MX2013004851A - Compuestos cuaternarios biodegradables como emulsionantes para microemulsiones. - Google Patents

Abstract

Uso de tensioactivos catiónicos con la fórmula (I): (Ver Formula) donde R es un grupo alquilo o alquenilo que contiene 11 átomos de carbono, R1 y R2 representan independientemente hidrógeno o C1-4 alquilo, R3 es un grupo C1-4 alquilo, R4 es hidrógeno o metilo, A es un grupo C2-6 alquileno lineal o ramificado, n es un número entre 1 y 25, y X es halógeno o alquil sulfato. Los compuestos.de fórmula (1) son útiles como emulsionantes para microemulsiones acuosas que contienen terpenos.

Description

COMPUESTOS CUATERNARIOS BIODEGRADABLES COMO EMULSIONANTES PARA MICROEMULSIONES CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a compuestos cuaternarios biodegradables para usar como emulsionantes en microemulsiones de terpenos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las composiciones limpiadoras de propósito general para uso doméstico para superficies duras tales como superficies de metal, vidrio, cerámicos, plástico y linóleo se pueden obtener comercialmente en formas tanto en polvo como líquidas. Las composiciones limpiadoras en polvo consisten principalmente en reforzadores de detergencia o sales amortiguadoras de pH tales como fosfatos, carbonatos, y silicatos y aunque dichas composiciones pueden mostrar una buena eliminación de la suciedad inorgánica, las mismas presentan un rendimiento de limpieza inferior con suciedades orgánicas, tales como suciedades grasosas/grasas/aceitosas. , Por otro lado, las composiciones limpiadoras líquidas, presentan la gran ventaja de que se las pueden aplicar sobre superficies duras en forma pura o concentrada de manera tal que se suministra un nivel relativamente alto de material tensioactivo directamente a la suciedad. Además, el incorporar altas concentraciones de tensioactivo aniónico o no iónico en un líquido es una tarea bastante más sencilla que si se lo incorpora a una composición granulada. Debido a ambas razones, por lo tanto, las composiciones limpiadoras líquidas tiene el potencial de proveer una mejor eliminación de la suciedad grasa y aceitosa respecto de las composiciones limpiadoras en polvo.

Las microemulsiones son una forma conocida de obtener dichas composiciones limpiadoras, véase US 5213624, por ejemplo. Al hacer emulsiones, obviamente es necesario un agente emulsionante. Aunque se conocen muchos compuestos apropiados, existe una necesidad constante de proveer nuevas clases de emulsionantes, que muestran buenas propiedades para la emulsificación, pero también son biodegradable, y preferiblemente hechos a base de recursos renovables.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Sorprendentemente, se descubrió que un determinado emulsionante catiónico satisface dichos requerimientos.

Las microemulsiones, en particular las de hidrocarburos terpenos tales como d-limoneno y aceite de pino, son difíciles de preparar aún utilizando tensioactivos convencionales. Se sabe que algunos tensioactivos, tales como etoxilatos de alquilfenol y compuestos de amonio cuaternarios son micro-emulsionantes efectivos según se describe en US 4.336.151 , US 4.336.152 US 4.455.250 y US 4.511. 488 respectivamente. Sin embargo, los etoxilatos de alquilfenol y compuestos de amonio cuaternarios se degradan muy lentamente y pueden persistir en el ambiente. Además, en las microemulsiones de terpenos del arte anterior típicamente se emplean 3 o más emulsionantes y co-solventes para preparar una microemulsión estable según se divulga en US 4.336.151.

Sorprendentemente, se ha descubierto que se pueden preparar microemulsiones estables usando un determinado compuesto de amonio cuaternario de la invención. También, se ha descubierto sorprendentemente que los paquetes de emulsionantes simples que contienen al novedoso compuesto de amonio cuaternario y a un segundo co-emulsionante contienen todo lo necesario para preparar una microemulsión que contiene una amplia variedad de porcentajes de hidrocarburos terpenos. Además, al contrario de los paquetes de microemulsionantes del arte anterior, todos los emulsionantes que se utilizan en la presente invención se degradan fácilmente y satisfacen los requerimientos de biodegradabilidad de EC N° 648/2004 para los detergentes.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En una primera forma de realización, la presente invención se refiere a una composición de microemulsión que comprende: (a) un emulsionante primario que se selecciona entre un compuesto de acuerdo con la fórmula (I) donde R es un grupo alquilo o alquenilo que contiene 11 átomos de carbono, R1 y R2 representan independientemente hidrógeno o grupos C -4 alquilo, R3 es un grupo alquilo, R4 es hidrógeno o un grupo metilo, A es un grupo C2-6 alquileno lineal o ramificado, n es un número entre 1 y 25, y X es halógeno o alquil sulfato; (b) un terpeno; opcionalmente (c) un solvente polar; opcionalmente (d) un emulsionante secundario; y (e) donde el resto es agua y opcionalmente otros aditivos hasta completar el 100 % en peso, donde todos los porcentajes en peso se dan en base al peso total de la composición.

