MXPA00003723A - Composiciones detergentes liquidas o en gel para trabajo ligero y lavado de vajillas, que comprenden agentes tensioactivos ramificados en la region media de su cadena - Google Patents

Composiciones detergentes liquidas o en gel para trabajo ligero y lavado de vajillas, que comprenden agentes tensioactivos ramificados en la region media de su cadena

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MXPA00003723A
MXPA00003723A MXPA/A/2000/003723A MXPA00003723A MXPA00003723A MX PA00003723 A MXPA00003723 A MX PA00003723A MX PA00003723 A MXPA00003723 A MX PA00003723A MX PA00003723 A MXPA00003723 A MX PA00003723A
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Anthony Cripe Thomas
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Kyle Vinson Phillip
Donald Painter Jeffrey
Emerson Stidham Robert
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The Procter&Ampgamble Company
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Abstract

La presente invención se refiere a composiciones detergentes líquidas o en gel para trabajo ligero y lavado de vajillas que son especialmenteútiles para el lavado manual de vajillas ensuciadas fuertemente bajo condiciones de baja temperatura y alta dureza;dichas composiciones contienen un sistema de agente tensioactivo que comprende un agente tensioactivo ramificado en la región media de su cadena;de preferencia, las composiciones comprenden también un componente de agente tensioactivo no iónico deácido graso polihidroxílico a base de amida, una cantidad detersiva de magnesio o calcio, un incrementador de espuma el cual es de preferencia unóxido de amina, y un vehículo líquidoacuoso;las composiciones detergentes exhiben estabilidad de fase excelente a bajas temperaturas y velocidades de mezclado excelentes con agua, incluso a baja temperatura y/o alta dureza del agua.

Description

COMPOSICIONES DETERGENTES LIQUIDAS O EN GEL PARA TRABAJO LIGERO Y LAVADO DE VAJILLAS. QUE COMPRENDEN AGENTES TENSIOACTIVOS RAMIFICADOS EN LA REGIÓN MEDIA DE SU CADENA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a composiciones detergentes líquidas o en gel para lavado de vajillas adecuadas para usarse en operaciones de lavado manual de vajillas. Estas composiciones detergentes líquidas contienen un sistema de agentes tensioactivos que comprende agentes tensioactivos ramificados en la región media de la cadena. Además, estas composiciones comprenden opcionalmente otros agentes tensioact?vos, fomentadores de espuma, agentes de control de viscosidad y otros auxiliares que en combinación sirven para impartir características de remoción de suciedades de alimentos y de formación de espuma preferidas por lo? consumidores a dichos productos detergentes para el lavado de vajillas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las composiciones detergentes líquidas de trabajo ligero (LDL) o en gel útiles para el lavado manual de vajillas se conocen en la técnica. Dichos productos se formulan generalmente para proveer un número de propiedades de rendimiento y estética ampliamente diversos. Primero y lo más importante, los productos para lavado de vajillas líquidos o en gel deben formularse con tipos y cantidades de agentes tensioactivos y otros auxiliares de limpieza que proveerán solubilización y remoción aceptables de suciedades de alimentos, especialmente suciedades grasosas, de vajillas con las que sean limpiadas, o en soluciones acuosas formadas de dichos productos. Las vajillas fuertemente ensuciadas pueden presentar problemas especiales durante las operaciones manuales de lavado de vajillas. Artículos tales como platos, utensilios, ollas, sartenes, cubiertos y similares pueden ser fuertemente ensuciados en el sentido de que pueden encontrarse todavía cantidades relativamente grandes de suciedades y residuos de alimentos sobre la vajilla en el momento en que dicha vajilla sucia vaya a ser lavada manualmente. Las vajillas también pueden ser fuertemente ensuciadas en el sentido de que residuos de alimentos se adhieren o atoran en forma especialmente tenaz a las superficies de la vajilla que será limpiada. Esto puede ser el resultado del tipo de suciedades de alimentos presentes o de la naturaleza de las superficies de la vajilla implicada. Los residuos de alimentos tenaces también pueden ser el resultado del tipo de operaciones de cocinado a las cuales haya sido sometida la vajilla sucia. Para limpiar dicha vajilla tiene que emplearse una combinación adecuada de agentes tensioactivos. Además de ser adecuadas para limpiar vajillas, las composiciones LDL o en gel poseerán también en forma deseable otros atributos que mejoren la estética o percepción por parte del consumidor de la efectividad de la operación de lavado manual de vajillas. De esta manera, los líquidos o geles para lavado manual de vajillas útiles deben emplear también materiales que mejoren las características de formación de espuma de las soluciones de lavado formadas de dichos productos. El rendimiento de formación de espuma implica tanto la producción de una cantidad adecuada de espuma en el agua de lavado inicialmente, como formación de espuma de suficiente duración en el proceso de lavado de vajillas. Los líquidos o geles para lavado manual de vajillas también deben emplear materiales que mejoren la estabilidad de fases del producto a bajas temperaturas. La falta de estabilidad de fases puede llevar a propiedades reológicas y estéticas inaceptables, así como a aspectos de rendimiento. Dichas bajas temperaturas pueden encontrarse en bodegas, en el garage del consumidor, en el automóvil del consumidor, durante la venta en la calle, sobre el pretil de la ventana de la cocina y similares. Además, los líquidos y geles para lavado manual de vajillas deben emplear materiales que mejoren la disolución, o velocidad de mezclado del producto, con agua. Más aún, los líquidos y geles para lavado manual de vajillas deben emplear materiales que mejoren la tolerancia del sistema a la dureza, especialmente para evitar la precipitación de las sales de calcio de los agentes tensioactivos aniónicos. Se sabe que la precipitación de las sales de calcio de agentes tensioactivos ocasiona la supresión de la espuma e irritación de la piel. Dado lo anterior, existe una continua necesidad de formular líquidos y geles para lavado manual de vajillas que provean un balance aceptable y deseable entre el rendimiento de limpieza y estética del producto. En consecuencia, un objetivo de la presente invención es proveer composiciones para lavado manual de vajillas de trabajo ligero líquidas o en gel que sean especialmente efectivas para remover suciedades de vajillas sucias cuando dichas composiciones se usen en el contexto de una operación de lavado manual de vajillas. Se ha encontrado también que los agentes tensioactivos ramificados en la región medía de la cadena proveen tolerancia a dureza significativamente mejorada y estabilidad a bajas temperaturas significativamente mejorada del producto terminado y velocidades de mezclado del producto con agua significativamente mejoradas. Un objetivo más de esta invención proveer composiciones que tengan características reológicas deseables para usarse ya sea en un contexto de aplicación directa a vajillas o en un contexto de solución acuosa de lavado de vajillas. Un objetivo más de la presente invención es obtener composiciones que provean rendimiento de formación de espuma adecuado y deseable. Se ha encontrado que pueden hacerse ciertos sistemas de agentes tensíoactivos seleccionados que comprenden los agentes tensioactivos ramificados en la región media de la cadena definidos abajo, fomentadores de espuma, agentes de control de viscosidad y otros auxiliares para proveer composiciones de lavado de vajillas que logren los objetivos anteriores. Los elementos de estas combinaciones de ingredientes seleccionados se describen como sigue: BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a composiciones detergentes acuosas de trabajo ligero líquidas o en gel que tienen rendimiento de remoción de suciedades y formación de espuma especialmente deseable cuando dichas composiciones se usan para limpiar vajillas fuertemente ensuciadas. Dichas composiciones comprenden hasta 70% en peso de un sistema de agentes tensioactívos que comprende una mezcla de agentes tensioactivos ramificados en la región media de la cadena que comprende compuestos tensioactivos ramificados en la región media de la cadena y lineales. El sistema de agentes tensioactivos comprende por lo menos aproximadamente 10%, preferiblemente por lo menos aproximadamente 20%, muy preferiblemente por lo menos aproximadamente 30%, más preferiblemente por lo menos aproximadamente 50% en peso de una mezcla de agentes tensioactivos ramificados, dicha mezcla de agentes tensioactivos ramificados comprende compuestos tensioactivos ramificados en la región media de la cadena y lineales, dichos compuestos lineales comprenden menos de 25%, preferiblemente menos de aproximadamente 15%, muy preferiblemente menos de aproximadamente 10% y más preferiblemente menos de aproximadamente 5% en peso de la mezcla de agentes tensioactivos ramificados, y los compuestos ramificados en la región media de la cadena tienen la fórmula: Ab-B en donde Ab es una porción alquilo ramificada en la región media de la cadena hidrofóbica de C9 a C18, átomos de carbono totales en la porción, preferiblemente de aproximadamente C10 a aproximadamente C15, que tiene: (1 ) una cadena de carbono lineal más larga unida a la porción - B en la escala de aproximadamente 7 a aproximadamente 17 átomos de carbono; (2) una o más porciones alquilo de C1-C3 ramificándose desde la cadena de carbono lineal más larga; (3) por lo menos una de las porciones alquilo de la ramificación está unida directamente a un carbono de la cadena carbono lineal más larga en una posición dentro de la escala del carbono de la posición 3, contando desde el carbono #1 el cual está unido a la porción -B, al carbono de la posición ? - 2, el carbono terminal menos 2 carbonos; y (4) la composición tensioactiva tiene un número promedio total de átomos de carbono en la porción Ab de la fórmula anterior en la escala de más de 12 a aproximadamente 14.5. B es una porción hidrofílica seleccionada del grupo que consiste en OSO3M, (EO/PO)mOSO3M, (EO/PO)mOH y mezclas de las mismas. EO/PO son porciones alcoxi seleccionadas del grupo que consiste en etoxi, propoxi y mezclas de los mismos, y m es por lo menos aproximadamente 0.01 a aproximadamente 30. El número promedio total de átomos de carbono en la porción Ab en la mezcla de agentes tensioactivos ramificados definida arriba debe estar en la escala de más de aproximadamente 12 a aproximadamente 14,5, preferiblemente más de alrededor de 12 a aproximadamente 14 y más preferiblemente más de alrededor de 12 a aproximadamente 13.5. El sistema de agentes tensioactivos de las composiciones detergentes líquidas de la presente invención puede comprender opcionalmente agentes tensioactivos adicionales tales como agentes tensioactivos aniónicos y no iónicos. Si está presente, el componente de agente tensioactivo aniónico comprende esencialmente alquiletersulfatos que contienen alrededor de 9 a 18 átomos de carbono en el grupo alquilo. Estos alquiletersulfatos contienen también alrededor de 1 a 12 moles de óxido de etileno por molécula. Si está presente, el componente de agente tensioactivo no iónico comprende esencialmente amidas de ácido graso polihidroxílico de Cs-Cis. En los componentes de agente tensioactivo no iónico dichas amidas de ácido graso polihidroxílico también pueden ser combinadas con alrededor de 0.2% a 2% de la composición de un co-agente tensioactivo no iónico. Este co-agente tensioactivo no iónico se selecciona de alcoholes de Cs-C-is etoxilados que tienen alrededor de 1 a 30 moles de óxido de etileno, agentes tensioactivos de copolímero de bloque de óxido de etileno-óxido de propileno y combinaciones de estos co-agentes tensioactivos no iónicos. Las composiciones de la presente invención también pueden comprender opcionalmente un fomentador/estabilizador de espuma seleccionado de agentes tensioactivos de betaína, amidas de ácido graso de alcanol, agentes tensioactivos no iónicos semipolares de óxido de amina y alquilpóliglucósidos de C8-C22. También pueden utilizarse combinaciones de estos fomentadores/estabilizadores de espuma. Las composiciones de la presente invención también pueden comprender opcionalmente un agente regulador de pH seleccionado de diaminas y alcanolaminas orgánicas. También pueden utilizarse combinaciones de estas diaminas y alcanolaminas. Los componentes esenciales anteriores, así como un número de ingredientes opcionales adicionales, pueden combinarse de manera convencional para formar los productos detergentes para lavado de vajillas de trabajo ligero líquidos o en gel de esta invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las composiciones detergentes para lavado de vajillas de trabajo ligero líquidas o en gel de la presente invención contienen un sistema de agentes tensioactivos que comprende agentes tensioactivos de alquilo ramificado en la región media de la cadena y ciertos agentes tensioactivos no iónicos y un vehículo líquido acuoso. También puede añadirse una amplia variedad de ingredientes opcionales para complementar las características de rendimiento, reológicas o de estética de las composiciones de la presente. Los componentes esenciales y opcionales de los presentes detergentes de lavado de vajillas de trabajo ligero líquidos o en gel se describen en detalle como sigue, junto con ia preparación y uso de la composición. En la descripción de las composiciones de la presente invención, debe notarse que el término "composición detergente para lavado de vajillas de trabajo ligero" según se usa en la presente, se refiere a aquellas composiciones que se emplean en el lavado manual (es decir, a mano) de vajillas. Dichas composiciones tienen una naturaleza generalmente de alta formación de espuma. En la descripción de las composiciones de esta invención, también debe notarse que todas las concentraciones y relaciones son en una base de peso, a menos que se indique lo contrario.
Mezcla de agentes tensioactivos ramificados El sistema de agentes tensioactivos de las presentes composiciones detergentes líquidas comprende por lo menos aproximadamente 10%, preferiblemente por lo menos aproximadamente 20%, muy preferiblemente por lo menos aproximadamente 30%, más preferiblemente por lo menos aproximadamente 50%, en peso de una mezcla de agentes tensioactívos ramificados, dicha mezcla de agentes tensioactivos ramificados comprende compuestos tensioactivos ramificados en la región media de la cadena y lineales, dichos compuestos lineales comprenden menos de 25%, preferiblemente menos de aproximadamente 15%, muy preferiblemente menos de aproximadamente 10% y más preferiblemente menos de aproximadamente 5% en peso de la mezcla de agentes tensioactivos ramificados, y los compuestos ramificados en la región media de la cadena tienen la fórmula: Ab-B en donde Ab es una porción alquilo ramificada en la región media de la cadena hidrofóbica de C9 a C18, átomos de carbono totales en la porción, preferiblemente de aproximadamente C10 a aproximadamente C15, que tiene: (1 ) una cadena de carbono lineal más larga unida a la porción - B en la escala de aproximadamente 7 a aproximadamente 17 átomos de carbono; (2) una o más porciones alquilo de C1-C3 ramificándose desde la cadena de carbono lineal más larga; (3) por lo menos una de las porciones alquilo de la ramificación está unida directamente a un carbono de la cadena carbono lineal más larga en una posición dentro de la escala del carbono de la posición 3, contando desde el carbono #1 el cual está unido a la porción -B, al carbono de la posición ? - 2, el carbono terminal menos 2 carbonos; y (4) la composición tensioactiva tiene un número promedio total de átomos de carbono en la porción Ab de la fórmula anterior en la escala de más de 12 a aproximadamente 14.5; y B es una porción hidrofílica seleccionada del grupo que consiste en OSO3M, (EO/PO)mOSO3M, (EO/PO)mOH y mezclas de las mismas. EO/PO son porciones alcoxi seleccionadas del grupo que consiste en etoxi, propoxi y mezclas de los mismos, y m es por lo menos aproximadamente 0.01 a aproximadamente 30. El número promedio total de átomos de carbono en la porción Ab en la mezcla de agentes tensioactivos ramificados definida arriba debe estar en la escala de más de aproximadamente 12 a aproximadamente 14,5, preferiblemente más de alrededor de 12 a aproximadamente 14 y más preferiblemente más de alrededor de 12 a aproximadamente 13.5. el número "total" de átomos de carbono según se usa en la presente intenta significar el número de átomos de carbono en la cadena más larga, es decir, la estructura de base de la molécula, más el número de átomos de carbono en todas las cadenas cortas, es decir, las ramificaciones. La porción Ab de los componentes tensioactivos ramificados en la región media de la cadena de las presentes reivindicaciones es preferiblemente una porción alquilo ramificada que tiene la fórmula: R R1 R2 CH3CH2(CH2)WCH(CH 2)?CH(CH 2)yCH(CH 2)z-CH2 en donde el número total de átomos de carbono en la porción alquilo ramificada, incluyendo las ramificaciones R, R1 y R2, es de 10 a 17; R, R1 y R2, se selecciona cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo de C1-C3, de preferencia metilo con la condición de que R, R1 y R2 no sean todos hidrógenos. Además, cuando z es 0, por lo menos R o R1 no es hidrógeno. Más aún, w es un entero de 0 a 10; x es un entero de 0 a 10, y es un entero de 0 a 10; z es un entero de O a 10 y w + x + y + z es de 3 a 10. En otra modalidad preferida de las presentes reivindicaciones, la porción Ab del componente tensioactivo ramificados en la región medía de la cadena es una porción alquilo ramificada que tiene la fórmula seleccionada del grupo que consiste en: CH3 I O) CH3(CH2)aCH(CH2)b-CH2, I I (II) CH3(CH2)dCH(CH2)eCH-CH2, y mezclas de los mismos. En donde a, b, d y e son enteros, a+b es de 6 a aproximadamente 13, d+e es de 4 a 1 1. Además, cuando a + b = 6, a es un entero de 2 a 5 y b es un entero de 1 a 4; cuando a + b = 7, a es un entero de 2 a 6 y b es un entero de 1 a 5; cuando a + b = 8, a es un entero de 2 a 7 y b es un entero de 1 a 6; cuando a + b = 9, a es un entero de 2 a 8 y b es un entero de 1 a 7; cuando a + b = 10, a es un entero de 2 a 9 y b es un entero de 1 a 8; cuando a + b = 1 1 , a es un entero de 2 a 10 y b es un entero de 1 a 9; cuando a + b = 12, a es un entero de 2 a 1 1 y b es un entero de 1 a 10; cuando a + b = 13, a es un entero de 2 a 12 y b es un entero de 1 a 1 1 ; cuando d + e = 4, d es un entero de 2 a 3 y e es un entero de 1 a 2; cuando d + e = 5, d es un entero de 2 a 4 y e es un entero de 1 a 3; cuando d + e = 6, d es un entero de 2 a 5 y e es un entero de 1 a 4; cuando d + e = 7, d es un entero de 2 a 6 y e es un entero de 1 a 5; cuando d + e = 8, d es un entero de 2 a 7 y e es un entero de 1 a 6; cuando d + e = 9, d es un entero de 2 a 8 y e es un entero de 1 a 7; cuando d + e = 10, d es un entero de 2 a 9 y e es un entero de 1 a 8; cuando d + e = 1 1 , d es un entero de 2 a 10 y e es un entero de 1 a 9.
Agentes tensioactivos de alquilsulfato primario ramificado en la región media de la cadena Las composiciones de agentes tensioactivos ramificados en la región media de la cadena de la presente invención pueden comprender uno o más agentes tensioactivos de alquilsulfato primario ramificado en la región media de la cadena que tengan la fórmula De manera más específica, las mezclas de agentes tensioactivos ramificados de la presente invención comprenden moléculas que tienen una estructura base de cadena de alquilsulfato primario lineal (es decir, la cadena de carbono lineal más larga que incluye al átomo de carbono sulfatado). Estas estructuras base de cadena alquílica comprenden desde aproximadamente 9 hasta aproximadamente 18 átomos de carbono; y además las moléculas comprenden una porción o porciones alquilo primario ramificado que tienen por lo menos aproximadamente 1 , pero no más de 3, átomos de carbono. Además, la mezcla de agentes tensioactivos tiene un número total promedio de átomos de carbono para las porciones alquilo primario ramificado de menos de aproximadamente 14.5, preferiblemente en la escala de aproximadamente 12 a aproximadamente 14.5. De esta manera, las mezclas de la presente invención comprenden por lo menos un compuesto tensioactivo de alquilsulfato primario ramificado que tiene una cadena de carbono lineal más larga de no menos de 8 átomos de carbono o más de 17 átomos de carbono, y el número total promedio de átomos de carbono para las cadenas alquilo primario ramificado está en la escala de aproximadamente 12 a aproximadamente 14.5, de preferencia más de aproximadamente 12 a aproximadamente 14 y muy preferiblemente más de alrededor de 12 a aproximadamente 13.5. Por ejemplo, un agente tensioactivo de alquilsulfato primario de C14 carbonos totales que tiene 1 1 átomos de carbono en la estructura de base debe tener 1 , 2 ó 3 unidades de ramificación (es decir, R, R1 y/o R2) con la cual el número total de átomos de carbono en la molécula es 14. En este ejemplo, el requerimiento de C14 carbonos totales puede satisfacerse igualmente teniendo, por ejemplo, una unidad de ramificación propilo o tres unidades de ramificación metilo. R, R1 y R2 se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo de C-1-C3 (preferiblemente hidrógeno o alquilo de C1-C2, muy preferiblemente hidrógeno o metilo, y más preferiblemente metilo), con la condición que R, R^ y R2 no sean todos hidrógenos. Además, cuando z es 0, por lo menos R o R^ no es hidrógeno. Aunque para los propósitos de las composiciones tensioactivas la fórmula anterior no incluye moléculas en las que las unidades R, R"1 y R^ sean todas hidrógeno (es decir, alquilsulfatos primarios lineales no ramificados), debe reconocerse que los sistemas de agentes tensioactivos de la presente invención pueden comprender todavía además cierta cantidad de alquilsulfato primario lineal no ramificado. Además, este agente tensioactivo de alquilsulfato primario lineal no ramificado puede estar presente como resultado del procedimiento usado para fabricar la mezcla de agentes tensioactivos que tenga a uno o más agentes tensioactivos de alquilsulfato primarios ramificados en la región media de la cadena necesarios de acuerdo con la presente invención, o para los propósitos de formular composiciones granuladas cierta cantidad de alquilsulfato primario lineal no ramificado puede ser mezclada en la formulación final de producto. Además, debe reconocerse de igual manera que el alcohol no sulfatado, ramificado en la región media de la cadena puede comprender cierta cantidad de las composiciones de la presente invención. Dichos materiales pueden estar presentes como resultado de la sulfatación incompleta del alcohol usado para preparar el agente tensioactivo de alquilsulfato, o estos alcoholes pueden añadirse en forma separada a las composiciones detergentes de la presente invención junto con un agente tensioactivo de alquilsulfato ramificado en la región media de la cadena de acuerdo con la presente invención. M es hidrógeno o un catión formador de sal dependiendo del método de síntesis. Ejemplos de cationes formadores de sal son litio, sodio, potasio, calcio, magnesio, alquilaminas cuaternarias que tengan la fórmula: en donde R3, R4, R5 y R6 son independientemente hidrógeno, alquileno de C1-C22» alquileno de C4-C22 ramificado, alcanol de C-i-Cß, alquenileno de C-1-C22. alquenileno de C4-C22 ramificado y mezclas de los mismos. Los cationes que se prefieren son amonio (R3, R4, R5 y R6 son ¡guales a hidrógeno), sodio, potasio, mono-, di- y trialcanolamonio, y mezclas de los mismos. Los compuestos de monoalcanolamonio de la presente invención tienen R3 igual a alcanol de C^ -CQ, R4, R5 y R6 ¡gUa| a hidrógeno; los compuestos de dialcanolamonio de la presente invención tienen R3 y R4 igual a alcanol de C-j-Cg, R^ y R6 igual a hidrógeno; los compuestos de trialcanolamonio de la presente invención tienen R3, R4 y R5 igual a alcanol de C \ -CQ, R6 igual a hidrógeno. Las sales de alcanolamonio de la presente invención que se prefieren son los compuestos de mono-, di- y triamonio cuaternario que tienen las fórmulas: H3N+CH2CH2?H, H2N+(CH2CH2OH)2, HN+(CH2CH2OH)3. La M que se prefiere es sodio, potasio y las sales de alcanolamonio de C2 listadas anteriormente; la M más preferida es sodio.
