MXPA98002080A - Composiciones detergentes liquidas acuosas concentradas - Google Patents

Abstract

La presente invención proporciona composiciones detergentes líquidas estructuradas concentradas en la forma gotas de surfactante lamelar dispersadas en una fase continua de electrólito acuosa que comprende una mezcla de:a) es desde alrededor de 10 a 45 por ciento por peso de surfactantes;b) por lo menos un reforzador detergente;c) de desde alrededor de 0.01 a alrededor de 5 por ciento de una composición de polímero defloculante conteniendo cadenas de polímero de la estructura P-QR, en donde P representa un segmento de cadena de polímero de un polímero hidrofílico, y QR representan un grupo de extremo tapado hidrofóbico en donde R es un radical hidrofóbico orgánico conteniendo de desde alrededor de 4 a 20átomos de carbono, y Q se selecciona del grupo que consiste de O, S, SO, SO2, Si OR'R'', SiR'R'', CR'OH, CR'R''y CR'OR''en donde R'y R''son cada uno hidrógeno, un grupo de alquilo conteniendo de desde 1 a 4átomos de carbono o un grupo de arilo;y d) agua. La presencia del polímero defloculante en la composición ambos estabiliza la composición detergente y retrasa la propensión de las gotas lamerales dispersadas en la fase acuosa a flocular, particularmente en donde las gotas ocupan una proporción de volumen superior como resultado de las concentraciones altas de surfactantes presentes en el detergente. La invención también proporciona, cuando es necesario, para la adición de una agente estabilizante polimérico a la composición detergente líquida compuesta de un compuesto deácido poliacrílico degradado de peso molecular superior para el propósito de mantener la viscosidad de la composición detergente líquida esencialmente constante cuando se almacena a la temperatura ambiente por un período de por lo menos de cuatro semanas.

Description

COMPOSICIONES DETERGENTES LIQUIDAS ACUOSAS CONCENTRADAS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención Esta invención se refiere a composiciones detergentes líquidas acuosas concentradas conteniendo un polímero hidrofílico de extremo cubierto como un agente defloculante, tal polímero estando preferiblemente terminado con un grupo de extremo tapado de sulfuro de alquilo, de sulfóxido de alquilo o de sulfona de alquilo. Las composiciones detergentes líquidas también pueden contener un compuesto de ácido poliacrílico degradado de peso molecular superior como un agente estabilizante para mantener la viscosidad esencialmente constante durante el almacenamiento y evitar la pérdida continua de la viscosidad con el tiempo, un comportamiento característico de ciertas composiciones detergentes concentradas.

Descripción del Arte Relacionado Los detergentes líquidos de trabajo pesado útiles para el lavado a máquina de la ropa son materiales muy conocidos los cuales se han descrito en un número de patentes y en la literatura. Hay generalmente composiciones acuosas comprendiendo por lo menos uno o una mezcla compatible de dos o más surfactantes activos detergentes seleccionados de las especies aniónica, catiónica, no iónica, zwitteriónica y anfotérica. Tales composiciones también generalmente contienen componentes reforzadores de detergente y/o agentes secuestrantes tal como los fosfatos o fosfonatos inorgánicos, los carbonatos de metal alcalino, los aminiopolicarboxilatos de metal alcalino tales como las sales de ácido nitrilotriacético y las sales de ácido etilendiamina-tetraacético, los silicatos de metal alcalino, los aluminosilicatos, las varias zeolitas y mezclas de dos o más de estos . Otros componentes los cuales pueden estar presentes en tales composiciones incluyen un material de arcilla tal como bentonita presente como suavizador de tela, abrillantadores ópticos, encimas y sus estabilizadores, perfumes, colorantes, agentes antiespumantes, por ejemplo compuestos de silicona, preservativos y aditivos conocidos similares.

Una categoría particular de los detergentes líquidos son los llamados líquidos estructurados comprendiendo gotas lamelares (micelas) dispersadas en una fase de electrólito acuosa. Las gotas lamelares consisten de una configuración de tipo de cebolla de bi-capas concéntricas de moléculas de surfactante entre cuyas capas están la solución de electrólito o el agua atrapada. Tales líquidos pueden también contener sólidos suspendidos tal como los reforzadores insolubles en agua y las arcillas mencionadas arriba.

Hay una corriente en la industria para proporcionar composiciones detergentes teniendo una concentración superior de ingredientes activos (carga de pago) , incluyendo surfactantes. Estos incluyen concentrados detergentes conteniendo alrededor de 10 a 25 por ciento por peso de surfactante y los superconcentrados conteniendo de desde alrededor de 25 a 45 por ciento por peso de surfactante. Sin embargo, al ser aumentado el nivel del surfactante, la fracción de volumen de las gotas lamelares suspendidas también se aumenta, resultando en un espaciamiento disminuido entre las gotas. El contacto de las gotas lamelares suspendidas unas con otras pueden llevar a un fenómeno de floculación o de congelamiento, resultando en un aumento marcado en la viscosidad de la composición detergente debida a la formación de una red a través del líquido. Los líquidos conteniendo gotas lamelares floculadas son inaceptables debido a la separación de fase y a una dificultad en verter tales líquidos desde sus envases.

Un acercamiento para mejorar la estabilidad de tales composiciones es la inclusión de cantidades menores, por ejemplo, de 0.01 a 5 por ciento por peso, de un polímero de floculante en la formulación detergente. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,147,576 describe interpolímeros al azar derivados de monómeros hidrofílicos, tal como ácido acrílico, y también conteniendo uno o más monómeros copolimerizados teniendo cadenas laterales hidrofóbicas colgantes dispersadas al azar a lo largo de la cadena de polímero. El uso de estos interpolímeros en las composiciones detergentes está descrito para perjudicar o evitar la floculación de las gotas de surfactante lamelares dispersadas en el detergente, y por tanto mejorar la estabilidad.

Los materiales poliméricos hidrofílicos también se han usado en las composiciones detergentes líquidas como agentes de control de viscosidad. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 4,715,969 y su contra parte la patente del Reino Unido de la Gran Bretaña de Irlanda del Norte número 2,168,717 describe que la adición de menos de alrededor de 0.5 por ciento por peso de un polímero de poliacrilato, por ejemplo poliacrilato sódico, teniendo un peso molecular de desde alrededor de 1,000 a 5,000 a las composiciones detergentes acuosas conteniendo surfactantes aniónicos primariamente estabilizarán la viscosidad de la composición y evitarán un aumento principal en la viscosidad después de un período de almacenamiento de la composición formulada. También la patente Europea 301,883 describe composiciones similares conteniendo de desde alrededor de 0.1 a 20 por ciento por peso de un polímero soluble en agua reductor de viscosidad tal como polietilen glicol dextran o sulfonato dextran.

Las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica números 3,668,230; 3,839,405; 3,772,382; y 3,776,874 expedidas a Uniroyal, Inc. describen los oligómeros terminados de sulfuro de alquilo, sulfóxido de alquilo o de sulfona de alquilo para usarse en la polimerización de emulsión. Los oligómeros son ampliamente declarados como siendo útiles como agentes tensoactivos, emulsificadores y espesadores.

La patente Europea 623670A describe el uso de estabilizadores en una composición surfactante acuosa para reducir la floculación de los sistemas conteniendo un surfactante floculable. Los estabilizadores están descritos como surfactantes teniendo una parte hidrofóbica y una parte hidrofílica. La parte hidrofílica es típicamente un polímero enlazado en un extremo a la parte hidrofóbica.

Aún cuando los problemas de separación de fase y de floculación indicados arriba los cuales están frecuentemente asociados con las composiciones detergentes líquidas concentradas se han mencionado en el arte previo por el uso de polímeros defloculantes, sigue existiendo sin embargo para ciertas composiciones detergentes líquidas resultantes, dependiendo de la composición particular y del método de fabricación, el problema de una "decadencia" de viscosidad continua o una pérdida de viscosidad durante el almacenamiento resultando eventualmente en una separación de fase. Las pérdidas de viscosidad sobre el orden de 40 por ciento o más sobre un período de cuatro semanas durante el almacenamiento se observan comúnmente en tales composiciones, y particularmente a temperaturas esencialmente arriba de la temperatura ambiente . Para los productos detergentes líquidos concentrados comerciales los cuales tienen una viscosidad de objetivo de más de 2,000 a 8,000 centipoises, una disminución en la viscosidad de 40 por ciento o más durante el almacenamiento en relación a su valor inicial representa un cambio fácilmente observable en la vertibilidad de la composición, una desventaja la cual puede afectar adversamente la aceptabilidad del consumidor.

