ES2941653T3 - Procedimiento para producir ácido poliaspártico mediante pre-condensado - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un método para producir un ácido poliaspártico por medio de un precondensado de ácido aspártico y un precondensado de poliaspártico imida, a composiciones que contienen el ácido poliaspártico así obtenido y al uso de dicho tipo de precondensado para producir ácido poliaspártico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para producir ácido poliaspártico mediante pre-condensado
La presente invención hace referencia a un procedimiento para producir ácido poliaspártico mediante precondensado a partir de ácido aspártico y poliaspartimida, composiciones que contienen ácido poliaspártico que puede obtenerse de ese modo.
En principio es conocida la producción de ácido poliaspártico y de sus sales mediante la policondensación térmica catalizada por ácido, de ácido aspártico, para formar poliaspartimida, y la hidrólisis alcalina subsiguiente de la poliaspartimida. Como catalizadores ácidos se utilizan por ejemplo ácidos minerales como ácido fosfórico, ácido fosforoso, ácido sulfúrico y ácido sulfuroso. También pueden utilizarse ácidos orgánicos, como ácido metanosulfónico o ácido amidosulfónico. El ácido fosfórico ha resultado especialmente adecuado como ácido moderado y que no actúa de forma oxidativa. Debido a su acción no oxidativa, el ácido metanosulfónico (MSA) también es un catalizador adecuado. Preferentemente, los ácidos, como por ejemplo el ácido fosfórico, no sólo se utilizan como catalizador, sino también como disolvente. A la ventaja de una policondensación que puede dominarse bien, cuando el ácido fosfórico es catalizador y disolvente al mismo tiempo, se opone la desventaja de la necesidad de limpiar el producto. El ácido debe separarse mediante lavado y debe recuperarse con una gran inversión, debido a los costes. La alternativa consistiría en utilizar sólo cantidades reducidas de catalizador. Sin embargo, si se utilizan sólo cantidades reducidas del catalizador ácido (de 1 a 25 mol% referido a la cantidad utilizada de ácido aspártico), durante la condensación se producen fases de condensación de alta viscosidad, hasta muy duras, que tienden a adherirse, las cuales ya no pueden agitarse o amasarse en aparatos de mezclado o amasadoras. En consecuencia, la condensación debe finalizarse o al menos debe interrumpirse para romper nuevamente y triturar el policondensado sólido adherido. Sólo después de esto se puede continuar con la policondensación. De este modo, en la solicitud US 5457176 A se describe la policondensación térmica de ácido aspártico con cantidades catalíticas de ácido fosfórico, así como de ácido metanosulfónico. En los dos ejemplos la policondensación se interrumpe, el producto intermedio sólido se aísla de forma compleja y se tritura, y el producto intermedio triturado se conduce nuevamente al recipiente de reacción, para completar la condensación. Un procedimiento similar se describe en la solicitud DE 4023463 A1, donde ácido fosfórico se utiliza como catalizador en la condensación de ácido aspártico, y el producto de reacción obtenido debe triturarse mecánicamente en una segunda etapa. En la solicitud JP2000273173 se describe la producción de polimer-imidas de alto peso molecular. En la solicitud US 5552517 se describe la producción de polisuccinimidas en disolventes orgánicos de alto punto de ebullición.
El objeto técnico que se basa en lo mencionado se soluciona mediante la presente invención, como se describe aquí y se define en las reivindicaciones.
La presente invención hace referencia a un procedimiento para producir ácido aspártico, el cual comprende las siguientes etapas:
(a) pre-condensación de ácido aspártico a una temperatura de 100 a 250 °C hasta un grado de conversión de al menos 2 %, de al menos 5 % o de al menos 8 %, preferentemente de hasta 50%, de modo más preferente de hasta 45 %, de modo más preferente de hasta 40 %, 35 %, de modo más preferente de hasta 30 %, de modo más preferente de hasta 25 % %, de modo más preferente de hasta 22 %, de modo más preferente de hasta 20 %, y de modo especialmente preferente de hasta 15 %;
(b) opcionalmente, refrigeración del pre-condensado después de (a);
(c) adición de 1 a 25 mol% de un catalizador ácido;
(d) policondensación de la masa de reacción después de (c), a 170 hasta 250 °C;
(e) hidrólisis de los policondensados después de (d), mediante la adición de una base; y
(f) opcionalmente, acidificación de las sales del ácido poliaspártico obtenidas en (e).
La etapa (f) opcional de la acidificación de las sales del ácido poliaspártico, en el procedimiento según la invención se utiliza para la obtención del ácido poliaspártico en forma ácida, y puede ser realizada de forma conocida por el experto, del modo aquí descrito a modo de ejemplo. En el caso de que se desee sólo la sal del ácido poliaspártico, por ejemplo como etapa intermedia, en el contexto de la presente invención puede prescindirse de la etapa (f). Cuando en el contexto de la presente invención se menciona el ácido poliaspártico, se comprenden aquí de modo correspondiente también sus sales correspondientes, tal como se consiguen u obtienen según la etapa (e) del procedimiento de producción según la invención, y como es conocido por el experto. Como posibles ácidos, en este contexto, se consideran por ejemplo los ácidos minerales o los intercambiadores de iones ácidos. El ácido mineral, en este caso, puede ser por ejemplo ácido sulfúrico o ácido clorhídrico. Pero también es posible cualquier otro ácido
que el experto identifique como adecuado para la acidificación de la sal del ácido poliaspártico, para obtener la forma ácida correspondiente. La forma ácida del ácido poliaspártico, sin embargo, también puede obtenerse mediante un tratamiento con un intercambiador de iones ácido, como por ejemplo Amberlite IR 120 (forma de hidrógeno), en donde por ejemplo la solución de sal de Na acuosa (o la solución de otra sal correspondiente) del ácido poliaspártico se hace circular sobre una columna rellena con el intercambiador de iones ácido. Esto aplica de forma análoga para todos los procedimientos según la invención para producir ácido poliaspártico, del modo aquí presentado y descrito.
Si se desean ácidos poliaspárticos o sus sales lo más claras posible o incluso incoloras, las sales del ácido poliaspártico obtenidas después de la etapa (e) pueden tratarse con agentes blanqueadores, como por ejemplo hipoclorito, cloro, dióxido de cloro, peróxido de hidrógeno, peroxiácidos, ozono o perboratos. De manera opcional, el aclaramiento del color también puede tener lugar mediante el tratamiento de los policondensados obtenidos después de la etapa (d), con los agentes blanqueadores antes mencionados. Además, también es posible realizar la etapa (e), por tanto la hidrólisis de los policondensados, después de la etapa (d), mediante la adición de una base, en presencia de los agentes blanqueadores antes mencionados. Como agente blanqueador especialmente preferente puede mencionarse el peróxido de hidrógeno. La cantidad exacta de agente blanqueador que debe utilizarse depende del grado de decoloración deseado. El aclaramiento del color preferentemente se realiza con 0,1 - 20 % en peso, de modo más preferente con 0,5 - 10 % en peso de agente blanqueador, referido a la cantidad de ácido L-aspártico utilizada en la síntesis del ácido poliaspártico.
Como se ha observado de manera llamativa en el marco de la presente invención, puede evitarse que se produzca una fase intermedia de condensación viscosa, dura y que apenas puede ser agitada o amasada, cuando el ácido aspártico primero se precondensa térmicamente antes de la adición de un catalizador ácido, hasta un grado de conversión de al menos 2 % (de al menos 5 % o de al menos 8 %, preferentemente de hasta 50%, de modo más preferente de hasta 45 %, de modo más preferente de hasta 40 %, de modo más preferente de hasta 35 %, de modo más preferente de hasta 30 %, de modo más preferente de hasta 25 % %, de modo más preferente de hasta 22 %, de modo más preferente de hasta 20 %, y de modo especialmente preferente de hasta 15 %). Se produce un precondensado a partir del ácido aspártico que aún no ha reaccionado y de poliaspartimida. A un pre-condensado de esa clase, según la invención, se puede agregar un catalizador ácido para policondensar el ácido aspártico y la poliaspartimida, y finalmente para la conversión completa para formar ácido poliaspártico. Sin vincularse a una teoría, en el contexto de la presente invención se supone que la poliaspartimida actúa como agente auxiliar del proceso, mediante cuya utilización puede evitarse la fase crítica de la condensación del ácido aspártico, en donde se produce la fase intermedia de condensación mencionada, viscosa, dura y que apenas puede ser agitada o amasada. La poliaspartimida, en este caso, puede producirse por ejemplo mediante la pre-condensación térmica del ácido aspártico, producida del modo también aquí descrito.
En el caso de que se desee sólo la sal del ácido poliaspártico, por ejemplo como etapa intermedia, en el contexto de la presente invención puede prescindirse de la etapa (f). Cuando en el contexto de la presente invención se menciona el ácido poliaspártico, se comprenden aquí de modo correspondiente también sus sales correspondientes, tal como se consiguen u obtienen según la etapa (e) del procedimiento de producción según la invención, y como es conocido por el experto. Como posibles ácidos, en este contexto, se consideran por ejemplo los ácidos minerales o los intercambiadores de iones ácidos. El ácido mineral, en este caso, puede ser por ejemplo ácido sulfúrico o ácido clorhídrico. Pero también es posible cualquier otro ácido que el experto identifique como adecuado para la acidificación de la sal del ácido poliaspártico, para obtener la forma ácida correspondiente. La forma ácida del ácido poliaspártico, sin embargo, también puede obtenerse mediante un tratamiento con un intercambiador de iones ácido, como por ejemplo Amberlite IR 120 (forma de hidrógeno), en donde por ejemplo la solución de sal de Na acuosa (o la solución de otra sal correspondiente) del ácido poliaspártico se hace circular sobre una columna rellena con el intercambiador de iones ácido.
Si se desean ácidos poliaspárticos o sus sales lo más claras posible o incluso incoloras, las sales del ácido poliaspártico obtenidas después de la etapa (e) pueden tratarse con agentes blanqueadores, como por ejemplo hipoclorito, cloro, dióxido de cloro, peróxido de hidrógeno, peroxiácidos, ozono o perboratos. De manera opcional, el aclaramiento del color también puede tener lugar mediante el tratamiento de los policondensados obtenidos después de la etapa (d), con los agentes blanqueadores antes mencionados. Además, también es posible realizar la etapa (e), por tanto la hidrólisis de los policondensados, después de la etapa (d), mediante la adición de una base, en presencia de los agentes blanqueadores antes mencionados. Como agente blanqueador especialmente preferente puede mencionarse el peróxido de hidrógeno. La cantidad exacta de agente blanqueador que debe utilizarse depende del grado de decoloración deseado. El aclaramiento del color preferentemente se realiza con 0,1 - 20 % en peso, de modo más preferente con 0,5 - 10 % en peso de agente blanqueador, referido a la cantidad de ácido L-aspártico utilizada en la síntesis del ácido poliaspártico.
Los ácidos poliaspárticos producidos según la invención, por ejemplo, se emplean en composiciones para productos de limpieza, detergentes y agentes de lavado, en particular, pero no exclusivamente, en detergentes para lavavajillas, para el lavado automático de vajilla. Otra ventaja del ácido poliaspártico producido según la invención consiste en que el mismo, a diferencia de otros polímeros que se utilizan en composiciones de esa clase y que
fueron producidos mediante una polimerización por radicales a partir de monómeros que contienen carboxilo, es biodegradable bajo condiciones aerobias.
El ácido aspártico utilizado en el procedimiento de producción según la invención puede tratarse tanto de ácido L-aspártico, como también de ácido D-aspártico y ácido DL-aspártico. Preferentemente se utiliza ácido L-aspártico. Por "pre-condensación", en el marco de la presente invención, en particular en la etapa (a) del procedimiento según la invención aquí descrito, se entiende una condensación estrictamente térmica de ácido aspártico (por ejemplo ácido L-aspártico), sin catalizador ácido. La temperatura, según la invención, es de 100 a 250 °C, preferentemente de 150 a 250 °C, preferentemente de 180 a 250 °C, preferentemente de 200 a 250 °C, y de forma especialmente preferente de 220 a 250 °C, respectivamente en el caso de una presión de reacción de 1 bar. Tal como es evidente para el experto, en el caso de un aumento o una reducción correspondientes de la presión también pueden aplicarse temperaturas más reducidas o más elevadas. La pre-condensación, según la invención, se realiza hasta un grado de conversión del ácido aspártico (por ejemplo ácido L-aspártico) en poliaspartimida de al menos 2 %, de al menos 5 % o de al menos 8 %, preferentemente de hasta 50%, de modo más preferente de hasta 45 %, de modo más preferente de hasta 40 %, 35 %, de modo más preferente de hasta 30 %, de modo más preferente de hasta 25 % %, de modo más preferente de hasta 22 %, de modo más preferente de hasta 20 %, y de modo especialmente preferente de hasta 15 %. El grado de conversión, por ejemplo, puede determinarse mediante una determinación cuantitativa de ácido aspártico de monómeros, que no ha reaccionado. Para ello, una cantidad X [g] definida del precondensado obtenido después de la pre-condensación se extrae con 1 N de ácido clorhídrico, debido a lo cual el ácido aspártico de monómeros, que no ha reaccionado, se solubiliza formando hidrocloruro de ácido aspártico. Por medio de una determinación cuantitativa del contenido de ácido aspártico Y [g] del extracto, mediante cromatografía de líquidos, en el contexto de la presente invención, el grado de conversión U puede calcularse mediante
De manera alternativa, según la invención, el grado de conversión también puede determinarse mediante la determinación gravimétrica del residuo insoluble en agua y ácido clorhídrico, que mayormente se compone de polisuccinimida (véase la solicitud WO 1996/004330). Para ello, el residuo insoluble en agua y ácido clorhídrico se seca hasta la estabilidad del peso, a 60 °C, 150 mbar, y se pesa. Con la masa R [g] determinada del residuo insoluble, el grado de conversión puede calcularse mediante
Preferentemente, en el contexto de la presente invención, el grado de conversión se determina según el método mencionado en primer lugar, mediante la determinación por cromatografía de líquido del contenido, del contenido de ácido aspártico de monómeros que no ha reaccionado, en el pre-condensado.