Todavía con respecto a la fórmula anterior, w es un entero de 0 a 10; x es un entero de 0 a 10; y es un entero de 0 a 10; z es un entero de 0 a 10; y w + x + y + z es un entero de 2 a 11. Las mezclas de agentes tensioactivos de la presente invención que se prefieren tienen por lo menos aproximadamente 10%, preferiblemente por lo menos aproximadamente 20%, muy preferiblemente por lo menos aproximadamente 30% y más preferiblemente por lo menos aproximadamente 50% en peso de la mezcla, de uno o más alquilsulfatos primarios que tienen la fórmula: R1 R2 I I CH3CH2(CH2)?CH(CH2)yCH(CH2)zCH2?S?3M en donde el número total de átomos de carbono, incluyendo la ramificación, es de 10 a 16, y el número promedio total de átomos de carbono en las porciones alquilo primarias ramificadas que tienen la fórmula anterior está en la escala de 12 a aproximadamente 14. R1 y R2 son cada uno independientemente hidrógeno o alquilo de C1-C3 M es un catión soluble en agua; x es de 0 a 10; y es de 0 a 10; z es de 0 a 10; y x + y + z es de 4 a 10. Además, R^ y R2 no son ambos hidrógeno. Las composiciones que más se prefieren tienen por lo menos 5% de la mezcla que comprende uno o más alquilsulfatos primarios ramificados en la región media de la cadena en donde x + y es igual a 6 y z es por lo menos 1.
De preferencia, las mezclas de agente tensioactivo comprenden por lo menos 5% de un alquilsulfato primario ramificado en la región media de la cadena que tenga a R^ y R2 independientemente como hidrógeno, metilo, siempre y cuando R1 y R2 no sean ambos hidrógeno. Siempre y cuando además x + y sean ¡guales a 5, 6 ó 7 y z sea por lo menos 1. Muy preferiblemente, las mezclas de agentes tensioactivos comprenden por lo menos 20% de un alquilsulfato primario ramificado en la región media de la cadena que tenga a R1 y R2 independientemente como hidrógeno o metilo, siempre y cuando R1 y R2 no sean ambos hidrógeno, y x + y son iguales a 5, 6 ó 7 y z sea por lo menos 1. Los agentes tensioactivos de alquilsulfato primario ramificado en la región media de la cadena que se prefieren para utilizarlos en las composiciones detergentes definidas en la presente invención se seleccionan del grupo de compuestos que tienen las fórmulas: C (0 CH3 (CH2)aCH(CH2)bCH2 OSO3M y mezclas de los mismos. En donde a, b, d y e son enteros, a+b es de 6 a 13, d+e es de 4 a 1 1. Además cuando a + b = 6, a es un entero de 2 a 5 y b es un entero de 1 a 4; cuando a + b = 7, a es un entero de 2 a 6 y b es un entero de 1 a 5; cuando a + b = 8, a es un entero de 2 a 7 y b es un entero de 1 a 6; cuando a + b = 9, a es un entero de 2 a 8 y b es un entero de 1 a 7; cuando a + b = 10, a es un entero de 2 a 9 y b es un entero de 1 a 8; cuando a + b = 11 , a es un entero de 2 a 10 y b es un entero de 1 a 9; cuando a + b = 12, a es un entero de 2 a 1 1 y b es un entero de 1 a 10; cuando a + b = 13, a es un entero de 2 a 12 y b es un entero de 1 a 1 1 ; cuando d + e = 4, d es un entero de 2 a 3 y e es un entero de 1 a 2; cuando d + e = 5, d es un entero de 2 a 4 y e es un entero de 1 a 3; cuando d + e = 6, d es un entero de 2 a 5 y e es un entero de 1 a 4; cuando d + e = 7, d es un entero de 2 a 6 y e es un entero de 1 a 5; cuando d + e = 8, d es un entero de 2 a 7 y e es un entero de 1 a 6; cuando d + e = 9, d es un entero de 2 a 8 y e es un entero de 1 a 7; cuando d + e = 10, d es un entero de 2 a 9 y e es un entero de 1 a 8; cuando d + e = 1 1 , d es un entero de 2 a 10 y e es un entero de 1 a 9. En donde el número promedio total de átomos de carbono en las porciones alquilo primario ramificado que tienen las fórmulas anteriores está en la escala de aproximadamente 12 a aproximadamente 14.5. Los agentes tensioactivos ramificados en la región media de la cadena que son especialmente preferidos son aquellos que comprenden una mezcla de compuestos que tengan las fórmulas generales de los grupos I y II, en donde la relación molar de los compuestos de conformidad con el grupo I a compuestos del grupo II es mayor de aproximadamente 4:1 , de preferencia mayor de aproximadamente 9:1 y más preferido mayor de aproximadamente 20:1. Además, la composición de agentes tensioactivos de la presente invención puede comprender una mezcla de agentes tensioactivos lineales y ramificados en la cual los alquilsulfatos primarios ramificados tienen la fórmula: en donde el número total de átomos de carbono por molécula, incluyendo la ramificación, es de 10 a 17, y en donde el número promedio total de átomos de carbono en las porciones alquilo primarias ramificadas que tienen la fórmula anterior está en la escala de aproximadamente 12 a 14.5; R, R1 y R se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo de C-j- C3; siempre y cuando R, R1 y R2 no sean todos hidrógenos; M es un catión soluble en agua; w es un entero de 0 a 10; x es un entero de 0 a 10; y es un entero de 0 a 10; z es un entero de 0 a 10; y w + x + y + z es de 3 a 10; con la condición que cuando R2 sea un alquilo de C-1-C3 la relación de agentes tensioactivos que tienen z igual a 0 a los agentes tensioactivos que tienen z de 1 o más sea de por lo menos aproximadamente 1 :1 , preferiblemente por lo menos aproximadamente 1 :5, muy preferiblemente por lo menos aproximadamente 1 :10 y más preferiblemente por lo menos aproximadamente 1 :20. También se prefieren las composiciones de agente tensioactivo en las que R2 es un alquilo de C1-C3, que comprenden menos de aproximadamente %, preferiblemente menos de 10%, muy preferiblemente menos de 5% y más preferiblemente menos de 1 % de alquilsulfatos primarios ramificados que tienen la fórmula anterior en donde z es igual a 0. Los alquilsulfatos primarios, mono-metil ramificados, preferidos, se seleccionan del grupo que consiste de: 3-metildodecanolsulfato, 4-metildodecanolsulfato, 5-metildodecanolsulfato, 6-metildodecanolsulfato, 7-metíldodecanolsulfato, 8-metildodecanolsulfato, 9-metildodecanolsulfato, 10-metildodecanolsulfato, 3-metiltridecanolsulfato, 4-metiltridecanolsulfato, 5-metiltridecanolsulfato, 6-metiltridecanolsulfato, 7-metiltridecanolsulfato, 8-metiltridecanolsulfato, 9-metiltridecanolsulfato, 10-metiltridecanolsulfato, 1 1-metiltridecanolsulfato, y mezclas de los mismos. Los siguientes alquilsulfatos primarios ramificados que comprenden 13 átomos de carbono y que tienen una unidad de ramificación son ejemplos de agentes tensioactivos ramificados útiles en las composiciones de la presente invención: 5-metiIdodecilsulfato que tiene la fórmula: 6-metildodecilsulfato que tiene la fórmula: 7-metildodecilsuIfato que tiene la fórmula: 8-metildodecilsuIfato que tiene la fórmula: 9-metildodecilsuIfato que tiene la fórmula: -metildodecilsulfato que tiene la fórmula: en donde M es de preferencia sodio. Los alquilsulfatos primarios di-metil ramificados que se prefieren se seleccionan del grupo que consiste de: 2,3-dimetilundecanolsulfato, 2,4- dimetilundecanolsulfato, 2,5-dimetilundecanolsulfato, 2,6-dimetilundecanolsulfato, 2,7-dimetilundecanolsuIfato, 2,8-dimetilundecanolsulfato, 2,9-dimetilundecanolsulfato, 2,3-dimetildodecanolsulfato, 2,4-dimetildodecanolsulfato, 2,5-dimetildodecanolsulfato, 2,6-dimetildodecanolsulfato, 2,7-dimetildodecanolsulfato, 2,8-dimetildodecanolsulfato, 2,9-dimetildodecanolsulfato, 2,10-dimetildodecanolsulfato, y mezclas de los mismos. Los siguientes alquilsulfatos primarios ramificados que comprenden 14 átomos de carbono y que tienen dos unidades de ramificación son ejemplos de agentes tensioactivos ramificados preferidos de acuerdo con la presente invención: 2,5-dimetildodecilsulfato que tiene la fórmula: 2,6-dimetildodecilsulfato que tiene la fórmula: 2,7-dimetildodecilsulfato que tiene la fórmula: 2,8-dimetildodecilsulfato que tiene la fórmula: 2,9-dimetildodecilsulfato que tiene la fórmula: 2,10-dimetildodecilsulfato que tiene la fórmula: en donde M es de preferencia sodio.
Agentes tensioactivos de alquilsulfato alcoxilado primario ramificados en la región media de la cadena Los componentes de agentes tensioactivos ramificados en la región media de la cadena de la presente invención pueden comprender uno o más (preferiblemente una mezcla de dos o más) agentes tensioactivos de alquilsulfatos primarios ramificados en la región media de la cadena alcoxilados que tienen la fórmula R R1 R¿ CH3CH2(CH2)wCH(CH2)xCH(CH2)yCH(CH2)zCH2(EO/PO)mOSO3M Las mezclas de agente tensioactivo de la presente invención comprenden moléculas que tienen una estructura de base de cadena de sulfato primario lineal alcoxilado (es decir, la cadena de carbono lineal más larga que incluye al átomo de carbono alcoxisulfatado). Estas estructuras de base de cadena alquilo comprenden de aproximadamente 9 a aproximadamente 18 átomos de carbono; y además las moléculas comprenden una porción o porciones alquilo primario ramificado que tiene por lo menos aproximadamente 1 , pero no más de 3, átomos de carbono. Además, la mezcla de agente tensioactivo tiene un número total promedio de átomos de carbono para las porciones de alquilo primario ramificado en la escala de menos de 14.5, de preferencia en la escala de aproximadamente 12 a 14.5. De esta manera, las mezclas de la presente invención comprenden poí lo menos un compuesto tensioactivo de alquilsulfato primario ramificado que tiene una cadena de carbono lineal más larga de no menos de 9 átomos de carbono o más de 17 átomos de carbono, y el número total de átomos de carbono para las cadenas de alquilo primario ramificado está en la escala de más de 12 a aproximadamente 14.5, de preferencia más de aproximadamente 12 a aproximadamente 14 y muy preferiblemente más de aproximadamente 12 a aproximadamente 13.5. Por ejemplo, un agente tensioactivo de alquilsulfato primario de C14 carbonos totales que tenga 1 1 átomos de carbono en la estructura de base debe tener 1 , 2 o 3 unidades de ramificación (es decir, R, R"! y/o R2) con lo cual el número total de átomos de carbono en la porción alquilo es de 14.
En este ejemplo, el requisito de C14 átomos de carbono totales puede ser satisfecho de manera igual al tener, por ejemplo, una unidad de ramificación propilo o tres unidades de ramificación metilo.
R, R"t y R2 se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo de C-J-C3 (preferiblemente hidrógeno o alquilo de C1-C2, muy preferiblemente hidrógeno o metilo, y más preferiblemente metilo), siempre y cuando R, Rl y R2 no sean todos hidrógeno. Además, cuando z es 0, por lo menos R o R^ no es hidrógeno. Aunque para los propósitos de la presente invención los componentes de agentes tensioactivos de conformidad con la fórmula anterior no incluyen moléculas en las que las unidades R, R1 y R sean todas hidrógeno (es decir, sulfatos primarios lineales alcoxilados no ramificados), debe reconocerse que el sistema de agente tensioactivo de la presente invención puede comprender todavía además cierta cantidad de sulfato alcoxilado primario lineal no ramificado. Además, este agente tensioactivo de sulfato primario lineal alcoxilado no ramificado puede estar presente comu resultado del procedimiento usado para fabricar la mezcla de agente tensioactivo que tiene los sulfatos primarios alcoxilados ramificados en la región media de la cadena necesarios de acuerdo con la presente invención, o para los propósitos de formular composiciones de limpieza de superficies duras cierta cantidad de sulfato primario alcoxilado lineal no ramificado puede ser mezclada en la formulación final del producto.
Debe reconocerse también que puede estar presente cierta cantidad de alquilsulfato ramificado en la región media de la cadena en el sistema de agentes tensioactivo. Esto es típicamente el resultado de la sulfatación de un alcohol no alcoxilado que permanece después de la -alcoxilación incompleta del alcohol ramificado en la región media de la cadena usado para preparar el sulfato alcoxilado de la presente invención. Sin embargo, debe reconocerse que la adición separada de dichos alquilsulfatos ramificados en la región media de la cadena también está contemplada por las composiciones de limpieza de superficies duras de la presente invención. Además debe reconocerse de ¡gual manera que el alcohol no sulfatado ramificado en la región media de la cadena (incluyendo los alcoholes polioxialquilénicos) puede comprender cierta cantidad de los sistemas de agentes tensioactivos que contienen sulfato alcoxilado de la presente invención. Dichos materiales pueden estar presentes como resultado de la sulfatación incompleta del alcohol (alcoxilado o no alcoxilado) utilizado para preparar el agente tensioactivo de sulfato alcoxilado, o estos alcoholes pueden añadirse en forma separada a las composiciones granuladas de la presente invención junto con un agente tensioactivo de sulfato alcoxilado ramificado en la región media de la cadena de acuerdo con la presente invención. M es como se describió anteriormente en la presente invención.
Además con respecto a la fórmula anterior, w es un entero de 0 a 10; x es un entero de 0 a 10; y es un entero de 0 a 10; z es un entero de 0 a 10; y w + x + y + z es un entero de 2 a 11. EO/PO son porciones alcoxi, seleccionadas preferiblemente de grupos etoxi, propoxi y etoxi/propoxi mezclados, en donde m es por lo menos aproximadamente 0.01 , de preferencia en la escala de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 30, más preferido de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 10 y más preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 5. La porción (EO/PO)m puede ser, o una distribución con grado promedio de alcoxilación (por ejemplo, etoxilación y/o propoxilación) que corresponda a m, o puede ser una cadena específica individual con alcoxilación (por ejemplo, etoxilación y/o propoxilación) exactamente del número de unidades que correspondan a m. Las mezclas de agentes tensioactivos preferidas de la presente invención tienen por lo menos aproximadamente 10%, preferiblemente por lo menos aproximadamente 20%, muy preferiblemente por lo menos aproximadamente 30% y más preferiblemente por lo menos aproximadamente 50% en peso de la mezcla, de uno o más alquilsulfatos primarios alcoxilados ramificados en la región media de la cadena que tienen la fórmula: R1 R2 I I CH3CH2(CH2)xCH(CH2)yCH(CH2)zCH2(EO/PO)mOS03M en donde el número total de átomos de carbono, incluyendo la ramificación, es de 10 a 16, y en donde además para esta mezcla de agente tensioactivo el número promedio total de átomos de carbono en las porciones alquilo primario ramificado que tienen la fórmula anterior está en la escala de más de 12 a aproximadamente 14. R^ y R son cada uno independientemente hidrógeno o alquilo de C-1-C3; M es un catión soluble en agua; x es de 0 a 10; y es de 0 a ; z es de 0 a 10 y x + y + z es de 4 a 10. Además, R1 y R2 no son ambos hidrógeno y EO/PO son porciones alcoxi seleccionadas de grupos etoxi, propoxi y etoxi/propoxi mezclados. En donde m es por lo menos aproximadamente 0.01 , preferiblemente en la escala de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 30, muy preferiblemente de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 10 y más preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 5. Se prefieren más las composiciones que tienen por lo menos 5% de la mezcla que comprende uno o más alquilalcoxisulfatos primarios ramificados en la región media de la cadena en los que x + y es igual a 6 y z es por lo menos 1. De preferencia, las mezclas de agente tensioactivo comprenden por lo menos 5% de un alquilsulfato primario ramificado en la región media de la cadena que tenga a R1 y R2 independientemente como hidrógeno o metilo, siempre y cuando R1 y R2 no sean ambos hidrógeno; x + y es igual a 5, 6 ó 7 y z es por lo menos 1. Muy preferiblemente, las mezclas de agente tensioactivo comprenden por lo menos 20% de un alquilsulfato primario ramificado en la región media de la cadena que tenga a R^ y R2 independientemente como hidrógeno o metilo, siempre y cuando R1 y R2 no sean ambos hidrógeno; x + y es ¡gual a 5, 6 ó 7 y z es por lo menos 1. Las mezclas preferidas de agentes tensioactivos de alquilsulfato ramificado en la región media de la cadena alcoxilado y de alquilsulfato lineal alcoxilado comprenden por lo menos aproximadamente 5% en peso de uno o más alquilsulfatos ramificados en la región media de la cadena alcoxilados que tengan la fórmula: CH, C (ID CH3 (CH2)dCH(CH2)e CH CH2 (EO/PO)mO S03M y mezclas de las mismos. En donde a, b, d y e son enteros y a + b es de 6 a 13, d + e es de 4 a 11. Además, cuando a + b = 6, a es un entero de 2 a 5 y b es un entero de 1 a 4; cuando a + b = 7, a es un entero de 2 a 6 y b es un entero de 1 a 5; cuando a + b = 8, a es un entero de 2 a 7 y b es un entero de 1 a 6; cuando a + b = 9, a es un entero de 2 a 8 y b es un entero de 1 a 7; cuando a + b = 10, a es un entero de 2 a 9 y b es un entero de 1 a 8; cuando a + b = 1 1 , a es un entero de 2 a 10 y b es un entero de 1 a 9; cuando a + b = 12, a es un entero de 2 a 1 1 y b es un entero de 1 a 10; cuando a + b = 13, a es un entero de 2 a 12 y b es un entero de 1 a 11 ; cuando d + e = 4, d es un entero de 2 a 3 y e es un entero de 1 a 2; cuando d + e = 5, d es un entero de 2 a 4 y e es un entero de 1 a 3; cuando d + e = 6, d es un entero de 2 a 5 y e es un entero de 1 a 4; cuando d + e = 7, d es un entero de 2 a 6 y e es un entero de 1 a 5; cuando d + e = 8, d es un entero de 2 a 7 y e es un entero de 1 a 6; cuando d + e = 9, d es un entero de 2 a 8 y e es un entero de 1 a 7; cuando d + e = 10, d es un entero de 2 a 9 y e es un entero de 1 a 8; cuando d + e = 11 , d es un entero de 2 a 10 y e es un entero de 1 a 9. El número promedio total de átomos de carbono en las porciones alquilo primario ramificado que tienen las fórmulas anteriores está en la escala de aproximadamente 12 a aproximadamente 14.5 y EO/PO son porciones alcoxi seleccionadas de grupos etoxi, propoxi y etoxi/propoxi mixtos, en donde m es por lo menos aproximadamente 0.01 , preferiblemente en la escala de alrededor de 0.1 a aproximadamente 30, muy preferiblemente alrededor de 0.5 a aproximadamente 10 y más preferiblemente alrededor de 1 a aproximadamente 5. Los agentes tensioactivos ramificados en la región media de la cadena que son especialmente preferidos son aquellos que comprenden una mezcla de compuestos que tengan las fórmulas generales de los grupos I y II, en donde la relación molar de los compuestos de conformidad con el grupo I a compuestos del grupo II es mayor de aproximadamente 4:1 , de preferencia mayor de aproximadamente 9:1 y más preferido mayor de aproximadamente :1.
Además, la composición de agentes tensíoactivos de la presente invención puede comprender una mezcla de agentes tensioactivos lineales y ramificados en la cual los alquilsulfatos primarios alcoxilados ramificados tienen la fórmula: en donde el número total de átomos de carbono por molécula, incluyendo la ramificación, es de 10 a 17, y en donde el número promedio total de átomos de carbono en las porciones alquilo primarias ramificadas que tienen la fórmula anterior está en la escala de aproximadamente 12 a aproximadamente 14.5; R, R"1 y R2 se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo de C1-C3; siempre y cuando R, R1 y R2 no sean todos hidrógenos; M es un catión soluble en agua; w es un entero de 0 a 10; x es un entero de 0 a 10; y es un entero de 0 a 10; z es un entero de 0 a 10; y w + x + y + z es de 3 a 10. EO/PO son porciones alcoxi seleccionadas preferiblemente de grupos etoxi, propoxi y etoxi/propoxi mezclados, en donde m es por lo menos aproximadamente 0.01 , preferiblemente en la escala de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 30, muy preferiblemente de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 10 y más preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 5. Cuando R2 es un alquilo de C-j -Cß la relación de agentes tensioactivos que tienen z ¡gual a 0 a los agentes tensioactivos que tienen z de 1 o más es de por lo menos aproximadamente 1 :1 , preferiblemente por lo menos aproximadamente 1 :5, muy preferiblemente por lo menos aproximadamente 1 :10 y más preferiblemente por lo menos aproximadamente 1 :20. También se prefieren las composiciones de agente tensioactivo, cuando R2 es un alquilo de C1-C3, que comprenden menos de aproximadamente 20%, preferiblemente menos de aproximadamente 10%, muy preferiblemente menos de aproximadamente 5% y más preferiblemente menos de aproximadamente 1 %, de alquilpolioxialquileno primario ramificado que tiene la fórmula anterior en donde z es igual a 0. Los alquiletoxilatos primarios mono-metil ramificados se seleccionan del grupo que consiste de: 3-metiidodecanoletoxilato, 4-metildodecanoietoxilato, 5-metildodecanoletoxilato, 6-metildodecanoletoxilato, 7-metildodecanoletoxilato, 8-metildodecanoletoxilato. 9-metildodecanoletoxilato, 10-metildodecanoletoxilato, 3-metiltridecanoletoxilato, 4-metiltridecanoletoxilato, 5-metiItridecanoletoxilato, 6-metiltridecanoletoxiiato, 7-metiltridecanoletoxilato, 8-metiltridecanoletoxilato, 9-metiltridecanoletoxilato, 10-metiltridecanoletoxilato, 11-metiltridecanoletoxilato y mezclas de los mismos, en donde los compuestos están etoxilados con un grado promedio de etoxilación de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 10. Los alquiletoxilatos primarios di-metil ramificados que se prefieren se seleccionan del grupo que consiste de: 2,3-dimetilundecanoletoxilato, 2,4-dimetilundecanoletoxilato, 2,5- dimetilundecanoletoxilato, 2,6-dimetilundecanoletoxilato, 2,7- dimetilundecanoletoxilato, 2,8-dimetilundecanoletoxilato, 2,9-dimetilundecanoletoxilato, 2,3-dimetiIdodecanoletoxilato, 2,4-dimetildodecanoletoxilato, 2,5-dimetildodecanoletoxilato, 2,6-dimetildodecanoletoxilato, 2,7-dimetildodecanoletoxilato, 2,8-dimetildodecanoletoxilato, 2,9-dimetiIdodecanoletoxiIato, 2,10-dimetildodecanoletoxilato y mezclas de los mismos, en donde los compuestos están etoxilados con un grado promedio de etoxilación de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 10.
