PT715646E

PT715646E - Tensoactivos

Info

Publication number: PT715646E
Application number: PT94923815T
Authority: PT
Inventors: Harold Russell Motson
Original assignee: Ici Plc
Priority date: 1993-08-23
Filing date: 1994-08-19
Publication date: 2000-11-30
Also published as: DE69425378D1; US5770550A; AU7390594A; DK0715646T3; GB9317476D0; NZ269594A; ES2149882T3; WO1995006096A1; CA2170134A1; DE69425378T2; EP0715646A1; AU687853B2; ZA946271B; JPH09501726A; ATE194997T1; CA2170134C; EP0715646B1

Description

/Γ DESCRIÇÃO "TENSOACTIVOS"

Esta invenção relaciona-se com composições tensoactivas e em particular com composição tensoactivas aquosas com uma carga elevada de electrólitos incluindo álcali.

Na limpeza industrial de superficies duras, tais como as de metais, cerâmicas, vidro e plásticos, os processos de limpeza tipicamente envolvem a pulverização ou a imersão do substrato num fluido de limpeza. Em contraste com a limpeza doméstica, a utilização de fricção mecânica de superficies não é normalmente utilizada porque é difícil de utilizar uniformemente a não ser em objectos de formas muito regulares e é dispendiosa. Pode ser fornecida energia ao sistema para auxiliar na limpeza por agitação ou pela utilização de ultrassons. Para compensar a não utilização da fricção mecânica de superfícies, os materiais de limpeza utilizados são frequentemente muito mais agressivos do que os que são utilizados em situações domésticas em que é de prever o contacto com a pele do utilizador (ou pelo menos planeado mesmo que seja inadvertido). Assim, os fluidos de limpeza industrial aquosos podem ter concentrações elevadas de materiais electrolíticos particularmente materiais ácidos ou especialmente materiais alcalinos. Quando o electrólito é um álcali pode ser um álcali moderadamente forte tal como soda comercial (carbonato de sódio) ou pode ser um álcali forte tal como soda cáustica (hidróxido de sódio). Uma necessidade típica para esses produtos de limpeza é a remoção de sujidades gordurosas, cerosas ou oleosas aderentes ao substrato. A acção desses materiais pode incluir a modificação química do material da sujidade e.g. por hidrólise alcalina de gorduras a ácidos e álcoois. Contudo, as soluções aquosas simples de ácidos ou álcalis não são bons molhantes desses materiais hidrofóbicos e 1

por isso são relativamente inefizazes como agentes de limpeza. A inclusão de materiais tensoactivos, normalmente tensoactivos sintéticos, pode melhorar o poder molhante do fluido de limpeza e manter os contaminantes em suspensão afastados do substrato que está a ser limpo.

Esta invenção é dirigida a este tipo de agente de limpeza de superfícies duras utilizando composições de tensoactivos aquosas com uma carga elevada de electrólitos incluindo álcali.

As composições de tensoactivos aquosas com uma carga elevada de electrólitos deste tipo são geralmente conhecidas como produtos de limpeza industrial e particularmente como "agentes de limpeza de superfícies duras". São utilizadas principalmente nas indústrias de metaloplastia, incluindo a indústria mecânica e suas indústrias de apoio, na limpeza e passivação de superfícies duras, incluindo desengorduramento de metais, e.g. numa unidade de limpeza à pistola. São adequadas para limpeza intermédia e final, incluindo a de maquinaria e de outras partes moldadas em engenharia e fábricas de montagem. Em geral, nessas aplicações nas indústrias de metaloplastia essas composições tensoactivas aquosas são utilizadas para remover a maioria dos contaminantes de todas as superfícies resultantes do trabalho com materiais e para remover partículas de metais de partes moldadas trabalhadas à máquina ou outras que resultam do trabalho com esses materiais.

