina), e DdS (ácido etilendiamina-N, N'-disuccínico), IDSA (ácido iminodisuccínico), la sal sódica de ácido iminosuccínico y sus mezclas.
De preferencia, la invención también proporciona una composición detergente para el lavado automático de vajillas, que comprende al menos una composición detergente de acuerdo con la invención. Esta composición detergente para el lavado automático de vajillas también puede comprender:
- al menos un agente de carga sólido que no sea a base de zeolita,
- un agente blanqueador o decolorante, en combinación de manera opcional con un agente activador o catalizador de blanqueo,
- una enzima,
- un agente desintegrador de comprimidos y
- de manera opcional, un agente para limitar la corrosión del vidrio o una fragancia.
Estas substancias adicionales presentes en la composición detergente de acuerdo con la invención se conocen per se. Pueden elegirse como una función de las propiedades conocidas y pueden utilizarse bajo las condiciones y en las cantidades que se conocen per se.
La composición detergente de acuerdo con la invención puede estar en diversas formas. Puede estar en una forma sólida, líquida o en gel. De preferencia, está en una forma sólida, por ejemplo en forma de polvo, de gránulos o en forma de tabletas, por ejemplo tabletas de capas múltiples. La composición detergente para el lavado automático de vajillas de acuerdo con la invención de preferencia tiene la forma de polvo, de gránulos o en forma de tabletas, por ejemplo tabletas de capas múltiples.
La invención también se relaciona con el uso de al menos un copolímero soluble en agua no sulfonado que se define para la composición detergente según la invención, como un agente inhibidor de incrustaciones. La invención también se relaciona con el uso de al menos un copolímero soluble en agua no sulfonado que se define para la composición detergente según la invención, como un agente anti manchas. La invención también se relaciona con el uso de al menos un copolímero soluble en agua no sulfonado que se define para la composición detergente según la invención, como un agente inhibidor de incrustaciones y anti manchas.
De preferencia, la invención se relaciona con los usos en una composición detergente que también comprende al menos un compuesto tensioactivo no iónico no sulfonado.
Del mismo modo, la invención se relaciona con un proceso de limpieza que comprende el uso de al menos una composición detergente de acuerdo con la invención. De preferencia, el proceso de limpieza de acuerdo con la invención comprende el uso de agua y de al menos una composición detergente de acuerdo con la invención. De preferencia, el proceso de limpieza comprende:
- lavar utilizando agua y al menos una composición detergente según la invención,
- enjuagar y
- secar.
De manera ventajosa, el proceso de limpieza de acuerdo con la invención se realiza para lavar o limpiar, que se selecciona de lavar un vehículo, en especial un vehículo motorizado, detergencia, en especial detergencia doméstica, lavado de ropa, en especial lavado automático de ropa, lavado o limpieza de vajillas, en especial lavado automático o limpieza automática de vajillas, asistencia de lavado, y limpieza de superficies. De preferencia, el proceso de limpieza de acuerdo con la invención se realiza para lavado automático o limpieza automática de vajillas. Las características particulares, ventajosas o preferidas del copolímero de la composición detergente según la invención, hacen posible definir los usos y los procesos de limpieza y lavado particulares, ventajosos o preferidos de acuerdo con la invención.
Los ejemplos que siguen logran ilustrar los diversos aspectos de la invención.
EJEMPLOS
Se prepara un copolímero no sulfonado P1 de acuerdo con la invención.
Se colocan 277,5 g de agua y 0,052 g de sulfato de hierro heptahidrato en un reactor de 1000 mL equipado con un agitador mecánico, un calentador de baño de aceite y medición de temperatura que permita la regulación de calor. Tres bombas peristálticas permiten la inyección simultánea de los siguientes reactivos:
- mezcla 1, en un primer tanque:
• 379,75 g de ácido acrílico (M1),
• 49 g de acrilato de etilo (M2) y
• 61,25 g de PEM (M3) (glicol de polialquileno metacrilato de Mw 3,000 g/mol y que se compone de 70 % por masa de unidades que resultan a partir de la cicloadición de óxido de etileno y 30 % por masa de unidades que resultan a partir de la cicloadición de óxido de propileno), - mezcla 2, en un segundo tanque; ésta es una solución hecha de:
• 3,65 g de persulfato de sodio y
• 60 g de agua y
- mezcla 3, en un tercer tanque; ésta es una solución hecha de:
• 55,76 g de 40 % de bisulfito de sodio y
• 10 g de agua.