Agentes tensioactivos de alquilpolioxialquileno primarios ramificados en la región media de la cadena Las composiciones de agentes tensioactivos ramificados de la presente invención pueden comprender uno o más agentes tensioactivos de alquilpolioxialquileno primario ramificado en la región media de la cadena que tengan la fórmula: R R1 R2 I I I CH3CH2(CH2)wCH(CH2)?CH(CH2)yCH(CH2)z(EO/PO)mOH Las mezclas de agente tensioactivo de la presente invención comprenden moléculas que tienen una estructura base de cadena de polioxialquileno primario lineal (es decir, la cadena de carbono lineal más larga que incluye al átomo de carbono alcoxilado). Estas estructuras base de cadena alquílica comprenden de 9 a 18 átomos de carbono; y además las moléculas comprenden una porción o porciones de alquilo primario ramificado que tienen por lo menos aproximadamente 1 , pero no más de 3, átomos de carbono. Además, la mezcla de agente tensioactivo tiene un número total promedio de átomos de carbono para las porciones alquilo primario ramificado en la escala de aproximadamente 12 a aproximadamente 14.5. De esta manera, las mezclas de la presente invención comprenden por lo menos un compuesto de polioxíalquileno que tenga una cadena de carbono lineal más larga de no menos de 9 átomos de carbono o de más de 17 átomos de carbono, y además el número promedio total de átomos de carbono para las cadenas alquilo primario ramificado está en la escala de más de aproximadamente 12 a aproximadamente 14.5, preferiblemente más de aproximadamente 12 a aproximadamente 14 y más preferiblemente más de alrededor de 12 a aproximadamente 13.5. Por ejemplo, un agente tensioactivo de polioxilaquileno primario de C14 carbonos totales que tiene 11 átomos de carbono en la estructura base debe tener 1 , 2 ó 3 unidades de ramificación (es decir, R, R1 y/o R2) con la cual el número total de átomos de carbono en la molécula es 14. En este ejemplo, el requerimiento de C14 carbonos totales puede satisfacerse igualmente teniendo, por ejemplo, una unidad de ramificación propilo o tres unidades de ramificación metilo. R, R1 y R2 se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo de C-1-C3 (preferiblemente hidrógeno o alquilo de C-]-C2, muy preferiblemente hidrógeno o metilo, y más preferiblemente metilo), con la condición que R, R"! y R2 no sean todos hidrógenos. Además, cuando z es 0, por lo menos R o R1 no es hidrógeno. Aunque para los propósitos de la presente invención las composicones tensioactivas de la fórmula anterior no incluyen moléculas en las que las unidades R, R"1 y R2 son todos hidrógeno (es decir, polioxialquilenos primarios lineales no ramificados), debe reconocerse que las composiciones de al presente invención pueden incluso comprender además cierta cantidad de polioxialquileno primario lineal no ramificado. Además, este agente tensioactivo de polioxialquileno primario lineal no ramificado puede estar presente como resultado del procedimiento usado para fabricar la mezcla de agente tensioactivo que tiene los polioxialquilenos primarios ramificados en la región media de la cadena necesarios de acuerdo con la presente invención, o para los propósitos de formular composiciones detergentes cierta cantidad de polioxialquileno primario lineal no ramificado puede ser mezclada en la formulación de producto final. Además, debe reconocerse similarmente que el alcohol ramificados en la región media de la cadena no alcoxilado puede comprender cierta cantidad de las composiciones que contienen polioxialquileno de la presente invención. Dichos materiales pueden estar presentes como resultado de la alcoxilación incompleta del alcohol usado para preparar el agente tensioactivo de polioxialquileno, o estos alcoholes pueden añadirse por separado a las composiciones detergentes de la presente invención junto con un agente tensioactivo de polioxialquileno ramificado en la región media de la cadena de acuerdo con la presente invención. Haciendo todavía referencia a la fórmula anterior, w es un entero de 0 a 10; x es un entero de 0 1 a10; y es un entero de 0 a 10; z es un entero de 0 a 10; y w + x + y + z es un entero de 2 a 1 1. EO/PO son porciones alcoxi, seleccionadas preferiblemente de etoxi, propoxi, y grupos etoxi/propoxi mixtos, muy preferiblemente etoxi, en donde m es por lo menos aproximadamente 1 , preferiblemente en la escala de aproximadamente 3 a aproximadamente 30, muy preferiblemente alrededor de 5 a aproximadamente 20, más preferiblemente alrededor de 5 a aproximadamente 15. La porción (EO/PO)m puede ser una distribución con grado promedio de alcoxilación (por ejemplo, etoxilacíón y/o propoxílación) que corresponda a m, o puede ser una cadena específica individual con alcoxilación (por ejemplo, etoxilación y/o propoxilación) exactamente del número de unidades que correspondan a m. Las mezclas de agentes tensioactivos preferidas de la presente invención tienen por lo menos aproximadamente 10%, muy preferiblemente por lo menos alrededor de 20%, todavía más preferiblemente por lo menos aproximadamente 30%, más preferiblemente por lo menos aproximadamente 50%, en peso de la mezcla, de uno o más alquilpolialcoxilenos primarios ramificados en la región media de la cadena que tienen la fórmula: R1 R2 I I CH3CH2(CH2)?CH(CH2)yCH(CH2)zCH2(EO/PO)mOH en donde el número total de átomos de carbono, incluyendo la ramificación, es de 10 a 16, y en donde además para esta mezcla de agente tensioactivo el número promedio total de átomos de carbono en las porciones alquilo primario ramificado que tienen la fórmula anterior está en la escala de aproximadamente 12 hasta aproximadamente 14. R"! y R2 son cada uno independientemente hidrógeno o alquilo de C1 -C3; x es de 0 a 10; y es de 0 a ; z es de 0 a 10; y x + y + z es de 4 a 10. Con la condición que R1 y R2 no sean ambos hidrógeno. EO/PO son porciones alcoxi seleccionadas de grupos etoxi, propoxi y etoxi/propoxi mezclados, más preferido etoxi, en los cuales m es por lo menos aproximadamente 1 , de preferencia en la escala de aproximadamente 3 a aproximadamente 30, más preferido de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 y más preferiblemente alrededor de 5 a aproximadamente 15. Las composiciones más preferidas son las que tienen por lo menos 5% de la mezcla que comprende uno o más polioxialquilenos primarios ramificados en la región media de la cadena en lc„ que z es por lo menos 1. De preferencia, las mezclas de agente tensioactivo comprenden por lo menos 5%, preferiblemente por lo menos aproximadamente 20%, de un alquilpolioxialquileno primario ramificado en la región media de la cadena que tenga a R1 y R2 independientemente como hidrógeno o metilo. Con la condición que R1 y R2 no sean ambos hidrógeno, y x + y es igual a 5, 6 ó 7 y z es por lo menos 1.
Las composiciones detergentes preferidas de acuerdo con la presente invención, por ejemplo una composición útil para lavado de telas, comprenden de aproximadamente 0.001 % hasta aproximadamente 99% de una mezcla de agentes tensioactivos de alquilpolioxialquileno primario ramificado en la región media de la cadena, comprendiendo dicha mezcla por lo menos aproximadamente 5% en peso de uno o más alquilpolioxialquilenos ramificados en la región media de la cadena que tengan la fórmula: ? 3 ( C H3(C H2)aC H(C H2)bC H2(EO/PO)mOH CH, CH, (") CH3(CH2)dCH(CH2)eCHCH2(EO/PO)mOH y mezclas de los mismos. En donde a, b, d y e son enteros, a+b es de 6 a 13, d+e es de 4 a 1 1. Además, cuando a + b = 6, a es un entero de 2 a 5 y b es un entero de 1 a 4; cuando a + b = 7, a es un entero de 2 a 6 y b es un entero de 1 a 5; cuando a + b = 8, a es un entero de 2 a 7 y b es un entero de 1 a 6; cuando a + b = 9, a es un entero de 2 a 8 y b es un entero de 1 a 7; cuando a + b = 10, a es un entero de 2 a 9 y b es un entero de 1 a 8; cuando a + b = 1 1 , a es un entero de 2 a 10 y b es un entero de 1 a 9; cuando a + b = 12, a es un entero de 2 a 11 y b es un entero de 1 a 10; cuando a + b = 13, a es un entero de 2 a 12 y b es un entero de 1 a 1 1 ; cuando d + e = 4, d es un entero de 2 a 3 y e es un entero de 1 a 2; cuando d + e = 5, d es un entero de 2 a 4 y e es un entero de 1 a 3; cuando d + e = 6, d es un entero de 2 a 5 y e es un entero de 1 a 4; cuando d + e = 7, d es un entero de 2 a 6 y e es un entero de 1 a 5; cuando d + e = 8, d es un entero de 2 a 7 y e es un entero de 1 a 6; cuando d + e = 9, d es un entero de 2 a 8 y e es un entero de 1 a 7; cuando d + e = 10, d es un entero de 2 a 9 y e es un entero de 1 a 8; cuando d + e = 1 1 , d es un entero de 2 a 10 y e es un entero de 1 a 9. Además, el número promedio total de átomos de carbono en las porciones alquilo primario ramificado que tienen las fórmulas anteriores está en la escala de más de aproximadamente 12 a aproximadamente 14.5.
EO/PO son porciones alcoxi seleccionadas de grupos etoxi, propoxi y etoxi/propoxi mezclados. En donde m es por lo menos aproximadamente 1 , preferiblemente en la escala de aproximadamente 3 a aproximadamente 30, muy preferiblemente alrededor de 5 a aproximadamente 20 y más preferiblemente alrededor de 5 a aproximadamente 15. Además, la composición tensioactiva de la presente invención puede comprender una mezcla de alquilpolioxialquilenos primarios ramificados que tengan la fórmula: R R1 R¿ CH3CH2(CH2)wCH(CH2)xCH(CH2)yCH(CH2)zCH2(EO/PO)mOH en donde el número total de átomos de carbono por molécula, incluyendo la ramificación, es de 10 a 17, y el número promedio total de átomos de carbono en las porciones alquilo primario ramificado que tienen la fórmula anterior está en la escala de aproximadamente 12 a aproximadamente 14.5. R1 y R2 se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo de C-1-C3; con la condición que R, R1 y R2 no sean todos hidrógeno, w es un entero de 0 a 10; x es un entero de 0 a 10; y es un entero de 0 a 10; z es un entero de 0 a 10; w + x + y + z es de 3 a 10. EO/PO son porciones alcoxi seleccionadas preferiblemente de grupos etoxi, propoxi y etoxi/propoxi mezclados, en donde m es por lo menos aproximadamente 1 , preferiblemente en la escala de aproximadamente 3 a aproximadamente 30, muy preferiblemente alrededor de 5 a aproximadamente 20 y más preferiblemente alrededor de 5 a aproximadamente 15. Con la condición que cuando R2 sea un alquilo de C-j- C3 la relación de agentes tensioactivos que tienen z ¡gual a 1 o mayor a los agentes tensíoactivos que tienen z igual 0 sea de por lo menos aproximadamente 1 :1 , preferiblemente por lo menos aproximadamente 1.5:1 , muy preferiblemente por lo menos aproximadamente 3:1 y más preferiblemente por lo menos aproximadamente 4:1. También se prefieren las composiciones de agente tensioactivo, cuando R2 es un alquilo de C-1-C3, que comprenden menos de aproximadamente 50%, preferiblemente menos de 40%, muy preferiblemente menos de aproximadamente 25%, más preferiblemente menos de aproximadamente 20%, de alquilpolioxialquileno primario ramificado que tiene la fórmula anterior en donde z es ¡gual a 0. Los alquiletoxilatos primarios mono-metil ramificados se seleccionan del grupo que consiste de: 3-metildodecanoletoxilato, 4- metildodecanoletoxilato, 5-metildodecanoletoxilato, 6-metildodecanoletox¡lato, 7-metildodecanoletoxilato, 8-metildodecanoletoxilato, 9-metildodecanoletoxilato, 10-metildodecanoletoxilato, 3-metiltridecanoletoxilato, 4-metiltridecanoletoxilato, 5-metiltridecanoletoxilato, 6-metiltridecanoIetoxilato, 7-metiltridecanoletoxilato, 8-metiltridecanoletoxilato, 9-metiltridecanoletoxilato, 10-metiItridecanoletoxilato, 1 1-metiltridecanoletoxiIato y mezclas de los mismos, en donde los compuestos están etoxilados con un grado promedio de etoxilación de aproximadamente 5 a aproximadamente 15. Los alquiletoxilatos primarios di-metil ramificados que se prefieren se seleccionan del grupo que consiste de: 2,3-dimetilundecanoletoxilato, 2,4-dimetilundecanoletoxilato, 2,5-dimetilundecanoletoxilato, 2,6-dimetilundecanoletoxilato, 2,7-dimetilundecanoletoxilato, 2,8-dimetilundecanoletoxilato, 2,9-dimetilundecanoletoxilato, 2,3-dimetildodecanoletoxilato, 2,4-dimetildodecanoletoxilato, 2,5-dimetildodecanoletoxilato, 2,6-dimetildodecanoletoxilato, 2,7-dimetildodecanoletoxilato, 2,8-dimetildodecanoletoxilato, 2,9-dimetildodecanoletoxilato, 2,10-dimetildodecanoletoxilato y mezclas de los mismos, en donde los compuestos están etoxilados con un grado promedio de etoxilación de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 15.
Preparación de agentes tensioactivos ramificados en la región media de la cadena El siguiente esquema de reacción delinea un método general para la preparación del alcohol primario ramificado en la región media de la cadena útil para la alcoxilación y/o sulfatación para preparar los agentes tensioactivos de alquilo primario ramificado en la región media de la cadena de la presente invención. o li ffi OH OAc pv Mg CI(CH2)3-C-CH3 H30® I Ac20 | RX ^ R Mg X *- > R— C— (CH2)3CI »- R— C— (CH2)3CI CH3 CH3 ? HO Ac R-CH-(CH2)4OH CH3 Un halogenuro de alquilo se convierte en un reactivo de Grignard y éste se hace reaccionar con una halocetona. Después de hidrólisis acida, acetilación y eliminación térmica del ácido acético convencionales, se produce una olefina intermediaria (no mostrada en el esquema) la cual es hidrogenada inmediatamente utilizando cualquier catalizador conveniente para hidrogenación, tal como Pd/C.
Esta ruta es favorable sobre otras porque la rama, en esta ilustración una rama 5-metilo, es introducida al inicio de la secuencia de reacción. La formilación del halogenuro de alquilo que resulta del primer paso de hidrogenación da el producto alcohol, como se muestra en el esquema. Este puede ser alcoxilado utilizando técnicas estándar y/o sulfatado utilizando cualquier agente de sulfatación conveniente, por ejemplo, ácido clorosulfónico, SO3/aire, o ácido sulfúrico concentrado, para producir el agente tensioactivo de alquilo primario ramificado final. Hay flexibilidad para extender la ramificación a un carbono adicional más allá de aquél que se logra mediante una sola formilación. Por ejemplo, dicha extensión puede lograrse mediante la reacción con óxido de etileno. Véase "Grignard Reactions of Nonmetallic Substances", M.S. Kharasch y O. Reinmuth, Prentice-Hall, N.Y., 1954; J. Org. Chem., J. Cason y W.R. Winans, Vol. 15 (1950), pp 139-147; J. Org. Chem., J. Cason y otros, Vol. 13 (1948), pp 239-248; J. Org. Chem., J. Cason y otros, Vol. 14 (1949), pp 147-154 y J. Org. Chem., J. Cason y otros, Vol. 15 (1950), pp 135-138, todos los cuales están incorporados en la presente invención a manera de referencia. En las variaciones del procedimiento anterior, se pueden usar halocetonas o reactivos de Grignard alternativos. La halogenación con PBr3 del alcohol proveniente de la formilación o etoxilación puede usarse para lograr una extensión de cadena iterativa.
Los alquilsulfatos primarios alcoxilados ramificados en la región media de la cadena que se prefieren (así como los polioxialquilenos y alquilsulfatos, eligiendo sólo alcoxilar o sulfatar el alcohol intermediario producido) en la presente invención también pueden prepararse fácilmente como sigue: Br- (Ph)-P + Br^ CH3CNt (Phh a. (PhbP^ Reflujo DMSO O-Na+ THF ( h Ra, D-Na+ O-Na+ THF ' 1) H30 2) Cromatografía ,0-Na+ .<EO/PO)rnOSCVNa+ 3) Pt H2 4) alcoxilación/s fatación Un bromoalcohol convencional se hace reaccionar con trifenilfosfina seguido por hidruro de sodio, adecuadamente en sulfóxido de dimetilo/tetrahidrofurano, para formar un aducto de Wittig. El aducto de Wittig se hace reaccionar con una alfametilcetona, formando un alcohólate) metil-ramificado internamente saturado. La hidrogenación, seguida por la alcoxilación y/o sulfatación, produce el agente tensioactivo de alquilo primario ramificado en la región media de la cadena. Aunque el método de Wittíg no permite al practicante extender la cadena del hidrocarburo, como en la secuencia de Grignard, el método de Wittig produce típicamente rendimientos más altos. Véase Agricultura! and Biological Chemistry, M. Horiike y otros, vol. 42 (1978), pp 1963-1965, incluido en la presente invención a manera de referencia.
Puede usarse cualquier procedimiento alternativo de síntesis de acuerdo con la invención para preparar los agentes tensioactivos de alquilo primario de cadena ramificada. Además, los agentes tensioactivos de alquilo primario ramificados en la región media de la cadena pueden ser sintetizados o formulados en presencia de los homólogos convencionales, por ejemplo, cualesquiera de aquellos que pueden ser formados en un procedimiento industrial que produzcan ramificación 2-alquilo como resultado de la hidroformilación. En ciertas modalidades preferidas de las mezclas de agente tensioactivo de la presente invención, especialmente aquellas derivadas de fuentes de combustibles fósiles que incluyen procedimientos comerciales, dichas mezclas de agente tensioactivo comprenden por lo menos 1 agente tensioactivo de alquilo primario ramificado en la región media de la cadena, preferiblemente por lo menos 2, muy preferiblemente por lo menos 5, más preferiblemente por lo menos 8. Particularmente adecuadas para la preparación de ciertas mezclas de agente tensioactivo de la presente invención son las reacciones "oxo", en las que una olefina de cadena ramificada es sometida a isomerización e hidroformilación catalítica antes de la alcoxilación y/o sulfatación. Los procedimientos preferidos que dan como resultado dichas mezclas utilizan combustibles fósiles como material de abastecimiento del material de partida. Los procedimientos que se prefieren utilizan la reacción Oxo en olefinas (alfa o internas) con una cantidad limitada de ramificación. Las olefinas adecuadas pueden fabricarse mediante dimerización de alfa olefinas u olefinas internas lineales, mediante oligomerización controlada de olefinas lineales de bajo peso molecular, mediante reordenamiento de la estructura base de olefinas grado detergente, mediante la deshidrogenización/reordenamiento de la estructura base de parafinas grado detergente, o mediante la reacción de Fischer-Tropsch. Estas reacciones se controlarán generalmente para: 1 ) dar una gran proporción de olefinas en el grado detergente deseado (permitiendo al mismo tiempo la adición de un átomo de carbono en la reacción Oxo subsecuente); 2) producir un número limitado de ramas, de preferencia en la región media de la cadena; 3) producir ramas de C1-C3, muy preferiblemente etilo, más preferiblemente metilo; 4) limitar o eliminar ramificación de dialquilo geminal, esto es, para evitar la formación de átomos de carbono cuaternarios. Las olefinas adecuadas pueden ser sometidas a la reacción Oxo para dar alcoholes primarios ya sea directa o indirectamente a través de los aldehidos correspondientes. Cuando se usa una olefina interna, se usa normalmente un catalizador Oxo que es capaz de la previa preisomerización de olefinas internas principalmente a alfa olefinas. Aunque se puede llevar a cabo una isomerización interna a alfa (es decir, no Oxo), catalizada en forma separada, esto es opcional. Por otra parte, si el paso de formación de la olefina misma da como resultado directamente una alfa olefina (por ejemplo, con las olefinas de Fischer-Tropsch de presión elevada de grado detergente), entonces el uso de un catalizador Oxo de no isomerización no solo es posible, sino que se prefiere. El procedimiento descrito anteriormente en la presente invención, con trideceno, da el alcohol 5-metil-tridecílico más preferido y por lo tanto los agentes tensioactivos en un rendimiento más alto que los materiales de 2,4-dimetildodecilo menos preferidos. Esta mezcla es deseable bajo las imposiciones y límites de la presente invención toda vez que cada producto comprenda un total de 14 átomos de carbono con cadenas alquilo lineales que tengan por lo menos 12 átomos de carbono. Los siguientes ejemplos proveen métodos para sintetizar varios compuestos útiles en las composiciones de la presente invención. Los dos métodos analíticos siguientes son útiles para caracterizar la ramificación en las composiciones de agente tensioactivo de la presente invención: 1 ) Separación e Identificación de Componentes en Alcoholes Grasos (antes de la alcoxilación o después de la hidrólisis del sulfato de alcohol para propósitos analíticos). La posición y longitud de la ramificación encontrada en los materiales precursores de alcohol graso se determina mediante técnicas de CG/EM [véase: D.J. Harvey, Biomed. Environ. Mass Spectrom. (1989). 18(9), 719-23; D.J. Harvey, J.M. Tiffany, J. Chromatogr. (1984), 301 (1), 173-87; K.A. Karlsson, B.E. Samuelsson, G.O. Steen, Chem. Phys. Lipids (1973), 1 1 (1 ), 17-38]. 2) Identificación de Componentes Separados de Alcoxisulfato de Alcohol Graso mediante EM/EM. La posición y longitud de la ramificación también pueden ser determinadas mediante técnicas de aspersión de iones- EM/EM o de FAB-EM/EM en componentes de sulfato de alcohol graso previamente aislados. Los átomos de carbono totales promedio de los agentes tensioactivos de alquilo primario ramificado de la presente invención pueden ser calculados a partir del valor de hidroxilo de la mezcla precursora de alcohol graso o a partir del valor de hidroxilo de los alcoholes recuperados mediante extracción después de hidrólisis de la mezcla de sulfato de alcohol de acuerdo con procedimientos comunes, tales como los mencionados en "Bailey's Industrial Oil and Fat Products", Volumen 2, cuarta edición, editado por Daniel Swern, pp 440-441.
Vehículo líquido acuoso Las composiciones detergentes para lavado de vajillas de trabajo ligero de la presente contienen además alrededor de 30% a 95% de un vehículo líquido acuoso en el cual se disuelvan, dispersen o suspendan los demás componentes de composición esenciales y opcionales. Muy preferiblemente, el vehículo líquido acuoso comprenderá alrededor de 50% a 65% de las composiciones de la presente Un componente esencial del vehículo líquido acuoso es, por supuesto, agua. Sin embargo, el vehículo líquido acuoso puede contener otros materiales que sean líquidos, o los cuales se disuelvan en el vehículo líquido a temperatura ambiente, y los cuales puedan servir también alguna otra función aparte de la de un simple llenador. Dichos materiales pueden incluir, por ejemplo, hidrotropos y solventes. Debido en gran parte a las propiedades de los agentes tensioactivos ramificados en la región media de la cadena de la presente invención, el agua en el vehículo líquido acuoso puede tener un nivel de dureza de por lo menos aproximadamente 15 gpg (257 mg por litro) o más. "Gpg" es una medida de dureza de agua que se conoce bien por los expertos en la técnica, y quiere decir "grains por galón"). a) Hidrotropos El vehículo líquido acuoso puede comprender uno o más materiales que sean hidrotropos. Los hidrotropos adecuados para usarse en las composiciones de la presente incluyen los alquilarilsulfonatos de C?-C3( alcanoles de C6-C 2, sulfatos y sulfonatos carboxílicos de C-i-Cß, urer\ hidrocarboxilatos de CrC6, carboxilatos de C1-C4, diácidos orgánicos de C2-C y mezclas de estos materiales de hidrotropo. La composición detergente líquida de la presente invención comprende preferiblemente alrededor de 0.5% a 8% en peso de la composición detergente líquida de un hidrotropo seleccionado de xilen y cumensulfonatos de metal alcalino y calcio. Los alquilarilsulfonatos de C1-C3 incluyen xilensulfonatos de sodio, potasio, calcio y amonio; toluensulfonatos de sodio, potasio, calcio y amonio; cumensulfonatos de sodio, potasio, calcio y amonio; y naftalensulfonatos de sodio, potasio, calcio y amonio sustituidos o no sustituidos, y mezclas de los mismos. Las sales sulfato o sulfonato carboxílicas de C?-C8 adecuadas son cualquier sal o compuesto orgánico soluble en agua que comprenda 1 a 8 átomos de carbono (excluyendo los grupos sustituyentes), los cuales sean sustituidos con sulfato o sulfonato y tengan por lo menos un grupo carboxílico. El compuesto orgánico sustituido puede ser cíclico, acíclico o aromático, es decir, derivados de benceno. Los compuestos alquilo que se prefieren tienen de 1 a 4 átomos de carbono sustituidos con sulfato o sulfonato, y tienen de 1 a 2 grupos carboxílicos. Ejemplos de este tipo de hidrotropo incluyen sales sulfosuccinato, sales sulfoftálicas, sales sulfoacéticas, sales de ácido sulfobenzoico y sulfosuccinatos de diéster, preferiblemente las sales sodio o potasio como las descritas en la patente de E.U.A. No. 3,915,903. Los hidrocarboxilatos de C?-C y carboxilatos de C1-C4 adecuados para usarse en la presente incluyen acetatos, propionatos y citratos. Los diácidos de C2-C adecuados para usarse en la presente incluyen ácidos succínico, glutárico y adípico. Otros compuestos que proveen efectos hidrotrópicos adecuados para usarse en la presente como hidrotropo incluyen alcandés de C6-C?2 y urea. Los hidrotropos preferidos para usarse en la presente son cumensulfonato de sodio, potasio, calcio y amonio; xilensulfonato de sodio, potasio, calcio y amonio; toluensulfonato de sodio, potasio, calcio y amonio, y mezclas de los mismos. Se prefieren más cumensulfonato de sodio y xilensulfonato de calcio y mezclas de los mismos. Estos materiales de hidrotropo preferidos pueden estar presentes en la composición al grado de aproximadamente 0.5% a 8% en peso. b) Solventes Una variedad de líquidos miscibles en agua tales como alcandés inferiores, dioles, otros polioles, éteres, aminas y similares pueden usarse como parte del vehículo líquido acuoso. Se prefieren particularmente los alcandés de C-?-C4. Dichos solventes pueden estar presentes en las composiciones de la presente al grado de aproximadamente 1 % a 8%.