Los términos utilizados aquí, "pre-condensado" y "mezcla de pre-condensado" o similares, como es evidente para el experto, deben entenderse como sinónimos.
El pre-condensado obtenido después de la etapa (a) del procedimiento según la invención, de manera opcional, puede enfriarse en una etapa (b), aún antes de la adición del catalizador ácido en la etapa (c), para alcanzar más seguridad durante la adición del catalizador ácido. En el contexto de la presente invención, en particular puede ser conveniente bajar la temperatura del pre-condensado a una temperatura por debajo de la temperatura de ebullición del catalizador ácido que debe agregarse. Por ejemplo, la temperatura del pre-condensado, en la etapa (b), se baja a menos de 120°C, preferentemente a menos de 100°C.
Como catalizador ácido, con el cual el pre-condensado (es decir, la mezcla de ácido aspártico/poliaspartimida) se pone en contacto en la etapa (c) del procedimiento de producción según la invención, se consideran por ejemplo los ácidos orgánicos como el ácido metanosulfónico, ácido amidosulfónico, ácido p-toluenosulfónico, o ácido isetiónico; ácidos inorgánicos del fósforo o del azufre, como el ácido fosfórico, ácido fosforoso, ácido hipofosforoso, ácido sulfúrico o ácido sulfuroso; halogenuros de hidrógeno, como el ácido clorhídrico, o sales ácidas de los ácidos antes mencionados. En una forma de ejecución, el catalizador ácido que debe utilizarse según la invención se trata del ácido metanosulfónico (MSA). El ácido metanosulfónico, en el contexto de la presente invención, también puede utilizarse en forma de sus sales. Las sales del ácido metanosulfónico, por ejemplo, pueden obtenerse mediante la neutralización parcial o completa del ácido metanosulfónico con hidróxidos de metales alcalinos o alcalinotérreos, hidróxido de amonio, aminas alifáticas primarias, secundarias o terciarias o aminas aromáticas heterocíclicas, como piridina, imidazol o 1-metilimidazol. Las aminas alifáticas secundarias o terciarias, en este caso, también pueden estar presentes en forma cíclica, como por ejemplo la piperidina. La cantidad utilizada de catalizador ácido (por ejemplo MSA) en la etapa (c) de los procedimientos de producción según la invención se refiere a la cantidad de
ácido aspártico utilizada en la etapa (a), a menos que se indique lo contrario. Según la invención se utilizan de 1 a 25 mol% de catalizador ácido. Es decir que si en el procedimiento según la invención se utilizan por ejemplo 10 mol de ácido aspártico, se utilizan de 0,1 a 2,5 mol de catalizador ácido. Preferentemente se utilizan de 2 a 20 mol%, de modo especialmente preferente de 3 a 15 mol% o de 3 a 10 mol% de catalizador ácido, respectivamente referido a la cantidad utilizada de ácido aspártico (en moles).
La dosificación del catalizador ácido (por ejemplo ácido metanosulfónico) puede tener lugar en una parte al inicio de la etapa (c) del procedimiento según la invención. Pero también es posible dosificar el ácido (por ejemplo ácido metanosulfónico) al inicio, en la etapa (c), o en una o varias partes, o de forma continua durante toda la etapa de policondensación (c). Además, el catalizador ácido o una solución acuosa del catalizador ácido pueden dosificarse a la mezcla de reacción, dividido en varias partes o de forma continua, también en un intervalo de tiempo definido o durante todo el transcurso de la condensación.
En la etapa (c) del procedimiento según la invención, de manera opcional, también puede utilizarse adicionalmente agua para distribuir el catalizador ácido utilizado de modo uniforme en el pre-condensado a modo de un polvo. El agua adicional puede utilizarse tanto de forma separada del catalizador ácido, como también como una mezcla con el catalizador ácido.
La temperatura en la policondensación durante la etapa (d) del procedimiento de producción según la invención se encuentra entre 170 y 250 °C, preferentemente entre 180 y 250°C, de modo más preferente entre 200 y 250°C, de modo especialmente preferente entre 200 y 230°C. Las temperaturas indicadas en el contexto de la presente invención hacen referencia a la respectiva temperatura de reacción en el caso de una presión de reacción de 1 bar, a menos que se indique aquí lo contrario. Tal como es evidente para el experto, en el caso de un aumento o una reducción correspondientes de la presión también pueden aplicarse temperaturas más reducidas o más elevadas. La policondensación, en un caso ideal, se realiza hasta la conversión completa de las sustancias que participan en la reacción formando policondensados según la etapa (e) del procedimiento de producción según la invención, por ejemplo por un periodo desde 1 minuto hasta de 50 horas. En el marco de la presente invención, una conversión completa significa que la cantidad residual de ácido aspártico que no ha reaccionado es de < 0,5 % en peso, referido a la cantidad utilizada de ácido aspártico.
La policondensación (el calentamiento), según la invención, a modo de ejemplo y de manera preferente, se realiza en vacío o bajo atmósfera de gas inerte (por ejemplo N2 o argón). Pero la policondensación también puede tener lugar bajo una presión aumentada o en un flujo de gas, por ejemplo dióxido de carbono, aire, oxígeno o vapor de agua. Dependiendo de las condiciones de reacción seleccionadas, los tiempos de reacción para la condensación en general se encuentran entre 1 minuto y 50 horas. La cantidad de catalizador ácido (por ejemplo MSA) requerida para la policondensación de ácido aspártico/poliaspartimida puede agregarse de diferentes formas. De este modo, la policondensación por ejemplo puede realizarse en fase sólida, en donde primero se produce una solución acuosa o una suspensión de ácido aspártico / poliaspartimida y catalizador ácido, y la solución se evapora hasta sequedad. Aquí ya puede comenzar una condensación. Además, el catalizador ácido o una solución acuosa del catalizador ácido pueden dosificarse a la mezcla de reacción, dividido en varias partes o de forma continua, también en un intervalo de tiempo definido o durante todo el transcurso de la condensación. Para realizar la policondensación son adecuados todos los reactores y aparatos conocidos por el experto en esta área, que pueden operarse de forma continua o en partes (por lotes), como por ejemplo cintas de calefacción, amasadoras, mezcladoras, secadores de paletas, secadores de fase viscosa, reactores de alta viscosidad, extrusionadoras, hornos rotativos y otros dispositivos que puedan calentarse, en los cuales pueda realizarse la condensación de sólidos mediante la separación del agua de reacción. Se consideran por ejemplo también los aparatos que pueden operarse de forma continua o en partes (por lotes), con uno o varios árboles para el mezclado, o el mezclado y la auto-depuración. Los aparatos de esa clase, por ejemplo, son ofrecidos por la empresa LIST AG, Arisdorf, Suiza, bajo la denominación comercial Discotherm® B, ORP (procesador rotativo opuesto) o CRP (procesador co-rotativo) o por la empresa Buss-SMS-Canzler, bajo la denominación comercial Reactotherm®. Para la condensación son adecuados por ejemplo también los aparatos convectivos, como los reactores de lecho fluidizado. Los policondensados con peso molecular bajo también pueden producirse en recipientes cerrados, de forma estanca a la presión, en donde el agua de reacción que se produce no se separa, o sólo se separa parcialmente. La policondensación en principio también puede tener lugar en aparatos que estén calentados de forma directa, por ejemplo mediante calefacción eléctrica, vapor, gas de circulación, aceite termal o baños salinos. La policondensación también puede tener lugar en aparatos en los cuales la energía térmica necesaria principalmente se suministra mediante radiación de frecuencia definida (por ejemplo infrarrojo, alta frecuencia, microonda).
En la policondensación térmica de ácido aspártico con catalizador ácido (por ejemplo ácido metanosulfónico), el policondensado se presenta en general en forma de las poliaspartimidas insolubles en agua. Las cantidades reducidas de catalizador ácido utilizadas pueden permanecer en el producto sin que se presenten desventajas en su aplicabilidad. No obstante, si se lo desea, los policondensados del ácido aspártico pueden ser limpiados del catalizador ácido, por ejemplo de manera que la poliaspartimida insoluble en agua se tritura y se extrae con agua a temperaturas de 10 °C a 100 °C. De este modo, el catalizador ácido se elimina mediante lavado. El ácido aspártico que no ha reaccionado puede separarse fácilmente mediante extracción con 1N de ácido clorhídrico.
Después de la policondensación según la etapa (d) del procedimiento según la invención, el policondensado obtenido se hidroliza mediante la adición de una base. La base que puede utilizarse aquí, según la invención, en principio puede ser cualquier base adecuada para el experto. Las bases de esa clase, entre otras, comprenden bases de metales alcalinos y de metales alcalinotérreos, como sosa cáustica, potasa cáustica, hidróxido de calcio o hidróxido de bario; carbonatos como sosa y carbonato de potasio; amoniaco y aminas primarias, secundarias o terciarias; otras bases con grupos amino primarios, secundarios o terciarios.
Los ácidos poliaspárticos (así como sus sales, del modo antes descrito) se obtienen a partir de los policondensados según la etapa (d), preferentemente de manera que los policondensados se separan por gravedad en agua y se hidrolizan a temperaturas preferentemente en el rango de 0 °C a 90 °C mediante la adición de una base adecuada aquí descrita, y se neutralizan. La hidrólisis y la neutralización preferentemente tienen lugar a valores pH de 8 a 10. En el sentido de la invención también se considera ventajoso que la condensación y la hidrólisis se acoplen una con otra en cuanto a los aparatos, en donde por ejemplo la hidrólisis se realiza en el mismo recipiente/reactor/aparato, que la condensación precedente. A continuación, las sales del ácido poliaspártico, así obtenidas, también pueden acidificarse para obtener la forma ácida correspondiente, del modo aquí descrito.
Los ácidos poliaspárticos producidos/que pueden producirse o que deben utilizarse según la invención, así como sus sales, pueden utilizarse como solución acuosa o en forma sólida, por ejemplo en forma de polvo o granulado. Como es conocido por el experto, la forma de polvo o granulado puede obtenerse por ejemplo mediante secado por atomización, granulación por atomización, granulación por atomización de lecho fluidificado, granulación por chorro, secado en tambor o liofilización de la solución acuosa de los ácidos poliaspárticos, así como de sus sales.
El ácido poliaspártico que puede producirse según la invención puede tener distintos pesos moleculares medios en peso, preferentemente de 6.000 a 30.000 g/mol. El peso molecular medio en peso puede regularse en función de la cantidad del catalizador ácido utilizado en la etapa (c) del procedimiento de producción según la invención, así como de la temperatura aplicada durante la policondensación en la etapa (d). En este caso, el nivel óptimo de temperatura para obtener ácidos poliaspárticos con un peso molecular medio en peso de 6.000 a 30.000 g/mol se encuentra entre 200 °C y 230 °C. Las temperaturas más reducidas o más elevadas, también en el caso de la utilización de mayores cantidades de catalizador (por ejemplo > 25 mol% de ácido metanosulfónico), tienen como consecuencia pesos moleculares medios en peso más reducidos y/o un menor rendimiento de producto. A temperaturas más elevadas, además existe el riesgo de una desintegración térmica progresiva del catalizador ácido, con efectos negativos en el rendimiento, el grado de conversión y la regulación del peso molecular. La utilización de cantidades demasiado grandes de catalizador ácido, además, presenta la desventaja general de que cantidades considerables de catalizador ácido permanecen en el producto, las que a su vez pueden limitar la posibilidad de utilización del producto.
Las masas moleculares Mw indicadas en el contexto de la presente invención, entre otras formas, pueden calcularse con la ayuda de una curva de calibración que puede formarse con estándares de poliacrilato de sodio estrechamente distribuidos, de la empresa Polymer Standard Service, con pesos moleculares de M = 1.250 g/mol a M = 130.500 g/mol, tal como es conocido por el experto y está aquí descrito. Para la calibración, entre otras cosas, puede utilizarse adicionalmente acrilato de Na con un peso molecular de M = 96 y un estándar PEG con M = 620, que se equipara a Na-PAA M = 150.