El reactor de polimerización se calienta a 73°C y las 3 mezclas se inyectan como sigue:
- las mezclas 1 y 2 se inyectan de forma simultánea en el reactor de polimerización a una velocidad constante durante 210 minutos y
- la mezcla 3 se inyecta a una velocidad constante de forma simultánea con las mezclas 1 y 2, pero durante 220 minutos.
Durante la inyección, la temperatura se mantiene a 73°C ± 2°C.
Las bombas a continuación se enjuagan con 70 g de agua y todo se calienta a 73°C durante 30 minutos.
La solución se enfría a continuación a 60°C y se añaden 8,5 g de 35 % de agua oxigenada.
Todo se calienta a continuación durante 30 minutos y a continuación se enfría a temperatura ambiente.
El polímero en la solución luego se recoge y analiza mediante SEC; tiene las siguientes características: Mw = 9535 g/mol y Ip = 3,2.
Del mismo modo, se preparan otros polímeros (los polímeros P3 a P5 estando de acuerdo con la invención y el polímero P2 estando fuera de la invención) variando las proporciones de los monómeros. Los reactivos, en especial los monómeros M1, M2 y M3, que se utilizan, las condiciones de reacción y las características de los polímeros preparados se presentan en la tabla 1.
Tabla 1
Figure imgf000008_0002
Del mismo modo, se preparan otros polímeros de acuerdo con la invención variando los monómeros y las proporciones de los mismos. Los reactivos, en especial los monómeros M4 (acrilato de hidroxipropilo), M5 (glicol de polialquileno metacrilato de Mw 2000 g/mol y que se compone de 85 % por masa de unidades que resultan a partir de la cicloadición de óxido de etileno y de 15 % por masa de unidades que resultan a partir de la cicloadición de óxido de propileno en solución acuosa a 50 % del peso) y M6 (polietilenglicol metalilo de Mw de 2400 g/mol en solución acuosa a 60 % del peso), que se utilizan, las condiciones de reacción y las características de los polímeros preparados se presentan en la tabla 2.
Tabla 2
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000009_0002
La eficacia de los copolímeros de acuerdo con la invención y de los polímeros comparativos conocidos se compara a continuación.
El primer polímero comparativo CP1 es un poliacrilato de sodio derivado de un homopolímero acrílico en la forma totalmente neutralizada con sodio (Acusol 445 NG producto de Rohm & Haas), su masa molecular promedio en peso (Mw) es 4500 g/mol.
El segundo polímero comparativo CP2 es un copolímero acrílico sulfonado en la forma parcialmente neutralizada con sodio (Acusol 588 G producto de Rohm & Haas), su masa molecular promedio en peso (Mw) es 12000 g/mol. Utilizando los diversos polímeros, se preparan las composiciones detergentes en forma de un polvo lavavajillas que comprende citrato de sodio, metasilicato de sodio, un compuesto tensioactivo no iónico no espumante y 1 g del polímero de prueba en forma granulada y seca.
Las cualidades de rendimiento de los polímeros se evalúan por medio de pruebas de lavado en las vajillas que incluyen platos de vidrio, platos de cerámica esmaltada, platos de baquelita y también vasos y cubiertos de acero inoxidable. Los lavavajillas utilizados son de la marca Miele, modelo G4920SC, y se utiliza el programa de lavado intensivo a una temperatura de más de o igual a 75°C. Previamente, las resinas de intercambio de iones que se utilizan en los lavavajillas para suavizar el agua de lavado y de enjuague, se saturan con sales de calcio para hacerlas inoperantes. No se utiliza ninguna sal regeneradora de resina para los lavados.
El lavavajillas se llena con las vajillas y a continuación se selecciona el programa intensivo. El programa comienza mediante el enjuague con agua fría durante 10 minutos. Después de este enjuague, una dosis de 50 g de mugre estandarizada se introduce manualmente en el lavavajillas junto con 17 g de detergente en polvo que en especial comprende el polímero de prueba. El lavado continúa a continuación durante una hora; después de 30 minutos, la temperatura alcanza 75°C.