Ingredientes opcionales Los ingredientes opcionales que se prefieren en las composiciones para lavado de vajillas de la presente incluyen agentes tensioactivos aniónico y no iónicos, agentes tensioactivos auxiliares, iones de calcio y/o magnesio, enzimas tales como proteasa, y un sistema de estabilización de enzima para las enzimas. Estos y otros ingredientes opcionales se describen como sigue: Componente de agente tensioactivo aniónico Además de la mezcla de agentes tensioactivos ramificados descrita arriba, las composiciones de la presente pueden contener alrededor de 5% a 40% de un componente de agente tensioactivo aniónico. En forma más preferible, el componente de agente tensioactivo aniónico comprende alrededor de 15% a 35% de las composiciones de la presente. El componente de agente tensioactivo aniónicos comprende preferiblemente alquilsulfatos y alquilestersulfatos derivados de fuentes de alcohol convencionales, por ejemplo, alcoholes naturales, alcoholes sintéticos tales como aquellos vendidos con el nombre comercial de NEODOL™, ALFOL™, LIAL™, LUTENSOL™ y similares. Los aiquiletersulfatos también se conocen como sulfatos alquilpolietoxilados. Estos alquilsulfatos etoxilados son aquellos que corresponden a la fórmula: R'-O-(C2H4O)nSO3M en donde R' es un grupo alquilo de C8-C?.8, n es de alrededor de 1 a 6, y M e_ un catión de formación de sal. Preferiblemente, R' es alquilo de C-to-,6, n es alrededor de 1 a 4, y M es sodio, potasio, amonio, alquilamonio o alcanolamonio. Muy preferiblemente, R' es C-|2-Ci6. n es de 1 a 3 y M es sodio. Los alquiletersulfatos generalmente se utilizan en forma de mezclas que comprenden variación en la longitud de cadena de R' y variación en los grados de etoxilación. Frecuentemente, dichas mezclas también contendrán inevitablemente materiales de alquilsulfato no etoxilados, es decir, agente^ tensioactivos de la fórmula anterior de alquilsulfato etoxilado en donde n=0. Otros agentes tensioactivos aniónicos útiles para propósitos detersivos o de saneamiento también pueden incluirse en las composiciones detergentes de la presente invención. Estos pueden incluir sales (incluyendo, por ejemplo, sales de sodio, potasio, amonio y de amonio substituido tales como sales de mono-, di- y trietanolamina) de jabón, alquilbencensulfonatos de C9-C20 lineales, alcanosulfonatos primarios o secundarios de C8-C22' olefinsulfonatos de C8-C24, ácidos policarboxílicos sulfonados preparados mediante la sulfonación del producto pirolizado de citratos de metal alcalinotérreo, por ejemplo, como los descritos en la descripción de la patente británica No. 1 ,082,179, sulfonatos alquil glicerólicos, sulfonatos acilglicerólicos grasos, sulfonatos oleilglicerólicos grasos, éter sulfatos de óxido de etileno de alquilfenol, parafin sulfonatos, alquil fosfatos, isotionatos, tales como los acil isotionatos, N-acil tauratos, amidas de ácido graso de metiltaururo, alquil succinamatos y sulfosuccinatos, monoésteres de sulfosuccinato (especialmente monoésteres de C-|2- -|8 saturados e insaturados) y diésteres de sulfosuccinato (especialmente diésteres de C -C-J4 saturados e ¡nsaturados), N-acil sarcosinatos, sulfatos de alquilpolisacáridos tales como los sulfatos de alquilpoliglucósido (los compuestos no sulfatados no iónicos siendo descritos posteriormente), alquilsulfatos primarios ramificados y alquil polietoxicarboxilatos tales como aquellos de la fórmula RO(CH2CH2?)( CH2COO-M+ en la que R es un alquilo de C8-C22. k es un entero de 0 a 10 y M es un catión formador de sal soluble, y ácidos grasos esterificados con ácido isetiónico y neutralizados con hidróxido de sodio. Los ácidos de resina y los ácidos de resina hidrogenados también son adecuados, tales como rosina, rosina hidrogenada y ácidos de rosina, así como ácidos de rosina hidrogenados presentes en o derivados de aceite de sebo. Ejemplos adicionales se describen en "Surface Active Agents and Detergents" (Vol. I y II por Schwartz, Perry y Berch). Una variedad de dichos agentes tensioactivos se describen generalmente también en la patente de E.U.A. No. 3,929,678, expedida el 30 de Diciembre de 1975 a Laughiin, y otros, en Columna 23, línea 58 a Columna 29, línea 23. Un tipo de agente tensioactivo aniónico que puede utilizarse abarca los éstersulfonatos alquílicos. Estos son deseables toda vez que pueden fabricarse con fuentes que no sean de petróleo renovables. La preparación del componente de agente tensioactivo de éstersulfonato alquílico se puede llevar a cabo de acuerdo con métodos conocidos descritos en la literatura técnica. Por ejemplo, los esteres lineales de ácidos carboxílicos de C8-C20 pueden ser sulfonados con SO3 gaseoso de acuerdo con "The Journal of the American Oil Chemists Society," 52 (1975), pp. 323-329. Los materiales de partida adecuados podrían incluir sustancias grasas naturales como las derivadas de aceites de sebo, palma y coco, etc. Las sales adecuadas incluyen sales de metal tales como sales de sodio, potasio y litio, y sales de amonio sustituido o no sustituido, tales como cationes de metil-, dimetil-, trimetil- y amonio cuaternario, por ejemplo, terametilamonio y dimetilpiperidinio, y cationes derivados de alcanolaminas, por ejemplo, monoetanolamina, dietanolamina y trietanolamina. Se prefieren especialmente los sulfonatos de éster metílico en los que el grupo alquilo es de C12-C16.
Agentes tensioactivos secundarios El agente tensioactívo detersivo secundario puede seleccionarse del grupo que consiste en no iónicos, catiónicos, anfolíticos, zwiteriónicos y mezclas de los mismos. Seleccionando el tipo y cantidad de agente tensioactivo detersivo, junto con otros ingredientes auxiliares descritos en la presente, las presentes composiciones detergentes pueden formularse para usarse en el contexto de limpieza de ropa o en otras aplicaciones de limpieza diferentes, particularmente incluyendo lavado de vajillas. Los agentes tensioactivos particulares usados pueden por lo tanto variar ampliamente dependiendo del uso final particular que se vislumbre. Los agentes tensioactivos secundarios adecuados se describen abajo.
Agentes tensioactivos no iónicos Además de la mezcla de agentes tensioactivos ramificados descrita arriba, las composiciones de la presente también contienen alrededor de 3% a 10% de cierto tipo de componente tensioactivo no iónico. Muy preferiblemente, el componente tensioactivo no iónico comprende alrededor de 4% a 6% de las composiciones de la presente. Los agentes tensioactivos detergentes no iónicos adecuados se describen generalmente en la patente de E.U.A. No. 3,929,678, Laughiin y otros, expedida el 30 de diciembre de 1975, en columna 13, renglón 14 a columna 16, renglón 6, incorporada en la presente a manera de referencia. Clases ejemplares y no limitativas de agentes tensioactivos no iónicos útiles incluyen: óxido de alquildialquilamina, alquil etoxilato, alcanoilglucosamida, alquilbetaínas y mezclas de los mismos. Un tipo esencial de agente tensioactivo no ¡ónico que se encuentra presente en las composiciones comprende las amidas de ácido graso polihidroxílico de C8-?s, de preferencia C10-C?6. Estos materiales se describen con mayor detalle en Pan/Gosselink: patente de E.U.A. 5,332,528; publicada el 26 de julio, 1994, y que se incorpora aquí por referencia. Estas amidas de ácido graso polihidroxílico tienen una estructura general de la fórmula: en donde R1 es H, hidrocarbilo de CrC , 2-hidroxietilo, 2-hidroxipropilo, o una mezcla de los mismos; R2 es hidrocarbilo de C8-?8;y Z es un polihidroxihidrocarbilo que tiene una cadena de hidrocarbilo lineal con por lo menos tres hidroxilos directamente conectados a la cadena, o un derivado alcoxilado del mismo. Ejemplos de dichos agentes tensioactivos incluyen N- metilo o N-hidroxipropilo glucamidas de C-io-Cis. Las glucamidas de N-propiio a N-hexilo de C?2-C?6 pueden utilizarse para aminorar el rendimiento de formación de espuma. Las amidas de ácido graso polihidroxílico preferiblemente comprenden alrededor de 1 % a 5% de las composiciones de la presente.
En el componente tensioactivo no ¡ónico de las composiciones de la presente, las amidas de ácido graso polihidroxílico aquí descritas pueden combinarse con otros tipos de co-agentes tensioactivos no iónicos. Estos otros tipos incluyen alcoholes etoxilados y agentes tensioactivos de copolímeros de bloque de óxido de etileno-óxido de propileno, así como combinaciones de estos tipos de co-agentes tensioactivos no iónicos. Otros agentes tensioactivos no iónicos para usarse en la presente incluyen: los condensados de óxido de polietileno, polipropileno y polibutileno de alquilfenoles. En general, se prefieren los condensados de óxido de polietileno. Estos compuestos incluyen los productos de condensación de alquilfenoles que tienen un grupo alquilo que contiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 12 átomos de carbono en una configuración de cadena recta o de cadena ramificada con el óxido de alquileno. En una modalidad preferida, el óxido de etileno está presente en una cantidad igual a alrededor de 5 a aproximadamente 25 moles de óxido de etileno por mol de alquilfenol. Los agentes tensioactivos no iónicos disponibles comercialmente de este tipo incluyen Igepal® CO-630, comercializado por GAF Corporation; y Tritón® X-45, X-1 14, X-100 y X-102, todos comercializados por Rohm & Haas Company. Estos compuestos son referidos comúnmente como alquilfenolalcoxilatos (por ejemplo, alquilfenoietoxilatos). Los materiales tensioactivos de alcohol etoxilado útiles en el componente tensioactivo no iónico de la presente son los que corresponden a la fórmula general: R1-O-(C2H4O)nH en donde R1 es un grupo alquilo de C8-C?s y n varía de 5 a 15. Preferiblemente R es un grupo alquilo, que puede ser primario o secundario, que contiene alrededor de 9 a 15 átomos de carbono, muy preferiblemente alrededor de 9 a 12 átomos de carbono. Preferiblemente, los alcoholes grasos etoxilados contienen alrededor de 2 a 12 porciones de óxido de etileno por molécula, muy preferiblemente alrededor de 8 a 12 porciones de óxido de etileno por molécula. El co-agente tensioactivo no iónico de alcohol graso etoxilado frecuentemente tiene un equilibrio hidrofílico-lipofílico (HLB) que varía de alrededor de 6 a 15, muy preferiblemente de alrededor de 10 a 15. Ejemplos de alcoholes grasos etoxilados útiles como el componente tensioactivo no iónico de las composiciones de la presente incluyen aquellos que están hechos de alcoholes de 12 a 15 átomos de carbono y que contienen alrededor de 7 moles de óxido de etileno. Dichos materiales se han vendido comercialmente bajo los nombres comerciales Neodol 25-7 y Neodol 23-6.5 por Shell Chemical Company. Otros Neodoles incluyen Neodol 1 -5, alcohol graso etoxilado con un promedio de 11 átomos de carbono en su cadena alquilo con alrededor de 5 moles de óxido de etileno; Neodol 23-9, un alcohol primario etoxilado de C12-C13 que tiene alrededor de 9 moles de óxido de etileno y Neodol 91 -10, un alcohol primario etoxilado de Cg-Cn que tiene alrededor de 10 moles de óxido de etileno. Los alcoholes etoxilados de este tipo también han sido vendidos por Shell Chemical Company bajo el nombre comercial Dobanol. Dobanol 91 -5 es un alcohol graso etoxilado de Cg-C-n con un promedio de 5 moles de óxido de etileno y Dobanol 25-7 y es un alcohol graso etoxilado de C12-C15 con un promedio de 7 moles de óxido de etileno por mol de alcohol graso. Otros ejemplos de agentes tensioactivos no iónicos de alcohol etoxilado adecuados incluyen Tergitol 15-S-7 y Tergitol 15-S-9, ambos son alcoholes etoxilados secundarios que han sido vendidos comercialmente por Union Carbide Corporation. El primero es un producto de etoxilación mixto de alcanol secundario lineal de Cu a C15 con 7 moles de óxido de etileno y el segundo es un producto similar pero con 9 moles de óxido de etileno reaccionadas. Otros tipos de alcoholes etoxilados no iónicos útiles en las presentes composiciones son agentes no iónicos de peso molecular mayor, tales como Neodol 45-1 1 , que son similares a los productos de condensación de óxido de etileno de alcoholes grasos superiores, con el alcohol graso superior teniendo 14 a 15 átomos de carbono y el número de grupos de óxido de etileno por mol siendo de 1 1. Dichos productos también han sido vendidos comercialmente por Shell Chemical Company. Los co-agentes tensioactivos no iónicos de alcohol etoxilado frecuentemente comprenden alrededor de 0.2% a 4% de las composiciones de la presente. Muy preferiblemente, dichos alcoholes etoxilados comprenden de alrededor de 0.5% a 1.5% de las composiciones. Otro tipo de co-agente tensioactivo no iónico adecuado para su uso en combinación con componente tensioactivo no iónico de la presente comprende los copolímeros de bloque de óxido de propileno/óxido de etileno que funcionan como agentes tensioactivos poliméricos. Dichos copolímeros de bloque comprenden uno o más grupos que son hidrófobos y que contienen en su mayoría porciones de óxido de etileno y uno o más grupos hidrófobos que contienen en su gran mayoría porciones de óxido de propileno. Dichos grupos se encuentran unidos al residuo de un compuesto que contiene uno o más grupos hidroxi o grupos amina. Dichos agentes tensioactívos poliméricos tienen un peso molecular que va de 400 a 60,000. Los agentes tensioactivos poliméricos de óxido de etileno-óxido de propileno preferidos son aquellos en donde el óxido de propileno es condensado con una amina, especialmente una diamina, para proveer una base que luego es condensada con óxido de etileno. Los materiales de este tipo son vendidos bajo el nombre comercial Tetronic®. Estructuras similares en donde la diamina de etileno es reemplazada con un poliol tal como propilenglicol son vendidas bajo el nombre comercial "Pluronic®". Los agentes tensioactivos poliméricos de óxido de etileno-óxido de propileno (EO-PO) preferidos tienen un HLB que va de alrededor de 4 a 30, muy preferiblemente de alrededor de 10 a 20. Los copolímeros de bloque de óxido de etileno-óxido de propileno utilizados en la presente se describen con mayor detalle en Pancheri/Mao; patente de E.U.A. 5,167,872; publicada el 2 de diciembre de 1992. Esta patente se incorpora aquí por referencia.
Los copolímeros de bloque de óxido de etileno-óxido de propileno con frecuencia se presentan en un grado de alrededor de 0.1% a 2% de las composiciones de la presente. Muy preferiblemente, estos materiales de agente tensioactivo polimérico comprenden de alrededor de 0.2% a 0.8% de las composiciones de la presente. Los alquilpolisacáridos descritos en la patente de E.U.A. No. 4,565,647, Llenado, expedida el 21 de enero de 1986, que tienen un grupo hidrófobo que contiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 30 átomos de carbono, preferiblemente alrededor de 10 a aproximadamente 16 átomos de carbono, y un polisacárido, por ejemplo, un poliglicósido, un grupo hidrófilo que contiene de aproximadamente 1.3 a aproximadamente 10, preferiblemente de alrededor de 1.3 a aproximadamente 3, muy preferiblemente de alrededor de 1.3 a aproximadamente 2.7 unidades de sacárido. Cualquier sacárido reductor que contenga 5 ó 6 átomos de carbono puede ser usado, v.gr., glucosa, porciones de galactosa y de galactosilo pueden ser substituidas por porciones de glucosilo. (Opcionalmente el grupo hidrófobo está fijado en las posiciones 2-, 3-, 4-, etc., dando así una glucosa o galactosa a diferencia de un glucósido o galactósido). Los enlaces entre sacáridos pueden ser, por ejemplo, entre la posición uno de las unidades sacárido adicionales y las posiciones 2-, 3-, 4- y/o 6- de las unidades de sacárido anteriores. En forma opcional, pero menos deseable, puede haber una cadena de óxido de polialquileno que una a la porción hidrofóbica y a la porción de polisacárido. El óxido de alquileno que se prefiere es óxido de etileno. Los grupos hidrófobos típicos incluyen grupos alquilo, ya sea saturados o insaturados, ramificados o no ramificados que contengan de aproximadamente 8 a aproximadamente 18, preferiblemente alrededor de 10 a aproximadamente 16 átomos de carbono. De preferencia, el grupo alquilo es un grupo alquilo saturado de cadena recta. El grupo alquilo puede contener hasta aproximadamente 3 grupos hidroxi y/o la cadena de óxido de polialquileno puede contener hasta aproximadamente 10, preferiblemente menos de 5, porciones de óxido de alquileno. Los alquilpolisacáridos adecuados son octilo, nonilo, decilo, undecilodecilo, tridecilo, tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo y octadecilo, di-, tri-, tetra-, penta- y hexaglucósidos, galactósidos, lactósidos, glucosas, fructósidos, fructosas y/o galactosas. Las mezclas adecuadas incluyen cocoalquildi-, tri-, tetra- y pentalglucósidos y seboalquiltetra-, penta- y hexaglucósidos. Los alquilpoliglucósidos preferidos tienen la fórmula R2O(CnH2nO)t(glucosilo)x en la cual R2 se selecciona del grupo que consiste de grupos alquilo, alquilfenilo, hidroxialquilo, hidroxialquilfenilo y mezclas de los mismos, en los cuales los grupos alquilo contienen de aproximadamente 10 a aproximadamente 18, preferiblemente de aproximadamente 12 a aproximadamente 14 átomos de carbono; n es 2 ó 3, preferiblemente 2; t es de 0 a aproximadamente 10, preferiblemente 0; y x es de aproximadamente 1.3 a aproximadamente 10, preferiblemente aproximadamente 1.3 a aproximadamente 3, muy preferiblemente de aproximadamente 1.3 a aproximadamente 2.7. El glucosilo se deriva preferiblemente de glucosa. Para preparar estos compuestos, se forma el alcohol o alcohol alquilpolietoxilado primero, y después se hace reaccionar con glucosa o una fuente de glucosa para formar el glucósido (fijación en la posición 1 ). Las unidades glucosilo adicionales pueden ser después fijadas entre su posición 1 y las unidades glucosilo precedentes en la posición 2-, 3-, 4- y/o 6-, preferible y predominantemente en la posición 2.
Fomentadores/estabilizadores de espuma Las composiciones de la presente también incluyen alrededor de 2% a 6%, preferiblemente alrededor de 3% a 6%, de un componente de fomentación o estabilización de espuma tal como agentes tensioactivos de betaína, amidas de ácido graso libre de hidroxí, agentes tensioactivos no iónicos semipolares de óxido de amina y alquilpoliglucósidos de C8-22. También pueden utilizarse las combinaciones de estos fomentadores/estabilizadores de espuma. Los agentes tensioactivos de betaína útiles como fomentadores de espuma de la presente tienen la fórmula general: (+) (-) R-N(R )2 -R2 COO en donde R es un grupo hidrofóbico seleccionado de grupos alquilo que contienen alrededor de 10 a aproximadamente 22 átomos de carbono, preferiblemente alrededor de 12 a aproximadamente 18 átomos de carbono, grupos alquilarilo y arilalquilo que contienen un número similar de átomos de carbono con un anillo de benceno que es tratado como equivalente a alrededor de 2 átomos de carbono, y estructuras similares interrumpidas por enlaces amido o éter; cada R1 es un grupo alquilo que contiene de 1 a aproximadamente 3 átomos de carbono; y R2 es un grupo alquileno que contiene de 1 a aproximadamente 6 átomos de carbono. Los ejemplos de betaínas preferidas son dodecildimetilbetaína, cetildimetilbetaína, dodecilamidopropildimetilbetaína, tetradecildimetilbetaína, tetradecilamidopropildimetilbetaína, y hexanoato de dodecildimetilamonio.
Otras amidoalquilbetaínas adecuadas se muestran en las patentes de E.U.A.
Nos. 3,950,417; 4,137,191 y 4,375,421 ; y la patente británica GB No. 2,103,236, todas estas incorporadas aquí por referencia. Los agentes tensioactivos de alcanolamida útiles como fomentadores de espuma de la presente incluyen amidas de amoníaco, monoetanol y dietanolamida de ácidos grasos que tienen una porción acilo que contiene de 8 a 18 átomos de carbono. Estos materiales se representan por la fórmula: R?-CO-N(H)m..,(R2?H)3-m en donde Ri es un grupo hidrocarburo alifático libre de hidroxi, saturado o insaturado, que tiene de alrededor de 7 a 21 , preferiblemente de alrededor de 1 1 a 17 átomos de carbono; R2 representa un grupo metileno o etileno; y m es 1 , 2, o 3, preferiblemente 1. Ejemplos específicos de dichas amidas son cocoamida de ácido graso de monoetanol amina y docecilamida de ácido graso de dietanolamina. Esas porciones acilo pueden derivarse de glicéridos tal y como se presentan en la naturaleza, por ejemplo, aceite de coco, aceite de palmera, aceite de soya y sebo, pero pueden derivarse sintéticamente, por ejemplo, por la oxidación de petróleo o por hidrogenación de monóxido de carbono mediante el procedimiento de Fischer-Tropsch. Se prefieren las monoetanolamidas y dietanolamidas de ácidos grasos de C?2. 4. Los agentes tensioactivos no iónicos semipolares de óxido de amina útiles como fomentadores/estabilizadores de espuma comprenden compuestos y mezclas de compuestos que tienen la fórmula: en donde Ri es un radical alquilo, 2-hidroxialquilo, 3-hidroxialquilo, o 3-alcoxi-2-hidroxipropilo en donde alquilo y alcoxi, respectivamente, contienen de alrededor de 8 a aproximadamente 18 átomos de carbono, R2 y R3 son cada uno metilo, etilo, propilo, isopropilo, 2-hidroxietilo, 2-hidroxipropilo, o 3- hidroxipropilo, y n es de 0 a aproximadamente 10. Particularmente se prefieren los óxidos de amina de fórmula: en donde Ri es un alquilo de Cl2-16 y R2 y 3 son metilo o etilo. Las amidas libres de hidroxi anteriores, y los óxidos de amina se describen con mayor detalle en la patente de E.U.A. 4,316,824, incorporada aquí por referencia. Otros agentes tensioactivos adecuados para uso como fomentadores/estabilizadores de espuma en las composiciones de la presente son los alquilpoliglucósidos grasos no iónicos. Dichos materiales tienen la fórmula: R2O(CnH2nO)y(Z)x en donde Z se deriva de glucosa, R es un grupo hidrofóbico seleccionado de alquilo, alquilfenilo, hidroxialquiifenilo y mezclas de los mismos en donde dichos grupos alquilo contienen de 8 a 22, preferiblemente de 12 a 14 átomos de carbono; n es 2 ó 3 preferiblemente 2, y es de 0 a 10, preferiblemente 0; y x es de 1.5 a 8, preferiblemente de 1.5 a 4, muy preferiblemente de 1.6 a 2.7. Las patentes de E.U.A. 4,393,203 y 4,732,704, incorporadas aquí por referencia, describen estos agentes tensioactivos de alquilpoliglucósidos.