En el procedimiento según la invención aquí proporcionado y descrito para producir ácido poliaspártico, en el marco de la invención, en la etapa (c), junto con el catalizador ácido mencionado (por ejemplo MSA), es posible introducir también ácidos adicionales. Por ejemplo, adicionalmente pueden utilizarse aquí un ácido carboxílico (ácido monocarboxílico o ácido policarboxílico), un ácido hidroxi-carboxílico y/o un ácido amino (además de ácido aspártico). Los ácidos policarboxílicos o ácidos hidroxicarboxílicos de esa clase preferentemente son ácidos policarboxílicos. En este contexto, por tanto, en la producción según la invención del ácido poliaspártico, en la etapa (c), adicionalmente con respecto al catalizador ácido mencionado y aquí descrito, pueden utilizarse ácidos policarboxílicos y sus anhídridos, por ejemplo ácido oxálico, ácido adípico, ácido fumárico, ácido maleico, anhídrido del ácido maleico, ácido itacónico, ácido aconítico, ácido succínico, anhídrido del ácido succínico, ácido malónico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido diglicólico, ácido glutárico, ácidos alquil-succínicos C1-C26 (por ejemplo ácido octil-succínico), ácidos alquenil-succínicos C2-C26 (por ejemplo ácido octenil-succínico), ácido 1,2,3-propanotricarboxílico, ácido 1,1,3,3-propanotetracarboxílico, ácido 1,1,2,2-etanotetracarboxílico, ácido 1,2,3,4-butanotetracarboxílico, ácido 1,2,2,3-propanotetracarboxílico, ácido 1,3,3,5-pentatetracarboxílico, ácido trimelítico o anhídrido del ácido trimelítico. Además, en este contexto, pueden utilizarse ácidos hidroxipolicarboxílicos, por ejemplo ácido cítrico, ácido isocítrico, ácido múcico, ácido tartárico, ácido tartrónico, o ácido málico. En este contexto, entre otros, pueden utilizarse ácidos aminocarboxílicos (por ejemplo ácido glutámico, cisteína), ácidos diaminocarboxílicos (por ejemplo lisina, arginina, histidina, amino-caprolactama), aminoácidos neutrales (por ejemplo glicina, alanina, valina, leucina, isoleucina, metionina, cisteína, norleucina, caprolactama, asparagina, isoasparagina, glutamina, isoglutamina), ácidos aminosulfónicos (por ejemplo taurina), ácidos hidroxilamínicos (por ejemplo hidroxiprolina, serina, treonina), ácidos iminocarboxílicos (por ejemplo prolina, ácido iminodiacético) o aminoácidos aromáticos y heterocíclicos (por ejemplo ácido antranílico, triptófano, tirosina, histidina), pero no ácido aspártico. Los compuestos preferentes (ii) que contienen carboxilo, en el contexto de la producción de los ácidos poliaspárticos que
pueden utilizarse según la invención, son el ácido 1,2,3,4-butanotetracarboxílico, ácido cítrico, glicina, ácido glutámico, ácido itacónico, ácido succínico, taurina, ácido maleico y ácido glutárico, de forma especialmente preferente el ácido 1,2,3,4-butanotetracarboxílico, ácido cítrico, glicina y ácido glutámico.
Los ácidos poliaspárticos que pueden producirse según la invención, entre otras cosas, se caracterizan por su muy buen efecto como inhibidor de incrustaciones y dispersante, a saber, tanto con respecto a incrustaciones inorgánicas, como también orgánicas. En particular, éstos inhiben incrustaciones de carbonato de calcio y magnesio, y de fosfatos y fosfonatos de calcio y magnesio. Adicionalmente impiden precipitaciones que provienen de los componentes de la suciedad de un agua de enjuague, como incrustaciones de grasa, de albúmina y de almidón. La presente descripción, por tanto, hace referencia también a la utilización de los ácidos poliaspárticos que pueden producirse según la invención como inhibidores de incrustaciones o dispersantes. Los ácidos poliaspárticos pueden utilizarse tanto como aditivos en productos de limpieza, agentes de lavado (en particular agentes de lavado para lavado automático) o detergentes, y también como inhibidores de incrustaciones o dispersantes en sistemas de conducción de agua, del modo aquí representado y descrito.
La presente descripción también hace referencia a composiciones, en particular composiciones de productos de limpieza, agentes de lavado y detergentes, que contienen ácidos poliaspárticos que pueden producirse u obtenerse mediante el procedimiento según la invención. Una forma de ejecución de la presente descripción en particular hace referencia a composiciones de agentes de lavado para el lavado automático de vajilla, que contienen los ácidos poliaspárticos del modo aquí descrito. Las composiciones de esa clase, junto con los ácidos poliaspárticos de la invención, contienen otros componentes como por ejemplo disolventes, agentes tensoactivos o formadores de complejos. Los ácidos poliaspárticos de la invención pueden incorporarse directamente en las formulaciones (mezclas) en sus distintas formas de presentación, según los procedimientos conocidos por el experto. A modo de ejemplo pueden mencionarse aquí formulaciones sólidas, como polvos, comprimidos, formulaciones en gel y formulaciones líquidas. Las composiciones para agentes de lavado para el lavado automático de vajilla y las otras composiciones de productos de limpieza, agentes de lavado y detergentes, pueden proporcionarse en forma líquida, en gel o de forma sólida, en una o varias fases, como comprimidos o en forma de otras unidades de dosificación, envasadas o no envasadas. Los ácidos poliaspárticos que pueden producirse según la invención, en este contexto, pueden utilizarse tanto en sistemas de productos de varios componentes (utilización separada de limpiador, abrillantador y sal de regeneración), como también en aquellos agentes de lavado para vajilla en los cuales las funciones de limpiador, abrillantador y sal de regeneración están reunidas en un producto (por ejemplo productos 3 en 1, productos 6 en 1, productos 9 en 1, productos todo en uno).
Por lo tanto, la presente descripción comprende además composiciones que comprenden el ácido poliaspártico que puede producirse o producido según el procedimiento según la invención. En una forma de ejecución, las composiciones de agente de lavado en particular se tratan de aquellas que son adecuadas para el lavado automático de vajilla (ADW, automatic dishwashing).
Las composiciones de agentes de lavado, por ejemplo, comprenden
(a) 1-20 % en peso, preferentemente 1-15 % en peso, de modo especialmente preferente 2-12 % en peso del ácido poliaspártico producido o que puede producirse según la invención, del modo aquí descrito;
(b) 0-50 % en peso de formadores de complejo;
(c) 0,1-80 % en peso de agentes de refuerzo y/o potenciadores;
(d) 0,1-20 % en peso de agentes tensoactivos no iónicos;
(e) 0-30 % en peso de agentes blanqueadores, activadores de blanqueo y catalizadores de blanqueo;
(f) 0-8 % en peso de enzimas; y
(g) 0-50 % en peso de aditivos.
Como formadores de complejos (b), por ejemplo, pueden utilizarse: ácido nitrilotriacético, ácido etilendiaminotetraacético, ácido dietilentriaminopentaacético, ácido hidroxietiletilendiaminatriacético, ácido metilglicinadiacético, ácido diacético glutámico, ácido iminodisuccínico, ácido hidroxiiminodisuccínico, ácido etilendiamino-disuccínico, ácido asparticodiacético, así como respectivamente sus sales. Los formadores de complejos (b) preferentes son el ácido metilglicinadiacético, el ácido diacético glutámico y sus sales. Los formadores de complejos (b) especialmente preferentes son el ácido metilglicinadiacético y sus sales, en particular sus sales de mono-, di- y tri- sodio, de potasio, de litio y de amonio. Las sales del ácido metilglicinadiacético pueden estar
presentes como racemato, es decir que los enantiómeros D y L se encuentran presentes una mezcla equimolar, o un enantiómero, por ejemplo el enantiómero L, puede estar presente en exceso. Se considera preferente de 3 a 50 % en peso de formadores de complejos (b).
Como agentes de refuerzo y/o potenciadores (c) en particular pueden utilizarse sustancias solubles en agua o insolubles en agua, cuya función principal consiste en la unión de iones de calcio y de magnesio. Las mismas pueden ser ácidos carboxílicos de bajo peso molecular, así como sus sales, en particular citrato de trisodio sin agua o citrato dihidrato de trisodio, succinatos alcalinos, malonatos alcalinos, sulfonatos de ácidos grasos, oxidisuccinato, disuccinatos de alquilo o de alquenilo, ácidos glucónicos, oxadiacetatos, carboximetiloxisuccinatos, tartrato monosuccinato, tartrato disuccinato, tartrato monoacetato, tartrato diacetato y ácido a- hidroxipropiónico.
Los fosfonatos son otra clase de sustancia con propiedades potenciadoras, que pueden estar contenidos en los medios de limpieza. En este caso en particular se trata de hidroxialcanofosfonatos o aminoalcanofosfonatos. Entre los hidroxialcanofosfonatos, el ácido 1-hidroxietano-1,1-difosfónico (HEDP) se considera especialmente relevante como potenciador. Preferentemente se utiliza sal de sodio, donde la sal de disodio reacciona de forma neutral y la sal de tetrasodio de forma alcalina (pH 9). Como aminoalcanofosfonatos se consideran preferentemente el ácido etilendiaminotetra metilenfosfónico (EDTMP), el ácido dietilentriaminopenta metilenfosfónico (DTPMP), así como sus homólogos superiores. Preferentemente se utilizan en forma de las sales de sodio que reaccionan de forma neutral, por ejemplo como sal de hexasodio del EDTMP, o bien como sal de heptasodio y de octasodio del DTPMP. Como agente de refuerzo, de la clase de los fosfonatos, preferentemente se utiliza HEDP. Los aminoalcanofosfonatos poseen además un marcado poder aglutinante de metales pesados. De manera correspondiente, en particular cuando los agentes también contienen blanqueadores, puede ser preferente utilizar aminoalcanofosfonatos, en particular DTPMP, o mezclas de los fosfonatos mencionados.
Como agentes de refuerzo, entre otros, pueden utilizarse silicatos. Pueden estar contenidos silicatos cristalinos, en forma de capas, con la fórmula general NaMSixO2x+i yH2O, donde M significa sodio o hidrógeno, x un número de 1,9 a 22, preferentemente de 1,9 a 4, donde para x son valores especialmente preferentes 2, 3 ó 4, e y es un número de 0 a 33, preferentemente de 0 a 20. Además pueden utilizarse silicatos de sodio amorfos con una relación de SiO2 : Na2O de 1 a 3,5; preferentemente de 1,6 a 3, y en particular de 2 a 2,8.
Además, como agentes de refuerzo y/o potenciadores (c), con relación a la composición de agente de lavado, pueden utilizarse carbonatos y bicarbonatos, entre los cuales se consideran preferentes las sales alcalinas, en particular las sales de sodio.
Además, como potenciadores pueden utilizarse homopolímeros y copolímeros del ácido acrílico o del ácido metacrílico, que preferentemente presentan una masa molar media en peso de 2.000 a 50.000 g/mol. Como comonómeros en particular son adecuados los ácidos dicarboxílicos monoetilénicamente insaturados, como maleico, ácido fumárico y ácido itacónico, así como sus anhídridos, como el anhídrido del ácido maleico. También son adecuados los comonómeros que contienen grupos del ácido sulfónico, como el ácido 2-acrilamido- 2 metilpropanosulfónico, el ácido alilsulfónico y el ácido metanosulfónico. También son adecuados los comonómeros hidrófobos, como por ejemplo isobuteno, diisobuteno, estireno, alfa-olefinas con 10 o más átomos de carbono. Los monómeros hidrófilos con función hidroxi o grupos de óxido de alquileno también pueden utilizarse como comonómeros. Por ejemplo, pueden mencionarse: alcohol alílico e isoprenol, así como sus alcoxilatos y (met)acrilato de metoxipolietilenglicol.
Para los agentes de refuerzo y/o potenciadores, con relación a la composición de agente de lavado, se consideran preferentes las cantidades de 5 a 80 % en peso, de forma especialmente preferente de 10 a 75 % en peso, de 15 a 70 % en peso o de 15 a 65 % en peso.
Como agentes tensoactivos no iónicos (d), con relación a la composición de agente de lavado, por ejemplo, pueden utilizarse agentes tensoactivos no iónicos débiles o que producen poca espuma. Los mismos pueden utilizarse en partes de 0,1 % a 20 % en peso, preferentemente de 0,1 a 15 % en peso, de forma especialmente preferente de 0,25 a 10 % n peso, o de 0,5 a 10 % en peso. Los agentes tensoactivos no iónicos adecuados, entre otros, comprenden los agentes tensoactivos de la fórmula general (I)
R1-O-(CH2CH2O)a-(CHR2CH2O)b-R3 (I),
donde R1 es un radical alquilo lineal o ramificado con 8 a 22 átomos de C,
R2 y R3, independientemente uno de otro, son hidrógeno o un radical alquilo lineal o ramificado con 1 a 10 átomos de C o H, donde R2 preferentemente es metilo, y
a y b, independientemente uno de otro, son de 0 a 300. Preferentemente a = 1 - 100 y b = 0 - 30.