Por tanto, un aspecto de la presente invención proporciona el uso de un compuesto de ácido poliacrílico degradado de peso molecular superior como un estabilizador de viscosidad para aquellas composiciones detergentes líquidas concentradas caracterizadas por la decadencia de la viscosidad arriba descrita. Como una proposición general, los polímeros de tipo de ácido poliacrílico son muy conocidos, particularmente en el arte de lavado de platos a máquina, pero, primariamente por sus propiedades espesantes. Por tanto, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,053,158 otorgada a Dixit describe el uso de polímeros de ácido acrílico degradados de peso molecular superior como espesadores para proporcionar las propiedades viscosas y el espesamiento deseado en una composición detergente para lavadora automática de platos líquida.

En la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 4,836,948, una composición limpiadora en la forma de gel se describe para usarse en una lavadora de platos automática. Ciertas propiedades viscoelásticas deseadas del gel son obtenidas por el uso de un polímero de policarboxilato degradado, especialmente un ácido poliacrílico degradado.

La patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 4,715,969 otorgada a Rothanavibhata describe las composiciones detergentes líquidas las cuales contienen poliacrilato de peso molecular bajo en cantidades de hasta 0.5 por ciento para evitar que aumente la viscosidad durante el almacenamiento en una extensión en que interfiera con la vertibilidad de la composición líquida.

El uso de los poliacrilatos lineales teniendo pesos moleculares arriba de 4,500 se nota en la literatura de patentes como siendo detrimental a la estabilidad de las composiciones líquidas alcalinas acuosas reforzadas. En la patente Europea 322946, por ejemplo, los dueños de la patente declaran que la experimentación con poliacrilatos de varios pesos moleculares ha probado que para las composiciones líquidas alcalinas reforzadas conteniendo un poliacrilato, la pérdida de la estabilidad física se hace mucho peor al aumentar el peso molecular del poliacrilato.

Por tanto, el arte previo aún tiene que dirigirse asimismo, al problema general de la pérdida de viscosidad con el tiempo lo cual ocurre en ciertas composiciones detergentes líquidas concentradas y particularmente a temperaturas elevadas, y hasta aquí no ha conocido el efecto benéfico que los poliacrilatos degradados de peso molecular superior tienen para estabilizar y evitar esencialmente la ocurrencia de tal pérdida de viscosidad.

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una composición detergente líquida estructurada y concentrada (CLDC) en la forma de gotas surfactantes lamelares dispersadas en una fase continua de electrólito acuoso, que comprende una mezcla de: a) de desde alrededor de 10 a 45 por ciento por peso de un surfactante; b) por lo menos un reforzador detergente; c) de desde alrededor de 0.01 a alrededor de 5 por ciento por peso de una composición de polímero de floculante conteniendo cadenas de polímero de la estructura P-QR, en donde P representa un segmento de cadena de polímero de un polímero hidrofílico, y QR representa un grupo de extremo tapado hidrofóbico en donde R es un radical hidrofóbico orgánico conteniendo de desde alrededor de 4 a 28 átomos de carbono, y Q es seleccionado del grupo que consiste de O, S, SO, S02, Si OR'R'', Si R'R'', CR'OH, CR'R'' y CR'OR' ' en donde R' y R' ' son cada uno hidrógeno, un grupo de alquilo conteniendo de desde 1 a 4 átomos de carbono o un grupo de arilo; y d) agua.

La presencia del polímero de floculante en la composición estabiliza ambas la composición detergente y retrasa la propensión de las gotas lamelares a dispersarse en la fase de electrólito acuoso para flocular, particularmente en donde las gotas ocupan una proporción de volumen superior como el resultado de las altas concentraciones de surfactante presentes en el detergente. La invención también proporciona ambas composiciones detergentes reforzadas sin fosfato y reforzadas con fosfato teniendo una viscosidad en el rango de desde alrededor de 500 a ,000 centipoises, más preferiblemente de alrededor de 2,000 a ,000 centipoises teniendo un flujo mejorado y una estabilidad mejoradas.

La presente invención también proporciona una composición detergente líquida concentrada (CLDC) capaz de mantener una viscosidad esencialmente constante en el almacenamiento a la temperatura ambiente por un período de por lo menos de cuatro semanas, mediante el incluir en la CLDC descrita arriba con un agente estabilizador polimérico compuesto de un compuesto de ácido poliacrílico degradado de peso molecular superior teniendo un peso molecular mayor de alrededor de 1' 000, 000 en una cantidad de desde alrededor de 0.01 a 0.5 por ciento por peso suficiente para estabilizar la viscosidad del CLDC de manera que sobre un período de cuatro semanas de añejamiento a 43 grados centígrados de viscosidad después de cuatro semanas es esencialmente la misma o superior que la de la viscosidad inicial; y en donde por comparación una composición detergente líquida concentrada teniendo la misma composición de dicha CLDC estabilizada antes mencionada excepto por la ausencia del agente estabilizante polimérico se caracterizó por una viscosidad continuamente en disminución por lo que su viscosidad después de cuatro semanas de añejamiento a 43 grados centígrados está a más de alrededor de 40 por ciento abajo de la viscosidad inicial .

Además de estabilizar la viscosidad, la presencia del agente estabilizante polimérico como se usa aquí tiene otro beneficio inesperado, como el de evitar la formación de una apariencia no homogénea o moteada en el producto. Tal falta de homogeneidad es, de hecho otro aspecto de la inestabilidad del producto la cual frecuentemente se manifiesta así misma a la temperatura ambiente, pero particularmente a temperaturas elevadas. Por tanto, el agente estabilizante polimérico puede ser agregado al CLDC para referirse a cualesquiera o ambos de los problemas de inestabilidad antes mencionados.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un proceso para preparar una composición detergente líquida concentrada (CLDC) capaz de mantener una viscosidad esencialmente constante en el almacenamiento a la temperatura ambiente por un período de por lo menos de cuatro semanas comprendiendo los pasos de : a) proporcionar un recipiente de mezclado conteniendo una mezcla de : agua, ii) un agente estabilizante polimérico comprendiendo un compuesto de ácido poliacrílico degradado de peso molecular superior teniendo un peso molecular mayor de alrededor de 1 '000, 000 en una cantidad para proporcionar de desde alrededor de 0.05 a 0.5 por ciento por peso de dicho agente estabilizante en el CLDC preparado, dicha cantidad siendo suficiente para estabilizar la viscosidad del CLDC de manera que sobre un período de cuatro semanas de añejamiento su viscosidad después de cuatro semanas es esencialmente la misma o superior que la viscosidad inicial; y iii) una fuente de alcalinidad para neutralizar dicho agente estabilizador polimérico, b) agregar con agitación al recipiente de mezclado de (a), los siguientes componentes: i) por lo menos un reforzador detergente en una cantidad para proporcionar por lo menos alrededor de 5 por ciento por peso del CLDC; ii) un surfactante en una cantidad . para proporcionar de desde alrededor de 10 a 45 por ciento por peso del CLDC; iii) una composición de polímero defloculante teniendo un peso molecular promedio de peso no mayor de alrededor de 50,000 en una cantidad para proporcionar de desde alrededor de 0.01 a alrededor de 5 por ciento por peso del CLDC; y iv) opcionalmente aditivos menores tal como perfume, preservativos y abrillantadores.

El orden preciso de la adición de los ingredientes introducidos en el recipiente de mezclado en el paso (b) indicado arriba es crítico y dependerá, en gran extensión de los ingredientes específicos, del tipo de aparato de mezclado y de las características deseadas en el producto final. Para facilidad del mezclado se prefiere generalmente el introducir el reforzador detergente antes de la adición del surfactante. Los aditivos menores tal como el perfume, la encima, el abrillantador, el colorante y similares son ordinariamente los últimos ingredientes agregados al recipiente de mezclado.

Para los propósitos de la presente invención, la estabilidad de la composición detergente líquida concentrada con relación a la pérdida de viscosidad y finalmente a la separación de fase a la temperatura ambiente, esta se. mide mediante una prueba de añejamiento acelerado llevada a cabo por cuatro semanas a la temperatura adecuada de 43 grados centígrados (o 110 grados F) . El criterio crítico que se traslade efectivamente a una predicción de la estabilidad a la temperatura ambiente es la evitación de una pérdida de viscosidad durante el período de cuatro semanas antes mencionado de añejamiento. Una elevación en la viscosidad la cual ocurre frecuentemente durante el almacenamiento a la temperatura elevada es atribuible a tal alta temperatura y no es una indicación de que pueda ocurrir el comportamiento reológico similar a la temperatura ambiente, la temperatura de más interés desde un punto de vista comercial. Además, aún cuando un aumento de viscosidad puede ser tolerado en un producto comercial siempre y cuando este permanezca estable, una pérdida de viscosidad es una indicación de la inestabilidad del producto.