Después de una hora de lavado, el agua se descarga automáticamente y se realiza un primer enjuague con agua a 40°C, seguido de un segundo enjuague con agua a 70°C durante 15 minutos. El agua del segundo enjuague se descarga a continuación y el lavavajillas se detiene. Las vajillas se secan de manera natural durante 30 minutos después de abrir el lavavajillas.
El lavado se repite bajo las mismas condiciones. Para cada polímero, se realiza una serie de 30 lavados.
Después de 30 lavados, los polímeros se comparan mediante inspección visual de los vasos colocados uno junto al otro en una caja negra iluminada con iluminación cenital. Se atribuye una puntuación de 0 a 10 durante cada inspección de los vasos: 0 para un vaso totalmente opaco y 10 para un vaso nuevo sin lavar. Los resultados obtenidos se muestran en la tabla 3.
Tabla 3
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000010_0001
Los lavados que se realizaron utilizando las composiciones de acuerdo con la invención hacen posible eliminar toda la mugre. Se observa la ausencia de una película continua de incrustaciones sobre la superficie de las vajillas lavados, en particular sobre las vajillas de vidrio, en especial los vasos. Las vajillas lavados no presentan ninguna marca de agua visible.
Las composiciones de acuerdo con la invención proporcionan una eficacia muy superior a la que se obtiene utilizando el poliacrilato de sodio conocido y del mismo nivel que se obtiene con el polímero sulfonado conocido.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Composición detergente sin fosfatos que comprende:
    - al menos un copolímero soluble en agua no sulfonado seleccionado de:
    • un copolímero soluble en agua no sulfonado preparado mediante reacción de polimerización:
    a) de 55 % en moles a 93 % en moles de al menos un ácido seleccionado de ácido acrílico y ácido metacrílico, sus mezclas y sus sales,
    b) de 2 % en moles a 25 % en moles de al menos un éster de un compuesto derivado de un ácido seleccionado de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico y ácido maleico, y
    c) de 5 % en moles a 20 % en moles de al menos un compuesto de la fórmula (I):
    Figure imgf000011_0001
    en la que:
    - R1 y R2, que pueden ser idénticos o diferentes, representan independientemente H o CH3,
    - L1 representa independientemente un grupo seleccionado de C(O), CH2 , CH2-CH2 y O-CH2-CH2-CH2-CH2,
    - L2 representa independientemente un grupo seleccionado de (CH2-CH2O)x, (CH2CH(CH3)O)y, (CH(CH3)CH2O)z y sus combinaciones, y
    - x, y, y z, que pueden ser idénticos o diferentes, representan independientemente un número entero o decimal entre 0 y 150, x es distinto de cero y es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150, y un copolímero soluble en agua no sulfonado preparado mediante reacción de polimerización:
    a) de 55 % a 93 % del peso de al menos un ácido seleccionado de ácido acrílico y ácido metacrílico, sus mezclas y sus sales,
    b) de 2 % a 25 % del peso de al menos un éster de un compuesto derivado de un ácido seleccionado de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico y ácido maleico, y c) de 5 % a 20 % del peso de al menos un compuesto de la fórmula (I):
    Figure imgf000011_0002
    en la que:
    R1 y R2, que pueden ser idénticos o diferentes, representan independientemente H o CH3,
    L1 representa independientemente un grupo seleccionado de C(O), CH2 , CH2-CH2 y O-CH2-CH2-CH2-CH2,
    L2 representa independientemente un grupo seleccionado de (CH2-CH2O)x, (CH2CH(CH3)O)y, (CH(CH3)CH2O)z y sus combinaciones, y
    x, y, y z, que pueden ser idénticos o diferentes, representan independientemente un número entero o decimal entre 0 y 150, x es distinto de cero y es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150, y
    - al menos un compuesto tensioactivo no iónico no sulfonado.
    2. La composición detergente según la reivindicación 1:
    - en la que el ácido (a) es ácido acrílico o una sal de ácido acrílico o
    - en la que el copolímero se prepara haciendo reaccionar de 55 % en moles a 90 % en moles, de preferencia de 60 % en moles a 85 % en moles, con mayor preferencia de 65 % en moles a 80 % en moles de ácido (a) o
    - en la que el copolímero se prepara haciendo reaccionar de 55 % a 90 % del peso, de preferencia de 60 % a 85 % del peso, con mayor preferencia de 65 % a 80 % del peso de ácido (a).