También son adecuados los agentes tensoactivos de la fórmula (II)
R4-O-[CH2CH(CH3)O]c[CH2CH2O]d[CH2CH(CHa)O]eCH2CH(OH)R5 (II), donde R4 representa un radical de hidrocarburo alifático lineal o ramificado con 4 a 22 átomos de carbono o mezclas de los mismos,
R5 representa un radical de hidrocarburo lineal o ramificado con 2 a 26 átomos de carbono o mezclas de los mismos,
c y e representan valores de entre 0 y 40, y
d representa un valor de al menos 15.
También son adecuados los agentes tensoactivos de la fórmula (III)
R6O-(CH2CHR7O)f(CH2CH2O)g(CH2CHR8O)h-CO-R9 (III),
donde R6 es un radical alquilo ramificado o no ramificado, con 8 a 16 átomos de carbono,
R7, R8, independientemente uno de otro, son H o un radical alquilo ramificado o no ramificado, con 1 a 5 átomos de carbono,
R9 es un radical alquilo no ramificado, con 5 a 17 átomos de carbono,
f, h de modo independiente uno de otro, son un número de 1 a 5, y
g es un número de 13 a 35.
Los agentes tensoactivos de las fórmulas (I), (II) y (III) pueden ser tanto copolímeros estadísticos, como también copolímeros en bloque, preferentemente son copolímeros en bloque.
Además pueden utilizarse copolimerizados di-bloque y multibloque, estructurados en base a óxido de etileno y óxido de propileno, que por ejemplo pueden obtenerse en el comercio bajo la denominación Pluronic® (BASF SE) o Tetronic® (BASF Corporation). Además pueden utilizarse productos de conversión en base a ésteres de sorbitano con óxido de etileno y/u óxido de propileno. También son adecuados lo óxidos de amina o los alquilglicósidos. Una vista general de agentes tensoactivos no iónicos adecuados se describen en las solicitudes EP-A 851 023 y DE-A 19819187.
También pueden estar contenidas mezclas de varios agentes tensoactivos no iónicos diferentes. Las composiciones de agente de lavado, además, pueden contener agentes tensoactivos aniónicos o zwitteriónicos, preferentemente mezclados con agentes tensoactivos no iónicos. Agentes tensoactivos aniónicos y zwitteriónicos adecuados se mencionan igualmente en la solicitud EP-A 851023, así como en la solicitud DEA 19819187.
Como agentes blanqueadores y activadores de blanqueo (e), con relación a las composiciones de agente de lavado, pueden utilizarse los sustitutos conocidos por el experto. Los agentes blanqueadores se dividen en agentes blanqueadores de oxígeno y agentes blanqueadores que contienen cloro. Como agentes blanqueadores de oxígeno se utilizan los perboratos de metales alcalinos y sus hidratos, así como los perboratos de metales alcalinos. Los agentes blanqueadores preferentes son en este caso el perborato de sodio, en forma del monohidrato o el tetrahidrato, el percarbonato de sodio o los hidratos del percarbonato de sodio. Como agentes blanqueadores de oxígeno pueden utilizarse persulfatos y peróxido de hidrógeno. Son agentes blanqueadores de oxígeno típicos también los ácidos peroxi orgánicos, como por ejemplo el ácido perbenzoico, ácido peroxi-alfa-naftoico, ácido peroxi láurico, ácido peroxi esteárico, ácido ftalimido peroxi caproico, ácido 1,12-diperoxi dodecanodioico, ácido 1,9-diperoxi azelaico, ácido diperoxo isoftálico o 1,4-diácido de 2-decil diperoxi butano. Además, en la composición de agente de lavado pueden utilizarse también los siguientes agentes blanqueadores de oxígeno: peroxiácidos catiónicos que están descritos en las solicitudes de patente US 5,422,028, US 5,294,362, así como US 5,292,447, y peroxiácidos de sulfonilo, que están descritos en la solicitud de patente US 5,039,447. Los agentes blanqueadores de oxígeno pueden utilizarse en cantidades de en general 0,1 a 30 % en peso, preferentemente de 1 a 20 % en peso, de modo especialmente preferente de 3 a 15 % en peso, referido a toda la composición de agente de lavado. Igualmente, con relación a las composiciones de agente de lavado, pueden utilizarse agentes blanqueadores que contengan cloro, así como la combinación de agentes blanqueadores que contengan cloro con agentes blanqueadores que contengan peróxido. Los agentes blanqueadores conocidos, que contienen cloro, son por ejemplo 1,3-dicloro-5,5-dimetilhidantoina, N-clorosulfamida, cloramina T, dicloramina T, cloramina B, N,N'diclorobenzoilurea, p-toluenosulfondicloramida o tricloroetilamina. Como agentes blanqueadores preferentes, que contienen cloro, se consideran aquí el hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio, hipoclorito de potasio, hipoclorito de magnesio, dicloroisocianurato de potasio o dicloroisocianurato de sodio. Los agentes blanqueadores que contienen cloro pueden utilizarse en cantidades de 0,1 a 30 % en peso, preferentemente de 0,1 a 20 % en peso, preferentemente de 0,2 a 10 % en peso, de modo especialmente preferente de 0,3 a 8 % en peso, referido a toda la composición de agente de lavado.
Además, en cantidades reducidas, pueden agregarse estabilizantes de los agentes blanqueadores, como por ejemplo fosfonatos, boratos, metaboratos, metasilicatos o sales de magnesio. Los activadores de blanqueo pueden ser compuestos que, bajo condiciones de perhidrólisis, producen ácidos peroxocarboxílicos alifáticos con preferentemente 1 a 10 átomos de carbono, en particular de 2 a 4 átomos de carbono, y/o ácido perbenzoico sustituido. Entre otros, son adecuados aquí los compuestos que contienen uno o varios grupos N- u O-acilo y/o grupos benzoílo, eventualmente sustituidos, por ejemplo sustancias de la clase de los anhídridos, ésteres, imidas, imidazoles acilados u oximas. Como ejemplos pueden mencionarse la tetraacetiletilenodiamina (TAED), tetraacetilmetilenodiamina (TAMD), tetraacetilglicoluril (TAGU), tetra-acetil-hexilenodiamina (TAHD), N-acil imidas, como por ejemplo N-nonanoíl-succinimida (NOSI), fenolsulfonatos acilados, como por ejemplo n-nonanoil- o isononanoiloxibencenosulfonatos (n- o bien iso-NOBS), pentaacetil glucosa (PAG), 1,5-diacetil-2,2-dioxohexahidro-1,3,5-triazina (DADHT) o anhídrido isatoico (ISA). Del mismo modo, como activadores de blanqueo son adecuados los compuestos cuaternarios de nitrilo, como por ejemplo sales de N-metil-morfolinio-acetonitrilo (sales MMA) o sales de trimetil amonio acetonitrilo (sales TMAQ). Son preferentemente adecuados los activadores de blanqueo del grupo compuesto por alquileno diaminas varias veces aciladas, de modo especialmente preferente TAED, N-acilimidas, de modo especialmente preferente NOSI, fenolsulfonatos acilados, de modo especialmente preferente n- o iso-NOBS, MMA, y TMAQ. Los activadores de blanqueo pueden utilizarse en cantidades de 0,1 a 30 % en peso, preferentemente de 0,1 a 10 % en peso, preferentemente de 1 a 9 % en peso, de modo especialmente preferente de 1,5 a 8 % en peso, referido a toda la composición de agente de lavado.
Adicionalmente con respecto a los activadores de blanqueo convencionales o en su lugar, también los así llamados catalizadores de blanqueo pueden incorporarse en las partículas del abrillantador. Esas sustancias se tratan de sales de metales de transición, o complejos de metales de transición que refuerzan el blanqueo, como por ejemplo complejos de sales de manganeso, de hierro, de cobalto, de rutenio o de molibdeno, o complejos de carbonilo. Como catalizadores de blanqueo también pueden utilizarse complejos de manganeso, de cobalto, de rutenio, de molibdeno, de titanio, de vanadio y de cobre con ligandos trípode que contienen nitrógeno, así como complejos de amina de cobalto, de hierro, de cobre y de rutenio.
Como componente (f), las composiciones de agente de lavado pueden contener de 0 a 8 % en peso de enzimas. En el caso de que las composiciones de agente de lavado contengan enzimas, las mismas preferentemente las contienen en cantidades de 0,1 a 8 % en peso. Al agente de lavado se pueden agregar enzimas para aumentar la potencia de limpiado o, bajo condiciones más moderadas (por ejemplo a bajas temperaturas), para garantizar una potencia de limpiado de la misma calidad. Las enzimas pueden utilizarse en una forma libre o inmovilizada químicamente o físicamente en un soporte, o en forma encapsulada. Entre las enzimas utilizadas con mayor frecuencia, en este contexto, se encuentran las lipasas, amilasas, celulasas y proteasas. Además, por ejemplo, también pueden utilizarse las estearasas, pectinasas, lactasas y peroxidasas. Preferentemente se utilizan amilasas y proteasas.
Como aditivos (g), con relación a las composiciones de agente de lavado, pueden utilizarse por ejemplo agentes tensoactivos aniónicos o zwitteriónicos, soportes alcalinos, dispersantes de polímeros, inhibidores de corrosión, antiespumantes, colorantes, aromatizantes, agentes de carga, disgregantes de comprimidos, disolventes orgánicos, agentes auxiliares de comprimidos, agentes desintegrantes, espesantes, promotores de solubilidad, o agua. Como soportes alcalinos, junto con los carbonatos de amonio o de metales alcalinos, los bicarbonatos de amonio o de metales alcalinos y los sesquicarbonatos de amonio o de metales alcalinos, ya mencionados en las sustancias de agentes de refuerzo, también pueden utilizarse hidróxidos de amonio o de metales alcalinos, silicatos de amonio o alcalinos y metasilicatos de amonio o alcalinos, así como mezclas de las sustancias antes mencionadas.
Como inhibidores de corrosión, entre otros, pueden utilizarse agentes protectores de plata del grupo de los triazoles, de los benzotriazoles, de los bis benzotriazoles, de los alquilamino triazoles y de las sales o complejos de metales de transición.
Para impedir la corrosión del vidrio, que se percibe mediante turbiedad, irisaciones, cuarteados y líneas en los vidrios, preferentemente se utilizan inhibidores de corrosión de vidrio. Los inhibidores de corrosión de vidrio preferentes son por ejemplo las sales de magnesio-cinc y de bismuto, y los complejos.
Los aceites de parafina y los aceites de silicona, de manera opcional, pueden utilizarse como agentes anti espumantes y para proteger las superficies de plástico y de metal. Los agentes anti-espumantes, preferentemente, se utilizan en proporciones de 0,001 % en peso a 5 % en peso. Además, a la formulación limpiadora se pueden
agregar colorantes, como por ejemplo azul patentado, conservantes, como por ejemplo Kathon CG, perfumes y otros aromatizantes.
Un agente de carga adecuado, con relación a las composiciones de agente de lavado, es por ejemplo el sulfato de sodio.
Como otros posibles aditivos pueden mencionarse los polímeros anfóteros y catiónicos.
En una forma de ejecución, la composición de agente de lavado es libre de fosfato.
En el término "libre de fosfato", en este contexto, están comprendidas también aquellas composiciones de agente de lavado que esencialmente no contienen nada de fosfato, es decir, fosfato en cantidades sin efecto en cuanto a la técnica. Esto comprende en particular composiciones con menos de 1,0 % en peso, preferentemente menos de 0,5 % en peso de fosfato, referido a la composición total.
La presente descripción comprende además la utilización del ácido poliaspártico que puede producirse o producido según la invención, así como las composiciones que contienen el mismo, como aditivo en agentes de lavado, en particular en agentes de lavado para el lavado automático de vajilla (ADW).
Otro objeto de la presente invención consiste en la utilización de los ácidos poliaspárticos que pueden producirse según la invención como potenciador de la potencia de lavado, inhibidor de agrisamiento e inhibidor de incrustaciones en las composiciones de detergentes y productos de limpieza (por ejemplo como aditivos para detergentes y productos de limpieza de productos textiles, para agentes auxiliares para el lavado, agentes de tratamiento posterior para el lavado).
La presente descripción, además, hace referencia a composiciones de productos de limpieza y detergentes, que comprenden los ácidos poliaspárticos que pueden producirse según la invención. Las composiciones de productos de limpieza y detergentes en las que pueden utilizarse los ácidos poliaspárticos según la invención, pueden ser en forma de polvo, de granulado, de comprimidos, de pastas, en gel o líquidas. Como ejemplos pueden mencionarse los detergentes de gran potencia, detergentes para prendas delicadas, detergentes para prendas de color, detergentes para prendas de lana, detergentes para cortinas, detergentes cuyos componentes pueden dosificarse de forma individual, pastillas de lavado, jabones en barra, sales quitamanchas, almidones y jabones para ropa, y productos para el planchado. Los mismos contienen al menos 0,1 % en peso, preferentemente entre 0,1 y 10 % en peso y de forma especialmente preferente de 0,2 a 5 % en peso de los ácidos poliaspárticos que pueden producirse según la invención. Las composiciones, en función de su aplicación prevista, pueden adaptarse en su composición a la clase de los productos textiles que deben lavarse o a la clase de superficies que deben limpiarse. Las mismas contienen sustancias convencionales para los detergentes y productos de limpieza, tal como corresponden al estado del arte. A continuación se describen ejemplos representativos de componentes y composiciones de detergentes y productos de limpieza de esa clase.