Los compuestos catiónicos biodegradable de acuerdo con la fórmula (I) se conocen de US 2006/0079435, donde también se divulga un método para preparar dichos compuestos. Aunque US 2006/0079435 describe composiciones limpiadoras para superficies duras que comprenden compuestos de acuerdo con la fórmula general (I) el presente documento no divulga el uso de dichos compuestos en microemulsiones que contienen terpenos.

Las microemulsiones son mezclas liquidas transparentes, estables e isotrópicas de aceite, agua y tensioactivo, frecuentemente en combinación con un co-tensioactivo. La fase acuosa puede contener sal(es) y/o otros ingredientes, y el "aceite" puede ser efectivamente una mezcla compleja de diferentes hidrocarburos y olefinas. Al contrario de las emulsiones normales, las microemulsiones se forman simplemente al mezclar los componentes y no requieren las condiciones de alto esfuerzo de corte que se utilizan generalmente en la formación · de las emulsiones normales. Los dos tipos básicos de microemulsiones son directa (aceite disperso en agua, o/w) e inversa (agua dispersa en aceite, w/o). Sin deseos de ser limitados por una teoría en particular, se entiende que en sistemas ternarios tales como las microemulsiones, donde hay presentes dos fases inmiscibles (agua y "aceite") con un tensioactivo, las moléculas de tensioactivo pueden formar una monocapa en la interfaz entre el aceite y el agua, con las colas hidrofóbicas de las moléculas de tensioactivo disueltas en la fase de aceite, y los grupos de cabeza hidrofílicos disueltos en la fase acuosa. Al igual que en los sistemas binarios (agua/tensioactivo o aceité/tensioactivo), se pueden formar estructuras autoensambladas de diferente tipos, que varían dentro del rango, por ejemplo, entre (inversa) esférica y micelas cilindricas y fases en laminillas y microemulsiones bicontinuas, que pueden coexistir con fases predominantemente de aceite o acuosas. Las microemulsiones son ópticamente transparentes y térmicamente estables. Las microemulsiones muestran típicamente un tamaño de las gotitas dentro del rango entre 3 y 100 nm. Las composiciones de microemulsiones de la presente invención se presentan de manera ventajosa en la forma de una microemulsión en la fase continua de aceite.

Las alquilaminas cuaternizadas de fórmula general (I) se obtienen preferiblemente a partir del aceite de ricino etoxilado, ácido ricinoleico etoxilado o ácido 12-hidroxiesteárico etoxilado. Además, preferiblemente se seleccionan alquilaminas cuaternizadas de fórmula (I), donde R1, R2 y R3 en la fórmula (I) son grupos metilo. Una forma de realización adicional se refiere a aquellas alquilaminas cuaternizadas de fórmula (I) que se seleccionan, donde A es un grupo propileno. También es ventajoso seleccionar una alquilamina cuaternizada de fórmula (I) donde n es un número entre 5 y 10. Además, son preferibles aquellas alquilaminas'cuaternizadas de fórmula (I), donde X es cloruro o sulfato de metilo.

Una segunda forma de realización de la presente invención se refiere a una composición de microemulsión acuosa que comprende: (a) entre aproximadamente 1 y aproximadamente 25% en peso de un emulsionante primario que se selecciona entre un compuesto de acuerdo con la fórmula (I); (b) entre aproximadamente 3 y aproximadamente 50% en peso de un terpeno; y (c) entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10% en peso de un solvente; (d) opcionalmente un emulsionante secundario; (e) donde el resto es agua y opcionalmente otros aditivos hasta completar el 100%, donde todos los porcentajes en peso se dan en base al peso total de la composición.

Son preferibles las microemulsiones que comprenden al emulsionante primario en una cantidad de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 20 % en peso.

Las microemulsiones contienen opcional, pero preferiblemente, un solvente polar que se selecciona entre el grupo que consiste en: etanol, alcohol bencílico, propilenglicol n-butil éter, n-hexanol, glicol fenil éteres, y mezclas de los mismos. Otros solventes apropiados se seleccionan entre el grupo de ésteres C1-C4 alquÍlicos de ácidos C6-C22 carboxílicos saturados o insaturados, tales como, por ejemplo, el éster metílico de de un ácido C8-C10 carboxílico. El solvente no polar preferido es etanol.

El solvente polar puede estar presente en cantidades entre aproximadamente 0,5 y 10 % en peso, preferiblemente en cantidades entre 1 y 5 % en peso. El solvente no polar es un componente opcional, y por lo tanto el mismo es también un objeto de la presente invención para proveer microemulsiones sin solventes no polares.

Una segunda clase de solventes se selecciona entre ésteres dibásicos. Los ésteres dibásicos generalmente se definen como ésteres dialquílicos de ácidos dicarboxílicos capaces de sufrir reacciones en el grupo éster, que incluyen tanto hidrólisis como saponificación. La porción del ácido del éster dibásico se puede derivar de ácidos dibásicos tales como los ácidos adípico, glutárico, oxálico, malónico, pimélico, subérico y azelaico, así como mezclas de los mismos.