As composições para limpeza industrial deste tipo podem ser utilizadas nas indústrias metalúrgicas numa unidade de limpeza à pistola. Contudo também são utilizadas em processos de imersão e/ou ultrassónicos que são correntes nestas indústrias, incluindo a indústria mecânica e as suas indústrias de apoio, para a limpeza e passivação de superfícies duras, incluindo o desengorduramento de metais. 2

Essas composições conhecidas para a limpeza e passivação de superfícies duras, incluindo o desengorduramento de metais, são principalmente utilizadas em peças trabalhadas à máquina e outras peças moldadas em fábricas de mecânica e de assemblagem a temperaturas desde a ambiente até moderadamente elevadas, e.g. na gama de 15 até 80°C. São tipicamente utilizadas a valores de pH de por exemplo 4 até 13,5, e particularmente 9 até 13,5 (por inclusão nas composições de hidróxidos ou carbonatos fortemente alcalinos, por exemplo de sódio ou de potássio), e em particular a temperaturas menos .moderadamente elevadas, e.g. mais próximas de 40 a 80°C, em utilização.

Composições conhecidas deste tipo para a limpeza e passivação de superfícies duras, incluindo o desengorduramento de metais, incluem as de tensoactivos tais como etoxilatos de alquil fenol e etoxilatos de ácidos gordos (também conhecidos como éteres de ácidos gordos e polietilenoglicol) e ésteres sulfato e fosfato deles derivados; alquil e alcaril sulfonatos; sulfatos de álcoois; mono- e di-ésteres de sulfossuccinato; copolímeros de bloco de óxido de alcileno; e etoxilatos carboxilados terminalmente (carboxilatos de éteres).

Nessas classes conhecidas de composições tensoactivas aquosas, a carga elevada de electrólitos, em geral, inclui pelo menos um material de matriz resistente à redeposição de sujidade, e/ou espessantes, para aumentar a tensoactividade.

Numa dessas classes de composições conhecidas deste tipo, incluindo em particular as utilizadas para desengorduramento de metais, muita da carga de electrólitos também inclui produtos químicos alcalinos, tais como hidróxidos ou carbonatos de metais alcalinos, por exemplo aqueles em que o catião de metal alcalino é sódio ou potássio. 3

Em geral, nessas aplicações, as classes conhecidas de composições tensoactivas aquosas com uma carga elevada de electrólitos, em particular de álcali, tendem a ter uma fraca estabilidade em utilização e na armazenagem, porque a carga elevada de electrólitos tende a fazer com que o tensoactivo se separe da composição formando uma fase. Para impedir ou inibir esta separação de fases essas classes conhecidas de composições tensoactivas aquosas necessitam da adição de um hidrotropo para solubilizar o tensoactivo. Exemplos de compostos úteis como hidrotropos incluem sulfonatos de alcarilo misciveis com água, geralmente com um catião de um metal alcalino, e.g. sódio, tais como xileno e cumeno sulfonatos de sódio; ésteres de alquil fosfatos, e alquil polissacáridos (APS's).

Em particular, em utilizações em que é necessário que as composições sejam alcalinas, particularmente pela inclusão de hidróxidos ou carbonatos fortemente alcalinos, essas composições tensoactivas tendem a ser sensíveis a factores químicos particulares tais como a hidrólise do tensoactivo, e consequente perda de tensoactividade. Esta desvantagem de composições tensoactivas aquosas conhecidas com uma carga elevada de electrólitos é claramente inerente nos tensoactivos, e a perda acima referida de tensoactividade não pode ser remediada por aditivos conhecidos para composições tensoactivas, tais como hidrotropos. O Pedido PCT NS PCT/GB 93/01335 publicado como NS WO 94/00508 A descreve uma classe de tensoactivos baseados em derivados do ácido succínico alquil e/ou alcenil substituídos, particularmente ésteres e várias utilizações para estes compostos por exemplo como agentes emulsionantes. A EP 0 107 199 A descreve a utilização de uma classe relacionada de derivados éster do ácido succínico que se afirma serem activos como tensoactivos em condições ácidas embora não haja discussão da sua adequabilidade em ambientes com 4

concentração elevada de electrólitos ou na limpeza de superfícies duras.