Además, la presente descripción hace referencia a composiciones de detergentes y de productos de lavado, líquidas o en gel, que contienen
(Al) 0,1 a 20 % en peso de al menos un ácido poliaspártico aquí descrito y que puede utilizarse según la invención,
(Bl) 1 a 80 % en peso de agentes tensoactivos,
(Cl) 0,1 a 50 % en peso de agentes de refuerzo, potenciadores y/o formadores de complejos,
(Dl) 0 a 20 % en peso de sistema blanqueador,
(El) 0,1 a 60 % en peso de componentes de detergentes o productos de limpieza, es decir, otros componentes habituales, como soportes alcalinos, agentes anti-espumantes, enzimas (por ejemplo lipasas, proteasas, amilasas, celulasas), colorantes, aromatizantes, perfumantes, inhibidores de agrisamiento, inhibidores de transferencia de color, aditivos protectores del color, aditivos protectores de fibras, blanqueadores ópticos, poliésteres soil-release (que eliminan la suciedad), inhibidores de corrosión, bactericidas y conservantes, disolventes orgánicos, promotores de solubilidad, reguladores de pH, hidrotopos, espesantes, modificadores de reología y/o alcanolaminas, y
(Fl) 0 a 98,7 % en peso de agua.
La suma de (Al) a (Fl) asciende al 100 % en peso.
Las proporciones de las cantidades de los componentes individuales son reguladas por el experto en función de la respectiva área de utilización de la composición de detergente y de producto de limpieza líquida y en gel.
Además, la presente descripción hace referencia a composiciones de detergentes y de productos de lavado, sólidas, que contienen
(Af) 0,1 a 20 % en peso de al menos un ácido poliaspártico aquí descrito y que puede utilizarse según la invención,
(Bf) 1 a 50 % en peso de agentes tensoactivos,
(Cf) 0,1 a 70 % en peso de agentes de refuerzo, potenciadores y/o formadores de complejos,
(Df) 0 a 30 % en peso de sistema blanqueador, y
(Ef) 0,1 a 70 % en peso de componentes de detergentes o productos de limpieza, es decir, otros componentes habituales, como agentes reguladores (por ejemplo sulfato de sodio), agentes anti-espumantes, enzimas (por ejemplo lipasas, proteasas, amilasas, celulasas), colorantes, aromatizantes, perfumantes, inhibidores de agrisamiento, inhibidores de transferencia de color, aditivos protectores del color, aditivos protectores de fibras, blanqueadores ópticos, poliésteres soil-release (que eliminan la suciedad), inhibidores de corrosión, bactericidas y conservantes, mejoradores de disolución, agentes disgregantes, agentes auxiliares para el proceso y/o agua.
La suma de los componentes de (Af) a (Ef) da como resultado 100 % en peso.
Las composiciones de detergentes y de productos de limpieza sólidas, por ejemplo, pueden estar presentes en forma de polvo, granulado, producto extruido o en forma de pastillas.
Las proporciones de las cantidades de los componentes individuales son reguladas por el experto en función de la respectiva área de utilización de la composición de detergente y de producto de limpieza sólida.
Como agentes tensoactivos (Bl o Bf) pueden utilizarse por ejemplo agentes tensoactivos no iónicos (tensoactivos no iónicos, NIS). Como agentes tensoactivos no iónicos se utilizan alcoholes, preferentemente alcoxilados, ventajosamente etoxilados, en particular primarios, con preferentemente de 8 a 18 átomos de C, y en promedio 1 a 12 mol de óxido de etileno (EO) por mol de alcohol, en los cuales el radical de alcohol puede ser lineal o preferentemente metil-ramificado en la posición 2, así como puede contener en la mezcla radicales lineales o metilramificados, tal como se encuentran presentes habitualmente en los radicales de oxo-alcohol. En particular, sin embargo, se consideran preferentes los etoxilatos de alcohol con radicales lineales o ramificados de alcoholes de origen natural o petroquímico, con 12 a 18 átomos de C, por ejemplo de alcohol de grasa de coco, de palmera, de sebo, o alcohol oleílico, y en promedio con 2 a 8 EO por mol de alcohol. Entre los alcoholes etoxilados preferentes se encuentran por ejemplo los alcoholes C12-C14 con 3 EO, 5 EO, 7 EO ó 9 EO, el alcohol C9-C11 con 7 EO, los alcoholes C13-C15 con 3 EO, 5 EO, 7 EO ó 9 EO, los alcoholes C12-C18 con 3 EO, 5 EO, 7 EO ó 9 EO y las mezclas de los mismos, así como mezclas del alcohol C12-C14 con 3 EO y el alcohol C12-C18 con 7 EO, 2 propilheptanol con 3 a 9 EO. Mezclas de etoxilatos de alcohol de cadena corta (por ejemplo 2-propilheptanol x 7 EO) y etoxilatos de alcohol de cadena larga (por ejemplo C16,18 x 7 EO). Los grados de etoxilación indicados representan valores medios estadísticos (medio en número, Mn), que para un producto especial pueden ser un número entero o una fracción. Los etoxilatos de alcohol preferentes presentan una distribución de homólogos estrechada (narrow range ethoxylates, NRE). Adicionalmente con respecto a esos agentes tensoactivos no iónicos, también pueden utilizarse alcoholes grasos con más de 12 EO. Son ejemplos de ello el alcohol de grasa de sebo con 14 EO, 25 EO, 30 EO o 40 EO. También pueden utilizarse agentes tensoactivos no iónicos que contengan grupos de óxido de etileno (EO) y de óxido de propileno (PO) juntos en la molécula. En este caso pueden utilizarse copolímeros en bloque con unidades en bloque EO-PO, así como unidades en bloque PO-Eo , pero también copolímeros EO-PO-EO o copolímeros PO-EO-PO. Naturalmente también pueden utilizarse agentes tensoactivos no iónicos alcoxilados mezclados, en los cuales las unidades EO y PO no están distribuidas a modo de bloques, sino de forma estadística. Los productos de esa clase pueden obtenerse mediante la acción simultánea del óxido de etileno y el óxido de propileno en los alcoholes grasos.
Además, como otros agentes tensoactivos no iónicos también pueden utilizarse alilglicósidos de la fórmula general (V)
R10O(G)i (V)
en donde R10 representa un radical alifático primario de cadena recta o metil-ramificado, en particular metilramificado en la posición 2, con 8 a 22, preferentemente con 12 a 18 átomos de C, y G representa una unidad de glicósido con 5 ó 6 átomos de C, preferentemente representa glucosa. El grado de oligomerización i, que indica la distribución de monoglicósidos y oligoglicósidos, es cualquier número entre 1 y 10; preferentemente i se encuentra entre 1,2 y 1,4.
Otra clase de agentes tensoactivos no iónicos utilizados de forma preferente, que se utilizan como agente tensoactivo no iónico solo o en combinación con otros agentes tensoactivos no iónicos, son los ésteres alquílicos de ácidos grasos alcoxilados, preferentemente etoxilados o etoxilados y propoxilados, preferentemente con 1 a 4 átomos de carbono en la cadena de alquilo, en particular ésteres metílicos de ácidos grasos, como se describen por ejemplo en la solicitud de patente japonesa JP 58/217598 o que preferentemente se producen según el procedimiento descrito en la solicitud de patente internacional WO 90/13533. En este contexto también pueden ser adecuados los agentes tensoactivos del tipo de los óxidos de amina, por ejemplo óxido de N-coco alquilo - N,N-dimetilamina y óxido de N-alquilo de sebo-N,N-dihidroxietilamina, y las alcanolaminas de ácidos grasos. La cantidad (el peso) de esos agentes tensoactivos no iónicos, preferentemente, no es superior a aquella de los alcoholes grasos etoxilados, en particular no es más que la mitad de la misma.
Otros agentes tensoactivos adecuados (Bl o Bf) son las amidas de ácidos polihidroxigrasos de la fórmula (VI)
en donde R11C(=O) representa un radical acilo alifático con 6 a 22 átomos de carbono, R12 representa hidrógeno, un radical alquilo o hidroxialquilo con 1 a 4 átomos de carbono y R13 representa un radical polihidroxialquilo lineal o ramificado con 3 a 10 átomos de carbono y 3 a 10 grupos hidroxilo. Las amidas de ácidos polihidroxigrasos consisten en sustancias conocidas que habitualmente pueden obtenerse mediante la aminación reductiva de un azúcar reductor con amoniaco, una alquilamina o una alcanolamina y la acilación subsiguiente con un ácido graso, un éster alquílico de ácidos grasos o un cloruro de ácidos grasos. En este contexto, al grupo de las amidas de ácidos polihidroxigrasos pertenecen también compuestos de la fórmula (VII)
en donde R14 representa un radical alquilo o alquenilo lineal o ramificado con 7 a 12 átomos de carbono, R15 representa un radical alquileno lineal, ramificado o cíclico con 2 a 8 átomos de carbono o un radical arileno con 6 a 8 átomos de carbono, y R16 representa un radical alquilo lineal, ramificado o cíclico, o un radical arilo o un radical oxialquilo con 1 a 8 átomos de carbono, donde se consideran preferentes los radicales alquilo o fenilo C1-C4 , y R17 representa un radical polihidroxi alquilo lineal, cuya cadena de alquilo está sustituida con al menos dos grupos hidroxilo, o derivados alcoxilados, preferentemente etoxilados o propoxilados de ese radical. R17 preferentemente se obtiene mediante la aminación reductiva de un azúcar, por ejemplo glucosa, fructosa, maltosa, lactosa, galactosa, manosa o xilosa. Los compuestos N-alcoxi o N-ariloxi- sustituidos, por ejemplo según la solicitud WO 95/07331, pueden entonces convertirse en las amidas de ácidos polihidroxigrasos deseadas mediante la reacción con ésteres metílicos de ácidos grasos, en presencia de un alcóxido como catalizador.
Los agentes tensoactivos (Bl o Bf) también pueden ser agentes tensoactivos aniónicos (tensoactivos aniónicos). Como agentes tensoactivos aniónicos pueden utilizarse por ejemplo aquellos del tipo de los sulfonatos y sulfatos. Como agentes tensoactivos del tipo sulfonato se consideran preferentemente C9-C13-alquilbencenosulfonatos, sulfonatos de olefina, es decir mezclas de alqueno e hidroxialcano-sulfonatos, así como disulfonatos, como se los obtiene por ejemplo a partir de monoolefinas C12-C18 con enlace doble terminal o interno mediante sulfonación con
trióxido de azufre gaseoso e hidrólisis alcalina o ácida subsiguiente de los productos de sulfonación. También son adecuados los alcanosulfonatos que se obtienen a partir de alcanos C12-C18, por ejemplo mediante sulfocloración o sulfoxidación con hidrólisis o neutralización subsiguientes. Igualmente son adecuados también los ésteres de ácidos grasos a-sulfónicos (estersulfonatos), por ejemplo los ésteres metílicos a-sulfonados de los ácidos grasos hidrogenados de grasa de coco, de palmiste o de sebo. Otros agentes tensoactivos aniónicos adecuados pueden ser los ésteres de glicerina de ácidos grasos sulfatados. Por ésteres de glicerina de ácidos grasos, entre otros, pueden entenderse los monoésteres, diésteres y triésteres, así como sus mezclas, tal como se obtienen en la producción mediante la esterificación de una monoglicerina con 1 a 3 mol de ácido grasos o en la transesterificación de triglicéridos con 0,3 a 2 mol de glicerina. Los ésteres de glicerina de ácidos grasos sulfatados preferentes son los productos de sulfatación de ácidos grasos saturados con 6 a 22 átomos de carbono, por ejemplo el ácido hexanoico, ácido caprílico, ácido cáprico, ácido mirístico, ácido láurico, ácido palmítico, ácido esteárico o ácido behénico.