Un ingrediente necesario de las microemulsiones es por lo menos un terpeno. Preferiblemente se seleccionan los sesquiterpenos. En una forma de realización preferida el terpeno se selecciona entre el grupo que consiste en: d-limoneno de fuentes naturales y artificiales, dl-limoneno, aceite de pino, aceite de limón, aceite de naranjas, aceite de pomelo, aceite de lima, y aceite de bergamota. Un objeto de la presente invención consiste en proveer formulaciones que contienen grandes cantidades de dichos terpenos en una forma emulsionada estable. Preferiblemente, las composiciones de acuerdo con la presente invención contienen terpenos en can-tidades entre 3 y 50 % en peso, preferiblemente entre 5 y 45 % en peso, y más preferiblemente en cantidades entre 10 y 30 % en peso.

Un componente adicional necesario es el agua, que está presente en cantidades entre aproximadamente 10 y aproximadamente 90 % en peso, y preferiblemente entre 45 y 65 % en peso.

Las microemulsiones pueden comprender adicionalmente aditivos, que se seleccionan entre el grupo de emulsionantes, co-tensioactivos, agentes para el ajuste del pH, abrasivos, biocidas, tinturas, perfumes, ácidos grasos, y espesantes adicionales.

Los emulsionantes adicionales apropiados que se pueden utilizar junto con el emulsionante primario catiónico de acuerdo con la fórmula general (I) son, por ejemplo, tensioactivos no iónicos pertenecientes por lo menos a uno de los siguientes grupos: • productos de adición de entre 2 y 30 moles de óxido de etileno y/o entre 0 y 5 moles de óxido de propileno sobre alcoholes C8.22 grasos lineales, ácidos grasos C12-22, alquil fenoles que contienen entre 8 y 15 átomos de carbono en el grupo alquilo y alquilaminas que contienen entre 8 y 22 átomos de carbono en el grupo alquilo; • alquil y/o alquenil oligoglucósidos que contienen entre 8 y 22 átomos de carbono en el grupo alqu(en)ilo y análogos etoxilados de los mismos; • productos de adición de entre 1 y 15 moles de óxido de etileno sobre aceite de ricino y/o aceite de ricino hidrogenado; • productos de adición de entre 15 y 60 moles de óxido de etileno sobre aceite de ricino y/o aceite de ricino hidrogenado; • ésteres parciales de glicerol y/o sorbitán con ácidos grasos ramificados insaturados, lineales o saturados que contienen entre 12 y 22 átomos de carbono y/o ácidos hidroxicarboxflicos que contienen entre 3 y 18 átomos de carbono y productos de adición de los mismos con entre 1 y 30 moles de óxido de etileno; • ésteres parciales de poliglicerol (grado promedio de autocondensación de entre 2 y 8), polietilenglicol (peso molecular entre 400 y 5.000), trimetilolpropano, pentaeritritol, azúcar alcoholes (por · ejemplo sorbitól), alquil glucósidos (por ejemplo metil glucósido, butil glucósido, lauril glucósido) y poliglucósidos (por ejemplo celulosa) con ácidos grasos saturados y/o insaturados, lineales o ramificados que contienen entre 12 y 22 átomos de carbono y/o ácidos hidroxicarboxllicos que contienen entre 3 y 18 átomos de carbono y productos de adición de los mismos con entre 1 y 30 moles de óxido de etileno; • ésteres mixtos de pentaeritritol, ácidos grasos, ácido cítrico y alcohol graso y/o ésteres mixtos de ácidos grasos que contienen entre 6 y 22 átomos de carbono, metil glucosa y polioles, preferiblemente glicerol o poliglicerol; • fosfatos de mono-, di- y trialquilo y fosfatos de mono-, di- y/o tri-PEG-alquilo y sales de los mismos; • alcoholes de lanolina; · copolimeros de polisiloxano/polialquil/poliéter y los derivados correspondientes; • copolimeros de bloque, por ejemplo dipolihidroxi-estearato de polietileneglicol-30; • ' emulsionantes poliméricos, por ejemplo los tipos de Pemulen (TR-1 , TR-2) de Goodrich; • , polialquilenglicoles y • carbonato de glicerol.

Los co-tensioactivos para utilizar con las microemulsiones se pueden seleccionar entre tensioactivos no iónicos, aniónicos, catiónicos (diferentes de los compuestos de acuerdo con la fórmula (I)), y anfotéricos.

Los tensioactivos aniónicos pueden incluir, pero de manera no taxativa, sales solubles en agua de alquil benceno sulfonatos, alquil sulfatos, alquil polietoxi éter sulfatos, parafina sulfonatos, alfa-olefina sulfonatos y sulfosuccinatos, alfa-sulfocarboxilatos y sus ésteres, alquil gliceril éter sulfonatos, ácido graso monoglicérido sulfatos y sulfonatos, y alquil fenol polietoxiéter sulfatos.