    3. La composición detergente según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2:
    - en la que el éster (b) es un éster aniónico o no iónico o es un éster hidrófilo o un éster hidrófobo, de preferencia un éster hidrófobo; de preferencia el éster (b) es un éster de ácido acrílico, de preferencia acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de hidroxipropilo o acrilato de butilo, con mayor preferencia acrilato de etilo o acrilato de hidroxipropilo, o
    - en la que el copolímero se prepara haciendo reaccionar de 5 % en moles a 20 % en moles, de preferencia de 7 % en moles a 15 % en moles del éster (b) o
    - en la que el copolímero se prepara haciendo reaccionar de 5 % a 20 % del peso, de preferencia de 7 % a 15 % del peso del éster (b).
    4. La composición detergente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el compuesto (c) de la fórmula (I) es un compuesto en el que:
    - R1 y R2 representan H o CH3 o
    - L1 representa un grupo seleccionado de C(O) y CH2 o
    - L2 representa un grupo que combina (CH2-C^O)x y (CH2CH(CH3)O)y o (CH(CH3)CH2O)z o
    - x representa un número entero o decimal entre 10 y 140, de preferencia x representa un número entero o decimal entre 15 y 140, o
    - y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 140, de preferencia, y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 135, o
    - x es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150.
    5. La composición detergente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el compuesto (c) de la fórmula (I) es un compuesto en el que:
    - R1 y R2 representan H,
    - L1 representa un grupo seleccionado de C(O) y CH2 ,
    - L2 representa un grupo que combina (CH2-C^O)x y (CH2CH(CH3)O)y o (CH2(CH3)CH2O)z,
    - x representa un número entero o decimal entre 10 y 140, de preferencia x representa un número entero o decimal entre 15 y 140,
    - y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 140, de preferencia y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 135, y
    - x es estrictamente mayor a y+z y la suma x+y+z es de entre 10 y 150.
    6. La composición detergente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el compuesto (c) es:
    - un compuesto de la fórmula (I) en el que x representa un número entero o decimal entre 15 y 80 y, y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 65, de preferencia
    - un compuesto de la fórmula (I) en el que x representa un número entero o decimal entre 30 y 65 y, y+z representa un número entero o decimal entre 15 y 40, en especial
    - un compuesto de la fórmula (I) en el que x representa un número entero o decimal entre 40 y 60 y, y+z representa un número entero o decimal entre 20 y 30, por ejemplo
    - un compuesto de la fórmula (I) en el que x representa 50 y, y representa 25.
    7. La composición detergente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 , en la que el compuesto (c) se selecciona de:
    • un compuesto de la fórmula (I) en el que R1 representa CH3 , R2 representa H, L1 representa un grupo C(O), L2 representa un grupo que combina (CH2-CH2O)x y (CH2CH(CH3)O)y, o (CH(CH3)CH2O)z, x representa un número entero o decimal entre 10 y 140, y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 140 y x es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150,
    • un compuesto de la fórmula (I) en el que R1 representa CH3, R2 representa CH3 , L1 representa un grupo C(O), L2 representa un grupo que combina (CH2-CH2O)x y (cH2CH(CH3)O)y, o (CH(CH3)CH2O)z, x representa un número entero o decimal entre 10 y 140, y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 140 y x es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150,
    • un compuesto de la fórmula (I) en el que R1 y R2 representan H, L1 representa C(O), L2 representa (CH2CH2O)x y x representa 1,
    • un compuesto de la fórmula (I) en el que R1 representa CH3 , R2 representa H, L1 representa C(O), L2 representa un grupo (CH2-CH2O)x y x representa 1,
    • un compuesto de la fórmula (I) en el que R1 representa CH3, R2 representa H, L1 representa CH2 , L2 representa un grupo que combina (CH2-CH2O)x y (CH2CH(CH3)O)y o (CH(CH3)CH2O)z, x representa un número entero o decimal entre 10 y 140, y+z representa un número entero o decimal entre 10 y 140 y x es estrictamente mayor a, y+z, y la suma x+y+z es de entre 10 y 150,
    • un compuesto de la fórmula (I) en el que R1 representa CH3, R2 representa H, L1 representa CH2 , L2 representa (CH2-CH2O)x y x representa un número entero o decimal entre 10 y 140, y
    • un compuesto de la fórmula (I) en el que R1 y R2 representan H, L1 representa O-CH2-CH2-CH2-CH2 , L2 representa (CH2-CH2O)x y x representa un número entero o decimal entre 10 y 140.