Como alqu(en)ilsulfatos se consideran preferentes aquí las sales alcalinas y en particular las sales de sodio de los semiésteres del ácido sulfúrico de los alcoholes grasos C12-C18, por ejemplo de alcohol de grasa de coco, alcohol de grasa de sebo, alcohol laurílico, alcohol miristílico, alcohol cetílico o alcohol estearílico, o de los oxoalcoholes C10-C20, y aquellos semiésteres de alcoholes secundarios con esas longitudes de cadena. También se consideran preferentes los alqu(en)ilsulfatos de la longitud de cadena mencionada, que contienen un radical alquilo de cadena recta, producido a base de petroquímicos, que poseen un proceso de degradación análogo a los compuestos adecuados en base a las materias primas oleoquímicas. Con respecto a la tecnología de lavado, son relevantes los alquilsulfatos C12-C16-y los alquilsulfatos C12-C15, así como los alquilsulfatos C14-C15. También son agentes tensoactivos aniónicos adecuados los 2,3-alquilsulfatos, que por ejemplo se producen según los documentos de patente norteamericanos 3,234,258 o 5,075,041 y que pueden conseguirse como productos comerciales de la empresa Shell Oil Company, bajo la denominación comercial DAN®. Entre otros, también son adecuados los monoésteres del ácido sulfúrico de los alcoholes C7-C21 de cadena recta o ramificados, etoxilados con 1 a 6 mol de óxido de etileno, como alcoholes C9-C11 ramificados con 2-metilo, con en promedio 3,5 mol de óxido de etileno (EO), o alcoholes grasos C12-C18 con 1 a 4 EO. Los mismos, habitualmente, debido a que producen mucha espuma, se utilizan en productos de limpieza sólo en cantidades relativamente reducidas, por ejemplo en cantidades de 1 a 5 % en peso. Otros agentes tensoactivos aniónicos adecuados son también las sales del ácido alquilsulfosuccínico, que también se denominan como sulfosuccinatos o como ésteres del ácido sulfosuccínico y que representan los monoésteres y/o diésteres del ácido sulfosuccínico con alcoholes, preferentemente alcoholes grasos y en particular alcoholes grasos etoxilados. Los sulfosuccinatos preferentes contienen radicales de alcohol graso C8-C18 o mezclas de los mismos. Los sulfosuccinatos especialmente preferentes contienen un radical de alcohol graso que se deriva de alcoholes grasos etoxilados. En este caso, a su vez, se consideran especialmente preferentes los sulfosuccinatos cuyos radicales de alcohol graso se derivan de alcoholes grasos etoxilados con una distribución de homólogos estrecha. Del mismo modo también es posible utilizar ácido alqu(en)ilsuccínico con preferentemente 8 a 18 átomos de carbono en la cadena de alqu(en)ilo o sus sales.
Como agentes tensoactivos especialmente preferentes se consideran los jabones. Se consideran adecuados los jabones de ácidos grasos saturados e insaturados, como las sales del ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido erúcico (hidrogenado) y ácido behénico, así como en particular mezclas de jabones derivadas de ácidos grasos naturales, por ejemplo ácidos grasos de coco, de palmiste, de aceite de oliva o de sebo.
Los agentes tensoactivos aniónicos, incluyendo los jabones, pueden estar presentes en forma de sus sales de sodio, de potasio o de amonio, así como en forma de sales solubles de bases orgánicas, como monoetanolamina, dietanolamina o trietanolamina. Preferentemente, los agentes tensoactivos aniónicos se encuentran presentes en forma de sus sales de sodio o de potasio, en particular en forma de las sales de sodio.
Los agentes tensoactivos (Bl o Bf) también pueden ser agentes tensoactivos catiónicos. Como agentes tensoactivos especialmente adecuados, a modo de ejemplo, pueden mencionarse aquí:
- alquilaminas C7-C25;
- sales de N,N-dimetil-N-(hidroxi-C7-C25-alquil)amonio;
- compuestos, cuaternizados con agentes de alquilación, de mono- y di-(C7-C25-alquil)dimetilamonio;
- esterquats, en particular mono-, di- y tri-alcanolaminas esterificadas cuaternarias, que están esterificadas con ácidos carboxílicos C8-C22;
- compuestos cuaternarios de imidazolina, en particular sales de 1 -alquil imidazolinio de las fórmulas VIII o IX
donde las variables tienen el siguiente significado:
R18 alquilo C1-C25 o alquenilo C2-C25;
R19 alquilo C1-C4 o hidroxi- alquilo- C1-C4 ;
R20 alquilo C1-C4 , hidroxi- alquilo-C1-C4 o un radical R1-(CO)-R21-(CH2)j-(R21:-O- o -NH-; j: 2 ó 3), donde al menos un radical R18 es un alquilo C7-C22.
Los agentes tensoactivos (Bl o Bf) también pueden ser agentes tensoactivos anfóteros. Los agentes tensoactivos anfóteros adecuados son en este caso por ejemplo alquil betaína, alquilamida betaína, aminopropionatos, aminoglicinatos y compuestos de imidazolio anfóteros.
El contenido de agentes tensoactivos en las composiciones líquidas y en gel de detergentes y productos de limpieza preferentemente se encuentra entre 2 y 75 % en peso, y en particular entre 5 y 65 % en peso, respectivamente referido a toda la composición. El contenido de agentes tensoactivos en las composiciones sólidas de detergentes y productos de limpieza preferentemente se encuentra entre 2 y 40 % en peso, y en particular entre 5 y 35 % en peso, respectivamente referido a toda la composición.
Como agentes de refuerzo, potenciadores y/o formadores de complejos (Cl o Cf), entre otros, son adecuados los agentes de refuerzo inorgánicos, como:
- alumosilicatos cristalinos y amorfos con propiedades de intercambio de iones, como ante todo zeolita: son adecuados distintos tipos de zeolitas, en particular la zeolita A, X, B, P, MAP y HS en su forma Na o en formas en las que Na está parcialmente intercambiada por otros cationes como Li, K, Ca, Mg o amonio; - silicatos cristalinos, como en particular disilicatos y filosilicatos, por ejemplo 5- y p-Na2Si2O5. Los silicatos pueden utilizarse en forma de sus sales de metales alcalinos, de metales alcalino térreos o de amonio; los silicatos de Na, Li y Mg se consideran preferentes;
- silicatos amorfos, como metasilicato de sodio y disilicato amorfo;
- carbonatos y bicarbonatos: Los mismos pueden utilizarse en forma de sus sales de metales alcalinos, de metales alcalino-térreos o de amonio. Se consideran preferentes los carbonatos y los bicarbonatos de Li y Mg, en particular el carbonato de sodio y/o el bicarbonato de sodio; así como
- polifosfatos, como el trifosfato pentasódico.
Como potenciadores y formadores de complejos (Cl o Cf), entre otros, son adecuados:
- ácidos carboxílicos de bajo peso molecular, como ácido cítrico, ácido cítrico modificado de forma hidrófoba, por ejemplo ácido agárico, ácido málico, ácido tartárico, ácido glucónico, ácido glutárico, ácido succínico, ácido imidodisuccínico, ácido oxidisuccínico, ácido propanotricarboxílico, ácido butanotetracarboxílico, ácido ciclopentanotetracarboxílico, ácidos alquil - y alquenil succínicos y ácidos amonipolicarboxílicos, por ejemplo ácido nitrilotriacético, ácido p-alanindiacético, ácido etilendiaminotetraacético, ácido serinadiacético, ácido isoserina diacético, ácido N-(2-hidroxietil)-iminoacético, ácido etilendiamina disuccínico, ácido glutámico diacético y ácido metil y etil glicindiacético, o sus sales de metales alcalinos; Los formadores de complejos especialmente preferentes son el ácido metilglicinadiacético y sus sales, en particular sus sales de mono-, diy tri- sodio, de potasio, de litio y de amonio. Las sales del ácido metilglicinadiacético pueden estar presentes como racemato, es decir que los enantiómeros D y L se encuentran presentes una mezcla equimolar o un enantiómero, por ejemplo el enantiómero L, puede estar presente en exceso.
- ácidos carboxílicos de oligómeros y polímeros, como homopolímeros del ácido acrílico, copolímeros del ácido acrílico con comonómeros que contienen grupos ácido sulfónico como sulfonato de 2-acrilamido-2-metilpropano (AMPS), ácido alilsulfónico y ácido vinilsulfónico, ácidos oligomaleicos, copolímeros del ácido maleico con ácido acrílico, ácido metacrílico u olefinas C2-C22, por ejemplo isobuteno o a-olefinas de cadena larga, vinil-Ci -C8-alquil éter, acetato de vinilo, propionato de vinilo, ésteres del ácido(met)acrílico de alcoholes C1-C8 y estireno. Se consideran preferentes los homopolímeros del ácido acrílico y los copolímeros del ácido acrílico con ácido maleico o AMPS. Los ácidos carboxílicos de oligómeros y de polímeros se utilizan en forma ácida o como sal de sodio;
- ácidos fosfónicos como por ejemplo ácido 1-hidroxietilen(1, 1 -difosfónico), ácido aminotri(metilenfosfónico), ácido etilendiamintetra( metilenfosfónico) y ácido dietilentriaminpenta(metilenfosfónico) y sus sales de metales alcalinos.
Como agentes blanqueadores (Dl o Df), entre otros, se consideran:
perborato de sodio tetrahidrato, perborato de sodio monohidrato, percarbonato de sodio, peroxipirofosfatos, citrato perhidratos, así como sales peroxi o ácidos peroxi, como perbenzoatos, peroxoftalatos, ácido diperazelaico, ftaloimino peroxiácido o diácido diperdodecano. Para alcanzar un efecto de blanqueo mejorado al lavar a temperaturas de 60°C e inferiores, en el detergente o el producto de limpieza pueden incorporarse activadores de blanqueo. Como activadores de blanqueo pueden utilizarse por ejemplo compuestos que, bajo condiciones de perhidrólisis, producen ácidos peroxocarboxílicos alifáticos, con preferentemente 1 a 10 átomos de C, en particular de 2 a 4 átomos de C, y/o ácido perbenzoico eventualmente sustituido. Entre otras, son adecuadas las sustancias que portan grupos O-acilo y/o N-acilo del número de átomos de C mencionado y/o eventualmente grupos benzoilo sustituidos. Se consideran preferentes las alquileno diaminas varias veces aciladas, en particular la tetraacetiletilenodiamina (TAED), derivados acilados de triazina, en particular 1,5-diacetil-2,4-dioxohexahidro-1,3,5-triazina (DADHT), glicolurilos acilados, en particular tetraacetilglicoluril (TAGU), 1 N-acilimidas, en particular N-nonanoíl-succinimida (NOSI), fenolsulfonatos acilados, en particular n-nonanoíl o isononanoíloxibencenosulfonato (n ó iso NOBS), anhídridos de ácidos carboxílicos, en particular anhídrido del ácido ftálico, alcoholes polivalentes acilados, en particular triacetina, diacetato de dietilenglicol y 2,5-diacetoxi-2,5-dihidrofurano. Adicionalmente con respecto a los activadores de blanqueo convencionales o en su lugar, como componentes (Dl) también pueden incorporarse al detergente o al producto de limpieza líquido los así llamados catalizadores de blanqueo. Esas sustancias se tratan de sales de metales de transición o complejos de metales de transición que refuerzan el blanqueo, como por ejemplo complejos de sales de Mn, Fe, Co, Ru o Mo, o complejos de carbonilo. Como catalizadores de blanqueo también pueden utilizarse complejos de Mn, Fe, Co, Ru, Mo, Ti, V y Cu con ligandos trípode que contienen nitrógeno, así como complejos de amina de Co, Fe, Cu y Ru.
Los componentes para composiciones de detergentes o productos de limpieza (El o Ef) son conocidos por el experto y comprenden por ejemplo soportes alcalinos, agentes anti-espumantes, enzimas (por ejemplo lipasas, proteasas, amilasas, celulasas), colorantes, aromatizantes, perfumantes, inhibidores de agrisamiento, inhibidores de transferencia de color, aditivos protectores del color, aditivos protectores de fibras, blanqueadores ópticos, poliésteres soil-release (que eliminan la suciedad), inhibidores de corrosión, bactericidas y conservantes, disolventes orgánicos, promotores de solubilidad, reguladores de pH, hidrotopos, espesantes, modificadores de reología y/o alcanolaminas para composiciones de detergentes o productos de limpieza líquidas o en gel (El), agentes reguladores (por ejemplo sulfato de sodio), agentes anti-espumantes, enzimas (por ejemplo lipasas, proteasas, amilasas, celulasas), colorantes, aromatizantes, perfumantes, inhibidores de agrisamiento, inhibidores de transferencia de color, aditivos protectores del color, aditivos protectores de fibras, blanqueadores ópticos, poliésteres soil-release (que eliminan la suciedad), inhibidores de corrosión, bactericidas y conservantes, mejoradores de disolución, agentes disgregantes, agentes auxiliares para el proceso y/o agua para composiciones de detergentes o productos de limpieza sólidos (EF).