Otros tensioactivos aniónicos solubles en agua apropiados incluyen a las sales solubles en agua o ésteres de ácidos grasos sulfonados en alfa que contienen entre aproximadamente 6 y aproximadamente 20 átomos de carbono en el grupo ácido graso y entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10 átomos de carbono en el grupo éster.

El tensioactivo aniónico que se emplea en la presente invención comprende de manera ventajosa una sal monoetanolamina de un ácido sulfónico que se forma haciendo reaccionar monoetanolamina con un ácido alquil sulfónico, en una proporción en peso de entre 1 :4 y 1 :6, y aún más preferiblemente 1 :5, para obtener en resultado la completa neutralización del ácido alquil sulfónico. El mismo se emplea por ejemplo en una cantidad de entre aproximadamente 1 ,0 y aproximadamente 15,0 % en peso, preferiblemente entre aproximadamente 5,0 y aproximadamente 12,0 % en peso, y aún más preferiblemente entre aproximadamente 7,0 y aproximadamente 10,0 % en peso, en base al peso del total de la composición.

Los 'co-tensioactivos aniónicos particularmente preferidos para utilizar en la presente invención incluyen a las sales monoisopropanolamina.

Una característica adicional de la presente invención es el uso conjunto de tensioactivos de amidas como emulsionante secundario en la composición de microemulsión. Generalmente, se ha considerado a las amidas como aumentadores de espuma que se utilizan para suplementar una variedad de tensioactivos tales como tensioactivos aniónicos, no iónicos, anfotéricos, y dipolares. Se ha descubierto, sin embargo, que el co-tensioactivo de amida que se utiliza en la presente invención como emulsionante secundario provee sorprendentemente un rendimiento de limpieza comparable al de un limpiador en el que se utilizan tensioactivos aniónicos y no iónicos bien conocidos como tensioactivo primario.

El co-tensioactivo de amida que se utiliza en la presente invención incluye al amoniaco y a las C2 -C4 alcanol amidas de ácidos grasos con una unidad acilo de entre aproximadamente 8 y aproximadamente 18 átomos de carbono. Dichas unidades acilo se pueden obtener no solo de glicéridos de origen natural, por ejemplo de aceite de coco, aceite de palma., aceite de soja y cebo, sino que también se pueden obtener por síntesis, por ejemplo por oxidación de petróleo o por hidrogenación de monóxido de carbono por el proceso de Fischer-Tropsch. Son preferibles las monoetanol y dietanol amidas de C10 -C14 ácidos grasos. La más preferida es la dietanolamida de ácidos grasos de coco.

Generalmente, el co-tensioactivo de amida que se utiliza como emulsionante secundario se puede agregar en cantidades que varían dentro del rango entre aproximadamente 1% y aproximadamente 25% en peso, preferiblemente entre aproximadamente 1 % en peso y aproximadamente 15 % en peso. Más preferiblemente, el tensioactivo de amida se agrega en una cantidad de entre aproximadamente 2 % en peso y aproximadamente 10 % en peso.

Los alquil éter sulfatas generalmente se definen como sales de aductos sulfonados de óxido de etileno con alcoholes grasos que contienen entre aproximadamente 8 y aproximadamente 18 átomos de carbono. Los alquil éter sulfatos que se pueden emplear en la presente invención se pueden obtener comercialmente y generalmente contienen un grupo alifático lineal con entre aproximadamente 8 y aproximadamente 18 átomos de carbono, dependiendo de la materia prima de hidrocarburos que se utilice para hacer los tensioactivos. El grado de etoxilación es de entre 1 y aproximadamente 10 moles de óxido de etileno, y preferiblemente de aproximadamente 3 moles de óxido de etileno. Un alquil éter sulfato particularmente preferido se basa en un corte medio de C12/14/16 alcohol graso de coco.

Los ejemplos típicos de tensioactivos no iónicos son alcohol graso poliglicol éteres, alquilfenol poliglicol éteres, ácido graso poliglicol ésteres, ácido graso amida poliglicol éteres, graso amina poliglicol éteres, triglicéridos alcoxilados, éteres mixtos y acétales de formaldehtdo mixtos, opcionalmente alqu(en)il oligoglucósidos parcialmente oxidados o derivados del ácido glucurónico, N-alquil glucamidas de ácidos grasos, hidrolizados de proteínas (en particular productos de origen vegetal a base de trigo), ésteres de poliol y ácido graso, ésteres de azúcares, ésteres de sorbitán, Polisorbatos y óxidos de aminas. Si los tensioactivos no iónicos contienen cadenas de poliglicol éter, los mismos pueden tener a distribución convencional de homólogos, aunque los mismos preferiblemente tienen una distribución de homólogos de rango estrecho.

Los tensioactivos no iónicos que se pueden utilizar como co-tensioactivos de acuerdo con la presente invención se seleccionan entre alcoholes grasos alcoxilados, ácidos grasos alcoxilados o ésteres de ácidos grasos, hidroxi éteres mixtos y alquil(oligo)glucósidos y mezclas de los mismos. Los tensioactivos no iónicos generalmente se caracterizan porque adquieren cargas no diferenciadas cuando se los disuelve en un medio acuoso. Los grupos de tensioactivos no iónicos representativos incluyen, pero de manera no taxativa, etoxilatos de alcoholes lineales, ésteres de ácidos carboxilicos, amidas carboxílicas, copolímeros de bloques de poli(óxido de alquileno), y alquil glucósidos. Los tensioactivos no iónicos particularmente preferidos incluyen etoxilatos de alcoholes grasos lineales y alquil poliglucósidos.