Por tanto, la manifestación de una viscosidad esencialmente constante o un aumento en viscosidad sobre el curso de la prueba de añejamiento acelerada es un indicador clave de la estabilidad deseada de la composición detergente líquida concentrada y de su habilidad para mantener una viscosidad constante a la temperatura ambiente por un período de tiempo suficiente para su consumo comercial por los consumidores.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las composiciones detergentes de la invención contienen uno o una mezcla compatible de dos o más surfactantes activos detergentes los cuales pueden ser seleccionados de las especies aniónica, catiónica, no iónica y zwitteriónica y anfotérica.

Los detergentes aniónicos adecuados se incluyen las sales de metal alcalino solubles en agua teniendo radicales de alquilo conteniendo de desde alrededor de 8 a alrededor de 22 átomos de carbono, el término alquilo siendo usado para incluir la parte de alquilo de los radicales de acilo superiores. Los ejemplos de los compuestos detergentes aniónicos sintéticos adecuados son los sulfatos de alquilo de sodio y potasio, especialmente aquellos obtenidos por los alcoholes de sulfatación superior (C8-C-8) producidos, por ejemplo, de cebo o de aceite de coco; sulfonatos de alquil benceno (C9-C20) de potasio y sodio, particularmente sulfonatos de benceno (C10-C1S) de alquilo secundario lineales de sodio particularmente; los sulfatos éter glicerol de alquilo sódico, especialmente aquellos éteres de los alcoholes superiores derivados de cebo o de aceite de coco y los alcoholes sintéticos derivados de petróleo; los sulfatos monogliceridos grasos de aceite cono sódico y sulfonatos; las sales de sodio y potasio de los esteres de ácido sulfúrico de óxido de alquileno-alcohol graso (C8-CIg) superiores, particularmente productos de reacción de óxido de etileno; los productos de reacción de los ácidos grasos tal como los ácidos grasos de coco esterificados con ácido isetiónico y neutralizados con hidróxido de sodio,- las sales de sodio y potasio de amidas de ácido graso de metil taurina,- los monosulfonatos de alcano tal como aquellos derivados de reaccionar alfa-olefinas (C8-C20) con bisulfito sódico y aquellos derivados de reaccionar parafinas con S02 y Cl2 y entonces hidrolizar con una base para producir un sulfonato al azar,- y sulfonatos de olefina cuyo término se usa para describir el material hecho mediante el reaccionar olefinas, particularmente alfa olefinas C10-C20, con S03 y después neutralizar e hidrolizar el producto de reacción. Los detergentes aniónicos preferidos son los sulfonatos de alquil benceno lineal sódico (C10-CI6) , los sulfatos polietoxi de alquilo (C10-C]8) y las mezclas de los mismos.

El detergente aniónico más preferido es una mezcla de sulfonato de alquil benceno superior lineal o ramificado (preferiblemente lineal) y sulfato de polietoxi de alquilo. Aún cuando otros sulfonatos de alquil benceno superior lineal solubles en agua pueden estar presentes en las formulas de la presente invención, tal como las sales de potasio y en algunos casos las sales de amonio y/o de alcanolamonio, en donde sea apropiado, se ha encontrado que la sal de sodio es altamente preferida, lo cual es también el caso con respecto al componente de detergente de sulfato polietoxi de alquilo. El sulfonato de alquil benceno es uno en donde el grupo de alquilo superior es de 10 a 16 átomos de carbono, preferiblemente de 12 a 15, más preferiblemente de 12 a 13 átomos de carbono. El sulfato polietoxi de alquilo, el cual puede ser mencionado como un alcohol lineal superior polietoxilatado sulfatado o el producto de condensación sulfatado de un alcohol graso superior y de óxido de etileno o de polietilen glicol es uno en donde el grupo de alquilo es de 10 a 18 átomos de carbono, preferiblemente de 12 a 15 átomos de carbono, y el cual incluye de 2 a 11 grupos de óxido de etileno, preferiblemente de 2 a 7, más preferiblemente de 3 a 5 y más preferiblemente de alrededor de 3 grupos de óxido de etileno.

El detergente aniónico puede estar presente en la composición a un nivel de desde alrededor de 10 a alrededor de 45 por ciento por peso, más preferiblemente de desde alrededor de 15 a alrededor de 40 por ciento por peso. En donde dos mezclas de dos o más detergentes aniónicos diferentes son usados, tal como las mezclas de sulfato y de sulfonato descritas arriba, estas pueden mezclarse en proporciones relativas en el rango de alrededor de 5 a 95 por ciento por peso de cada tipo.

La composición de esta invención también puede contener surfactantes no iónicos y anfotéricos complementarios. Los surfactantes no iónicos adecuados incluyen, en particular, los productos de reacción de los compuestos teniendo un grupo hidrofóbico y un átomo de hidrógeno reactivo, por ejemplo los alcoholes alifáticos, los ácidos, las amidas, y los fenoles de alquilo con óxidos de alquileno, especialmente óxido de etileno, ya sea sólo o con óxido de propileno. Los compuestos detergentes no iónicos específicos son alcoholes lineales o ramificados primarios o secundarios (C6-C18) de alquilo con óxido de etileno, y productos hechos mediante la condensación de óxido de etileno con los productos de reacción de óxido de propileno y de etilendiamina. Otros compuestos detergentes no iónicos así llamados se incluyen los óxidos de amina terciaria de cadena larga, los óxidos de fosfina terciaria de cadena larga, los sulfóxidos dialquilo, los esteres grasos (C8-C18) de glicerol, sorbitan y similares, los poliglicosidos de alquilo, los esteres de glicerol etoxilatados, los sorbitans etoxilatados, y los esteres de fosfato etoxilatados.

Los compuestos detergentes no iónicos preferidos son aquellos del tipo de alcohol graso (C6-C18) etoxilatado- propiloxilatado mezclados y etoxilatados. Los surfactantes no iónicos pueden estar presentes en la composición a un nivel preferido de desde alrededor de 1 a 15 por ciento por peso.

También es posible el incluir un jabón de metal alcalino de un ácido mono- o di-carboxílico, especialmente un jabón de un ácido teniendo de desde 12 a 18 átomos de carbono, por ejemplo el ácido oleico, el ácido ricinoleico, el alc(en)ilo succinato, por ejemplo dodecenilo succinato, y ácidos grasos derivados de aceite de ricino, aceite de colza, aceite de cacahuate, aceite de coco, aceite de pepita de palma o mezclas de los mismos. Los jabones de sodio o de potasio de estos ácidos también pueden usarse. Cuando se usan, el nivel de jabón en las composiciones de la invención es de desde alrededor de 0.5 a 15 por ciento por peso de la composición.

Las combinaciones particularmente preferidas de los surfactantes incluyen: 1. Una mezcla la cual comprende alrededor de 15 a 30 por ciento por peso del sulfonato de alquil benceno lineal en donde el grupo de alquilo contiene de desde alrededor de 10 a 16 átomos de carbono; y alrededor de 1 a 10 por ciento por peso de sulfonato polietoxi de alquilo en donde el alquilo contiene de desde alrededor de 10 a 18 átomos de carbono y el polietoxi es de 2 a 8 grupos de óxido de etileno. 2. Una mezcla la cual comprende uno o ambos de los surfactantes aniónicos listados en 1 arriba y un alcohol graso etoxilatado no iónico en donde el alcohol graso es de 8 a 18 átomos de carbono y el polietoxi es de 2 a 7 grupos de óxido. La proporción de surfactante aniónica a no iónica es de alrededor de 1:4 a 10:1.

Una ilustración más detallada de los varios detergentes y de las clases de detergentes mencionadas puede encontrase en el texto "Agentes Tensoactivos" volumen II, de Schwartz, Perry y Berch (Interscience Publishers, 1958) , en una serie de publicaciones anual intitulada "Detergentes y Emulsificadores de McCutcheon" expedida en 1969, o en el "Tensid-Taschenbuch" , de H. Stache, 2a. edición, Cari Hanser Verlag, de Munich y Viena, 1981.

La composición de esta invención también incluye por lo menos un reforzador detergente. Los reforzadores adecuados incluyen las sales inorgánicas conteniendo fósforo, los reforzadores orgánicos y los reforzadores no conteniendo fósforo. La primera función del reforzador es la de complejarse con los cationes de agua dura los cuales forman las sales insolubles en agua, por ejemplo, los cationes de calcio y magnesio, a través del mecanismo de secuestro o de intercambio de catión.