Verificámos agora que compostos tais como os descritos na WO 94/00508 A são úteis em composições tensoactivas aquosas com uma carga elevada de electrólitos, incluindo álcali, tais como formulações que são utilizadas em limpeza industrial, em particular na limpeza de superfícies duras, incluindo o desengorduramento de metais. Utilizando estes tensoactivos as composições tensoactivas aquosas com uma carga elevada de electrólitos podem ser preparadas como uma fase única e não sofrem da desvantagem acima descrita das composições tensoactivas com carga elevada de electrólitos conhecidas, em particular, as composições não requerem a utilização de aditivos para composições tensoactivas, tais como hidrotropos, e os tensoactivos são estáveis nas composições e por isso não sofrem das desvantagens que são inerentes em tensoactivos convencionais utilizados nessas composições.

Nesta invenção os tensoactivos são derivados polioxialcileno de ácidos vic-dicarboxílicos que têm boa estabilidade em utilização e na armazenagem, em que é necessário ser resistente à separação de fases e em particular a factores químicos tais como a hidrólise dos tensoactivos.

Em conformidade, a presente invenção proporciona uma composição tensoactiva aquosa numa única fase com uma carga elevada de electrólitos incluindo álcali, compreendendo pelo menos desde 1 a 40% em peso da composição total de um composto tensoactivo de fórmula (I) ou (li): Y.Ai.OC.(HR)C.C(HR1).CO.A.(CmH2mO)n-R2 (I) em que um de R e r! é C6 a C2 2 alcenilo ou alquilo e o outro é hidrogénio; 5

A e A1 sao cada um independentemente -0- ou -NR4-; em que R4 é hidrogénio ou Ci a Cs alquilo, particularmente metilo ou etilo; n é 2 a 100 (e como é uma média pode ser um número não inteiro); m é 2 ou 3 (e pode variar ao longo da cadeia de polioxialcileno); R2 é hidrogénio ou Ci a Cs alquilo; Y é um grupo formador de catião, particularmente um átomo de hidrogénio ou de um metal alcalino, especialmente sódio ou potássio, ou grupo amónio (especialmente NH4, amónio de amina ou amónio de alcanolamina); ou Y é um grupo Ci a Cs alquilo ou um grupo de fórmula (CmH2mQ)n*R2 em que m, n e R2 são independentemente tal como definidos acima; ou

Y.Ai.OC.(HR)C.C(HR1).CO.A.(CmH2mO)n-CpH2p.A.CO.(HR1)C.C(HR)CO.A1.Y (II) em que n, m e cada par de R e R1, A, A1 e Y são independentemente tal como definidos acima; e pé 2 ou 3; compreendendo adicionalmente a composição da presente invenção desde 1 a 40% em peso da composição total de materiais de matriz e/ou espessante(s); e desde 1 até 10% em peso da composição total de álcali.

Composições tensoactivas preferidas são caracterizadas por consistirem substancialmente numa solução aquosa de pelo menos um electrólito de carga elevada e pelo menos um composto de fórmula (I) ou (II).

As presentes composições tensoactivas com carga elevada de electrólitos incluindo álcali, mantêm-se como uma composição 6

λΑ^' tensoactiva numa única fase sem necessidade da adição de um hidrotropo para solubilizar o tensoactivo, e impedem a separação de fase do tensoactivo da composição devido à carga elevada de electrólito incluindo álcali; além disso, a) têm boa estabilidade química e resistência ao ataque químico tal como a hidrólise do tensoactivo por exemplo quando as composições têm um pH de desde 9 até 13,5; e particularmente desde 12,5 até 13,5, especialmente quando a fonte de alcalinidade é um álcali forte e.g. hidróxidos ou carbonatos de metais alcalinos. b) apresentam uma capacidade de limpeza elevada e excelentes propriedades molhantes em relação aos substratos tratados, tais como ferro, aços, incluindo aço inoxidável, aços de níquel e de crómio, cobre, latões, bronzes, zinco, vidro, cerâmicas e plásticos, e (com composições de alcalinidade baixa ou não-alcalinas) alumínio, silumínio e duralumínio; c) facilitam uma boa remoção de manchas da composição de limpeza no, e não deixam o substrato tratado baço; e d) emulsionam óleos e gorduras não auto-emulsionantes que não são normalmente prontamente emulsionadas na limpeza de superfícies duras, e em particular no desengorduramento de metais, mesmo por meio de composições de limpeza industrial conhecidas com uma carga elevada incluindo álcali.