Los etoxilatos de alcohol graso preferidos se obtienen a partir de C8-C20 alcoholes grasos lineales etoxilados con entre 1 y aproximadamente 25 moles de óxido de etileno. Un etoxilato de alcohol graso particularmente preferido es a corte medio de C12/14/16 alcohol graso de coco que contiene 3 moles de óxido de etileno. Los detergentes no iónicos particularmente apropiados son los productos de condensación de un alcohol superior que contiene entre aproximadamente 8 y 18 átomos de carbono en una configuración de cadena lineal o ramificada condensada con entre aproximadamente 0,5 y 30, preferiblemente entre 2 y 10, moles de óxido de etileno. Un compuesto particularmente preferido es el etoxilato de C9-C1 1 alcanól (5EO) que también se abrevia C9-C11 alcohol EO 5.1 y el etoxilato de C12-C15 alcanol (7EO) que también se abrevia C12-C15 alcohol EO 7:1. Dichos compuestos preferidos se pueden obtener comercialmente de Shell Chemical Co. con las marcas comerciales DOBANOL® 91-5 y NEODOL® 25-7.

Los alquil poliglucósidos que se pueden utilizar en la mezcla de tensioactivos de acuerdo con la presente invención corresponden a la fórmula (II): R"0(R""0)b(Z)a (II) donde R" es un radical orgánico monovalente con entre aproximadamente 6 y aproximadamente 30 átomos de carbono, nuevamente dependiendo de qué materia prima se utilice; R"" es un radical alquileno divalente con entre 2 y 4 átomos de carbono; Z es un residuo sacárido con 5 ó 6 átomos de carbono; b es un número con un valor entre 0 y aproximadamente 12; a es un número con un valor entre 1 y aproximadamente 6. Los alquil poliglucósidos preferidos que se pueden utilizar en las composiciones de acuerdo con la invención tienen la fórmula (II) donde Z es un residuo glucosa y b es cero. Dichos alquil poliglucósidos se pueden obtener comercialmente, por ejemplo, como los tensioactivos APG®, GLUCOPON®, o PLANTAREN® de Henkel Corporation, Ambler, PA, 19002.

Otros ejemplos incluyen composiciones de tensioactivos de alquil poliglucósidos que comprenden mezclas de compuestos con la fórmula anterior donde Z representa una unidad derivada de un sacárido reductor que contiene 5 o 6 átomos de carbono; a es un número con un valor entre 1 y aproximadamente 6; b es cero; y R" es un radical alquilo con entre 8 y 20 átomos de carbono. Las composiciones se caracterizan porque las mismas tienen mejores propiedades como tensioactivo y un HLB dentro del rango de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 16 y una distribución de glucósidos que no es del tipo de Flory, que comprende una mezcla' de un alquil monoglucósido y una mezcla de alquil poliglucósidos con grados variables de polimerización de 2 y aún mayores en cantidades progresivamente decrecientes, en la cual, la cantidad en peso de poliglucósido con un grado de polimerización de 2, o mezclas de los mismos donde predomina el poliglucósido con un grado de polimerización de 3, con relación a la cantidad de monoglucósido, donde dicha composición tiene un grado promedio de polimerización de entre aproximadamente 1 ,8 y aproximadamente 3. Dichas composiciones, que también se conocen como alquil poliglucósidos peaked, se pueden preparar separando el monoglucósido de la mezcla de reacción original de alquil monoglucósido y alquil poliglucósidos luego de la eliminación del alcohol. Esta separación se puede llevar a cabo por destilación molecular y normalmente da como resultado la eliminación de aproximadamente 70-95 por ciento en peso de los alquil monoglucósidos. Luego de la eliminación de los alquil monoglucósidos, la distribución relativa de los diversos componentes, mono- y poli-glucósidos, en el producto que se obtiene como resultado cambia y la concentración en el producto de los poliglucósidos con relación al monoglucósido aumenta, así como la concentración de los poliglucósidos individuales respecto del total, es decir de las fracciones DP2 (grado de polimerización = 2) y DP3 (grado de polimerización = 3) con relación a la suma de todas las fracciones de DP. Dichas composiciones se divulgan en la patente de los EE.UU. N° 5.266.690 cuyo contenido completo se incorpora aquí como referencia.