Los ejemplos de los reforzadores de detergencia orgánicos conteniendo fósforo incluyen las sales solubles en agua, especialmente los metalpirofosfatos de álcali, los ortofosfatos, los polifosfatos y los fosfonatos. Los ejemplos específicos de los reforzadores de fosfato inorgánicos incluyen los tripolifosfatos de sodio y potasio, los fosfatos y los hexametafosfatos . Los reforzadores secuestrantes de fosfonato también pueden usarse. Los ejemplos de los reforzadores de detergencia orgánicos los cuales pueden ser usados incluyen los poliacetatos de amonio y de amonio substituido de metal alcalino, carboxilatos, policarboxilatos, poliacetilcarboxilatos y los polihidroxisulfonatos . Los ejemplos específicos incluyen las sales de sodio, potasio, litio, amonio y amonio substituido de ácido etilendiaminatetraacético, de ácido nitrilotriacético, de ácido oxidisuccínico, de ácido melítico, de ácidos bencenopolicarboxilicos, de mono succinato tartrato, de di succinato, de succinatos de ale (en) ilo y ácido cítrico. Otros reforzadores de detergencia orgánicos incluyen los carbonatos y bicarbonatos de metal alcalino solubles en agua, así como las mezclas de los mismos con fosfonatos, por ejemplo, una mezcla de carbonato de sodio y de tripolifosfato de sodio.

En una modalidad de esta invención, el detergente líquido está libre de reforzadores conteniendo fósforo. Los reforzadores preferidos para usarse en las composiciones libres de fósforo incluyen los silicatos de metal alcalino en forma finamente dividida, y los aluminosilicatos cristalinos o amorfos de intercambio de catión particularmente (zeolitas) de origen natural o sintético. Las zeolitas de aluminosilicato adecuadas incluyen la "zeolita A", la "zeolita B", la "zeolita X", la "zeolita Y" y la "zeolita HS". La zeolita más preferida es la zeolita A de silicoaluminato de sodio cristalina, preferiblemente, la zeolita debe estar en un estado finamente dividido con los diámetros de partícula finales siendo de hasta 20 mieras, por ejemplo de 0.005 a 20 mieras, preferiblemente de desde 0.01 a 15 mieras y más preferiblemente de 0.01 a 8 mieras de tamaño de partícula principal, por ejemplo de 3 a 7 mieras, si es cristalina, y de 0.01 a 0.1 mieras si es amorfa. Aún cuando los tamaños de partícula finales son mucho más bajos, usualmente las partículas de zeolitas serán de tamaños dentro del rango de 100 a 400 mallas, preferiblemente de 140 a 325 mallas. Las zeolitas de tamaños más pequeños frecuentemente se harán objetablemente polvosas y aquellas de tamaños más grandes pueden no ser suspendidas suficientemente y satisfactoriamente.

En otra modalidad de la invención en donde son usados los reforzadores libres de fósforo, el reforzador puede comprender compuestos no conteniendo fósforo solubles en agua los cuales se disuelven en la fase acuosa de la composición formando una solución de electrólito. Los ejemplos de tales reforzadores incluyen los carboxilatos de metal alcalino mencionados arriba, por ejemplo, el citrato de sodio, usado sólo o en una mezcla con carbonatos o bicarbonatos de metal alcalino solubles en agua, por ejemplo, el carbonato de sodio o potasio. Las mezclas conteniendo dos o más de los reforzadores de detergencia arriba descritos también pueden ser empleados. El reforzador o la mezcla de reforzadores pueden estar presentes en la composición en el rango de desde alrededor de 5 a alrededor de 40 por ciento por peso de la composición, más preferiblemente de desde alrededor de 8 a alrededor de 30 por ciento por peso. En donde el reforzador es un material de zeolita, este normalmente esta presente en el rango de desde alrededor de 5 a 30 por ciento por peso de la composición, y puede usarse en combinación con los otros materiales reforzadores compatibles.

Un ingrediente K clave en las composiciones de la presente invención es el polímero defloculante el cual estabiliza la formula detergente y disminuye la viscosidad de las formulas. Los grupos de extremo hidrofóbicos presentes en el polímero hidrofílico de otra manera se han envuelto en las gotas lamelares formadas por la fase surfactante, inhibiendo por tanto estéricamente y electroestáticamente la floculación de estas gotas, aún a concentraciones relativamente altas. Esto resulta en un producto de viscosidad más baja y estable.

Los polímeros defloculantes útiles de acuerdo con esta invención están caracterizados como comprendiendo un segmento de cadena de polímero hidrofílico (P) teniendo un grupo hidrofóbico (QR) covalentemente unido a un átomo de carbón terminal presente en por lo menos algunos de los segmentos de cadena hidrofílicos. Estos polímeros pueden ser generalmente caracterizados como conteniendo la estructura P-QR en donde P representa el polímero hidrofílico y R es un radical hidrofóbico orgánico conteniendo de desde alrededor de 4 a 28 átomos de carbono, más preferiblemente un radical de alquilo conteniendo de desde alrededor de 6 a 18 átomos de carbono.

Q representa un grupo o molécula el cual es capaz de enlazar el polímero hidrofílico P con el radical hidrofóbico orgánico R y actuar por tanto como un terminador de cadena de polímero (o iniciador) . En general, Q puede seleccionarse del grupo que consiste de O, S, SO, S02, Si OR'R'', Si R'R'', CR'OH, CR'R'' y CR'OR' ' en donde R' y R' ' son cada uno hidrógeno, un grupo de alquilo conteniendo de 1 a 4 átomos de carbono o un grupo de arilo. R es un grupo de alquilo, alquenilo o aralquilo ^ ~ ^2S I preferiblemente un grupo de alquilo a aralquilo conteniendo de 6 a 18 átomos de carbono. Los polímeros preferidos de la invención están terminados con un grupo de extremo tapado de sulfuro de alquilo, sulfóxido de alquilo o de sulfona de alquilo.

Los monómeros los cuales pueden ser polimerizados para formar el segmento de polímero hidrofílico incluyen uno o una mezcla de monómeros solubles en agua o una combinación de monómeros solubles en agua y relativamente insolubles en agua de manera que los polímeros resultantes son solubles en agua a temperaturas ambiente en la extensión de más de alrededor de 10 gramos por litro. Los ejemplos de tales monómeros adecuados incluyen las amidas etilénicamente insaturadas tal como acrilamida, metacrilamida y fumaramida y sus N-derivados substituidos tal como 2-acrilamido-2-metilpropano ácido sulfónico, N- (dimetilamino metilo) acrilamida así como N- ( trimet ilamoniomet ilo) cloruro acrilamida y N- (trimetilamoniopropilo) cloruro etacrilamida; los ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados o los ácidos dicarboxílicos tal como el ácido acrílico, el ácido maleico, el ácido metacrílico, el ácido itacópico, el ácido fumárico, el ácido crotónico, el ácido aconítico y el ácido citracónico; y otros compuestos de amonio cuaternario etilénicamente insaturados tal como el cloruro de vinil-bencil trimetil amonio,- los esteres de sulfoalquilo de ácidos carboxílicos insaturados tal como 2-sulfoetil metacrilato; los esteres de amino alquilo de ácidos carboxílicos insaturados tal como 2-aminoetil metacrilato, dimetil aminoetil (met) acrilato, dietil aminoetil (met) acrilato, dimetil aminometil (met) acrilato, dietil aminometil (met) acrilato, y sus sales de amonio cuaternario; las aminas de vinilo o alilo tal como vinil piridina y vinil morfolina o alilamina,- los compuestos de dialil amonio y de dialil amina tal como cloruro de amonio dimetil dialilo; las amidas heterocíclicas de vinilo tal como vinil pilorridcna; los sulfonatos de vinil arilo tal como el sulfonato de vini--.benceno; el alcohol vinílico obtenido mediante la hidrólisis de vinil acetato; acroleina; alcohol alílico; ácido acético de vinilo; sulfonato de vinilo sódico; sulfonato de alilo sódico, así como las sales de los monómeros anteriores. Estos monómeros pueden ser usados singularmente o como mezclas de los mismos. * Opcionalmente, el segmento de polímero hidrofílico puede contener cantidades pequeñas de unidades relativamente hidrofóbicas, por ejemplo, aquellas derivadas de polímeros teniendo una solubilidad de menos de 1 g/l en agua siempre que la solubilidad general del polímero hidrofílico aún satisfaga los requerimientos de solubilidad como se especificó arriba. Los ejemplos de los polímeros relativamente insolubles en agua son el -polivinil acetato, el polimetil metacrilato, el polietil acrilato, el polietileno, el polipropileno, el poliestireno, el óxido de polibutileno, el óxido de polipropileno y el acrilato de polihidroxipropilo .