Espesante Las composiciones detergentes para lavado de vajillas de la presente pueden contener también alrededor de 0.2% a aproximadamente 5% de un material espesante. Más preferiblemente, dicho espesante comprenderá alrededor de 0.5% a 2.5% de las composiciones de la presente. Los espesantes adecuados incluyen hidroxietilcelulosa, hidroxietilmetilcelulosa, carboximetilcelulosa, Quatrisoft LM200 y similares. Un agente espesante que se prefiere es hidroxipropilmetilcelulosa. El polímero de hidroxipropilmetilcelulosa tiene un peso molecular promedio en número de alrededor de 50,000 a 125,000 y una viscosidad de una solución acuosa al 2% en peso a 25°C. (ADTMD2363) de aproximadamente 50,000 a aproximadamente 100,000 cps. Un polímero de hidroxipropilcelulosa que se prefiere especialmente es Methocel® J75MS-N en el que una solución acuosa al 2.0 % en peso a 25°C tiene una viscosidad de aproximadamente 75,000 cps. Los polímeros de hidroxipropilcelulosa que se prefieren especialmente se tratan en su superficie de manera tal que el polímero de hidroxipropilcelulosa se disperse más fácilmente a 25°C en una solución acuosa que tenga un pH de por lo menos aproximadamente 8.5. Cuando se formule en las composiciones detergentes para lavado de vajillas de la presente invención, el espesante tal como polímero de hidroxipropilmetilcelulosa impartirá a la composición detergente una viscosidad de Brookfield de aproximadamente 500 a 3500 cps a 25°C. En forma muy preferible, un material de hidroxipropilmetilcelulosa se usará para impartir una viscosidad de aproximadamente 1000 a 3000 cps a 25°C. Para los propósitos de esta invención, la viscosidad se mide con un aparato viscosímetro Brookfield LVTDV-11 usando un huso RV #2 a 12 rpm.
Iones de calcio v/o magnesio La presencia de iones (divalentes) de calcio y/o magnesio mejora la limpieza de suciedades grasosas para varias composiciones, es decir, composiciones que contienen alquiletoxisulfatos y/o amidas de ácido graso polihidroxílico. Esto es especialmente cierto cuando las composiciones se usan en agua ablandada que contiene pocos iones divalentes. Se cree que los iones de calcio y/o magnesio incrementan el empaque de los agentes tensioactivos en la entrecara aceite/agua, reduciendo de esta manera la tensión interfacial y mejorando la limpieza de grasa. Las composiciones de la presente invención que contienen iones de calcio y/o magnesio exhiben adecuada remoción de grasa, manifiestan suavidad con la piel y proveen adecuada estabilidad bajo almacenamiento. Estos iones pueden estar presentes en las composiciones de la presente a un nivel activo de aproximadamente 0.1 % a 4%, preferiblemente alrededor de 0.3% a 3.5%, muy preferiblemente alrededor de 0.5% a 1 % en peso. De preferencia, los iones de calcio o magnesio se añaden como una sal hidróxido, cloruro, acetato, formiato o nitrato a las composiciones de la presente invención. Los iones de calcio también pueden añadirse como sales del hidrotropo. La cantidad de iones de calcio o magnesio presente en las composiciones de la invención dependerá de la cantidad de agente tensioactivo total presente en las mismas. Cuando estén presentes iones de calcio en las composiciones de esta invención, la relación molar de iones de calcio a agente tensioactivo aniónico total deberá ser de aproximadamente 0.25:1 a aproximadamente 2:1. La formulación de dichas composiciones que contienen iones divalentes en matrices de pH alcalino podría ser difícil debido a la incompatibilidad de los iones divalentes, particularmente magnesio, con iones de hidróxido. Cuando se combinan tanto iones divalentes como pH alcalino con la mezcla de agentes tensioactivos de esta invención, se logra una limpieza de grasa que es superior a la obtenida por el pH alcalino o los iones divalentes por separado. Sin embargo, durante el almacenamiento, la estabilidad de estas composiciones se hace deficiente debido a la formación de precipitados de hidróxido. Por lo tanto, también podrían ser necesario los agentes quelatadores descritos más adelante en la presente.
Proteasa v/u otras enzimas Las composiciones detergentes de la presente invención pueden comprender además una o más enzimas que provean beneficios de rendimiento de limpieza. Dichas enzimas incluyen las enzimas seleccionadas de celulasas, hemicelulasas, peroxidasas, proteasas, glucoamilasas, amilasas, lipasas, cutinasas, pectinasas, xilanasas, reductasas, oxidasas, fenoloxidasas, lipoxigenasas, ligninasas, pululanasas, tanasas, pentosanasas, malanasas, ß-glucanasas, arabinosidasas o mezclas de las mismas. Una combinación que se prefiere es una composición detergente que tiene un coctel de enzimas aplicables convencionales tales como proteasa, amilasa, lipasa, cutinasa y/o celulasa. Las composiciones de esta invención también puede contener opcionalmente alrededor de 0.001 % a aproximadamente 5%, muy preferiblemente alrededor de 0.003% a aproximadamente 4%, más preferiblemente alrededor de 0.005% a aproximadamente 3%, en peso, de proteasa activa, es decir, enzima proteolítica. La actividad de la proteasa puede expresarse en unidades Anson (AU.), por kilogramo de composición detergente. Se ha encontrado que niveles de 0.01 a aproximadamente 150, preferiblemente alrededor de 0.05 a aproximadamente 80, muy preferiblemente alrededor de 0.1 a aproximadamente 40 AU, por kilogramo son aceptables en las composiciones de la presente invención. Las enzimas proteolíticas útiles pueden ser de origen animal, vegetal o de microorganismos (preferidas). Se prefiere más la enzima serina proteolítíca de origen bacteriano. Pueden usarse las formas purificadas o no purificadas de esta enzima. Se incluyen por definición las enzimas proteolíticas producidas mediante mutantes química o genéticamente modificados, ya que son variantes de enzima estructurales cercanas. Las proteasas para usarse en las composiciones detergentes de la presente incluyen (pero no están limitadas a) tripsina, subtilisina, quimiotripsina y proteasas tipo elastasa. Se prefiere usar en la presente enzimas proteolíticas tipo subtilisina. Se prefiere particularmente una enzima serina proteolítica bacteriana obtenida de Bacillus subtilis y/o Bacillus licheniformis.
Las enzimas proteolíticas adecuadas incluyen Alcalase® (preferida), Esperase® y Savinase® de Novo Industri A/S (Copenhagen, Dinamarca), Maxatase®, Maxaeal® y Maxapem 15® (Maxaeal® manipulada con protreínas) de Gist-brocades (Delft, Países bajos) y subtilisina BPN y BPN' (preferida), las cuales están disponibles comercialmente. Las enzimas proteolíticas preferidas también son serina proteasas bacterianas modificadas, tales como aquellas hechas por Genencor International, Inc. (San Francisco, California) las cuales se describen en la patente europea EP-B-251 ,446, concedida el 28 de diciembre de 1994 y publicada el 7 de enero de 1988 (particularmente páginas 17, 24 y 98) y las cuales son también llamadas en la presente "Proteasa B". La patente de E.U.A. 5,030,378, Venegas, expedida el 9 de julio de 1991 , se refiere a una enzima serina proteolítica bacteriana modificada (Genencor International) que se llama "Proteasa A" en la presente (igual que BPN'). Véanse en particular columnas 2 y 3 de la patente de E.U.A. 5,030,378 para una descripción completa, incluyendo secuencias de aminoácidos, de la proteasa A y sus variantes. Las enzimas proteolíticas que se prefieren se seleccionan entonces del grupo que consiste de Alcalase® (Novo Industri A/S), BPN', Proteasa A y Proteasa B (Genencor), y mezclas de las mismas. Se prefiere más la Proteasa B. De particular interés para usarse en la presente son las proteasas descritas en la patente de E.U.A. No. 5,470,733. También pueden incluirse en la composición detergente de la invención las proteasas descritas en la solicitud copendiente USSN 08/136,797 del presente solicitante.
. Otra proteasa que se prefiere, conocida como "Proteasa D", es una variante de carbonilhidrolasa que tiene una secuencia de aminoácidos que no se encuentra en la naturaleza, la cual se deriva de una carbonilhidrolasa precursora sustituyendo con un aminoácido diferente una pluralidad de residuos de aminoácidos en una posición en dicha carbonilhidrolasa equivalente a la posición +76, preferiblemente también en combinación con una o más posiciones de residuos de aminoácidos equivalentes a las seleccionadas del grupo que consiste de +99, +101 , +103, +104, +107, +123, +27, +105, +109, +126, +128, +135, +156, +166, +195, +197, +204, +206, +210, +216, +217, +222, +260, +265 y/o +274 de acuerdo con la numeración de la subtilisina de Bacillus amyloliquefaciens, como la descrita en WO 95/10615, publicada el 20 de abril de 1995 por Genencor International. También se describen proteasas útiles en las publicaciones de PCT: WO 95/30010, publicada el 9 de noviembre de 1995 por The Procter & Gamble Company; WO 95/3001 1 , publicada el 9 de noviembre de 1995 por The Procter & Gamble Company y WO 95/29979, publicada el 9 de noviembre de 1995 por The Procter & Gamble Company. También pueden añadirse a las composiciones de la presente invención otras enzimas opcionales tales como lipasa y/o amilasa para obtener beneficios de limpieza adicionales.
Celulasas Las celulasas útiles en la presente invención incluyen celulasa tanto bacteriana como fúngica. Celulasas adecuadas se describen en la patente de E.U.A. No. 4,435,307, Barbesgoard et al, la cual describe una celulasa fúngica producida a partir de Humicola insolens. También se describen celulasas adecuadas en GB-A-2,075,028; GB-A-2,095,275 y DE-OS-2,247,832. Ejemplos de dichas celulasas son las celulasas producidas por una cepa de Humicola insolens (Humicola grísea var. thermoidea), particularmente la cepa DMS 1800, de Humicola. Otras celulasas adecuadas son celulasas originadas de Humicola insolens que tienen un peso molecular de aproximadamente 50Kda, un punto isoeléctrico de 5.5 y que contienen 415 aminoácidos. Las celulasas especialmente adecuadas son las celulasas que tienen beneficios de cuidado del color. Ejemplos de dichas celulasas son las celulasas descritas en la solicitud de patente europea No. 91202879.2, presentada el 6 de noviembre de 1991 (Novo). Las enzimas peroxidasas se usan en combinación con fuentes de oxígeno, v.gr., percarbonato, perborato, persulfato, peróxido de hidrógeno, etc. Se usan para "blanqueo en solución", es decir, para evitar la transferencia de colorantes o pigmentos removidos de substrato durante operaciones de lavado a otros substratos en la solución de lavado. Las enzimas peroxidasa se conocen en la técnica y se incluyen, por ejemplo, peroxidasa de rábano,, ligninasa y halogenoperoxidasa tal como cloro y bromoperoxidasa. Las composiciones detergentes que contienen peroxidasa se describen, por ejemplo, en la solicitud internacional de PCT WO 89/099813 y en la solicitud de patente europea EP No. 91202882.6, presentada el 6 de noviembre de 1991. Dichas celulasas y/o peroxidasas se incorporan normalmente en la composición detergente a niveles de 0.0001 % a 2% de enzima activa en peso de la composición detergente.
Lipasa Las enzimas lipasa adecuadas para usarse en detergentes incluyen aquellas producidas por microorganismos del grupo Pseudomonas, tales como Pseudomonas stutzerí ATCC 19.154, como las descritas en GB 1 ,372,034. Véanse también las lipasas en la solicitud de patente japonesa 53,20487, abierta al público el 24 de febrero de 1978. Otras lipasas adecuadas incluyen aquellas que muestran una reacción cruzada ¡nmunológica positiva con el anticuerpo de la lipasa, prpoducido por el microorganismo Pseudomonas fluorescens IAM 1057. Esta lipasa está disponible de Amano Pharmaceutical Co. Ltd., Nagoya, Japón, bajo el nombre comercial Lipasa P "Amano," en adelante referida como "Amano-P". Lipasas adecuadas adicionales son las lipasas tales como M1 Lipase® y Lipomax® (Grist-Brocades). Otras lipasas comerciales adecuadas incluyen Amano-CES, lipasas ex Chromobacter viscosum, por ejemplo, Chromobacetr viscosum var. Hpolyticum NRRLB 3673 de Toyo Jozo Co., Tagata, Japón; lipasas de Chromobacter viscosum de U.S. Biochemical Corp., E.U.A. y Disoynth Co., Los Países Bajos, y lipasas ex Pseudomonas gladioli. La enzima LIPOLASE® derivada de Humicola lanuginosa y disponible comercialmente de Novo, véase también EP 341 ,947, es una lipasa que se prefiere usar en la presente. Las variantes de lipasa estabilizadas contra enzimas peroxidasa se describen en WO 9414951 A a Novo. Véase también WO 9205249 y RD 94359044. Las lipasas altamente preferidas son la variante de enzima lipolítica D96L de la lipasa nativa derivada de Humicola lanuginosa como la descrita en el No. de serie de E.U.A. 08/341 ,826. (Véase también la solicitud de patente WO 92/05249, a saber, en donde el residuo de ácido aspartico (D) en la posición 96 de la lipasa nativa ex Humicola lanuginosa es cambiado a leucina (L). De acuerdo con esta nomenclatura, dicha sustitución de ácido aspártico a leucina en la posición 96 se muestra como: D96L). De preferencia, se usa la cepa DSM 4106 de Humicola lanuginosa. A pesar del gran número de publicaciones acerca de enzimas lipasa, sólo la lipasa derivada de Humicola lanuginosa y producida en Aspergilus oryzae como hospedero ha encontrado hasta al momento una amplia aplicación como aditivo para productos de lavado de telas. Está disponible de Novo Nordisk bajo el nombre comercial Lipolase™, como se mencionó arriba. Para optimizar el rendimiento de remoción de manchas de Lipolase, Novo Nordisk ha hecho un número de variantes. Como se describe en WO 92/05249, la variante D96L de la lipasa de Humicola lanuginosa nativa mejora la eficiencia de remoción de manchas de manteca por un factor de 4.4 sobre la lipasa tipo silvestre (enzimas comparadas en una cantidad que varía de 0.075 a 2.5 mg de proteína por litro). La descripción de investigación No. 35944, publicada el 10 de marzo de 1994 por Novo Nordisk, describe que la variante de lipasa (D96L) puede añadirse en una cantidad que corresponda a 0.001-100 mg (5-500,000 LU/litro) de variante de lipasa por litro de líquido de lavado. También son adecuadas las cutinasas [EC 3.1.1.50] que pueden considerarse como un tipo especial de lipasa, a saber lipasas que no requieren de activación intefacial. La adición de cutinasas a composiciones detergentes se ha descrito en WO-A88/09367 (Genencor). Las lipasas y/o cutinasas se incorporan normalmente en la composición detergente a niveles de 0.0001 % a 2% de enzima activa en peso de la composición detergente.
Amilasa Las enzimas amilasa (a y/o ß) pueden incluirse para la remoción de manchas a base de carbohidratos. Las amilasas adecuadas son Termamyl® (Novo Nordisk), Fungamyl® y BAN® (Novo Nordisk). Las enzimas pueden ser de cualquier origen, tal como vegetal, animal, bacteriano, fúngico y de levadura. Las enzimas amilasa se incorporan normalmente en la composición detergente a un nivel de 0.0001 % a 2% de enzima activa en peso de la composición detergente.
Las enzimas amilasa incluyen aquellas descritas en WO95/26397 y en la solicitud copendiente por Novo Nordisk PCT/DK96/00056. Otras amilasas específicas para usarse en composiciones detergentes de la presente invención incluyen por lo tanto: (a) a-amilasas caracterizadas por tener una actividad específica por lo menos 25% más alta que la actividad específica de Termamyl® a una escala de temperaturas de 25°C a 55°C y a un valor de pH en la escala de 8 a 10, medidas por la prueba Phadebas® de actividad de a-amilasa. Dicha prueba Phadebas® de actividad de a-amilasa se describe en las páginas 9-10 de WO95/26397. (b) a-amilasas de acuerdo con (a) que comprenden la secuencia de aminoácidos mostrada en los listados de SEQ ID en la referencia citada arriba, o una a-amilasa que sea por lo menos 80% homologa con la secuencia de aminoácidos mostrada en ei listado de SEQ ID. (c) a-amilasas de acuerdo con (a) que comprenden la siguiente secuencia de aminoácidos en el extremo N: His-His-Asn-Gly-Thr-Asn-Gly-Thr- Met-Met-Gln-Tyr-Phe-Glu-Trp-Tyr-Leu-Pro-Asn-Asp. Un polipéptido se considera X% homólogo a la amilasa progenitora si una comparación de las secuencias de aminoácidos respectivas, llevada a cabo por medio de algoritmos, tal como la descrita por Lipman y Pearson en Science 227, 1985, p. 1435, revela una identidad de X%. (d) a-amilasas de acuerdo con (a-c), en donde la a-amilasa se obtiene de una especie alcalofílica de Bacillus; y en particular, de cualquiera de las cepas NCIB 12289, NCIB 12512, NCIB 12513 y DSM 935. En el contexto de la presente invención, el término "obtenible de" está diseñado no sólo para indicar una amilasa producida por una cepa de Bacillus, sino también una amilasa codificada por una secuencia de ADN aislada de dicha cepa de Bacillus y producida en un organismo hospedero transformado con dicha secuencia de ADN. (e) a-amilasas que muestran una reacción cruzada inmunológica positiva con anticuerpos desarrollados contra una a-amilasa que tiene una secuencia de aminoácidos que corresponde respectivamente a las a-amilasas de (a-d). (f) variantes de las siguientes a-amilasas progenitoras, las cuales (i) tienen una de las secuencias de aminoácidos mostradas en las a-amilasas respectivamente correspondientes en (a-e), o (ii) presentan por lo menos 80% de homología con una o más de dichas secuencias de aminoácidos y/o presentan reactividad cruzada inmunológica con un anticuerpo desarrollado contra una a-amilasa que tiene una de dichas secuencias de aminoácidos y/o es codificada por una secuencia de ADN que híbrida con al misma sonda que una secuencia de ADN que codifica para una a-amilasa que tiene una de dichas secuencias de aminoácidos; variantes en las cuales: 1.- por lo menos un residuo de aminoácidos de dicha a-amilasa progenitora ha sido eliminado; y/o 2.- por lo menos un residuo de aminoácidos de dicha a-amilasa progenitora se ha reemplazado por un residuo de aminoácidos diferente y/o 3.- por lo menos un residuo de aminoácidos ha sido insertado en relación con dicha a-amilasa progenitora; dicha variante tiene una actividad de a-amilasa y exhibe por lo menos una de las siguientes propiedades en relación con dicha a-amilasa progenitora: termoestabilidad incrementada, estabilidad incrementada hacia la oxidación, dependencia de iones de calcio reducida, estabilidad incrementada y/o actividad a-amilolítica a valores de pH neutros a relativamnete altos, actividad a-amilolítica incrementada a temperatura relativamente alta e incremento o disminución del punto isoeléctrico (pl) para coincidir mejor con el valor pl para una variante de a-amilasa con el pH del medio. ' Las variantes se describen en la solicitud de patente PCT/DK96/00056. Otras amilasas adecuadas incluyen, por ejemplo, a-amilasas descritas en GB 1 ,296,839 a Novo; RAPIDASE®, International Bio-Synthetics, Inc. Y TERMAMYL®, Novo. Es especialmente útil FUNGAMYL® de Novo. Se conoce la manipulación genética de enzimas para una estabilidad mejora, por ejemplo, estabilidad oxidante. Véase, por ejemplo J. Biological Chem., Vol. 260, No. 1 1 , junio 1985, pp. 6518-6521. Ciertas modalidades preferidas de las presentes composiciones pueden hacer uso de almilasas que tengan estabilidad mejorada en detergentes, especialmente estabilidad oxidante mejorada medida contra un punto de referencia de TERMAYL®, en uso comercial en 1993. Estas amilasas que se prefieren en la presente comparten la característica de ser amilasas "de estabilidad mejorada", caracterizadas, en un mínimo, por una mejora medible en una o más de: estabilidad oxidante, por ejemplo, a peróxido de hidrógeno/tetraacetiletilendiamina en una solución de pH regulado a un pH de 9-10; estabilidad térmica, por ejemplo, a temperaturas de lavado comunes tales como aproximadamente 60°C; o estabilidad alcalina, por ejemplo, un pH de aproximadamente 9 a aproximadamente 1 1 , medido contra la amilasa de punto de referencia identificada arriba. La estabilidad puede medirse usando cualquiera de las pruebas técnicas descritas en la técnica. Véase, por ejemplo, referencias descritas en WO 9402597. Las amilasas de estabilidad mejorada pueden obtenerse de Novo o de Genencor International. Una clase de amilasas altamente preferidas en la presente tienen la característica común de ser derivadas usando mutagénesis dirigida a sitio de una o más de las amilasas de Bacillus, especialmente las a-amilasas de Bacillus, sin importar si una , dos o varias cepas de amilasa son los precursores inmediatos. Las amilasas de estabilidad mejorada puede obtenerse de Novo o de Genencor International. Una clase de amilasas altamente preferidas en la presente tienen la característica común de ser derivadas usando mutagénesis dirigida a sitio de una o más de las amilasas de Bacillus, especialmente las a-amilasas de Bacillus, sin importar si una, dos o varias cepas de amilasa son los precursores inmediatos. Se prefiere usar las amilasas de estabilidad oxidante incrementada contra la milasa de referencia identificada arriba, especialmente en composiciones detergentes de blanqueo, muy preferiblemente de blanqueo oxigenadas, a diferencia de las de blanqueo con cloro, de la presente. Dichas amilasas preferidas incluyen (a) una amilasa de acuerdo con WO 942597, Novo, feb. 3 1994, incorporada anteriormente en la presente, como la ilustrada por un mutante en el cual se hace la sustitución, usando alanina o treonina, preferiblemente treonina, del residuo de metionina localizado en la posición 197 de la a-amilasa de B. licheniformis, conocida como TERMAMYL®, o la variación en la posición homologa de una amilasa progenitora similar, tal como B. amyloliquefaciens, B. subtilis o B. stearothermophilus; (b) amilasas de estabilidad mejorada como las descritas por Genencor International en un documento titulado "Oxidatively Resistant alpha-Amilases" presentado en 207 th American Chemical Society National Meeting, Marzo 13-17 1994, por C.