Como enzimas (El o Ef) se consideran en particular aquellas de las clases de las hidrolasas, como las proteasas, estearasas, lipasas o enzimas que actúan de forma lipolítica, amilasas, celulasas u otras glicosilhidrolasas y mezclas de las enzimas mencionadas. En el lavado, todas esas hidrolasas contribuyen a eliminar manchas, como manchas
de proteína, grasa o manchas que contienen almidón, y a eliminar los agrisamientos. Las celulasas y otras glicosilhidrolasas, además, pueden contribuir a mantener el color y a aumentar la suavidad del producto textil, mediante la eliminación de frisados y microfibrillas. Para el blanqueo, así como para impedir la transferencia de color, también pueden utilizarse oxireductasas. Son especialmente adecuados los componentes activos enzimáticos obtenidos de cepas bacterianas u hongos, como Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Streptomyceus griseus y Humicola insolens Preferentemente se utilizan proteasas del tipo subtilisina y en particular proteasas que se obtienen a partir de Bacillus lentus. Se consideran especialmente relevantes las mezclas de enzimas, por ejemplo de proteasa y amilasa o proteasa y lipasa, así como de enzimas que actúan de forma lipolítica, o de proteasa y celulasa, o de celulasa y lipasa, así como de enzimas que actúan de forma lipolítica, o de proteasa, amilasa y lipasa, así como enzimas que actúan de forma lipolítica o proteasa, lipasa, así como enzimas que actúan de forma lipolítica y celulasa, en particular, sin embargo, mezclas que contienen proteasa y/o lipasa, así como mezclas con enzimas que actúan de forma lipolítica. Como ejemplos de enzimas de esa clase que actúan de forma lipolítica pueden mencionarse las cutinasas conocidas. Pueden utilizarse aquí también peroxidasas u oxidasas. Entre las amilasas adecuadas se encuentran en particular las a-amilasas, iso-amilasas, pululanasas y pectinasas. Como celulasas preferentemente se utilizan celobiohidrolasas, endoglucanasas y p-glucosidasas, que también se denominan como celobiasas, así como mezclas de las mismas. Puesto que los distintos tipos de celulasa se diferencian en su CMCase (carboximetilcelulosa) y actividad avicelasa, las actividades deseadas pueden regularse mediante mezclas específicas de las celulasas.
Las enzimas pueden estar adsorbidas en soportes, para proteger las mismas contra una desintegración temprana. La proporción de las enzimas, mezclas de enzimas o granulados de enzimas, por ejemplo, puede encontrarse aproximadamente entre 0,1 a 5 % en peso, preferentemente entre 0,12 y aproximadamente 2,5 % en peso, respectivamente referido a la formulación total.
Son inhibidores de agrisamiento adecuados (El o Ef) por ejemplo la carboximetilcelulosa, polímeros injertados de acetato de vinilo en polietilenglicol, y alcoxilatos de la polietilenimina. Como espesantes (El) pueden utilizarse los así llamados espesantes asociativos. Para el experto son conocidos ejemplos de espesantes adecuados, entre otros, se encuentran descritos en las solicitudes WO 2009/019225 A2, EP 013836 o WO 2006/016035.
Los blanqueadores ópticos (los así llamados "blanqueadores") (El o Ef) pueden agregarse a los detergentes o medios de limpieza para eliminar agrisamientos o amarilleamientos de los productos textiles o de estructuras planas. Esas sustancias se fijan en las fibras, consiguen un aclaramiento y simulan un efecto de blanqueo, convirtiendo la radiación ultravioleta no visible en luz visible de onda larga, donde la luz ultravioleta absorbida desde la luz solar se irradia como fluorescencia levemente azulada, y con el tono amarillo de los productos lavados agrisados o amarillentos, resulta un blanco claro. Los compuestos adecuados, por ejemplo, provienen de las clases de sustancias de los ácidos 4,4'-diamino-2,2'-estilbenodisulfónicos (ácido flavónico), 4,4'-diesti ril-bifenileno, metilumbeliferona, cumarina, dihidroquinolinonas, 1,3-diarilpirazolinas, imidas de ácido naftaleno, sistemas de benzoxazol, benzisoxazol y benzimidazol, así como de los derivados de pireno sustituidos por heterociclos. Los blanqueadores ópticos se utilizan habitualmente en cantidades de entre 0,03 y 0,3, referido al medio terminado. Como inhibidores de transferencia de color (El o Ef) son adecuados por ejemplo los homopolímeros, copolímeros y polímeros injertados de 1-vinilpirrolidona, 1 -vinilimidazol o el óxido de 4-vinilpiridina. También los homopolímeros y los copolímeros de la 4-vinilpiridina que han reaccionado con ácido cloroacético son adecuados como inhibidores de transferencia de color.
En general, los componentes de los detergentes son conocidos. Pueden encontrarse descripciones detalladas por ejemplo en las solicitudes WO99/06524 y WO 99/04313; en Liquid Detergents, Editor: Kuo-Yann Lai, Surfactant Sci. Ser., volumen 67, Marcel Decker, New York, 1997, páginas 272-304. Otras descripciones detalladas de los componentes de detergentes y productos de limpieza se encuentran por ejemplo en: Handbook of Detergents, parte D: Formulation, Surfactant Sci Ser, Vol. 128, Editor: Michael S. Showell, CRC Press 2006; Liquid Detergents, segunda edición, Surfactant Sci Ser, Vol. 129, Editor: Kuo-Yann Lai, CRC Press 2006; o en Waschmittel: Chemie, Umwelt, Nachhaltigkeit, Günter Wagner, editorial Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, agosto de 2010.
Como se ha observado con relación a la presente descripción, el ácido poliaspártico que puede producirse o producido según la invención, aquí descrito, es muy adecuado como inhibidor de incrustaciones de carbonato de calcio. Por lo tanto, la presente invención comprende también la utilización del ácido poliaspártico que puede producirse o producido según la invención, así como de las composiciones que comprenden el mismo, como inhibidor de incrustaciones, preferentemente como inhibidor de incrustaciones de carbonato de calcio.
Otro objeto de la descripción consiste en la utilización de los ácidos poliaspárticos o de sus mezclas como inhibidores de incrustaciones o dipersantes en sistemas de conducción de agua. Los sistemas de conducción de agua, en los que pueden utilizarse los ácidos poliaspárticos que pueden producirse según la invención, en principio son todos los sistemas que, de forma permanente o esporádica, entran en contacto con agua, como agua de mar,
agua salobre, agua de río, aguas residuales urbanas o industriales, o aguas de procesos industriales, como agua de refrigeración, y en los cuales puede producirse una formación de incrustaciones.
Los sistemas de conducción de agua en los que pueden utilizarse los ácidos poliaspárticos en particular son instalaciones de desalación de agua marina, instalaciones de desalación de agua salobre, sistemas de agua de refrigeración y sistemas de agua de alimentación de caldera, calderas de vapor, calentadores, calentadores de agua instantáneos, acumuladores de agua caliente, torres de refrigeración, circuitos de agua de refrigeración y otras aguas de procesos industriales. Las instalaciones de desalación pueden ser de naturaleza térmica o pueden basarse en procedimientos de membrana, como ósmosis inversa o electrodiálisis.
En general, los ácidos poliaspárticos se agregan a los sistemas de conducción de agua en cantidades de 0,1 mg/l a 100 mg/l. La dosificación óptima depende de los requerimientos de la respectiva aplicación, así como de las condiciones operativas del respectivo procedimiento. De este modo, en la desalación térmica de agua marina, los polímeros preferentemente se utilizan en concentraciones de 0,5 mg/l a 10 mg/l. En los circuitos de refrigeración industriales o sistemas de agua de alimentación de caldera se utilizan concentraciones de polímeros de hasta 100 mg/l. A menudo se realizan análisis del agua para determinar la parte de sales que forman incrustaciones y, con ello, la dosificación óptima.
A los sistemas de conducción de agua también pueden agregarse formulaciones que, junto con los ácidos poliaspárticos, en función de las exigencias, entre otros, pueden contener fosfonatos, polifosfatos, sales de cinc, sales de molibdato, inhibidores de corrosión orgánicos, como benzotriazol, toliltriazol, benzimidazol o etinil carbinol alcoxilatos, biocidas, formadores de complejos y/o agentes tensoactivos. Como ejemplos de fosfonatos pueden mencionarse el ácido 1-hidroxietano-1.1-difosfónico (HEDP), ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico (PBTC), ácido aminotrimetilenfosfónico (ATMP), ácido dietilentriaminapenta(metilen)fosfónico (DTPMP) y ácido etilendiaminatetra(metilen)fosfónico (EDTMP), que respectivamente se utilizan en forma ácida o en forma de sus sales de sodio.
Los siguientes ejemplos se utilizan para ilustrar la presente invención y no deben entenderse como limitativos.
Ejemplos
Polímero V1 (Ejemplo de comparación): Policondensación de ácido L-aspártico en presencia de 5 mol% de ácido metanosulfónico en el reactor de vidrio
En un reactor de vidrio con una capacidad de 2 l, con agitador y sensor de medición de temperatura, se colocaron 133,10 g de ácido L-aspártico, 30 g de agua y 4,81 g de ácido metanosulfónico. La mezcla de reacción, en un flujo de nitrógeno ligero, mediante agitación, se calentó a la temperatura de condensación de 210 °C a 220 °C, mediante una destilación de agua simultánea. Después de 15 min se produjo una pasta muy viscosa que ya no pudo agitarse más. Dentro de otros 15 min, el producto de reacción se solidificó formando una masa sólida. El reactor se enfrió a temperatura ambiente. La masa de reacción adherida se retiró del reactor con una espátula y se trituró con un mortero y una mano de mortero, formando un polvo. La mezcla de reacción triturada se colocó nuevamente en el reactor, en un flujo de nitrógeno ligero, mediante agitación, se calentó a la temperatura de condensación de 210 °C a 220 °C y se condensó por otras 5,5 horas mediante una destilación de agua simultánea, a esa temperatura. Para producir la solución de sal de sodio acuosa del ácido poliaspártico, se dispersaron 100 g del producto de reacción enfriado en 100 g de agua, la mezcla se calentó a 70°C y a esa temperatura se agregó tanta sosa cáustica acuosa al 50%, de manera que el valor pH se ubicó en el rango de 7 a 9. De este modo, el polvo dispersado en agua se disolvió de forma gradual y se obtuvo una solución de sal de sodio acuosa clara del ácido poliaspártico. El peso molecular medio en peso Mw fue de 7700 g/mol.
V2: Policondensación de ácido L-aspártico pre-condensado en presencia de 5 mol% de ácido metanosulfónico en el reactor de vidrio
En un reactor de vidrio con una capacidad de 2 l, con agitador y sensor de medición de temperatura, se colocaron 266,20 g de ácido L-aspártico. En un flujo de nitrógeno ligero y mediante agitación, el contenido del reactor se calentó 15 min a una temperatura de condensación de 210°C a 220°C, mediante una destilación de agua simultánea, y a continuación se enfrió nuevamente a temperatura ambiente. El grado de conversión del ácido L-aspártico, después de esa etapa de pre-condensación, fue de 20% (medición como se describe más adelante). Mediante agitación se agregó ahora una solución de 9,61 g de ácido metanosulfónico en 60 g de agua. La mezcla de reacción húmeda, en polvo, en un flujo de nitrógeno ligero, mediante agitación se calentó 5,5 h a la temperatura de condensación de 210°C a 220°C, mediante una destilación de agua simultánea, sin que se formara una masa de reacción dura, que ya no pudiera ser agitada. No fue necesario un triturado manual con la ayuda de una espátula o de un mortero. La hidrólisis del producto final obtenido, para formar la solución de sal sódica acuosa del ácido poliaspártico, tuvo lugar como se describe en V1. El peso molecular medio en peso Mw fue de 7200 g/mol.
V3 (Ejemplo de comparación): Policondensación de ácido L-asp en presencia de 5 mol% de ácido metanosulfónico en un reactor LIST Discotherm B de 0,7 L
En un reactor LIST Discotherm B de 0,7 L se colocaron 266,20 g de ácido L-aspártico, 60 g de agua y 9,62 g de ácido metanosulfónico. El contenido del reactor, en un flujo de nitrógeno ligero mediante agitación con 20 rotaciones por minuto, se calentó a la temperatura de condensación de 230°C mediante una destilación de agua simultánea. Después de 15 min se produjo una pasta muy viscosa, pegajosa, y se observó un alto aumento del par de rotación. Después de otros 15 min, el producto de reacción se solidificó formando una masa sólida y finalmente el eje del agitador se detuvo. Después de enfriarse a temperatura ambiente, la mezcla de reacción adherida se retiró del reactor con una espátula y se trituró con un mortero y una mano de mortero, formando un polvo. La mezcla de reacción triturada se colocó nuevamente en el reactor, en un flujo de nitrógeno ligero, mediante agitación, se calentó a la temperatura de condensación de 230 °C y se condensó por otras 5,5 horas mediante una destilación de agua simultánea, a esa temperatura. La hidrólisis del producto final obtenido, para formar la solución de sal sódica acuosa del ácido poliaspártico, tuvo lugar como se describe en V1. El peso molecular medio en peso Mw fue de 7700 g/mol. V4 (Ensayo de comparación): Policondensación de ácido L-asp en presencia de 5 mol% de ácido metanosulfónico y 10 % en peso de poliaspartimida en un reactor Discotherm B.