Una clase particular de polímeros terminados de sulfuro de alquilo preferidos de acuerdo con la invención puede representarse por la siguiente formula estructural : en donde R es un grupo de alquilo primario, secundario o terciario de cadena recta o ramificada teniendo de 5 a 20 átomos de carbono; R, y R3 son cada uno hidrógeno, metilo, etilo, o -COOH; R2 y R4 son cada uno hidrógeno, metilo, etilo, -COOH, o -CH2COOH; Y se selecciona del grupo que consiste de -COOH, -CONH-, -OCH3, -OC2H5, y -CH2OH; X se selecciona del grupo que consiste de -COOC2H4OH, -COOC3H6OH, -CONHCH2OH, -CONHCH3, -CONHC2H5, -CONHC3H7, -COOCH3, -COOC2H5, -CN, -OOCCH3, -OOCC2H5, y -COOCH3CHOCH2.

El grado de polimerización, a+b es generalmente de entre 2 y 50, y la fracción de mol del monómero teniendo el grupo funcional X, a/ (a+b) , puede variar de desde 0 a 0.6 y es preferiblemente de menos de 0.5 y más preferiblemente es de 0.2 a 0.5. La presencia de un monómero teniendo el grupo funcional X es opcional ya que el valor de "a" será de cero para polímeros conteniendo sólo monómeros teniendo un grupo funcional Y. Una descripción comprensiva de estos polímeros terminados de sulfuro de alquilo y de su método de preparación se describe en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 3,839,405, cuya descripción completa se incorpora aquí por referencia.

Los polímeros particularmente preferidos para usarse aquí comprenden un polímero hidrofílico terminado por un grupo de extremo tapado mercapto hidrofóbico derivado de un mercaptan teniendo la estructura RSH, en donde R es un radical de alquilo o aralquilo teniendo de 4 a 28 átomos de carbono. R debe ser de una longitud de cadena suficiente de manera que este exhiba propiedades oleofílicas, por ejemplo, es misible con la fase de micela o de gota lamelar aceitosa de la composición detergente. Preferiblemente, los mercaptanos son mercaptanos de alquilo o aralquilo conteniendo alrededor de 6 a 18 átomos de carbono tal como hexil mercaptano, decil mercaptano, dodecilbencil mercaptano, dodecil mercaptano y octadecil mercaptano .

La columna de polímero hidrofílico puede también ser ventajosamente terminado de cadena con un sulfóxido o un grupo de sulfona. Una clase de polímeros preferidos para usarse aquí puede representarse por la siguiente formula estructural: en donde R, R., R2, R3, R4, X, Y, el grado de polimerización a+b, y la fracción de mol a/ (a+b) son como se definió arriba; Z es ya sea oxígeno o no está presente. Cuando Z es oxígeno el grupo de extremo tapado es una sulfona de alquilo; cuando Z no está presente el grupo de extremo tapado es un sulfóxido de alquilo. Una descripción comprensiva de estos polímeros terminados de sulfona de alquilo y de sulfóxido de alquilo y de su método de preparación se describen en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica números 3,772,382; 3,776,874; y 3,668,230, cuyas descripciones completas se incorporan aquí por referencia.

Por ejemplo, los polímeros terminados de mercapto pueden ser preparados mediante polimerización de radical libre del monómero hidrofílico o de la mezcla de monómero en un medio acuoso o de agua/alcohol en la presencia de un iniciador de radical libre soluble en agua y en la presencia de un mercaptano RSH. La proporción molar de monómero a mercaptano puede generalmente variar de desde alrededor de 10:1 a alrededor de 150:1 respectivamente, y más preferiblemente de desde alrededor de 25:1 a alrededor de 100:1 respectivamente. Bajo condiciones de polimerización de radical libre, un número de radicales libres RS se generará las cuales sirven para iniciar la polimerización del monómero adicional o estos radicales pueden acoplarse con una cadena de polímero creciente, resultando en un producto de polímero mezclado en donde por lo menos algunas de las cadenas tienen la estructura P-QR como se describió arriba. El número de cadenas de P y P-QR presentes en el producto de polímero mezclado variará dependiendo de las condiciones de polimerización, del peso molecular promedio del polímero y de la cantidad de mercaptano presente en la mezcla de polimerización. Preferiblemente de desde alrededor de 25 hasta alrededor de 95 por ciento de las cadenas de polímero son de extremo tapado por el hidrófobo mercapto SR.

La polimerización puede llevarse a cabo mediante procedimientos generales descritos en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,021,525, cuya descripción completa de la cual se incorpora aquí por referencia. El medio de polimerización acuosa preferido comprende una mezcla de por lo menos 50 por ciento por peso de agua y cosolvente misible tal como un alcohol Cj a C4, por ejemplo, isopropanol, el cual tiende a retardar la precipitación del polímero de extremo tapado en desarrollo de la solución. Los iniciadores de polimerización los cuales pueden usarse incluyen iniciadores solubles en agua tal como peróxido de hidrógeno, persulfatos, perboratos y permanganatos, presentes en la solución a niveles generalmente en el rango de desde alrededor de 0.1 a 5 por ciento por peso.

La polimerización puede llevarse a cabo mediante el cargar inicialmente un iniciador, por ejemplo el persulfato de sodio en un medio de polimerización acuoso, seguido por una introducción gradual de una mezcla comprendiendo monómero y mercaptan dentro del medio a un nivel de desde alrededor de 10 a 55 por ciento por peso de los reactivos totales, y calentando la mezcla a una temperatura en el rango de desde alrededor de 70 a 99 grados centígrados por un período de tiempo suficiente para formar el polímero del peso molecular deseado, generalmente de desde alrededor de 3 a 6 horas. Preferiblemente, sólo una parte del monómero y del iniciador es agregada al medio inicialmente, seguido por la adición del monómero restante y del iniciador después durante la polimerización. El polímero puede entonces ser recuperado mediante el estabilizar el cosolvente, por ejemplo, isopropanol y por lo menos parte del agua, seguido por la neutralización del polímero con cáustico, por ejemplo, hidróxido de sodio .

Los polímeros defloculantes preferidos usados para los propósitos de esta invención tienen un peso molecular promedio de peso, como se mide por la cromatografía de permeación de gel usando los estándares de poliacrilato, en el rango de desde alrededor de 200 a 50,000, más preferiblemente de desde alrededor de 200 a 25,000 y más preferiblemente para polímeros basados sobre el ácido poliacrílico y polimetacrílico, de desde alrededor de 3,000 a 10,000. Los polímeros más preferidos son los homopolímeros hidrofílicos tal como el ácido poliacrílico o polimetacrílico y copolímeros de ácido acrílico o metacrílico con menos de 50 por ciento por peso de ácido maleico (anidrido) , en donde el volumen de las cadenas de polímero son de extremo tapado con un segmento hidrofóbico único derivado de dodecil mercaptano.

Estos polímeros y sus métodos de preparación están demás descritos en la solicitud de patente de los Estados Unidos de Norteamérica copendiente serie número 08/212,611, presentada el 14 de Marzo de 1994, cuya descripción completa se incorpora aquí por referencia.

Los polímeros defloculantes son incorporados en la composición detergente líquida a una concentración suficiente para evitar o por lo menos retardar la propensión de las gotas de surfactante lamelar dispersadas en electrólito a fluocular y por tanto proporcionar composiciones detergentes líquidas teniendo viscosidades inferiores a las de las composiciones de otra manera idénticas las cuales no contienen el polímero defloculante . El nivel de adición puede variar de desde alrededor de 0.01 a alrededor de 5 por ciento por peso, más preferiblemente de desde alrededor de 0.25 a alrededor de 1.5 por ciento por peso y más preferiblemente de desde alrededor de 0.4 a alrededor de 1.0 por ciento por peso, basado sobre el peso de la composición detergente líquida.

Los agentes estabilizantes poliméricos útiles para la presente invención están compuestos de compuestos de ácido poliacrílico degradados teniendo pesos moleculares generalmente arriba de alrededor de 1' 000, 000, y los cuales contienen preferiblemente un grupo hidrofóbico incorporado dentro de la columna de ácido poliacrílico hidrofílico del polímero. Estos polímeros son productos vendidos bajo la marca Carbopol® por B. F. Goodrich Company, los polímeros de las series Carbopol® 1600 son particularmente preferidos.

Las resinas Carbopol® en general son polímeros de ácido acrílico degradados de peso molecular superior hidrofílicos teniendo un peso equivalente promedio de 76, y teniendo la estructura general mostrada en la formula dada abajo: Los compuestos de ácido poliacrílico mencionados aquí incluyen polímeros de ácido acrílico o de sales solubles en agua o dispersables en agua, esteres o amidas de los mismos, o copolímeros solubles en agua de estos ácidos, o las sales, esteres o amidas unas con otras o con uno o más de otros monómeros etilénicamente insaturados, tal como, por ejemplo, estireno, ácido maleico, anidrido maleico, 2-hidroxietilacrilato, acrilonitrilo, vinil acetato, etileno, propileno, y similares.