Mitchinson. Ahí se hizo notar que los balnqueadores en detergentes inactivan las a-amilasas, pero que se han hecho amilasas de estabilidad oxidante mejorada por Genencor de B. licheniformis NCIB8061. La metioina (Met) se identificó como el residuo más propenso a ser modificado. Met se sustituyó, una a la vez en las posiciones 8, 15, 197, 256, 304, 366 y 438 llevando a mutantes específicos, particularmente importante siendo MI97L y M197T, siendo la variante M197T la variante expresada más estable. La estabilidad se midió en CASCADE® y SUNLIGHT®; (c) amilasas particularmente preferidas en la presente incluyen variantes de amilasa que tienen una modificación adicional en el progenitor inmediato como en las descritas en WO 9510603 A y están disponibles del cesionario, Novo, como DURAMYL® Otra amilasa de estabilidad oxidante mejorada que se prefiere particularmente incluye aquellas descritas en WO 9418314 a Genencor Internacional y WO 9402597 a Novo. Puede usarse cualquier otra amilasa de estabilidad oxidante mejorada, por ejemplo, como las derivadas mediante mutagénesis dirigida a sitio de formas progenitoras mutantes quiméricas, híbridas o simples de amilasas disponibles. Otras modificaciones de enzima que se prefieren son accesibles. Véase WO 9509909 A a Novo.
Sistema de estabilización de enzimas Las composiciones preferidas de la presente también pueden comprender además alrededor de 0.001 % a aproximadamente 10%, preferiblemente alrededor de 0.005% a aproximadamente 8%, muy preferiblemente alrededor de 0.01 % a aproximadamente 6%, en peso, de un sistema de estabilización de enzimas. El sistema de estabilización de enzimas puede ser cualquier sistema de estabilización que sea compatible con la proteasa u otras enzimas usadas en las composiciones de la presente. Dicho sistema de estabilización puede comprender ácido bórico, propilenglicol, ácido carboxílico de cadena corta, ácido borónico, compuestos polihidroxílicos y mezclas de los mismos tales como los descritos en las patentes de E.U.A. 4,261 ,868, Hora et al, expedida el 14 de abril de 1981 ; 4,404,1 15, Tai, expedida el 13 de septiembre de 1983; 4,318,818, Letton et al; 4,243,543, Guildert et al, expedida el 6 de enero de 1981 ; 4,462,922 Boskamp, expedida el 31 de julio de 1984; 4,532,064, Boskamp, expedida el 30 de julio de 1985 y 4,537,707, Severson Jr., expedida el 27 de agosto de 1985, todas las cuales están incorporadas en la presente a manera de referencia. Un enfoque de estabilización es el uso de fuentes solubles en agua de iones de clacio y/o magnesio en las composiciones terminadas que provea dichos iones a las enzimas. Los iones de calcio son generalmente más efectivos que los iones de magnesio y se prefieren en la presente si sólo se está usando un tipo de catión. Las composiciones detergentes típicas, especialmente líquidas, comprenderán alrededor de 1 a aproximadamente 30, preferiblemente alrededor de 2 a aproximadamente 20, muy preferiblemente alrededor de 8 a aproximadamente 12 milimoles de ion de calcio por litro de composición detergente terminada, aunque es posible una variación dependiendo de factores que incluyen la multiplicidad, tipo y niveles de enimas incorporadas. De preferencia, se emplean sales de calcio o magnesio solubles en agua, incluyendo por ejemplo cloruro de calcio, hidróxido de calcio, formiato de calcio, malato de calcio, maleato de calcio, hidróxido de calcio y acetato de calcio; más generalmente se pueden usar sulfato de calcio o sales de magnesio que correspondan a las sales de calcio ejemplificadas. Niveles más incrementados de calcio y/o magnesio pueden por supuesto ser útiles, por ejemplo para promover la acción de corte de grasa de ciertos tipos de agente tensioactivo. Otro enfoque de estabilización es mediante el uso de especies de borato. Véase Severson, E.U. 4,537,706. Los estabilizadores de borato, cuando se usan, pueden estar a niveles de hasta 10% o más de la composición, aunque más típicamente son adecuados niveles de hasta aproximadamente 3% en peso de ácido bórico u otros compuestos de borato tales como bórax u ortoborato para el uso de detergentes líquidos. Los ácidos bóricos sustituidos tales como ácido fenilborónico, ácido butanborónico, ácido p-bromofenilborónico o similares, pueden usarse en lugar del ácido bórico y pueden ser posibles niveles reducidos de boro total en las composiciones detergentes mediante el uso de dichos derivados de boro sustituidos. Además, puede añadirse a las composiciones de la presente invención de 0 a aproximadamente 10%, preferiblemente alrededor de 0.01 % a aproximadamente 6% en peso, de blanqueador de cloro y depuradores de blanqueador oxigenado para evitar que las especies de blanqueador de cloro presentes en muchas fuentes de agua ataquen e inactiven las enzimas, especialmente bajo condiciones alcalinas. Aunque los niveles de cloro en el agua pueden ser pequeños, típicamente en la escala de aproximadamente 0.5 ppm a aproximadamente 1.75 ppm, el cloro disponible en el volumen total de agua que entra en contacto con la enzima durante el lavado de vajillas es normalmente grande; en consecuencia, la estabilidad de la enzima durante el uso puede ser problemática. Los aniones depuradores de cloro adecuados son las sales que contienen cationes de amonio. Estas pueden seleccionarse del grupo que consiste de materiales reductores tales como sulfito, bisulfito, tiosulfito, tiosulfato, yoduro, etc., antioxidantes tales como carbonato, ascorbiato, etc., aminas orgánicas tales como ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) o una sal de metal alcalino del mismo y monoetanolamina (MEA), y mezclas de los mismos. También pueden usarse otros aniones depuradores convencionales tales como sulfato, bisulfato, carbonato, bicarbonato, percarbonato, nitrato, cloruro, borato, perborato de sodio tetrahidratado, perborato de sodio monohidratado, percarbonato, fosfato, fosfato condensado, acetato, benzoato, citrato, formiato, lactato, malato, tartrato, salicilato, etc. y mezclas de los mismos.
Ingredientes opcionales varios Otros ingredientes opcionales convencionales que se usan normalmente en niveles aditivos por debajo de aproximadamente 5% incluyen opacadores, antioxidantes, bactericidas, colorantes, perfumes y similares. Además, los mejoradores de detergencia también pueden estar presentes en las composiciones de la presente en cantidades de 0% a aproximadamente 50%, preferiblemente alrededor de 2% a aproximadamente 30%, muy preferiblemente alrededor de 5% a aproximadamente 15%. Es típico que las composiciones detergentes líquidas o en gel de trabajo ligero para lavado de vajillas no tengan un mejorador de detergencia presente. Sin embargo, ciertas composiciones que contienen iones de calcio o magnesio pueden requerir la presencia adicional de niveles bajos preferiblemente de 0 a aproximadamente 10%, muy preferiblemente alrededor de 0.5% a aproximadamente 3% de agentes quelatadores seleccionados del grupo que consiste de bicina/bis(2- etanol)blicina), ácido citrato N-(2-hidroxiletiI)iminodiacét¡co (HIDA), N-(2,3-dihidroxi-propil)dietanolamina, 1 ,2-diamino-2-propanol, N,N '-tetrametil-1 ,3-diamino-2-propanol, N,N-bis(2-hidroxietil)glicina (alias bicina) y N-tris(hidroximetil)metilgl¡c¡na (alias tricina). Son aceptables mezclas de cualquiera de los anteriores. pH de la composición Las composiciones para lavado de vajillas de la presente invención generalmente proveerán un pH en solución acuosa al 10% de aproximadamente 4 a 11. Muy preferiblemente, las composiciones de la presente serán de naturaleza alcalina, con un pH en solución acuosa al 10% de aproximadamente 7 a 10.5. Las composiciones para lavado de vajillas de la invención serán sometidas a tensiones acidas creadas por suciedades alimenticias cuando se pongan en uso, es decir, diluidas y aplicadas a platos sucios. Si una composición con un pH de más de 7 va a ser más efectiva, debe contener preferiblemente un agente regulador de pH capaz de proveer un pH generalmente más alcalino en la composición y en soluciones diluidas, es decir, aproximadamente 0.1 % a 0.4% en peso de la solución acuosa, de la composición. El valor pKa de este agente regulador de pH debe ser de aproximadamente 0.5 a 1.0 unidades de pH debajo del valor de pH de la composición deseado (determinado como se describió arriba). De preferencia, el pKa del agente regulador de pH debe ser de aproximadamente 7 a aproximadamente 10. Bajo estas condiciones, el agente regulador de pH controla muy efectivamente el pH mientras se usa la menor cantidad del mismo. El agente regulador de pH puede ser un detergente activo en su propio derecho, o puede ser un material orgánico o inorgánico de bajo peso molecular que se use en esta composición únicamente para mantener un pH alcalino. Los agentes reguladores de pH que se prefieren para composiciones de esta invención son materiales que contienen nitrógeno. Algunos ejemplos son aminoácidos tales como lisina o aminas de alcohol inferior tales como mono-, di- y trietanolamina. Los reguladores de pH inorgánicos/fuentes de alcalinidad útiles incluyen los carbonatos de metal alcalino y fosfatos de metal alcalino, por ejemplo, carbonato de sodio y polifosfato de sodio. Si se usa, el agente regulador de pH estará presente en las composiciones de la invención a un nivel de aproximadamente 0.1 % a 15%, preferiblemente alrededor de 1 % a 10%, muy preferiblemente alrededor de 2% a 8%, en peso de la composición. Un agente regulador de pH que se prefiere especialmente son la clase de materiales conocidos como diaminas orgánicas. Las diaminas orgánicas que se prefieren son aquellas en las cuales los valores pK1 y pK2 están en la escala de aproximadamente 8.0 a aproximadamente 1 1.5, preferiblemente en la escala de aproximadamente 8.4 a aproximadamente 1 1 , muy preferiblemente alrededor de 8.6 a aproximadamente 10.75. Los materiales que se prefieren por consideraciones de rendimiento y suministro son 1 ,3-propanodiamina (pK?=10.5; pK2=8.8), 1 ,6-hexanodiamina (pK?=1 1 ; pK2=10), 1 ,3-pentanodiamina (Dytek EP) (pK?=10.5; pK2=8.9), 2-metil-1 ,5-pentanodiamina (Dytek A) (pK-?=11.2; pK2=10.0). Otros materiales que se prefieren son las diaminas primarias/secundarias que tienen separadores alquileno que varían de C -C8. En general, se prefieren las diaminas primarias sobre las diaminas secundarias y terciarias.
Definición de pK1 y pK2 Según se usa en la presente, "pKal " y "pKa2" son cantidades de un tipo comúnmente conocido por los expertos en la técnica como "pKa". pKa se utiliza en la presente en la misma manera como se conoce normalmente por los expertos en el campo de la química. Los valores de la presente pueden obtenerse a partir de la literatura, tal como "Critical Stability Constants: Volume 2, Amines" por Smith and Martel, Plenum Press, NY y Londres 1975. Información adicional sobre pKa's puede obtenerse de literatura relevante, tal como la información proporcionada por Dupont, un proveedor de diaminas. Como definición de trabajo de la presente, pKa de las diaminas se especifica en una solución completamente acuosa a 25°C y para una resistencia iónica entre 0.1 y 0.5 M. La pKa es una constante de equilibrio que puede variar con temperatura y resistencia iónica, por lo tanto, los valores reportados en la literatura algunas veces no coinciden dependiendo de ia medición de métodos y condiciones. Para eliminar la ambigüedad, las condiciones y/o referencias relevantes utilizados para pKa's son como se definen en la presente o en "Critical Stability Constants: Volumen 2, Amines". Un método típico de medición es la trituración potenciométrica del ácido con hidróxido de sodio y la determinación de pKa mediante métodos adecuados como se describen y se presentan en "The Chemist's Ready Reference Handbook" por Shugar y Dean, McGraw Hill, NY, 1990. Se ha determinado que los sustituyentes y modificaciones estructurales que disminuyen pK1 y pK2 a menos de alrededor de 8.0 son indeseables y provoca pérdidas en el rendimiento. Pueden incluir sustituciones que conducen a diaminas etoxiladas, diaminas sustituidas con hidroxietilo, diaminas con oxígeno en la posición beta (y por lo tanto gama) al nitrógeno en el grupo espaciador (por ejemplo, Jeffamine EDR 148). Además, los materiales a base de etilendiamina son inadecuados. Las diaminas útiles en la presente pueden definirse por la siguiente estructura: en donde R- se seleccionan independientemente de H, metilo, -CH3CH2 y óxidos de etileno; Cx y Cy se seleccionan independientemente de grupos metileno o grupos alquilo ramificados en donde x+y es de alrededor de 3 a aproximadamente 6; y A se presenta opcionalmente y se selecciona de porciones donadoras o de retiro de electrones seleccionadas para ajustar los pKa's de la diamina a la escala deseada. Si se presenta A, entonces x y y deben ser ambos 1 o más. Ejemplos de diaminas preferidas incluyen las siguientes: Dimetilaminopropilamina 1 ,6-Hexanodiamina: 1 ,3 propanodiamina- ?_? K N!+ 2-metil 1 ,5 pentanodiamina .
H,N 1 ,3-pentanodiamina, disponible bajo el nombre comercial Dytel EP NH 1-metil-diaminopropano- Jeffamine EDR 148- H2N . ,NI+ ?' y mezclas de las mismas. Cuando se probaron como reemplazos aproximadamente equimolares para Ca/Mg en la escala de pH casi neutro (7-8), las diaminas orgánicas proveyeron únicamente rendimiento de limpieza de grasa de paridad a Ca/Mg. Este logro no es posible mediante el uso de Ca/Mg o mediante el uso de diaminas orgánicas con pH de menos de 8 o mediante el uso de sales diácidas de diamina orgánica con un pH de menos de 8. De preferencia, las diaminas que se usan en la presente son puras o están libres de impurezas. Por "puras" se intenta decir que las diaminas son más de 97% puras, es decir, preferiblemente 98%, muy preferiblemente 99%, más preferiblemente 99.5%, libres de impurezas. Ejemplos de impurezas que pueden estar presentes en las diaminas provistas comercialmente incluyen 2-metil-1 ,3-diaminobutano y alquilhidropirimidina. Además, se cree que las diaminas deben estar libres de reactivos de oxidación para evitar la degradación de la amina y la formación de amoniaco. Además, si están presentes óxido de amina y/u otros agentes tensioactivos, el óxido de amina o agente tensioactivo debe estar libre de peróxido de hidrógeno. El nivel de peróxido de hidrógeno que se prefiere en el óxido de amina o la pasta tensioactiva de óxido de amina es de 0-40 ppm, muy preferiblemente 0-15 ppm. Las impurezas de amina en óxido de amina y betaínas, si están presentes, deben reducirse al máximo hasta los niveles referidos arriba para peróxido de hidrógeno. Las composiciones de la presente pueden contener además antioxidantes para evitar la formación de amonio después del añejamiento debido a la asimilación de oxígeno del aire seguida por la oxidación de la diamina.
Preparación de la composición Las composiciones detergentes para lavado de vajillas líquidas o en gel pueden prepararse combinando juntos los ingredientes esenciales y opcionales en cualquier orden adecuado usando agitación adecuada para formar un producto homogéneo. Los métodos que se prefieren para fabricar composiciones detergentes del tipo descrito en la presente, y para preparar varios componentes de dichas composiciones, se describen en mayor detalle en Ofosu-Asante: E.U.A. 5,474,710; expedida el 12 de diciembre de 1995. Debido en gran parte a las propiedades químicas de los agentes tensioactivos ramificados en la región media de la cadena de la presente invención, las composiciones detergentes líquidas definidas en la presente están en una fase a temperaturas de más de aproximadamente 10°C, y durante el uso pueden ser diluidas con agua que tenga una dureza de por lo menos aproximadamente 685 mg/l con muy poca o ninguna degradación de rendimiento.
Método de lavado de vajillas Platos sucios pueden ponerse en contacto con una cantidad efectiva, típicamente alrededor de 0.5 ml a aproximadamente 20 ml (por cada 25 platos que sean tratados), preferiblemente alrededor de 3 ml a aproximadamente 10 ml, de la composición detergente de la presente invención. La cantidad real de composición detergente líquida usada se basara en el juicio del usuario, y típicamente dependerá de factores como la formulación de producto particular de la composición, incluyendo la concentración de ingrediente activo en la composición, el número de platos sucios que serán limpiados, el grado de suciedad sobre los platos, y similares. La formulación de producto particular, a su vez, dependerá de un número de factores, tales como el mercado deseado (es decir, Estados Unidos, Europa, Japón, etc.) para el producto de la composición. Los siguientes son ejemplos de métodos típicos en los cuales pueden usarse las composiciones detergentes de la presente invención para limpiar platos. Estos ejemplos tienen propósitos ilustrativos y no están diseñados para ser limitativos. En una aplicación estadounidense típica, alrededor de 3 ml a aproximadamente 15 ml, preferiblemente alrededor de 5 ml a aproximadamente 10 ml de una composición detergente líquida se combinan con aproximadamente 1 ,000 ml a aproximadamente 10,000 ml, muy típicamente alrededor de 3,000 ml a aproximadamente 5,000 ml de agua en un fregadero que tenga una capacidad volumétrica en la escala de aproximadamente 5,000 ml a aproximadamente 20,000 ml, muy típicamente alrededor de 10,000 ml a aproximadamente 15,000 ml. La composición detergente tiene una concentración de mezcla de agente tensioactivo de aproximadamente 21 % a aproximadamente 44% en peso, preferiblemente alrededor de 25% a aproximadamente 40% en peso. Los platos sucios se sumergen en el fregadero que contiene la composición detergente y agua, en donde se limpian poniendo en contacto la superficie sucia del plato con un trapo, esponja o artículo similar. El trapo, esponja o artículo similar puede sumergirse en la mezcla de composición detergente y agua antes de ponerse en contacto con la superficie del plato, y se pone en contacto típicamente con la superficie de plato durante un periodo de tiempo que varía de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 segundos, aunque el tiempo real variará con cada aplicación y usuario. El contacto del trapo, esponja o artículo similar con la superficie del plato va acompañado preferiblemente de un tallado concurrente de la superficie del plato. En una aplicación típica para el mercado europeo, alrededor de 3 ml a aproximadamente 15 ml, preferiblemente alrededor de 3 ml a aproximadamente 10 ml de una composición detergente líquida se combinan con aproximadamente 1 ,000 ml a aproximadamente 10,000 ml, muy típicamente alrededor de 3,000 ml a aproximadamente 5,000 ml de agua en un fregadero que tenga una capacidad, volumétrica en la escala de aproximadamente 5,000 ml a aproximadamente 20,000 mi, muy típicamente alrededor de 10,000 ml a aproximadamente 15,000 ml. La composición detergente tiene una concentración de mezcla de agente tensioactivo de aproximadamente 20% a aproximadamente 50% en peso, preferiblemente alrededor de 30% a aproximadamente 40% en peso. Los platos sucios se sumergen en el fregadero que contiene la composición detergente y agua, en donde se limpian poniendo en contacto la superficie sucia del plato con un trapo, esponja o artículo similar. El trapo, esponja o artículo similar puede sumergirse en la mezcla de composición detergente y agua antes de ponerse en contacto con la superficie del plato, y se pone en contacto típicamente con la superficie de plato durante un periodo de tiempo que varía de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 segundos, aunque el tiempo real variará con cada aplicación y usuario. El contacto entre el trapo, esponja o artículo similar y la superficie del plato va acompañado preferiblemente de un tallado concurrente de la superficie del plato. En una aplicación típica para el mercado latinoamericano, alrededor de 1 ml a aproximadamente 50 ml, preferiblemente alrededor de 2 ml a aproximadamente 10 ml de una composición detergente se combinan con aproximadamente 50 ml a aproximadamente 2,000 ml, muy típicamente alrededor de 100 ml a aproximadamente 1 ,000 ml de agua en un fregadero que tenga una capacidad volumétrica en la escala de aproximadamente 500 mi a aproximadamente 5,000 ml, muy típicamente alrededor de 500 ml a aproximadamente 2,000 mi. La composición detergente tiene una concentración de mezcla de agente tensioactivo de aproximadamente 5% a aproximadamente 40% en peso, preferiblemente alrededor de 10% a aproximadamente 30% en peso. Los platos sucios se limpian poniendo en contacto la superficie sucia del plato con un trapo, esponja o artículo similar.
El trapo, esponja o artículo similar puede sumergirse en la mezcla de composición detergente y agua antes de hacer contacto con la superficie del plato, y se pone en contacto típicamente con la superficie de plato durante un periodo de tiempo que varía de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 segundos, aunque el tiempo real variará con cada aplicación y usuario. El contacto entre el trapo, esponja o artículo similar y la superficie del plato va acompañado preferiblemente de un tallado concurrente de la superficie del plato. Otro método de lavado de vajillas usado a nivel mundial incluye la aplicación directa de las composiciones detergentes de la presente, ya sea concentradas o diluidas en una botella despachadora, sobre los platos sucios que serán limpiados. Esto puede usarse usando un dispositivo para absorber detergente líquido para lavado de vajillas, tal como una esponja o fibra para trastes; la cual se coloque directamente en una cantidad separada de composición para lavado de vajillas diluida o un poco diluida durante un periodo de tiempo que varía típicamente de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 segundos. El dispositivo absorbente, y en consecuencia la composición para lavado de vajillas diluida o un poco diluida, puede entonces ponerse en contacto individualmente con la superficie de cada uno de los platos sucios para remover suciedades de alimentos. El dispositivo absorbente se pone en contacto típicamente con la superficie de cada plato durante un periodo de tiempo que varía de alrededor de 1 a aproximadamente segundos, aunque el tiempo real de aplicación dependerá de factores tales como el grado de ensuciamiento del plato. El contacto del dispositivo absorbente con la superficie del plato va acompañado preferiblemente por restregado concurrente. Antes del contacto y el restregado, este método puede incluir sumergir los platos sucios en un baño de agua sin algún detergente para lavado de vajillas. Después del restregado, el plato puede ser enjuagado bajo el chorro de agua.
Los siguientes ejemplos son ilustrativos de la presente invención y facilitan su entendimiento, mas no intentan limitar o definir de otra manera su alcance. Todas las partes, porcentajes y relaciones usados en la presente se expresan como porcentaje en peso a menos que se especifique lo contrario.
EJEMPLO I Preparación de 7-metiltrideciletoxilado de sodio (E2) y sulfato Síntesis de bromuro de (6-hidroxihexil)trifenilfosfonio A un matraz de fondo redondo de 3 cuellos de 5L equipado con entrada para nitrógeno, condensador, termómetro, agitación magnética y salida para nitrógeno se le agregan 6-bromo-1-hexanol (500 g, 2.76 moles), trifenilfosfina (768 g, 2.9 moles) y acetonitrilo (1800 ml) bajo nitrógeno. La mezcla de reacción se calienta a reflujo durante 72 horas. La mezcla de reacción se enfría hasta temperatura ambiente y se transfiere a un vaso de precipitados de 5L. El producto se recristaliza con éter etílico anhidro (1.5L) a 10°C. La filtración al vacío seguida por lavado con éter etílico y secado en un horno de vacío a 50°C durante 2 horas da 1 140 g del producto deseado como cristales de color blanco.
Síntesis de 7-metiltridecen-1 -ol A un matraz de fondo redondo de 3 cuellos de 5L seco y equipado con agitación magnética, entrada para nitrógeno, embudo de adición, termómetro y salida para nitrógeno se le añaden 70.2 g de hidruro de sodio al 60% (1.76 moles) en aceite mineral. El aceite mineral se elimina lavando con hexanos. Se añade sulfóxido de dimetilo anhidro (500 ml) al matraz y la mezcla se calienta a 70°C hasta que se detiene el desprendimiento de hidrógeno. La mezcla de reacción se enfría hasta temperatura ambiente y después se agrega 1 L de tetrahidrofurano acuoso. Se suspende bromuro de (6-h¡droxihexil)trifenilfosfon¡o (443.4 g, 1 mol) con sulfóxido de dimetilo anhidro tibio (50°C, 500 ml) y se agrega lentamente a la mezcla de reacción a través del embudo de adición, manteniéndolo al mismo tiempo a 25-30°C. La mezcla se agita durante 30 minutos a temperatura ambiente, momento en el cual se añade lentamente 2-octanona (140.8 g, 1.1 moles) a través de un embudo de adición. La reacción es ligeramente exotérmica y se requiere de enfriamiento para mantenerla a 25-30°C. La mezcla se agita durante 18 horas y después se vierte en un vaso de precipitados de 5L que contiene 1 L de agua purificada con agitación. La fase oleosa (superior) se deja separar en un embudo de separación y la fase acuosa se elimina. La fase acuosa se lava con hexanos (500 ml) y la fase orgánica se separa y se combina con la fase oleosa proveniente del lavado con agua. La mezcla orgánica se extrae después con agua 3 veces (500 ml cada una) seguida por destilación al vacío para colectar el producto oleoso y claro (1 10 g) a 140°C y I mm de Hg.