    8. La composición detergente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,
    - en la que el copolímero se prepara haciendo reaccionar 7 % en moles a 18 % en moles, de preferencia 7 % en moles a 15 % en moles, del compuesto (c) de la fórmula (I) o
    - en la que el copolímero se prepara haciendo reaccionar 7 % a 18 % del peso, de preferencia 7 % a 15 % del peso, del compuesto (c) de la fórmula (I).
    9. La composición detergente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el copolímero soluble en agua no sulfonado se prepara mediante reacción de polimerización que también utiliza un monómero (d) seleccionado de ácido maleico, ácido itacónico y ácido crotónico, sus mezclas y sus sales, de preferencia en una cantidad de peso en el intervalo de 1/20 a 1/3 con respecto a la cantidad del monómero (a).
    10. La composición detergente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende de 1 % a 15 % del peso, de preferencia de 2 % a 10 % del peso, con mayor preferencia de 4 % a 8 % del peso, por ejemplo 6 % del peso, del copolímero soluble en agua no sulfonado.
    11. El uso de al menos un copolímero soluble en agua no sulfonado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 como un agente inhibidor de incrustaciones, anti manchas o inhibidor de incrustaciones y anti manchas, de preferencia en una composición detergente que también comprende al menos un compuesto tensioactivo no iónico no sulfonado, en especial un compuesto tensioactivo no iónico no sulfonado seleccionado de etoxilados de alcohol sintéticos, etoxilados de alcohol de origen natural, etoxilados de tributilfenol, etoxilados de nonilfenol, polímeros en bloque de óxido de etileno y de óxido de propileno, aductos de alcoholes etoxilados-propoxilados, etoxilados de ácidos grasos, etoxilados de aminas grasas, etoxilados de aceite de ricino, etoxilados de tristirilfenol, poliglicósidos de alquilo, seleccionados de preferencia de polímeros en bloque de óxido de etileno y de óxido de propileno que comprenden 10 % de óxido de etileno, aductos de alcoholes grasos propoxilados etoxilados C10-C12, aductos de alcoholes grasos propoxilados etoxilados C12-C14, aductos de oxoalcoholes propoxilados etoxilados C12-C15, aductos de oxoalcoholes propoxilados etoxilados C12-C18, etoxilados de alcoholes grasos C12-C14 que comprenden 10 grupos de óxido de etileno y que contienen una función final butilo, etoxilados de alcoholes grasos C12-C18 que comprenden 5 grupos de óxido de etileno y que contienen una función final butilo, etoxilados de alcoholes grasos C12-C18 que comprenden 10 grupos de óxido de etileno y que contienen una función final butilo, etoxilados de oxo-alcohol C12-C15 que comprenden 8 grupos de óxido de etileno, etoxilados de oxo-alcohol C12-C15 que comprenden 8 grupos de óxido de etileno, etoxilados de oxo-alcohol C12-C15 que comprenden 10 grupos de óxido de etileno, poli(hexilglicósidos C6) y poli(alquil glucósidos C8).
    12. Un proceso de limpieza que comprende el uso:
    - de al menos una composición detergente de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10 o
    - de agua y de al menos una composición detergente de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, que de preferencia comprende:
    • lavar utilizando agua y al menos una composición detergente de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10,
    • enjuagar y
    • secar.
    13. El proceso de limpieza según la reivindicación 12, en el que el lavado o la limpieza se selecciona de lavar un vehículo, en especial un vehículo motorizado, detergencia, en especial detergencia doméstica, lavado de ropa, en especial lavado automático de ropa, lavado o limpieza de vajillas, en especial lavado automático o limpieza automática de vajillas, asistencia de lavado y limpieza de superficies.
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