Estos homopolímeros o copolímeros están caracterizados por su peso molecular superior, en el rango de desde alrededor de 5,000 a 10 '000, 000, preferiblemente de 1' 000, 000 a 5' 000, 000, más preferiblemente de desde alrededor de 1' 000, 000 a 4' 000, 000, y por su solubilidad en agua, generalmente por lo menos a una extensión de hasta alrededor de 5 por ciento por peso, o más en el agua a 25 grados centígrados.

El enlazamiento cruzado de los polímeros arriba descritos puede lograrse por medios conocidos en las artes de los polímeros, como mediante irradiación, o preferiblemente, mediante la incorporación dentro de la mezcla de monómero que va a ser polimerizada de agentes monoméricos de degradamiento químico conocidos, típicamente monómeros poliinsaturados (por ejemplo dietilénicamente insaturados) , tal como, por ejemplo, divinilbenceno, divinileter, de dietilen glicol, N,N' -metileno-bisacrilamida, polialquenilpolieteres y similares. El procedimiento descrito en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 2,923,692 en relación a la preparación del ácido poliacrílico degradado se incorpora aquí por referencia. Típicamente, la cantidad de agente de degradación que se va a incorporar en el polímero final puede variar de desde alrededor de 0.01 a alrededor de 1.5 por ciento, preferiblemente de desde alrededor de 0.05 a alrededor de 1.2 por ciento, y especial y preferiblemente de desde alrededor de 0.1 a alrededor de 0.9 por ciento; por peso del agente de degradación al peso del polímero total. Generalmente, aquellos expertos en el arte reconocerán que el grado de degradación debe ser suficiente para impartir algún enfriamiento del compuesto polimérico de otra manera generalmente lineal mientras que se mantiene el polímero degradado por lo menos dispersable en agua y altamente hinchable en agua en un medio acuoso y único.

La cantidad del compuesto de ácido poliacrílico degradado de peso molecular superior requerida para proporcionar el efecto estabilizante de la viscosidad generalmente estará en el rango de alrededor de 0.01 a 0.5 por ciento, por peso, preferiblemente de desde alrededor de 0.05 a 0.3 por ciento y más preferiblemente de desde alrededor de 0.1 a alrededor de 0.2 por ciento por peso de la composición detergente total.

La composición detergente líquida de la invención también puede opcionalmente contener un material de arcilla de bentonita hinchable como un agente de suavizamiento de telas. Estos materiales son arcillas coloidales (silicato de aluminio) conteniendo montmorillonita, disponible como bentonita sódica o bentonita de calcio. Estos materiales generalmente forman una suspensión coloidal hinchable cuando se mezclan con agua, cuya propiedad también puede ayudar a mantener a los materiales particulados insolubles, por ejemplo zeolitas, suspendidas en el medio líquido. En donde está presente la composición, la bentonita se agrega al nivel en el rango de desde alrededor de 1 a alrededor de 15 por ciento por peso.

La fase acuosa del detergente líquido es electrolítica y por tanto contiene una sal soluble en agua. En donde el reforzador presente en el detergente es en si mismo una sal soluble en agua, por ejemplo, en donde el reforzador es un citrato o carbonato de metal alcalino, no se requiere agregar un electrólito adicional. En donde el reforzador es insoluble en agua, por ejemplo, una zeolita, entonces los aluros de metal alcalino o sulfatos pueden ser incluidos como sea necesario para formar la solución de electrólito acuosa.

El único otro componente requerido de las composiciones detergentes líquidas de acuerdo con la presente invención es el agua, algo de la cual está presente como un diluente en algunos componentes de formulación, por ejemplo, los surfactantes, y algo de la cual se agrega cuando la formula se prepara. Normalmente el contenido de dureza de tal agua será de menos de alrededor de 400 ppm como CaC03. Algunas veces puede ser deseable el utilizar el agua deionizada aún cuando el agua de la ciudad será satisfactoria. Aún cuando pueden emplearse exitosamente aguas más duras en la fabricación de las composiciones detergentes líquidas de la presente invención, se considera que las aguas suaves tienen menos posibilidad de producir algunos materiales objetables los cuales pueden afectar adversamente la apariencia del detergente líquido o los cuales pueden depositarse objetablemente sobre la ropa durante el lavado. La cantidad de agua presente en la composición variará de desde alrededor de 25 a 70 por ciento por peso de agua. En composiciones más altamente concentradas, la calidad del agua puede variar de desde alrededor de 25 a menos de 60 por ciento por peso, más preferiblemente de menos de 50 por ciento por peso.

Varios auxiliares, ambos estéticos y funcionales, pueden estar presentes en las composiciones detergentes líquidas de la presente invención, tal como abrillantadores fluorescentes, perfumes y colorantes. Los abrillantadores fluorescentes incluyen los derivados de estilbeno muy conocidos, incluyendo los abrillantadores de algodón y de nilón, tal como aquellos vendidos bajo la marca Tinopal®, por ejemplo 5BM. Los perfumes que son empleados usualmente incluyen los aceites esenciales, los esteres, los aldehidos y/o los alcoholes, todos los cuales son muy conocidos en el arte de la perfumería. Los colorantes pueden incluir tintes y pigmentos dispersables en agua de varios tipos, incluyendo azul ultramarino. El dióxido de titanio puede ser utilizado para aclarar el color del producto adicionalmente o para blanquearlo. Las sales rellenadoras inorgánicas, tal como el sulfato de sodio y el cloruro de sodio pueden estar presentes, como lo pueden estar los agentes en contra de la deposición, tal como la carboximetilcelulosa sódica; las encimas, tal como las proteasas, las amilasas y las lipasas; los blanqueadores, tal como el perborato sódico o percarbonato o los materiales conteniendo cloro; bacterizidas,- fungicidas; agentes antiespumantes, tal como siliconas; agentes antiensuciantes, tal como los copoliésteres; los preservativos tal como la formalina; los estabilizadores de espuma, tal como la dietanolamida mirística laurica; y los solventes auxiliares, tal como el etanol. Normalmente las proporciones individuales de tales auxiliares serán de menos de 3 por ciento, frecuentemente de menos de 1 por ciento y algunas veces de aún menos de 0.5 por ciento, excepto por cualesquier rellenadores y solventes, y detergentes y reforzadores adicionales, para los cuales las proporciones pueden algunas veces ser tan altas como de 10 por ciento. La proporción total de los auxiliares, incluyendo los detergentes y reforzadores sintéticos no designados, normalmente no serán de más de 20 por ciento del producto y deseablemente serán de menos de 10 por ciento del mismo, más deseablemente de menos de 5 por ciento del mismo. Desde luego, los auxiliares empleados no interferirán con las acciones de lavado y de suavizamiento del detergente líquido y no promoverán la inestabilidad del producto en la espera. También estos no provocarán la producción de depósitos objetables sobre la ropa.

La viscosidad de la composición detergente líquida inmediatamente después de completarse el procedimiento de mezclado de formulación generalmente variará desde alrededor de 500 a 20,000 centipoises (cps), medida usando un viscómetro Brookfield modelo LVT-II a una velocidad angular de 12 revoluciones por minuto y a 25 grados centígrados. Un huso No. 3 es usado para medir las viscosidades abajo de 10,000 centipoises y un huso No. 4 es usado para viscosidades arriba de 10,000 centipoises. La viscosidad más preferida estará en el rango de desde alrededor de 2,000 a 10,000 centipoises, más preferiblemente en el rango de 3,000 a 6,000 centipoises. El pH de la composición generalmente estará en el rango de desde alrededor de 7 a alrededor de 12, preferiblemente de 10 a 12, y el pH puede ser ajustado si es necesario mediante el agregar cantidades apropiadas de una solución básica tal como 50 por ciento de KOH.

Los componentes del detergente pueden mezclarse en cualesquier orden adecuado que lleve al desarrollo de un producto estructurado. De acuerdo con un procedimiento preferido, el agua es mezclada con el agente estabilizante polimérico (si tal ingrediente se requiere) y una fuente de alcalinidad tal como el óxido de sodio para neutralizar el material polimérico. Los reforzadores son entonces agregados a esta solución usando un mezclador de corte alto adecuado para formar una solución/pasta aguada. El surfactante o surfactantes son mezclados separadamente para formar una solución de surfactante. El polímero defloculante en la forma de una dispersión acuosa (contenido de sólidos de 30 a 60 por ciento) puede entonces mezclarse con ya sea la solución, y ambas soluciones entonces combinarse bajo condiciones de mezclado de corte alto, seguido por la adición subsecuente de perfumes, encimas (si hay alguna) y otros aditivos.

Los ejemplos siguientes son ilustrativos de la invención. A menos que se indique de otra manera, todas las partes son por peso de los ingredientes activos.