Hidroqenación de 7-metiltridecen-1-ol En la cubierta de un autoclave de mecimiento de 3L se añaden 7-metiltridecen-1-ol (108 g, 0.508 moles), metanol (300 ml) y platino sobre carbono (10% en peso, 35 g). La mezcla es hidrogenada a 180°C bajo 84.36 kg/cm2 de hidrógeno durante 13 horas, enfriada y filtrada al vacío a través de Celite 545 con lavado de la Celite 545, adecuadamente con cloruro de metileno. Si se requiere, la filtración puede repetirse para eliminar las trazas de catalizador de Pt, y se puede usar sulfato de magnesio para secar el producto. La solución de producto es concentrada en un evaporador giratorio para obtener un aceite claro (104 g).
Alcoxilación de 7-metiltridecanol A un matraz de fondo redondo de 3 cuellos de 1 L seco y equipado con entrada para nitrógeno, agitación magnética y un tubo en Y equipado con un termómetro y salida para gas se le añade el alcohol proveniente del paso precedente. Para los propósitos de eliminar las cantidades traza de humedad, el alcohol es rociado con nitrógeno durante aproximadamente 30 minutos a 80-100°C. Continuando con la barrida con nitrógeno, se añade sodio metálico como catalizador y se deja derretir con agitación a 120-140°C. Con agitación vigorosa se añade gas de óxido de etileno en 140 minutos manteniendo al mismo tiempo la temperatura de reacción a 120-140°C. Después de haber agregado el peso correcto (igual a dos equivalentes de óxido de etileno), el nitrógeno es rociado a través del aparato durante 20-30 minutos mientras la muestra se deja enfriar. Después, el producto 7-metittrideciletoxilato (promedio de 2 etoxilatos por molécula) se colecta.
Sulfatación de 7-metiltridecil etoxilato (E2) A un matraz de fondo redondo de 3 cuellos de 1 L seco y equipado con entrada para nitrógeno, embudo de adición, termómetro, agitación magnética y salida para nitrógeno se le añaden cloroformo y 7-metiltridecil etoxilato (E2) proveniente del paso anterior. Se añade lentamente ácido clorosulfónico a la mezcla agitada mientras se mantiene una temperatura de 25-30°C con un baño de hielo. Una vez que se ha detenido el desprendimiento de HCl se añade lentamente metóxido de sodio (25% en metanol) mientras se mantiene la temperatura a 25-30°C hasta que una alícuota a una concentración del 5% en agua mantenga un pH de 10.5. A la mezcla se le añade etanol caliente (55°C) y se filtra al vacío inmediatamente. El material filtrado es concentrado hasta una suspensión en un evaporador giratorio, enfriado y después vertido en éter etílico. La mezcla es enfriada a 5°C y se filtra al vacío para proveer el producto sal sódica de sulfato de 7- metiltridecil etoxilato deseada (promedio de 2 etoxilatos por molécula).
EJEMPLO II Preparación de alcohol sulfato de sodio, alcohol etoxilato y alcoholetoxisulfato (E1) de sodio de C12.13 y C14,15 ramificados en la región media de la cadena a partir de muestras experimentales de alcohol ("Sasol") clatrado, Sasol Chemical Industries Prop. Ltd.
Las muestras experimentales de prueba de alcohol ramificado en la región media de la cadena se obtuvieron mediante clatración con urea de muestras de alcohol de grado detergente de C12.13 y C14.15 provenientes de Sasol. Se prepararon alcohol sulfatos, alcohol etoxilatos y alcoxiletoxisulfatos a partir de los alcoholes experimentales. La clatración con urea se utiliza para separar los alcoholes ramificados en la región media de la cadena a partir de los niveles elevados (35-45% en peso) de los alcoholes lineales convencionales presentes en las muestras de alcohol Sasol. Se utilizó en la separación una relación molar de urea a alcohol de 10:1 a 20.1. La clatración con urea se describe en Advanced Organic Chemistry por J. March, 4a. edición, Wiley and Sons, 1992, págs. 87-88 y por Takemoto, Sonoda, en el tratado de Atwood; Davies; MacNicol titulado Inclusión Compounds, volumen 2, págs. 47-67. Las muestras de alcohol originales se prepararon mediante hidroformilación de las alfa-olefinas producidas mediante el proceso Fischer Tropsch como el descrito en la patente WO 97/01521 y de conformidad con el boletín técnico del producto Sasol R&D fechado el 1e de octubre de 1996 titulado SASOL DETERGENT ALCOHOLS. El procedimiento de clatración reduce el contenido de compuestos lineales de 35-45%, dependiendo de la muestra, hasta aproximadamente 5% en peso, dejando alcoholes de C12,13 y C14.15 los cuales constituyen aproximadamente el 95% de los alcoholes ramificados. De los alcoholes ramificados, aproximadamente el 70% son alcoholes ramificados en la región media de la cadena de conformidad con la presente invención y el otro 30% son alcoholes ramificados en la posición 2, contándose desde el átomo de oxígeno en el alcohol. Las formas sódicas de los alquilsülfatos y los alquiletoxi(1 )sulfatos se sintetizan a partir de ambos alcoholes experimentales ramificados en la región media de la cadena, los C12.13 y los C14.15. Además, los alcohol-etoxilatos se preparan en el intervalo de 5 a 9 moles de etoxilación.
Clatración con urea de alcohol Sasol de C12.13 A un matraz seco, de fondo redondo con 3 cuellos de 12 L equipado con un agitador mecánico se agrega alcohol Sasol de C12,13 (399.8g, 2.05 moles) y urea (2398.8g, 39.98 moles) y metanol (7L). Se deja que los reactivos se agiten a temperatura ambiente durante aproximadamente 20 horas. Durante este tiempo, la urea forma un complejo con los componentes lineales pero no con los componentes ramificados del alcohol Sasol. Después de aproximadamente 20 horas la suspensión se filtra a través de un embudo fritado de tamaño mediano. La evaporación al vacío seguida por un lavado con hexano de la urea y evaporación al vacío del hexano da 189 g de un líquido casi incoloro. El análisis mediante GC demuestra que el alcohol recuperado es 5.4% lineal y 94.6 ramificado. De los alcoholes ramificados, el 67.4% están ramificados en la región media de la cadena y el 32.6% están ramificados en la posición 2 contando desde el átomo de oxígeno en el alcohol.
Sulfatación del alcohol Sasol de C12,13 clatrado A un matraz seco, de fondo redondo con 3 cuellos de 500 ml equipado con una entrada para gas, embudo de adición, agitador mecánico y un tubo en forma de Y equipado con un termómetro y una salida para gas, se agrega alcohol Sasol de C12,13 clatrado (76.8g, 0.4 moles) y éter dietílico (75 mi). Se agrega lentamente ácido clorosulfónico (48.9 g, 0.42 moles) a la mezcla de reacción mientras que al mismo tiempo se mantiene una temperatura de reacción de 5-15°C con un baño de hielo-agua. Después de haber agregado el ácido clorosulfónico se agrega un barrido lento con nitrógeno y se inicia el vacío (254-381 mm de Hg) para eliminar el HCl. Además la reacción se calienta a 30-40°C con la adición de un baño de agua tibia. Después de aproximadamente 45 minutos el vacío se incrementa a 635-750 mm de Hg y se mantiene durante otros 45 minutos adicionales. La mezcla de reacción acida se vierte lentamente en un vaso de precipitados agitado vigorosamente que contiene metóxido de sodio al 25% (97.2 g, 0.45 moles) y metanol (300ml) que está enfriándose en un baño de agua helada. Después que se confirma un pH > 12 se deja que la solución se agite durante aproximadamente 30 minutos y después se vierte en una charola de acero inoxidable. Se deja que la mayoría del solvente se evapore durante la noche en la campana de extracción. A la mañana siguiente la muestra se transfiere a un plato de vidrio y se coloca en un homo de sacado al vacío. Se deja que la muestra se seque todo el día y toda la noche a 40-60°C con vacío de 635-750 mm de Hg. Después de embotellar 120 g de sólido pegajoso de color amarillo, el análisis de S03 del catalizador demuestra que la muestra es aproximadamente 94% activa. El pH de la muestra es de aproximadamente 1 1.9.
Etoxilación de alcohol Sasol de C12.13 clatrado hasta E1 A un matraz seco, de fondo redondo, de 3 cuellos, de 500ml equipado con una entrada para gas, agitador magnético y un tubo en Y equipado con un termómetro y una salida para gas se le agrega alcohol Sasol de C12.13 clatrado (134.4 g, 0.7 moles). Para los propósitos de eliminar las cantidades traza de humedad, el alcohol es rociado con nitrógeno durante aproximadamente 30 minutos a 60-80°C. Continuando con un barrido con nitrógeno, se añade sodio metálico (0.8 g, 0.04 moles) como catalizador y se deja derretir con agitación a 120-140°C. Con agitación vigorosa se añade gas de óxido de etileno (30.8 g, 0.7 moles) en 60 minutos manteniendo al mismo tiempo la temperatura de reacción a 120-140°C. Después de haber agregado el peso correcto de óxido de etileno, el nitrógeno es barrido a través del aparato durante 20-30 minutos mientras la muestra se deja enfriar. El producto líquido de color dorado (164.0 g, 0.69 moles) se embotella bajo nitrógeno.
Sulfatación de alcohol- etoxilato (E1 ) Sasol de C12.13 A un matraz seco de 2 L, de fondo redondo con 3 cuellos, equipado con una entrada para gas, embudo de adición, agitador mecánico y un tubo en forma de Y equipado con un termómetro y una salida para gas, se agrega etoxilato (E1 ) Sasol de C12.13 clatrado (160.5g, 0.68 moles) y éter dietílico (150 ml). Se agrega lentamente ácido clorosulfónico (87.2 g, 0.71 moles) a la mezcla agitada mientras que al mismo tiempo se mantiene una temperatura de reacción de 5-15°C con un baño de hielo-agua. Después de haber agregado el ácido clorosulfónico se agrega un barrido lento de nitrógeno y se inicia el vacío (254-381 mm de Hg) para eliminar el HCl. Además la reacción se calienta a 30-40°C con la adición de un baño de agua tibia. Después de aproximadamente 45 minutos el vacío se incrementa a 635-750 mm de Hg y se mantiene durante otros 45 minutos adicionales. La mezcla de reacción acida se vierte lentamente en un vaso de precipitados agitado vigorosamente que contiene metóxido de sodio al 25% (164.2 g, 0.76 moles) y metanol (500ml) que está enfriándose en un baño de agua helada. Después que se confirma un pH > 12 se deja que la solución se agite durante aproximadamente 30 minutos y después se vierte en una charola de acero inoxidable. Se deja que la mayoría del solvente se evapore durante la noche en la campana de extracción. A la mañana siguiente la muestra se transfiere a un plato de vidrio y se coloca en un horno de secado al vacío. Se deja que la muestra se seque todo el día y toda la noche a 40-60°C con vacío de 635-750 mm de Hg. Después de embotellar 239 g de sólido pegajoso de color amarillo, el análisis de SO3 del catalizador demuestra que la muestra es aproximadamente 87% activa. El pH de la muestra es de aproximadamente 12.6.
Clatración con urea de alcohol Sasol de C14.15 A un matraz seco, de fondo redondo con 3 cuellos de 12 L equipado con un agitador mecánico se agrega alcohol Sasol de C14,15 (424.0 g, 1.90 moles) y urea (2220.0 g, 37.0 moles) y metanol (3.5 L). Se deja que los reactivos se agiten a temperatura ambiente durante aproximadamente 48 horas. Durante este tiempo, la urea forma un complejo con los componentes lineales pero no con los componentes ramificados del alcohol Sasol. Después de aproximadamente 48 horas la suspensión se filtra a través de un embudo fritado de tamaño mediano. La evaporación al vacío del metanol seguida por un lavado con hexano de la urea y evaporación al vacío del hexano da 220 g de un líquido casi incoloro. El análisis mediante GC demuestra que el alcohol recuperado es 2.9% lineal y 97.1 ramificado. De los alcoholes ramificados, el 70.4% están ramificados en la región media de la cadena y el 29.6% están ramificados en la posición 2 contando desde el átomo de oxígeno en el alcohol.
Sulfatación del alcohol Sasol de C14.15 clatrado A un matraz seco, de fondo redondo, de 250 ml, con 3 cuellos equipado con una entrada para gas, embudo de adición, agitador mecánico y un tubo en forma de Y equipado con un termómetro y una salida para gas, se agrega alcohol Sasol de C14.15 clatrado (43.6 g, 0.2 moles) y éter dietílico (50 ml). Se agrega lentamente ácido clorosulfónico (24.5 g, 0.21 moles) a la mezcla agitada mientras que al mismo tiempo se mantiene una temperatura de reacción de 5-15°C con un baño de hielo-agua. Después de haber agregado el ácido clorosulfónico se agrega un barrido lento de nitrógeno y se inicia el vacío (254-381 mm de Hg) para eliminar el HCl. Además la reacción se calienta a 30-40°C con la adición de un baño de agua tibia. Después de aproximadamente 45 minutos el vacío se incrementa a 635-750 mm de Hg y se mantiene durante otros 45 minutos adicionales. La mezcla de reacción acida se vierte lentamente en un vaso de precipitados agitado vigorosamente que contiene metóxido de sodio al 25% (49.7 g, 0.23 moles) y metanol (200ml) que está enfriándose en un baño de agua helada. Después que se confirma un pH > 12 se deja que la solución se agite durante aproximadamente 30 minutos y después se vierte en una charola de acero inoxidable. Se deja que la mayoría del solvente se evapore durante la noche en la campana de extracción. A la mañana siguiente la muestra se transfiere a un plato de vidrio y se coloca en un horno de secado al vacío. Se deja que la muestra se seque todo el día y toda la noche a 40-60°C con vacío de 635-750 mm de Hg. Después de embotellar 70 g de sólido pegajoso de color dorado, el análisis de S03 del catalizador demuestra que la muestra es aproximadamente 79% activa. El pH de la muestra es de aproximadamente 13.1.
Etoxilación de alcohol Sasol de C14.15 clatrado hasta E1 A un matraz seco, de fondo redondo, de 3 cuellos, de 500 ml equipado con una entrada para gas, agitador magnético y un tubo en Y equipado con un termómetro y una salida para gas se le agrega alcohol Sasol de C14.15 clatrado (76.3 g, 0.35 moles). Para los propósitos de eliminar las cantidades traza de humedad, el alcohol es rociado con nitrógeno durante aproximadamente 30 minutos a 60-80°C. Continuando con un barrido de nitrógeno, se añade sodio metálico (0.4 g, 0.02 moles) como catalizador y se deja derretir con agitación a 120-140°C. Con agitación vigorosa se añade gas de óxido de etileno (15.4 g, 0.35 moles) en 35 minutos manteniendo al mismo tiempo la temperatura de reacción a 120-140°C. Después de haber agregado el peso correcto de óxido de etileno, el nitrógeno es barrido a través del aparato durante 20-30 minutos mientras la muestra se deja enfriar. El producto líquido de color dorado (90 g, 0.34 moles) se embotella bajo nitrógeno.
Sulfatación de alcohol-etoxilato (E1 ) Sasol de C14.15 A un matraz seco de 500 ml, de fondo redondo con 3 cuellos, equipado con una entrada para gas, embudo de adición, agitador mecánico y un tubo en forma de Y equipado con un termómetro y una salida para gas, se agrega etoxilato (E1 ) Sasol de C14.15 clatrado (86.5g, 0.33 moles) y éter dietílico (100 ml). Se agrega lentamente ácido clorosulfónico (40.8 g, 0.35 moles) a la mezcla agitada mientras que al mismo tiempo se mantiene una temperatura de reacción de 5-15°C con un baño de hielo-agua. Después de haber agregado el ácido clorosulfónico se agrega un barrido lento de nitrógeno y se inicia el vacío (254-381 mm de Hg) para eliminar el HCl. Además la reacción se calienta a 30-40°C con la adición de un baño de agua tibia. Después de aproximadamente 45 minutos el vacío se incrementa a 635-750 mm de Hg y se mantiene durante otros 45 minutos adicionales. La mezcla de reacción acida se vierte lentamente en un vaso de precipitados agitado vigorosamente que contiene metóxido de sodio al 25% (82.1 g, 0.38 moles) y metanol (300ml) que está enfriándose en un baño de agua helada. Después que se confirma un pH > 12 se deja que la solución se agite durante aproximadamente 30 minutos y después se vierte en una charola de acero inoxidable. Se deja que la mayoría del solvente se evapore durante la noche en la campana de extracción. A la mañana siguiente la muestra se transfiere a un plato de vidrio y se coloca en un horno de secado al vacío. Se deja que la muestra se seque todo el día y toda la noche a 40-60°C con vacío de 635-750 mm de Hg. Después de embotellar 125 g de sólido pegajoso de color dorado, el análisis de S03 del catalizador demuestra que la muestra es aproximadamente 85% activa. El pH de la muestra es de aproximadamente 1 1 .9.
EJEMPLO Preparación de 7-metilundecilsulfato de sodio Síntesis de 7-metilundecen-1-ol A un matraz de fondo redondo de 3 cuellos de 5L, seco y equipado con agitación mecánica, entrada para nitrógeno, embudo de adición, termómetro y salida para nitrógeno se le añaden 70.2 g de hidruro de sodio al 60% (1.76 moles) en aceite mineral. El aceite mineral es removido lavando con hexanos. Se añade sulfóxido de dimetilo anhidro (500 ml) al matraz y la mezcla se calienta a 70°C hasta que se detiene el desprendimiento de hidrógeno. La mezcla de reacción se enfría hasta temperatura ambiente seguida por la adición de 1 L de tetrahidrofurano acuoso. Se suspende bromuro de (6-hidroxihexíl)tr¡fenilfosfonio (443.4 g, 1 mol, preparado como se describió previamente) con sulfóxido de dimetilo anhidro tibio (50°C, 500 mi) y se agrega lentamente a la mezcla de reacción a través del embudo de adición, manteniéndolo al mismo tiempo a 25-30°C. La mezcla se agita durante 30 minutos a temperatura ambiente, momento en el cual se añade lentamente 2-hexanona (1 10 g, 1.1 moles) a través de un embudo de adición. La reacción es ligeramente exotérmica y se requiere de enfriamiento para mantenerla a 25-30°C. La mezcla se agita durante 18 horas y después se vierte en un vaso de precipitados de 5L que contiene 1 L de agua purificada con agitación. La fase oleosa (superior) se deja separar en un embudo de separación y la fase acuosa se retira. La fase acuosa se lava con hexanos (500 ml) y la fase orgánica se separa y se combina con la fase oleosa proveniente del lavado con agua. La mezcla orgánica se extrae después con agua 3 veces (500 ml cada una) seguida por destilación al vacío para colectar el producto oleoso y claro a 140°C y 1 mm de Hg.
Hidroqenación de 7-metilundecen-1-ol En la cubierta de un autoclave de mecimiento de 3L se añaden 7-metilundecen-1-ol (93.5 g, 0.508 moles), metanol (300 ml) y platino sobre carbono (10% en peso, 35 g). La mezcla es hidrogenada a 180°C bajo 84.36 kg/c?t?2 de hidrógeno durante 13 horas, enfriada y filtrada al vacío a través de Celite 545 lavando la Celite 545, adecuadamente con cloruro de metileno. Si se requiere, la filtración puede repetirse para eliminar las trazas de catalizador de Pt, y se puede usar sulfato de magnesio para secar el producto. La solución de producto es concentrada en un evaporador giratorio para obtener un aceite claro.
Sulfatación de 7-metilundecanol A un matraz de fondo redondo de 3 cuellos de 1 L seco y equipado con entrada para nitrógeno, embudo de adición, termómetro, agitación mecánica y salida para nitrógeno se le añaden cloroformo (300 ml) y 7-metilundecanol (93 g, 0.5 moles). Se añade lentamente ácido clorosulfónico (60 g, 0.509 moles) a la mezcla agitada mientras se mantiene una temperatura de 25-30°C con un baño de hielo. Una vez que se ha detenido el desprendimiento de HCl (1 hora) se añade lentamente metóxido de sodio (25% en metanol) mientras se mantiene la temperatura a 25-30°C hasta que una alícuota a una concentración del 5% en agua mantenga un pH de 10.5. A la mezcla se le añade etanol caliente (55°C, 2 L). La mezcla se filtra al vacío inmediatamente. El material filtrado es concentrado hasta una suspensión en un evaporador giratorio, enfriado y después vertido en 2 L de éter etílico. La mezcla es enfriada a 5°C, punto en el cual se presenta la cristalización y se filtra al vacío. Los cristales se secan en un horno al vacío a 50°C durante 3 horas para obtener un sólido de color blanco.
EJEMPLO IV Preparación de 7-metildodecilsulfato de sodio Síntesis de 7-metildodecen-1-ol A un matraz de fondo redondo de 3 cuellos de 5L, seco y equipado con agitación mecánica, entrada para nitrógeno, embudo de adición, termómetro y salida para nitrógeno se le añaden 70.2 g de hidruro de sodio al 60% (1.76 moles) en aceite mineral. El aceite mineral es removido lavando con hexanos. Se añade sulfóxido de dimetilo anhidro (500 ml) al matraz y la mezcla se calienta a 70°C hasta que se detiene el desprendimiento de hidrógeno. La mezcla de reacción se enfría hasta temperatura ambiente seguida por la adición de 1 L de tetrahidrofurano acuoso. Se suspende bromuro de (6-hidroxihexil)trifenilfosfon¡o (443.4 g, 1 mol, preparado como se describió previamente) con sulfóxido de dimetilo anhidro tibio (50°C, 500 ml) y se agrega lentamente a la mezcla de reacción a través del embudo de adición, manteniéndola al mismo tiempo a 25-30°C. La mezcla se agita durante 30 minutos a temperatura ambiente, momento en el cual se añade lentamente 2-heptanona (125.4 g, 1.1 moles) a través de un embudo de adición. La reacción es ligeramente exotérmica y se requiere de enfriamiento para mantenerla a 25-30°C. La mezcla se agita durante 18 horas y después se vierte en un vaso de precipitados de 5L que contiene 1 L de agua purificada con agitación. La fase oleosa (superior) se deja separar en un embudo de separación y la fase acuosa se retira. La fase acuosa se lava con hexanos (500 ml) y la fase orgánica se separa y se combina con la fase oleosa proveniente del lavado con agua. La mezcla orgánica se extrae después con agua 3 veces (500 ml cada una) seguida por destilación al vacío para colectar el producto oleoso y claro a 140°C y 1 mm de Hg.
Hidrogenación de 7-metildodecen-1-ol En la cubierta de un autoclave de mecimiento de 3L se añaden 7-metildodecen-1-ol (100.6 g, 0.508 moles), metanol (300 ml) y platino sobre carbono (10% en peso, 35 g). La mezcla es hidrogenada a 180°C bajo 84.36 kg/cm2 de hidrógeno durante 13 horas, enfriada y filtrada al vacío a través de Celite 545 lavando la Celite 545, adecuadamente con cloruro de metileno. Si se requiere, la filtración puede repetirse para eliminar las trazas de catalizador de Pt, y se puede usar sulfato de magnesio para secar el producto. La solución de producto es concentrada en un evaporador giratorio para obtener un aceite claro.