Otros alquil poliglucósidos que se pueden utilizar en las composiciones de acuerdo con la invención son aquellos en los cuales la unidad alquilo contiene entre 6 y 18 átomos de carbono en donde la longitud promedio de la cadena carbonada de la composición es de entre aproximadamente 9 y aproximadamente 14 y comprende una mezcla de dos o más componentes de los alquilpoliglucósidos por lo menos binarios, donde cada componente binario está presente en la mezcla con relación a la longitud promedio de su cadena carbonada en una cantidad efectivo para proveer a la composición de tensioactivo una longitud promedio de la cadena carbonada de entre aproximadamente 9 y aproximadamente 14 y donde por lo menos uno de los componentes binarios, o ambos, comprende una distribución de Flory de poliglucósidos derivados de una reacción catalizada con ácido de un alcohol que contiene 6-20 átomos de carbono y un sacárido apropiado del cual se ha separado el exceso de alcohol.

Los alquil poliglucósidos preferidos son aquellos de fórmula (II) donde R" se basa en un corte medio de alcohol graso de coco que corresponde a un radical orgánico monovalente con a distribución de longitudes de la cadena carbonada C 12/14/ 6; b es cero; y Z es un residuo glucosa.

Los hidroxi éteres mixtos (HMEs) son tensioactivos no iónicos conocidos con una estructura de éter no simétrica y un contenido de polialquilenglicoles que se obtienen, por ejemplo, sometiendo a unos epóxidos de olefina a una reacción de apertura del anillo con alcohol graso poliglicol éteres. Los productos correspondientes y su uso en la limpieza de superficies duras son el objeto, por ejemplo, de la patente europea EP 0 693 049 B1 y de la solicitud de patente internacional WO 94/22800 (Olin) y de los documentos que se citan allí.

Los ejemplos típicos de tensioactivos catiónicos diferentes de los compuestos de acuerdo con la fórmula (I) son los compuestos de amonio cuaternarios, por ejemplo cloruro de dimetil diestearil amonio, y estercuats, más en particular sales de ésteres de ácido graso y trialcanolamina cuaternizada. Los ejemplos típicos de tensioactivos anfotéricos o dipolares son alquilbetainas, alquilamidobetaínas, aminopropionatos, aminpglicinatos, imidazolinio betaínas y sulfobetalnas. Todos los tensioactivos mencionados son compuestos conocidos. Los ejemplos típicos de tensioactivos suaves particularmente apropiados, es decir en particular dermatológicamente compatibles, son: alcohol graso poliglicol éter sulfates, monoglicérido sulfates, mono- y/o dialquil suifosuccinatos, ácido graso isetionatos, ácido graso sarcosinatos, ácido graso tauridas, ácido graso glutamatos, alfa-olefina sulfonatos, éteres con ácidos carboxílicos, alquil oligoglucósidos, ácido graso glucamidas, alquilamidobetaínas, anfoacetales y/o condensados de proteína ácido graso, preferiblemente en base a proteínas de trigo.

Un objeto preferido de la presente invención consiste en combinar los tensioactivos catiónicos acordes a la fórmula (I) con uno o más co-tensioactivos, que se utilizan como emulsionantes secundarios, y que se han descrito anteriormente para proveer un paquete tensioactivo que es apropiado para producir una microemulsión que contiene entre 3 y 50 % en peso y más preferiblemente entre 5 y 45 % en peso de terpenos.

Un paquete con dichas características puede comprender al tensioactivo catiónico de fórmula (I) y uno o más emulsionante(s) secundario(s) en una proporción en peso de entre 2:3 y 2:1. Los emulsionantes secundarios preferidos se seleccionan entre alcanolamidas tales como cocodietanolamina (por ejemplo COMPERLAN® COD - Cognis); óxidos de aminas tales como óxido de cocamidopropilamina (por ejemplo DEHYTON® CAW - Cognis); sales de alquil(lineal)benceno sulfonato (por ejemplo CALIMULSE® PRS -Pilot Chemical).

Las combinaciones preferidas abarcan a los emulsionantes catiónicos de acuerdo con la fórmula (I) junto con alquil(oligo)glucósidos, y alcoholes grasos lineales etoxilados.

En una forma de realización preferida las composiciones acuosas de microemulsiones comprenden: aproximadamente 1 - 25 % en peso de un compuesto catiónico de acuerdo con la fórmula (I); aproximadamente 3 - 50 % en peso de un terpeno; aproximadamente 0,5 - 10 % en peso de un solvente no polar; aproximadamente 1 - 25 % en peso de un emulsionante secundario; y el resto de agua y opcionalmente otros aditivos.

Una forma de realización más preferida se refiere a microemulsiones acuosas, que comprenden: aproximadamente 1 - 20 % en peso de un compuesto catiónico de acuerdo con la fórmula (I); aproximadamente 5 - 45 % en peso de un terpeno; aproximadamente 1 - 5 % en peso de un solvente no polar; aproximadamente 2 -10 % en peso de un emulsionante secundario; y el resto de agua y opcionalmente otros aditivos.

Cuando hay presente un abrasivo, se puede agregar un solvente miscible en agua en cantidades que varían dentro del rango entre aproximadamente 1 % en peso y aproximadamente 10 % en peso, preferiblemente entre aproximadamente 3 % en peso y aproximadamente 7 % en peso. Más preferiblemente, el solvente miscible en agua se agrega en una cantidad de entre aproximadamente 4 % en peso y aproximadamente 6 % en peso.