E J E M P L 0 S 1-7 Una serie de formulas de detergente líquido de trabajo pesado superconcentradas libres de fosfato de reforzador de zeolita (SCHDL) se prepararon mediante el mezclar los componentes mostrados en la Tabla 1 en el orden mostrado en un tanque cilindrico con agitación usando un mezclador Lightening®. El tiempo de mezclado fue de aproximadamente de 30 minutos. El Ejemplo 7 es un ejemplo de control el cual no contiene el polímero defloculante. La identidad y las características de los varios polímeros defloculantes usados en todos los Ejemplos son como se describió abajo. En cada caso, los grupos hidrófobos y de cubierta son docecil mercaptano.

Características Físicas del Polímero Floculante Designación Tipo de Peso Proporción de Mol de de Polímero Polímero Molecular Hidrófilo : Hidrófobo A Acrílico-Maleico 4000 25:1 B Acrílico-Maleico 7000 25:1 C Acrílico 4000 25:1 D Acrílico 7000 100:1 T A B L A Por Ciento Por Peso (Ingrediente Activo) NOTA; (i) Neodol® 23-6.5 es un alcohol graso etoxilatado no iónico (6.5 óxido de Etileno, 12-13 Átomos de Carbono) . 0) LAS es un sulfonato de alquil benceno lineal (10-14 átomos de carbono) .

Los resultados de comparación de viscosidad contenidos en la Tabla 1 muestran que las formulas de los Ejemplos 1-6 fueron todas estables y exhibieron bajas viscosidades en el rango de alrededor de 1280-6400 cps. El Ejemplo de control 7 el cual no contuvo uno de los polímeros defloculantes de la invención exhibió una viscosidad en exceso de 50,000 debido a la floculación de las gotas de surfactante presentes en el detergente.

E J E M P L O S 8-11 Una serie de formulas SCHDL conteniendo encima, libres de fosfato, reforzadas con citrato se prepararon mediante el mezclar los componentes en la Tabla 2 en el orden mostrado por el procedimiento establecido arriba.

T A B L A Por Ciento Por Peso (Ingrediente Activo) Mota: (1) AEOS es un sulfato etoxilatado de alquilo (3 óxido de etileno, 12-15 átomos de carbono) .

La formula del Ejemplo 11 (control) la cual no contuvo el polímero defloculante exhibió una viscosidad superior a la de las formulas de los Ejemplos 8-10. Además, la formula de control mostró alguna separación de fase después de 4 semanas de almacenamiento a 110 grados F, mientras que las otras formulas permanecieron estables.

E J M P L O S 12-16 Una serie de formulas SCHDL reforzadas con fosfato se prepararon mediante el mezclar los componentes mostrados en la Tabla 3 en el orden mostrado por el procedimiento establecido abajo.

T A B L A Por Ciento Por Peso (Ingredientes Activos) Nota; <l) Neodol® 25-7 es un alcohol graso etoxilatado no iónico (7 óxido de etileno, 12-15 átomos de carbono) .

Las formulas dentro del alcance de la invención (Ejemplos 12-15) todas exhibieron viscosidades vertibles en el rango de 4800-6500 cps, mientras que la formula de control 16 tuvo una viscosidad inicial en exceso de 30,000 cps y mostraron alguna separación de fase después de 4 semanas de almacenamiento.

E J E M P L O S 17-18 Las formulas SCHDL reforzadas con zeolita se prepararon para los propósitos de comparación con y sin polímero Carbopol® 1623 comercializado por B. F. Gooddrich. Los componentes en la formula están mostrados abajo en la Tabla 4.

T A B L A Por Ciento Por Peso (Ingredientes Activos) (i) Teric G12A8 es un alcohol graso etoxilatado no iónico vendido por ICI . (2) La designación de polímero C descrita en los Ejemplos 1-7.

Las formulas arriba identificadas se prepararon de la siguiente manera: Se empleó un recipiente de mezclado de acero inoxidable teniendo un eje de mezclado conteniendo dos cuchillas de mezclado A310. El eje de mezclado estuvo localizado en la mitad del recipiente y se corrió mediante un motor de sobrecabeza.

A los recipientes de mezclado se agregaron con mezclado el agua, el ácido cítrico, y para la formula del Ejemplo 18, el Carbopol.®. El NaOH fue entonces agregado hasta que el pH de la solución fue de entre 8-11. Los ingredientes menores, carbonato, bicarbonato, polímero defloculante, zeolita fueron entonces agregados. La solución se mezcló por alrededor de 10 minutos. El AEOS, el no iónico y el LAS fueron entonces agregados, seguido por el perfume. El producto fue entonces mezclado a la viscosidad deseada.

Las muestras del producto de los Ejemplos 17 y 18 se añejaron a la temperatura ambiente y a 43 grados centígrados. Los resultados se muestran abajo.

T A B L A Estudio de Añeiamiento Mostrando Viscosidad como una Función de Tiempo Ejemplo 17 Ejemplo 18 El producto del Ejemplo 17, (no conteniendo Carbopol®) disminuyó en viscosidad después de 4 semanas añejándose por 2,600 centipoises a la temperatura ambiente (40 por ciento de disminución) y por 4,900 centipoises a 43 grados centígrados (75 por ciento de disminución) . El producto del Ejemplo 18, (conteniendo Carbopol®) mantuvo una viscosidad constante a la temperatura ambiente, y aumentó en viscosidad a 43 grados centígrados después de 4 semanas de añejamiento.

Claims (30)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Una composición detergente líquida concentrada (CLDC) comprendiendo gotas de surfactante lamelar colocadas en una fase continua electrolítica acuosa, dicha composición comprende la mezcla de: a) de desde alrededor de 10 a 45 por ciento por peso de surfactante; b) por lo menos un reforzador detergente en una cantidad de desde alrededor de 5 a 40 por ciento, por peso de dicha composición; c) de desde alrededor de 0.01 a alrededor de 5 por ciento por peso de una composición de polímero defloculante conteniendo cadenas de polímero de la estructura P-QR en donde P representa un segmento de cadena de polímero de un polímero hidrofílico, y QR representa un grupo de tapa de extremo hidrofóbico en donde R es un radical hidrofóbico orgánico conteniendo de desde alrededor de 4 a 28 átomos de carbono, y Q se selecciona del grupo que consiste de S, SO, y S02; d) un agente estabilizador polimérico constituido de un compuesto de ácido poliacrílico degradado de peso molecular superior teniendo un peso molecular mayor de alrededor de 1 ' 000 , 000 en una cantidad de desde alrededor de 0 .01 a alrededor de 0 .5 por ciento por peso de la composición detergente líquida concentrada ; y e ) agua .

2. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque dicha composición de polímero defloculante tiene un peso molecular promedio de peso en el rango de desde alrededor de 1,000 a 50,000.

3. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque dicho surfactante comprende por lo menos un detergente aniónico seleccionado de un sulfato o sulfonato aniónico.

4. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 3 caracterizada porque contiene de desde alrededor de 15 a 40 por ciento por peso de un detergente aniónico de sulfonato de alquil benceno teniendo de desde alrededor de 9 a 20 átomos de carbono alquilo.

5. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 3 caracterizada porque contiene de desde alrededor de 1 a alrededor de 25 por ciento por peso de un detergente aniónico de sulfato polietoxi de alquilo potásico en donde el grupo de alquilo contiene de desde alrededor de 8 a 22 átomos de carbono y el polietoxi es de 2 a 7 grupos de óxido de etileno.

6. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 4 caracterizada porque dicho detergente aniónico comprende una mezcla de dicho sulfonato de alquil benceno y de desde alrededor de 1 a alrededor de 25 por ciento por peso de un sulfato de polietoxi de alquilo sódico potásico en donde el grupo de alquilo contienen de desde alrededor de 8-22 átomos de carbono y el polietoxi es de 2 a 7 grupos de óxido de etileno.

7. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 4 caracterizada porque contiene además de desde alrededor de 1 a 20 por ciento por peso de un alcohol graso etoxilatado no iónico en donde el alcohol graso contiene alrededor de 8 a 18 átomos de carbono.

8. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque el segmento de cadena de polímero hidrofílico P es ácido poliacrílico o polimetacrílico.

9. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque dicho segmento de cadena de polímero hidrofílico P es un copolímero conteniendo por lo menos 50 por ciento por peso del ácido acrílico o metacrílico polimerizado y menos de 50 por ciento por peso del ácido maleico polimerizado o del anhídrido maleico.

10. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 8 caracterizada porque dicho polímero tiene un peso molecular promedio de peso en el rango de desde alrededor de 200 a 25, 000.

11. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 10 caracterizada porque dicho polímero tiene un peso molecular promedio de peso en el rango de desde alrededor de 3,000 a 10,000.

12. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque R es un grupo de alquilo conteniendo de desde alrededor de 6 a 18 átomos de carbono.

13. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 12 caracterizada porque R es dodecilo.

14. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque de desde alrededor de 25 a 95 por ciento por peso de las cadenas de polímero hidrofílico presentes en dicha composición de polímero defloculante tienen dicha estructura P-QR.

15. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque dicha composición de polímero defloculante contiene un polímero terminado de sulfuro de alquilo representado por la siguiente formula estructural: en donde R es un grupo de alquilo primario, secundario o terciario de cadena recta o ramificada teniendo de 5 a 20 átomos de carbono: R, y R3 son cada uno hidrógeno, metilo, etilo o -COOH; R2 y R4 son cada uno hidrógeno, metilo, etilo, -COOH, ó -CH2C00H; Y se selecciona del grupo que consiste de -COOH, -C0NH2, -0CH3, -0C2Hj, y -CH2OH, X se selecciona del grupo que consiste de -COOC2H4OH, -COOCjHßOH, -CONHCH20H, -CONHCH3, -CONHC2H5, -CONHC3H7, -C00CH3, -COOC2H5, -CN, -OOCCH3, -OOCC2H5, y -COOCH3CHOCH2; el grado de polimerización, a+b es de desde 5 a 50, y la fracción de mol de monómero teniendo el grupo funcional X, a/ (a+b) es de desde 0 a 0.6.

16. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque dicha composición de polímero defloculante contiene un polímero sulfono-terminado de alquilo o sulfóxido de alquilo representado por la siguiente formula estructural : en donde R es un grupo de alquilo primario, secundario o terciario de cadena recta o ramificada teniendo de 5 a 20 átomos de carbono; R{ y R3 son cada uno hidrógeno, metilo, etilo o -COOH; R2 y R4 son cada uno hidrógeno, metilo, etilo, -COOH, ó -CH2COOH; Y se selecciona del grupo que consiste de -COOH, -CONH2, -OCH3, -0C2Hs, y -CH2OH, X se selecciona del grupo que consiste de -COOC2H4OH, -COOC3H6OH, -CONHCH2OH, -CONHCH3, -CONHC2H5, -CONHC3H7, -C00CH3, -COOC2H5, -CN, -OOCCH3, -OOCC2H5, y -COOCH3CHOCH2; el grado de polimerización, a+b es de desde 2 a 50, y la fracción de mol del monómero teniendo el grupo funcional X, a/ (a+b) es de desde 0 a 0.6; y Z ya sea oxígeno o no está presente de manera que cuando Z es oxígeno el grupo de extremo tapado es una sulfona de alquilo y cuando Z no está presente el grupo de extremo tapado es un sulfóxido de alquilo.

17. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque dicho reforzador detergente comprende uno o más fosfatos.

18. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque dicho reforzador detergente comprende una zeolita.

19. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque dicho reforzador detergente comprende un citrato de metal alcalino.

20. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque dicho reforzador detergente comprende un carbonato de metal alcalino.

21. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque contiene menos de 60 por ciento por peso de agua.

22. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque contiene menos de 50 por ciento por peso de agua.

23. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque tiene una viscosidad en el rango de desde alrededor de 500 a 20,000 centipoises.

24. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque dicha composición de polímero defloculante está presente a un nivel de desde alrededor de 0.25 a alrededor de 1.5 por ciento, por peso, de la composición detergente líquida.

25. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 24 caracterizada porque el nivel de dicha composición de polímero defloculante es de desde alrededor de 0.4 a alrededor de 1.0 por ciento, por peso de la composición detergente líquida.

26. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque dicha cantidad de compuesto de ácido poliacrílico suficiente para estabilizar la viscosidad del CLDC de manera que sobre un período de cuatro semanas de añejamiento a 43 grados centígrados, su viscosidad después de cuatro semanas es esencialmente la misma o superior a la viscosidad inicial, y en donde por comparación una composición detergente líquida concentrada teniendo la misma composición que la composición detergente líquida concentrada estabilizada mencionada excepto por la ausencia de dicho agente estabilizante polimérico se caracteriza por una viscosidad disminuyente continuamente por lo que su viscosidad después de cuatro semanas de añejamiento a 43 grados centígrados es más de alrededor de 40 por ciento abajo de la viscosidad inicial.

27. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 26 caracterizada porque después de cuatro semanas de añejamiento a 43 grados centígrados la viscosidad de la composición detergente líquida concentrada antes mencionada en la ausencia del agente de estabilización polimérico está a más abajo de 60 por ciento de la viscosidad inicial.

28. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque dicha cantidad de compuesto de ácido poliacrílico es de desde alrededor de 0.05 a alrededor de 0.3 por ciento por peso.

29. Un proceso para preparar una composición detergente líquida concentrada (CLDC) capaz de mantener una viscosidad esencialmente constante en el almacenamiento a la temperatura ambiente por un período de por lo menos de cuatro semanas comprende los pasos de : a) proporcionar un recipiente de mezclado conteniendo: i) agua,- ii) un agente estabilizador polimérico constituido de un compuesto de ácido poliacrílico degradado de peso molecular superior teniendo un peso molecular mayor de alrededor de 1' 000, 000 en una cantidad para proporcionar de desde alrededor de 0.01 a 0.5 por ciento por peso de dicho agente estabilizante en el CLDC preparado, y iii) una fuente de alcalinidad para neutralizar dicho el agente estabilizante polimérico; b) agregar con agitación al recipiente de mezclado de (a), los siguientes componentes: i) por lo menos un reforzador detergente en una cantidad para proporcionar por lo menos alrededor de 5 por ciento por peso de la composición detergente líquida concentrada, ii) un surfactante en una cantidad para proporcionar de desde alrededor de 10 a 45 por ciento por peso de la composición detergente líquida concentrada; iii) una composición de polímero defloculante que contienen cadenas de polímero de la estructura P-QR en donde P representa un segmento de cadena de polímero de un polímero hidrofílico, y QR representan un grupo de extremo tapado hidrofóbico en donde R es un radical hidrofóbico orgánico conteniendo de desde alrededor de 4 a 28 átomos de carbono, y Q se selecciona del grupo que consiste de S, SO, y S02, y teniendo un peso molecular promedio de peso no mayor de alrededor de 50,000 en una cantidad para proporcionar de desde alrededor de 0.01 a alrededor de 5 por ciento por peso de la composición detergente líquida concentrada, y iv) opcionalmente aditivos menores tales como perfume, preservativo y abrillantador.

30. El proceso tal y como se reivindica en la cláusula 29 caracterizado porque dicha cantidad de compuesto de ácido poliacrílico es suficiente para estabilizar la viscosidad de la composición detergente líquida concentrada de manera que sobre un período de cuatro semanas de añejamiento a 43 grados centígrados, su viscosidad después de cuatro semanas es esencialmente la misma o superior que la viscosidad inicial, y en donde por comparación una composición detergente líquida concentrada teniendo la misma composición que la composición detergente líquida concentrada estabilizada antes mencionada excepto por la ausencia de dicho agente estabilizante polimérico se caracteriza por una viscosidad continuamente disminuyente por lo que su viscosidad después de cuatro semanas de añejamiento a 43 grados centígrados está a más de alrededor de 40 por ciento abajo de la viscosidad inicial. R E S U M E N La presente invención proporciona composiciones detergentes líquidas estructuradas concentradas en la forma de gotas de surfactante lamelar dispersadas en una fase continua de electrólito acuosa que comprende una mezcla de: a) de desde alrededor de 10 a 45 por ciento por peso de surfactante; b) por lo menos un reforzador detergente; c) de desde alrededor de 0.01 a alrededor de 5 por ciento por peso de una composición de polímero defloculante conteniendo cadenas de polímero de la estructura P-QR, en donde P representa un segmento de cadena de polímero de un polímero hidrofílico, y QR representan un grupo de extremo tapado hidrofóbico en donde R es un radical hidrofóbico orgánico conteniendo de desde alrededor de 4 a 28 átomos de carbono, y Q se selecciona del grupo que consiste de O, S, SO, S02, Si OR'R", Si R'R'', CR'OH, CR'R'' y CR'OR'' en donde R' y R' ' son cada uno hidrógeno, un grupo de alquilo conteniendo de desde 1 a 4 átomos de carbono o un grupo de arilo; y d) agua. La presencia del polímero defloculante en la composición ambos estabiliza la composición detergente y retrasa la propensión de las gotas lamelares dispersadas en la fase acuosa a flocular, particularmente en donde las gotas ocupan una proporción de volumen superior como resultado de las concentraciones altas de surfactante presentes en el detergente. La invención también proporciona, cuando es necesario, para la adición de un agente estabilizante polimérico a la composición detergente líquida compuesta de un compuesto de ácido poliacrílico degradado de peso molecular superior para el propósito de mantener la viscosidad de la composición detergente líquida esencialmente constante cuando se almacena a la temperatura ambiente por un período de por lo menos de cuatro semanas.