Sulfatación de 7-metildodecanol A un matraz de fondo redondo de 3 cuellos de 1 L seco y equipado con entrada para nitrógeno, embudo de adición, termómetro, agitación mecánica y salida para nitrógeno se le añaden cloroformo (300 ml) y 7-metiIdodecanol (100 g, 0.5 moles). Se añade lentamente ácido clorosulfónico (60 g, 0.509 moles) a la mezcla agitada mientras se mantiene una temperatura de 25-30°C con un baño de hielo. Una vez que se ha detenido el desprendimiento de HCl (1 hora) se añade lentamente metóxido de sodio (25% en metanol) mientras se mantiene la temperatura a 25-30°C hasta que una alícuota a una concentración del 5% en agua mantenga un pH de 10.5. A la mezcla se le añade etanol caliente (55°C, 2 L). La mezcla se filtra al vacío inmediatamente. El material filtrado es concentrado hasta una suspensión en un evaporador giratorio, enfriado y después vertido en 2 L de éter etílico. La mezcla es enfriada a 5°C, punto en el cual se presenta la cristalización y se filtra al vacío. Los cristales se secan en un horno al vacío a 50°C durante 3 horas para obtener un sólido de color blanco (119 g, 92% de activo mediante titulación de S03 del catalizador).
EJEMPLO V Síntesis de 7-metiltridecilsulfato de sodio Sulfatación de 7-metiltridecanol A un matraz de fondo redondo de 3 cuellos de 1 L seco y equipado con entrada para nitrógeno, embudo de adición, termómetro, agitación mecánica y salida para nitrógeno se le añaden cloroformo (300 ml) y 7-metiltridecanoI (107 g, 0.5 moles), preparados como un intermediario en el ejemplo I. Se añade lentamente ácido clorosulfónico (61.3 g, 0.52 moles) a la mezcla agitada mientras se mantiene una temperatura de 25-30°C con un baño de hielo. Una vez que se ha detenido el desprendimiento de HCl (1 hr.) se añade lentamente metóxido de sodio (25% en metanol) mientras se mantiene la temperatura a 25-30°C hasta que una alícuota a una concentración del 5% en agua mantenga un pH de 10.5. A la mezcla se le añade metanol (1 L) y 300 ml de 1 -butanol. Se filtra al vacío el precipitado de sal inorgánica y se retira el metanol del material filtrado en un evaporador giratorio. Se enfría a temperatura ambiente, se agrega 1 L de éter etílico y se deja reposar durante 1 hora. El material precipitado se colecta mediante filtración al vacío. El producto se seca en un horno al vacío a 50°C durante 3 horas para obtener un sólido de color blanco (76 g, 92% activo mediante titulación de S03 del catalizador).
EJEMPLO VI Síntesis de 7-metildodecilsulfato sódico etoxilado (E5) Alcoxilación de 7-metildodecanol A un matraz de fondo redondo de 3 cuellos de 1 L seco y equipado con entrada para nitrógeno, agitación mecánica y un tubo en Y equipado con un termómetro y salida para gas se le añade 7-metildodecanol, sintetizado como se describe en el ejemplo IV. Para los propósitos de eliminar las cantidades traza de humedad, el alcohol es rociado con nitrógeno durante aproximadamente 30 minutos a 80-100°C. Continuando con un barrido de nitrógeno, se añade sodio metálico como catalizador y se deja derretir con agitación a 120-140°C. Con agitación vigorosa se añade gas de óxido de etileno en 140 minutos manteniendo al mismo tiempo la temperatura de reacción a 120-140°C. Después de haber agregado el peso correcto (igual a cinco equivalentes de óxido de etileno), el nitrógeno es rociado a través del aparato durante 20-30 minutos mientras la muestra se deja enfriar. Después, el producto 7-metildodeciIetoxilato (promedio de 5 etoxilatos por molécula) se colecta.
EJEMPLO Vil Preparación de alcohol sulfato de sodio, alcohol etoxilato y alcoholetoxisulfato (E1) de sodio de C13 ramificados en la región media de la cadena a partir de muestras experimentales de los laboratorios de Investigación Shell Las muestras experimentales de prueba de alcohol C13 ramificado en la región media de la cadena de los laboratorios de Investigación Shell se utilizaron para preparar alcohol sulfatos, alcohol etoxilatos y alcoxiletoxisulfatos. Estos alcoholes experimentales se etoxilan y/o sulfatan de conformidad con los siguientes procedimientos. En este caso, los alcoholes experimentales se preparan a partir de alfa-olefinas de C12. La estructura base de las alfa-olefinas se reordenan para producir olefinas de cadena ramificada. Los reordenamientos de la estructura base producen un número limitado de ramificaciones, de preferencia en la región media de la cadena. El reordenamiento produce ramificaciones de C1-C3, muy preferiblemente etilo, más preferiblemente metilo. La mezcla de olefinas de cadena ramificada se somete a hidroformilacíón catalítica para producir la mezcla deseada de alcohol ramificado.
Sulfatación del alcohol experimental de C13 de Shell A un matraz seco, de fondo redondo con 3 cuellos de 100 ml equipado con una entrada para gas, embudo de adición, agitador mecánico y un tubo en forma de Y equipado con un termómetro y una salida para gas, se agrega el alcohol experimental de C13 de Shell (14.0 g, 0.07 moles) y éter dietílico (20 ml). Se agrega lentamente ácido clorosulfónico (8.6 g, 0.07 moles) a la mezcla agitada mientras que al mismo tiempo se mantiene una temperatura de reacción de 5-15°C con un baño de hielo-agua. Después de haber agregado el ácido clorosulfónico se agrega un barrido lento de nitrógeno y se inicia el vacío (254-381 mm de Hg) para eliminar el HCl. Además la reacción se calienta a 30-40°C con la adición de un baño de agua tibia. Después de aproximadamente 45 minutos el vacío se incrementa a 635-750 mm de Hg y se mantiene durante otros 45 minutos adicionales. La mezcla de reacción acida se vierte lentamente en un vaso de precipitados agitado vigorosamente que contiene metóxido de sodio al 25% (16.8 g, 0.8 moles) y metanol (50ml) que está enfriándose en un baño de agua helada. Después que se confirma un pH > 12 se deja que la solución se agite durante aproximadamente 30 minutos y después se vierte en una charola de acero inoxidable. Se deja que la mayoría del solvente se evapore durante la noche en la campana de extracción. A la mañana siguiente la muestra se transfiere a un plato de vidrio y se coloca en un horno de secado al vacío. Se deja que la muestra se seque todo el día y toda la noche a 40-60°C con vacío de 635-750 mm de Hg. Después de embotellar 21 g de sólido pegajoso de color marfil, el análisis de S03 del catalizador demuestra que la muestra es aproximadamente 86% activa. El pH de la muestra es de aproximadamente 1 1.5.
Etoxilación del alcohol experimental de C13 de Shell hasta E1 A un matraz seco, de fondo redondo, de 3 cuellos, de 250 ml equipado con una entrada para gas, agitador mecánico y un tubo en Y equipado con un termómetro y una salida para gas se le agrega el alcohol experimental de C13 de Shell (50.0 g, 0.25 moles). Para los propósitos de eliminar las cantidades traza de humedad, el alcohol es rociado con nitrógeno durante aproximadamente 30 minutos a 60-80°C. Continuando con un barrido con nitrógeno, se añade sodio metálico (0.3 g, 0.01 moles) como catalizador y se deja derretir con agitación a 120-140°C. Con agitación vigorosa se añade gas de óxido de etileno (11.0 g, 0.25 moles) en 35 minutos manteniendo al mismo tiempo la temperatura de reacción a 120-140°C. Después de haber agregado el peso correcto de óxido de etileno, el nitrógeno es barrido a través del aparato durante 20-30 minutos mientras la muestra se deja enfriar. El producto líquido de color amarillo (59.4 g, 0.24 moles) se embotella bajo nitrógeno.
Sulfatación del alcohol-etoxilato (E1 ) de C13 experimental de Shell A un matraz seco de 250 ml, de fondo redondo con 3 cuellos, equipado con una entrada para gas, embudo de adición, agitador mecánico y un tubo en forma de Y equipado con un termómetro y una salida para gas, se agrega etoxilato (E1 ) de C13 experimental de Shell (48.8 g, 0.20 moles) y éter dietílico (50 ml). Se agrega lentamente ácido clorosulfónico (24.5 g, 0.21 moles) a la mezcla agitada mientras que al mismo tiempo se mantiene una temperatura de reacción de 5-15°C con un baño de hielo-agua. Después de haber agregado el ácido clorosulfónico se agrega un barrido lento de nitrógeno y se inicia el vacío (254-381 mm de Hg) para eliminar el HCl. Además la reacción se calienta a 30-40°C con la adición de un baño de agua tibia. Después de aproximadamente 45 minutos el vacío se incrementa a 635-750 mm de Hg y se mantiene durante otros 45 minutos adicionales. La mezcla de reacción acida se vierte lentamente en un vaso de precipitados agitado vigorosamente que contiene metóxido de sodio al 25% (48.8 g, 0.23 moles) y metanol (100ml) que está enfriándose en un baño de agua helada. Después que se confirma un pH > 12 se deja que la solución se agite durante aproximadamente 30 minutos y después se vierte en una charola de acero inoxidable. Se deja que la mayoría del solvente se evapore durante la noche en la campana de extracción. A la mañana siguiente la muestra se transfiere a un plato de vidrio y se coloca en un horno de secado al vacío. Se deja que la muestra se seque todo el día y toda la noche a 40-60°C con vacío de 635-750 mm de Hg. Después de embotellar 64.3 g de sólido pegajoso de color marfil, el análisis de S03 del catalizador demuestra que la muestra es aproximadamente 92% activa. El pH de la muestra es de aproximadamente 10.8.
EJEMPLO VIH Se prepararon composiciones detergentes líquidas de trabajo ligero para el lavado de vajillas que comprenden los agentes tensioactivos ramificados en la región media de la cadena de las presentes reivindicaciones.
CUADRO VIII EJEMPLO IX Se prepararon las siguientes composiciones detergentes líquidas: CUADRO IX La diamina se selecciona de: dimetilaminopropilamina; 1 ,6-hexanodiamina; 1 ,3-propanodiamina; 2-metil-1 ,5-pentanodiamina; 1 ,3-pentanodiamina; 1 -metil-diaminopropano. La amilasa se selecciona de: Termamyl®, Fungamyl®; Duramyl®; BAN®; y enzimas a-amilasa descritas en W095/26397 y en la solicitud copendiente de Novo Nordisk PCT/DK96/00056. La lipasa se selecciona de: Amano-P; M1 Lipase®; Lipomax®; Lipolase®; D96L - variante de enzima lipolítica de la lipasa nativa derivada de Humicola lanuginosa como la descrita en la solicitud de E.U.A. No. de serie 08/341 ,826; y la cepa DSM 4106 de Humicola lanuginosa.
La proteasa se selecciona de: Savinase®; Maxatase®; Maxaeal®; Maxapem 15®; subtilisina BPN y BPN'; Proteasa B; Proteasa A; Proteasa D; Primase®; Durazym®; Opticlean®; Optimase® y Alcalase®. Los hidrtropos se seleccionan de sales de sodio, potasio, amonio o amonio sustituido solubles en agua de ácido toluensulfónico, ácido naftalensulfónico, ácido cumensulfónico y ácido xilensulfónico. DTPA es quelatador de acetato de dietilentriamina.
EJEMPLO X CUADRO X La diamina se selecciona de: dimetilaminopropilamina; 1 ,6-hexanodiamina; 1 ,3-propanodiamina; 2-metil-1 ,5-pentanodiamina; 1 ,3-pentanodiamina; 1-metil-diaminopropano. La amilasa se selecciona de: Termamyl®, Fungamyl®; Duramyl®; BAN®; y enzimas a-amilasa descritas en W095/26397 y en la solicitud copendiente de Novo Nordisk PCT/DK96/00056. La lipasa se selecciona de: Amano-P; M1 Lipase®; Lipomax®; Lipolase®; D96L - variante de enzima lipolítica de la lipasa nativa derivada de Humicola lanuginosa como la descrita en la solicitud de E.U.A. No. de serie 08/341 ,826; y la cepa DSM 4106 de Humicola lanuginosa. La proteasa se selecciona de: Savinase®; Maxatase®; Maxaeal®; Maxapem 15®; subtilisina BPN y BPN'; Proteasa B; Proteasa A; Proteasa D; Primase®; Durazym®; Opticlean®; Optimase® y Alcalase®. Los hidrtropos se seleccionan de sales de sodio, potasio, amonio o amonio sustituido solubles en agua de ácido toluensulfónico, ácido naftalensulfónico, ácido cumensulfónico y ácido xilensulfónico. DTPA es quelatador de acetato de dietilentriamina.
EJEMPLO XI CUADRO XI La diamina se selecciona de: dimetilaminopropilamina; 1 ,6-hexanodiamina; 1 ,3-propanodiamina; 2-metil-1 ,5-pentanodiamina; 1 ,3-pentanodiamina; 1-metil-diaminopropano. La amilasa se selecciona de: Termamyl®, Fungamyl®; Duramyl®; BAN®; y enzimas a-amilasa descritas en W095/26397 y en la solicitud copendiente de Novo Nordisk PCT/DK96/00056. La lipasa se selecciona de: Amano-P; M1 Lipase®; Lipomax®; Lipolase®; D96L - variante de enzima lipolítica de la lipasa nativa derivada de Humicola lanuginosa como la descrita en la solicitud de E.U.A. No. de serie 08/341 ,826; y la cepa DSM 4106 de Humicola lanuginosa. La proteasa se selecciona de: Savinase®; Maxatase®; Maxaeal®; Maxapem 15®; subtilisina BPN y BPN'; Proteasa B; Proteasa A; Proteasa D; Primase®; Durazym®; Opticlean®; Optimase® y Alcalase®. Los hidrtropos se seleccionan de sales de sodio, potasio, amonio o amonio sustituido solubles en agua de ácido toluensulfónico, ácido naftalensulfónico, ácido cumensulfónico y ácido xilensulfónico. DTPA es quelatador de acetato de dietilentriamina.

Claims (21)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Una composición detergente líquida y acuosa de trabajo ligero que comprende: alrededor de 5% a 70% en peso de un sistema de agentes tensioactivos que comprende por lo menos aproximadamente 10% en peso de una mezcla de agentes tensioactivos ramificados, dicha mezcla de agentes tensioactivos ramificados comprende compuestos tensioactivos lineales y ramificados en la cadena media, dichos compuestos lineales comprenden 25% o menos en peso de la mezcla de agentes tensioactivos ramificados, y dichos compuestos tensioactívos ramificados en la región media de la cadena tienen la formula: Ab-B en donde: Ab es una porción alquilo ramificada en la región media de la cadena hidrofóbica de C9 a C18, átomos de carbono totales en la porción, que tiene: (1 ) una cadena de carbono lineal más larga unida a la porción - B en la escala de aproximadamente 7 a aproximadamente 17 átomos de carbono; (2) una o más porciones alquilo de C-?-C3 ramificándose desde la cadena de carbono lineal más larga; (3) por lo menos una de las porciones alquilo de la ramificación está unida directamente a un carbono de la cadena carbono lineal más larga en una posición dentro de la escala del carbono de la posición 3, contando desde el carbono #1 el cual está unido a la porción -B, al carbono de la posición ? - 2, el carbono terminal menos 2 carbonos; y (4) la composición tensioactiva tiene un número promedio total de átomos de carbono en la porción A de la fórmula anterior en la escala de más de 12 a aproximadamente 14.5, y B es una porción hidrofílica seleccionada del grupo que consiste en OS03M, (EO/PO)mOS03M, (EO/PO)mOH y mezclas de las mismas. EO/PO son porciones alcoxi seleccionadas del grupo que consiste en etoxi, propoxi y mezclas de los mismos, y m es por lo menos aproximadamente 0.01 a aproximadamente 30.
2.- La composición detergente de conformidad con la reivindicación 1 , que comprende además alrededor de 1 % a aproximadamente 10% en peso de un componente tensioactivo no iónico que comprende agentes tensioactivos seleccionados del grupo que consiste en amidas de ácido graso polihidroxílico de C8-C?8, etoxilados de alcohol de C8- C-is y combinaciones de los mismos.
3.- La composición detergente de conformidad con la reivindicación 1 , que comprende además alrededor de 1 % a 10% en peso de un estabilizador/fomentador de espuma seleccionado del grupo que consiste en agentes tensioactivos de betaína, amidas de ácido alcanol graso, alquilpoliglucósidos de C8-C22 y combinaciones de los mismos.
4.- La composición detergente de conformidad con la reivindicación 1 , que comprende además alrededor de 0.2% a 0.8% en peso de un agente tensioactivo polimérico que comprende óxido de etileno y óxido de prpileno condensados con etilendiamina para formar un copolímero de bloque que tiene un peso molecular de aproximadamente 4000 a 6000 y un HLB de aproximadamente 10 a 20.
5.- La composición detergente de conformidad con la reivindicación 1 , que comprende además una cantidad detersiva de enzimas.
6.- La composición detergente de conformidad con la reivindicación 1 , que comprende además una cantidad efectiva de una diamina orgánica de bajo peso molecular que tiene un valor pK1 y un valor pK2, en donde ambos pK1 y pK2 están en la escala de aproximadamente 8.0 a aproximadamente 1 1.5, caracterizada además porque la composición detergente tiene un pH de aproximadamente 8.0 a aproximadamente 12 medido como una solución acuosa al 10%.
7.- Una composición detergente para lavado manual de vajillas de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada además porque dicha diamina se selecciona del grupo que consiste en: en donde R-j a R se seleccionan cada uno independientemente de H, metilo, etilo y óxidos de etileno; Cx y Cy se seleccionan cada uno independientemente de grupos metileno o grupos alquilo ramificados, en donde x+y es de alrededor de 3 a aproximadamente 6; y A se presenta opcionalmente y se selecciona de porciones donadoras o de retiro de electrones; siempre y cuando que si A está presente, entonces tanto x como y son más de o igual a 2.
8.- Una composición detergente para lavado manual de vajillas de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada además porque dicha diamina se selecciona del grupo que consiste en: dimetilaminopropilamina 1 ,6-Hexanodiamina: 1 ,3 propanodiamina- 2-metil 1 ,5 pentanodiam 1 ,3-pentanodiamina, dis 1-met?l-diaminopropano- ¿ ,NH- Jeffamine EDR 148- H2N' O" y mezclas de las mismas.
9.- La composición detergente de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la relación de alquilsulfato y alquiletoxisulfato ramificados en ¡a región media de la cadena a alquilsulfato y alquiletoxisulfato convencionales es de más de aproximadamente 1 :1.
10.- Un método para usar la composición detergente de conformidad con la reivindicación 1 , que comprende el paso de diluir la composición detergente líquida con agua.
11.- Un método para usar la composición detergente de conformidad con la reivindicación 1 , que comprende el paso de aplicar el detergente líquido directamente a una esponja o estropajo.
12.- La composición detergente de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la porción Ab del agente tensioactivo ramificado en la región media de la cadena es una porción alquilo ramificada que tiene la fórmula: R R1 R2 CH3CH2(CH2) CH(CH 2)?CH(CH 2)yCH(CH 2)z-CH2 en donde el número total de átomos de carbono en la porción alquilo ramificada, incluyendo las ramificaciones R, R1 y R2, es de 10 a 17; R, R1 y R2, se selecciona cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo de CrC3, w es un entero de 0 a 10; x es un entero de 0 a 10, y es un entero de 0 a 10; z es un entero de 0 a 10 y w + x + y + z es de 3 a 10; sempre y cuando R, R1 y R2 no sean todos hidrógeno, y en donde cuando z es 0, por lo menos R o R1 no es hidrógeno.
13.- La composición detergente de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la porción Ab del compuesto tensioactivo ramificado en la región media de la cadena es una porción alquilo ramificada que tiene la fórmula seleccionada del grupo que consiste en: CH3 I (I) CH3(CH2)aCH(CH2)b-CH2, (II) CH3(CH2) CH2, y mezclas de los mismos; en donde a, b, d y e son enteros, a+b es de 6 a 13, d+e es de 4 a 11 , y en donde cuando a + b = 6, a es un entero de 2 a 5 y b es un entero de 1 a 4; cuando a + b = 7, a es un entero de 2 a 6 y b es un entero de 1 a 5; cuando a + b = 8, a es un entero de 2 a 7 y b es un entero de 1 a 6; cuando a + b = 9, a es un entero de 2 a 8 y b es un entero de 1 a 7; cuando a + b = 10, a es un entero de 2 a 9 y b es un entero de 1 a 8; cuando a + b = 11 , a es un entero de 2 a 10 y b es un entero de 1 a 9; cuando a + b = 12, a es un entero de 2 a 11 y b es un entero de 1 a 10; cuando a + b = 13, a es un entero de 2 a 12 y b es un entero de 1 a 1 1 ; cuando d + e = 4, d es un entero de 2 a 3 y e es un entero de 1 a 2; cuando d + e = 5, d es un entero de 2 a 4 y e es un entero de 1 a 3; cuando d + e = 6, d es un entero de 2 a 5 y e es un entero de 1 a 4; cuando d + e = 7, d es un entero de 2 a 6 y e es un entero de 1 a 5; cuando d + e = 8, d es un entero de 2 a 7 y e es un entero de 1 a 6; cuando d + e = 9, d es un entero de 2 a 8 y e es un entero de 1 a 7; cuando d + e = 10, d es un entero de 2 a 9 y e es un entero de 1 a 8; cuando d + e = 1 1 , d es un entero de 2 a 10 y e es un entero de 1 a 9.
14.- La composición detergente líquida de conformidad con la reivindicación 1 , la cual comprende además alrededor de 0.1 a aproximadamente 8% de un óxido de alquildimetilamina y alrededor de 0.05 a aproximadamente 2% de iones de magnesio.
15.- La composición detergente líquida de conformidad con la reivindicación 1 , la cual comprende además alrededor de 0.1 a aproximadamente 8% de un óxido de alquildimetilamina y alrededor de 0.05 a aproximadamente 2% de iones de calcio.
16.- La composición detergente líquida de conformidad con la reivindicación 1 , la cual comprende además alrededor de 30% a aproximadamente 95% en peso de un vehículo líquido acuoso.
17.- La composición detergente líquida de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada además porque el vehículo líquido acuoso comprende además alrededor de 0.5% a 8% en peso de la composición detergente líquida de un hidrotropo seleccionado de metal alcalino y xilen y toluensulfonatos de calcio, y alrededor de 0.5% a 8% en peso de la composición detergente líquida de un solvente seleccionado de alcanoles de C1-C4.
18.- Un procedimiento para hacer la composición detergente de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el vehículo líquido comprende agua que tiene una dureza de por lo menos aproximadamente 103 mg/I.
19.- La composición detergente líquida de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la composición detergente comprende sólo una fase a temperaturas de más de aproximadamente 10°C.
20.- La composición detergente líquida de conformidad con la reivindicación 1 , la cual comprende además a-amilasas que tienen una actividad específica por lo menos 25% más alta que la actividad específica de Termamyl® a una escala de temperaturas de 25°C a 55°C y a un valor de pH en la escala de 8 a 10, medida por la prueba Phadebas® de actividad de a-amilasa.
21.- La composición detergente líquida de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada además porque la a-amilasa se obtiene de una especie alcalófila de Bacillus, y comprende la siguiente secuencia de aminoácidos en el extremo N: His-His-Asn-Gly-Thr-Asn-GIy-Thr-Met-Met-GIn- Tyr-Phe-Glu-Trp-Tyr-Leu-Pro-Asn-Asp.
MXPA/A/2000/003723A 1997-10-14 2000-04-14 Composiciones detergentes liquidas o en gel para trabajo ligero y lavado de vajillas, que comprenden agentes tensioactivos ramificados en la region media de su cadena MXPA00003723A (es)

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