En un reactor LIST Discotherm B de 0,7 L se colocaron 239,4 g de ácido L-aspártico, 23,9 g de poliaspartimida-T (producción como en V5), 54 g de agua y 8,7 g de ácido metanosulfónico. El contenido del reactor, en un flujo de nitrógeno ligero mediante agitación con 20 rotaciones por minuto, se calentó 6 h a la temperatura de condensación de 230°C mediante una destilación de agua simultánea. No se produjo una adhesión de la mezcla de reacción y, con ello, el aparato tampoco se detuvo. No fue necesario un triturado manual con la ayuda de una espátula o de un mortero. La hidrólisis del producto final obtenido, para formar la solución de sal sódica acuosa del ácido poliaspártico, tuvo lugar como se describe en V1. El peso molecular medio en peso Mw fue de 7200 g/mol.
V5 (Ejemplo de comparación): Producción de poliaspartimida-T
En un evaporador rotativo, 133,10 g de ácido aspártico se policondensaron hasta una estabilidad del peso, a una temperatura de 220-240°C. El peso molecular medio en peso Mw fue de 5400 g/mol.
V6: Policondensación de ácido L-aspártico pre-condensado en presencia de 5 mol% de ácido metanosulfónico en el reactor de vidrio
En un reactor de vidrio con una capacidad de 2 l, con agitador y sensor de medición de temperatura, se colocaron 266.20 g de ácido L-aspártico. En un flujo de nitrógeno ligero y mediante agitación, el contenido del reactor se calentó 30 min a una temperatura de condensación de 210°C a 220°C, mediante una destilación de agua simultánea, y a continuación se enfrió nuevamente a temperatura ambiente. El grado de conversión del ácido L-aspártico, después de esa etapa de pre-condensación, fue de 36% (medición como se describe más adelante). Mediante agitación se agregó ahora una solución de 9,61 g de ácido metanosulfónico en 60 g de agua. La mezcla de reacción húmeda, en polvo, en un flujo de nitrógeno ligero, mediante agitación se calentó a la temperatura de condensación de 210°C a 220°C y se policondensó 5,5 h mediante una destilación de agua simultánea, a esa temperatura, sin que se formara una masa de reacción dura, que ya no pudiera ser agitada. No fue necesario un triturado manual con la ayuda de una espátula o de un mortero. La hidrólisis del producto final obtenido, para formar la solución de sal sódica acuosa del ácido poliaspártico, tuvo lugar como se describe en V1. El peso molecular medio en peso Mw fue de 7100 g/mol.
V7: Policondensación de ácido L-aspártico pre-condensado en presencia de 5 mol% de ácido metanosulfónico en el reactor de vidrio
En un reactor de vidrio con una capacidad de 2 l, con agitador y sensor de medición de temperatura, se colocaron 266.20 g de ácido L-aspártico. En un flujo de nitrógeno ligero y mediante agitación, el contenido del reactor se calentó 5 min a una temperatura de condensación de 210°C a 220°C, mediante una destilación de agua simultánea, y a continuación se enfrió nuevamente a temperatura ambiente. El grado de conversión del ácido L-aspártico, después de esa etapa de pre-condensación, fue de 12% (medición como se describe más adelante). Mediante agitación se agregó ahora una solución de 9,61 g de ácido metanosulfónico en 60 g de agua. La mezcla de reacción húmeda, en polvo, en un flujo de nitrógeno ligero, mediante agitación se calentó a la temperatura de condensación de 210°C a 220°C y se policondensó 5,5 h mediante una destilación de agua simultánea, a esa temperatura, sin que se formara una masa de reacción dura, que ya no pudiera ser agitada. No fue necesario un triturado manual con la ayuda de una espátula o de un mortero. La hidrólisis del producto final obtenido, para formar la solución de sal sódica acuosa del ácido poliaspártico, tuvo lugar como se describe en V1. El peso molecular medio en peso Mw fue de 7600 g/mol.
V8 (Ensayo de comparación): Policondensación de ácido L-aspártico en presencia de 5 mol% de ácido metanosulfónico y 20 % en peso de poliaspartimida en el reactor de vidrio.
En un reactor de vidrio con una capacidad de 2 l, con agitador y sensor de medición de temperatura, se colocaron 266.2 g de ácido L-aspártico, 53,2 g de poliaspartimida T (producción como en V5), 60 g de agua y 9,6 g de ácido metanosulfónico. El contenido del reactor, en un flujo de nitrógeno ligero mediante agitación, se calentó a la temperatura de condensación de 210°C a 220°C y se policondensó 6 h mediante una destilación de agua simultánea, a esa temperatura, sin que se formara una masa de reacción dura, que ya no pudiera ser agitada. No fue necesario un triturado manual con la ayuda de una espátula o de un mortero. La hidrólisis del producto final obtenido, para formar la solución de sal sódica acuosa del ácido poliaspártico, tuvo lugar como se describe en V1. El peso molecular medio en peso Mw fue de 7000 g/mol.
V9 (Ensayo de comparación): Policondensación de ácido L-aspártico en presencia de 5 mol% de ácido metanosulfónico y 5 % en peso de poliaspartimida en el reactor de vidrio.
En un reactor de vidrio con una capacidad de 2 l, con agitador y sensor de medición de temperatura, se colocaron 266.2 g de ácido L-aspártico, 13,3 g de poliaspartimida T (producción como en V5), 60 g de agua y 9,6 g de ácido metanosulfónico. El contenido del reactor, en un flujo de nitrógeno ligero, mediante agitación se calentó a la temperatura de condensación de 210°C a 220°C y se policondensó 6 h mediante una destilación de agua simultánea, a esa temperatura, sin que se formara una masa de reacción dura, que ya no pudiera ser agitada. No fue necesario un triturado manual con la ayuda de una espátula o de un mortero. La hidrólisis del producto final obtenido, para formar la solución de sal sódica acuosa del ácido poliaspártico, tuvo lugar como se describe en V1. El peso molecular medio en peso Mw fue de 7500 g/mol.
V10 (Ensayo de comparación): Policondensación de ácido L-aspártico en presencia de 7,5 mol% de ácido metanosulfónico y 30 % en peso de poliaspartimida en el reactor de vidrio.
En un reactor de vidrio con una capacidad de 2 l, con agitador y sensor de medición de temperatura, se colocaron 199,7 g de ácido L-aspártico, 59,9 g de poliaspartimida T (producción como en V5), 60 g de agua y 10,8 g de ácido metanosulfónico. El contenido del reactor, en un flujo de nitrógeno ligero, mediante agitación se calentó a la temperatura de condensación de 210°C a 220°C y se policondensó 6 h mediante una destilación de agua simultánea, a esa temperatura, sin que se formara una masa de reacción dura, que ya no pudiera ser agitada. No fue necesario un triturado manual con la ayuda de una espátula o de un mortero. La hidrólisis del producto final obtenido, para formar la solución de sal sódica acuosa del ácido poliaspártico, tuvo lugar como se describe en V1. El peso molecular medio en peso Mw fue de 8000 g/mol.
V11: Policondensación de ácido L-aspártico pre-condensado en presencia de 5 mol% de ácido fosfórico en reactor de vidrio
En un reactor de vidrio de 2 l, con agitador y sensor de temperatura, se colocaron 266,20 g de ácido L-aspártico. En un flujo de nitrógeno ligero y mediante agitación, el contenido del reactor se calentó 15 min a una temperatura de condensación de 210°C a 220°C, mediante una destilación de agua simultánea, y a continuación se enfrió nuevamente a temperatura ambiente. El grado de conversión del ácido L-aspártico, después de esa etapa de pre condensación, fue de 20% (medición como se describe más adelante). Mediante agitación se agregó ahora una solución de 11,53 g de ácido fosfórico (85%) en 60 g de agua. La mezcla de reacción húmeda, en polvo, en un flujo de nitrógeno ligero, mediante agitación se calentó a la temperatura de condensación de 210°C a 220°C y se policondensó 5,5 h mediante una destilación de agua simultánea, a esa temperatura, sin que se formara una masa de reacción dura, que ya no pudiera ser agitada. No fue necesario un triturado manual con la ayuda de una espátula o de un mortero. La hidrólisis del producto final obtenido, para formar la solución de sal sódica acuosa del ácido poliaspártico, tuvo lugar como se describe en V1. El peso molecular medio en peso Mw fue de 7800 g/mol.
V12 (Ensayo de comparación): Policondensación de ácido L-aspártico en presencia de 5 mol% de ácido fosfórico y 10 % en peso de poliaspartimida en el reactor de vidrio
En un reactor de vidrio con una capacidad de 2 l, con agitador y sensor de medición de temperatura, se colocaron 266.2 g de ácido L-aspártico, 26,6 g de poliaspartimida T (producción como en V5), 60 g de agua y 11,53 g de ácido fosfórico (85%). El contenido del reactor, en un flujo de nitrógeno ligero, mediante agitación se calentó a la temperatura de condensación de 210°C a 220°C y se policondensó 6 h mediante una destilación de agua simultánea, a esa temperatura, sin que se formara una masa de reacción dura, que ya no pudiera ser agitada. No fue necesario un triturado manual con la ayuda de una espátula o de un mortero. La hidrólisis del producto final obtenido, para formar la solución de sal sódica acuosa del ácido poliaspártico, tuvo lugar como se describe en V1. El peso molecular medio en peso Mw fue de 8200 g/mol.
Determinación del peso molecular (Mw y Mn)
El peso molecular medio en peso, así como medio en número (Mw, así como Mn) de los ejemplos se determinó con la ayuda de GPC (cromatografía de permeación en gel) bajo las siguientes condiciones:
Para la determinación del peso molecular se extrajo una cantidad reducida de la poliaspartimida producida después de la etapa de policondensación y se lavó varias veces con agua, para eliminar así el ácido metanosulfónico utilizado. El polvo lavado se hidrolizó entonces con sosa cáustica, del modo descrito (es decir, el polvo lavado se dispersó en agua, la mezcla se calentó a 70°C y a esa temperatura se agregó tanta sosa cáustica acuosa al 50%, de manera que el valor pH se ubicó en el rango de 7 -9. De este modo, el polvo dispersado en agua se disolvió de forma gradual y se obtuvo una solución de sal de sodio acuosa clara del ácido poliaspártico). Las soluciones de muestra se filtraron mediante un filtro Sartorius Minisart RC 25 (0,2 |jm). La calibración tuvo lugar con estándares Na- PAA estrechamente distribuidos, de la empresa Polymer Standard Service con pesos moleculares de M = 1.250 g/mol a M = 130500 g/mol. Adicionalmente se utilizó acrilato de Na con un peso molecular de M = 96 y un estándar PEG con M = 620, que se equiparó a Na-PAA M = 150. Los valores se extrapolaron por fuera de ese rango de elución. El límite de la evaluación fue de 122 g/mol.
Determinación del grado de conversión:
Para la determinación del grado de conversión se determinó la parte de ácido aspártico de monómeros sin reaccionar, en el pre-condensado. Para ello, 100 mg del pre-condensado se pesaron en un vidrio para ampollas de 50 ml, se mezclaron con 9,9 mL de 1 N HCL y se agitaron 3 horas a 350 U/min. A continuación la muestra se filtró mediante un filtro Spartan 30 mm / 0,45 jm RC, filtro de jeringa (GE Healthcare) y se diluyó con agua 1:10 (v/v). El contenido de ácido aspártico de esa solución diluida se determinó mediante cromatografía de líquidos de alta potencia (HPLC).
A modo de ejemplo para V2: En 100 mg del pre-condensado se halló un contenido de ácido aspártico de 80 mg. El grado de conversión U se calculó de la siguiente manera:
Claims (11)
1. Procedimiento para producir ácido poliaspártico, el cual comprende las siguientes etapas:
(a) pre-condensación de ácido aspártico a una temperatura de 100 a 250°C, hasta un grado de conversión de al menos 2%,
(b) opcionalmente, refrigeración del pre-condensado después de (a);
(c) adición de 1 a 25 mol%, referido a la cantidad de ácido aspártico, de un catalizador ácido, utilizada en la etapa (a);
(d) policondensación de la masa de reacción después de (c), a 170 hasta 250 °C;
(e) hidrólisis de los policondensados después de (d), mediante la adición de una base; y
(f) opcionalmente, acidificación de las sales del ácido poliaspártico obtenidas en (e).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, donde después de la etapa d) y antes de la etapa e), las sales del ácido poliaspártico obtenidas se tratan con agentes blanqueadores en una etapa adicional.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, donde la etapa e) se realiza en presencia de agentes blanqueadores.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, donde después de la etapa e) y antes de la etapa f) opcional, las sales del ácido poliaspártico obtenidas se tratan con agentes blanqueadores en una etapa adicional.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, donde en la etapa (c) se agrega de de 3 a 15 mol% del catalizador ácido.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, donde el catalizador ácido es ácido metanosulfónico.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, donde la policondensación se realiza a 200 hasta 250 °C.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, donde la base está seleccionada del grupo compuesto por sosa cáustica, potasa cáustica, hidróxido de calcio, hidróxido de bario, sosa, carbonato de potasio, amoniaco e hidróxido de amonio.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, donde la acidificación se realiza con un ácido mineral o con un intercambiador de iones ácido.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, donde en la etapa (a) el grado de conversión del ácido aspártico es de al menos 5 %.
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, donde en la etapa (a) la temperatura es de 220 a 250°C.
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