La ahterior composición de microemulsión puede comprender además entre aproximadamente 0, 1 y aproximadamente 0,3 % en peso, en base al peso de la composición, de un agente espesante que se selecciona entre el grupo que consiste en: hidroxipropil celulosa, hidroxipropil metilcelulosa, y mezclas de los mismos.

Una forma de realización adicional se refiere al uso de tensioactivos catiónicos con la fórmula (I): donde R es un grupo alquilo o alquenilo que contiene 11 átomos de carbono, R1 y R2 representan independientemente hidrógeno o grupos C alquilo, R3 es un grupo C1-4 alquilo, R4 es hidrógeno o un grupo metilo, A es un grupo C2.6 alquileno lineal o ramificado, n es un número entre 1 y 25 y X es halógeno o alquil sulfato, como emulsionantes para microemulsiones acuosas, que contienen terpenos.

Preferiblemente, los compuestos de acuerdo con la fórmula (I) se utilizan en cantidades de entre aproximadamente 1 y 25 % en peso, en base al peso total de la composición de microemulsión acuosa.

Una forma de realización adicional de la presente invención se refiere al uso de compuestos de acuerdo con la fórmula general (I) donde el compuesto de acuerdo con la fórmula (I) se utiliza junto con un emulsionante secundario, que se selecciona entre: alcanolamidas, óxidos de aminas y sales de alquil(lineal)benceno sulfonatos.

Las microemulsiones de acuerdo con la presente invención se utilizan en principio como composiciones limpiadoras, o como parte de una composición limpiadora. Dichas composiciones limpiadoras se pueden utilizar en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen, pero de manera no taxativa, la eliminación de grasa, aceite, tinta, goma de mascar (chicle) y pintura de superficies duras y porosas que incluyen a todas las clases de telas naturales y sintéticas tanto en aplicaciones industriales o institucionales como por parte de los consumidores. Los ejemplos de diferentes tipos de aplicaciones incluyen, pero de manera no taxativa, el uso de las composiciones limpiadoras de acuerdo con la invención como limpiadores de pinceles para pintar para enjuagar con agua para usar en pinceles con cerdas tanto naturales como sintéticas. Otro uso es como limpiador para piel y uñas humanas tales como limpiadores para la eliminación de pinturas, grasas, gomas, esmalte para uñas y otros productos similares de manos y uñas. Las composiciones limpiadoras de acuerdo con la invención también se pueden utilizar en un quitamanchas para eliminar grasa, aceite y pinturas de alfombras y tapetes y como productos para pretratar las manchas en aplicaciones en lavandería para la eliminación de marchas de telas. Otras aplicaciones incluyen la eliminación de grasas, tales como grasas de litio y molibdeno de superficies de acero y concreto tales como, por ejemplo, rodamientos de ruedas o pisos de garaje con huellas de neumáticos manchadas con grasa y aceite y otras similares. Las composiciones limpiadoras de acuerdo con la invención también se pueden utilizar para limpiar las superficies de concreto y metal de plataformas petroleras en alta mar.

Para preparar las microemulsiones de acuerdo con la presente invención se emplean procedimientos normales, conocidos por aquellos con experiencia. Puede ser ventajoso utilizar un método en dos pasos, proporcionando primero una premezcla, que comprende al compuesto catiónico de fórmula (I) junto con el terpeno, el solvente y otros aditivos no acuosos opcionales, y en un segundo paso, mezclarla con agua. Durante los pasos uno y dos los preparados se mezclan vigorosamente de manera continua, con equipos estándar, preferiblemente un agitador.

Los siguientes ejemplos ilustran composiciones limpiadoras líquidas de la invención descrita. Las composiciones que se ejemplifican solo son ilustrativas y no limitan el alcance de la invención.

Ejemplos Se prepararon las siguientes nueve microemulsiones de acuerdo con la presente invención: Combinar los artículos 1-4 hasta que esté transparente y uniforme.

Combinar los artículos 1-4 hasta que esté transparente y uniforme.

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Una composición de microemulsión que comprende: (a) un emulsionante primario que se selecciona entre un compuesto de acuerdo con la fórmula (I) donde R es un grupo alquilo o alquenilo que contiene 11 átomos de carbono, R1 y R2 representan independientemente hidrógeno o C1-4 alquilo, R3 es un grupo C1-4 alquilo, R4 es hidrógeno o metilo, A es un grupo C2.6 alquileno lineal o ramificado, n es un número entre 1 y 25, y X es halógeno o alquil sulfato; (b) un terpeno; (c) opcionalmente, un solvente polar; (d) opcionalmente, un emulsionante secundario; y (e) el resto de agua y opcionalmente otros aditivos hasta completar el 100%, donde todos los porcentajes en peso se dan en base al peso total de la composición.

2. La microemulsión de la reivindicación 1, donde las alquilaminas cuaternizadas de fórmula (I) se obtienen a partir de aceite de ricino etoxilado, ácido ricinoleico etoxilado o ácido 12-hidroxiesteárico etoxilado.

3. La microemulsión de la reivindicación 1 que comprende a las alquilaminas cuaternizadas de fórmula (I), donde R1, R2 y R3 son metilos.

4. La microemulsión de la reivindicación 1 que comprende a las alquilaminas cuaternizadas de fórmula (I), donde A es un grupo propileno.

5. La microemulsión de la reivindicación 1 que comprende a las alquilaminas cuaternizadas de fórmula (I), donde n es un número entre 5 y 10.

6. La micro-emulsión de la reivindicación 1 que comprende a las alquilaminas cuaternizadas de fórmula (I), donde X es cloruro o sulfato de metilo.

7. La composición de microemulsión de la reivindicación 1 que comprende: (a) entre aproximadamente 1 y aproximadamente 25 % en peso de un emulsionante primario que se selecciona entre los compuestos de fórmula (I); (b) entre aproximadamente 3 y aproximadamente 50 % en peso de un terpeno; (c) entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10 % en peso de un solvente; (d) opcionalmente un emulsionante secundario; y (e) el resto de agua y opcionalmente otros aditivos hasta completar el 100 % en peso, donde todos los porcentajes en peso se dan en base al peso total de la composición.

8. La composición de microemulsión de la reivindicación 1, donde el emulsionante primario está presente en- la composición en una cantidad de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 20 % en peso.

9. La composición de microemulsión de la reivindicación 1 , donde el emulsionante secundario se selecciona entre el grupo que consiste en: alcanolamidas, óxidos de aminas y sales de alquil(lineal)benceno sulfonatos.

10. La composición de microemulsión de la reivindicación 1 , donde el emulsionante secundario está presente en cantidades entre 1 y 25 % en peso.

11. La composición de microemulsión de la reivindicación 1 donde el solvente polar se selecciona entre el grupo que consiste en: alcohol bencílico, propilenglicol n-butil éter, n-hexanol, glicol fenil éteres, y mezclas de los mismos.

12. · La composición de microemulsión de la reivindicación 1 , donde el solvente polar está presente en cantidades de entre 0,5 y 10 % en peso.

13. La composición de microemulsión de la reivindicación 1 , donde el terpeno se selecciona entre el grupo que consiste en: d-limoneno natural, d-limoneno sintético, dl-limoneno, aceite de pino, aceite de limón, aceite de naranjas, aceite de. pomelo, aceite de lima, y aceite de bergamota.

14. La composición de microemulsión de la reivindicación 1, donde el terpeno está presente en cantidades entre 3 y 50 % en peso.

15. La composición de microemulsión de la reivindicación 1, que además comprende aditivos se seleccionan entre el grupo que consiste en: emulsionantes, co-tensioactivos, agentes para el ajuste del pH, abrasivos, biocidas, tinturas, perfumes, ácidos grasos, y espesantes adicionales.

16. La composición de microemulsión de la reivindicación 1 , que además comprende un emulsionante secundario, donde la proporción en peso entre el compuesto de fórmula (I) y el emulsionante secundario es de entre 2:3 y 2:1.

17. La composición de microemulsión de la reivindicación 1 , que además comprende entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 0,3% en peso, en base al peso de la composición, de un agente espesante que se selecciona entre el grupo que consiste en: hidroxipropil celulosa, hidroxipropil metilcelulosa, y mezclas de las mismas.

18. La composición de microemulsión de la reivindicación 1 en la forma de una microemulsión en fase continua de aceite.

19. El uso de tensioactivos catiónicos con la fórmula (I): donde R es un grupo alquilo o alquenilo que contiene 1 1 átomos de carbono, R1 y R2 representan independientemente hidrógeno o Ci^ alquilo, R3 es un grupo C-i^ alquilo, R4 es hidrógeno o metilo, A es un grupo C2-6 alquileno lineal o ramificado, n es un número entre 1 y 25, y X es halógeno o alquil sulfato, como emulsionantes para microemulsiones acuosas que contienen terpenos.

20. El uso de acuerdo con la reivindicación 19, donde el compuesto de acuerdo con la fórmula (I) se utiliza junto con un emulsionante secundario que se selecciona entre el grupo que consiste en: alcanolamidas, óxidos de aminas y sales de alquil(lineal)benceno sulfonatos.

21. Un método de preparar microemulsiones que contienen terpenos que comprenden el paso de agregar uno o más tensioactivos catiónicos con la fórmula (I): donde R es un grupo alquilo o alquenilo que contiene 1 1 átomos de carbono, R1 y R2 representan independientemente hidrógeno o Ci-4 alquilo, R3 es un grupo C alquilo, R4 es hidrógeno o metilo, A es un grupo C2.6 alquileno lineal o ramificado, n es un número entre 1 y 25, y X es halógeno o alquil sulfato, a una mezcla de uno o más terpenos y agua.

22. El método de la reivindicación 21 , que además comprende un emulsionante secundario que se selecciona entre el grupo que consiste en: alcanolamidas, óxidos de aminas y sales de alquil(lineal)benceno sulfonatos.