As composições desta invenção são por isso altamente adequadas quando é necessário que possuam uma boa estabilidade em utilização e na armazenagem. Exemplos dessas utilizações incluem a limpeza industrial de superfícies duras, em particular o desengorduramento de metais, e.g. na limpeza de fábricas nas indústrias de metaloplastia, incluindo a indústria mecânica e as suas indústrias de apoio. 7

Semi ésteres de ácidos vic-dicarboxilicos preferidos incluem os da WO 94/00508 A. A composição tensoactiva da invenção frequentemente utilizará semi ésteres de ácidos vic-dicarboxilicos que contêm grupos aniónicos e/ou em particular grupos que são ionizáveis para formar aniões. O semi éster de um ácido vic-dicarboxilico é desejavelmente um derivado do ácido succinico e particularmente hidrocarbil substituído, especialmente ácido succinico alquil e em particular desejavelmente alcenil substituído. 0 substituinte hidrocarbilo é desejavelmente um grupo hidrocarbilo em Cq a C22* particularmente C8 a Ci8 e especialmente Cio a Ci6, e.g. C12 ou Cl 4/ especialmente um grupo alquilo e particularmente desejavelmente alcenilo.

Tipicamente, quando esses compostos são utilizados, quando A ou A1 é -O- o número total de átomos de carbono nos grupos R, r! e quaisquer grupos r2 e R^ é de pelo menos 13, e é desejavelmente de 13 a 50. O grupo éster no semi éster é um grupo óxido de polialcileno, particularmente um que é formado por grupos etilenoxi e/ou propilenoxi. Quando ambos os grupos estão presentes a cadeia de copolímero pode ser de bloco ou aleatória. Desejavelmente o grupo óxido de polialcileno, é um grupo polietilenoxi. O número de resíduos de óxido de alcileno no grupo óxido de polialcileno é desejavelmente desde 2 a 100 particularmente 3 a 50 e especialmente 2 a 25. Quando o grupo óxido de polialcileno é um grupo polietilenoxi (polietileno glicol - PEG) é desejavelmente um dos grupos de PEG 150 a 2000, especialmente um PEG 200 a 100. O grupo de óxido de polialcileno pode ser terminado com um átomo de hidrogénio ou um grupo alquilo inferior, particularmente um grupo em Ci a C6 8 especialmente um grupo metilo, etilo, propilo, n- ou i-propilo, ou butilo e.g. i-butilo ou t-butilo.

Compostos particularmente úteis são os de fórmula (Ia): Y.OOC.(HR)C.C(HR1).COO.(CH2CH20)n.R2 (Ia) em que um de R e r! é um grupo Cs a Ci8 particularmente Cio a Ci6, e.g. C12 ou C14, alquilo ou especialmente alcenilo e o outro é hidrogénio; n é desde 3 a 50; r2 é hidrogénio ou um grupo Cl a Cq alquilo; e Y é um átomo de hidrogénio ou de um metal alcalino ou um grupo amónio.

Também podem ser utilizados bis-semi ésteres. Estes compostos são semelhantes aos semi ésteres descritos acima excepto que o grupo óxido de polialcileno tem um grupo semi éster em cada extremidade. Esses compostos podem ser particularmente de fórmula (lia): Y.OOC. (HR)C.C(HR1) .COO. (CH2CH20)n.0C.C. (HR1 )C.C(HR)COO.Y (Ha) em que n, cada par de R e R1, e Y são independentemente tal como definidos acima para a fórmula (Ia).

Especificamente quando utilizados em limpeza industrial, em particular no desengorduramento de metais, os tensoactivos polioxialcilenoxi semi ésteres de ácidos vic-dicarboxilicos particularmente preferidos deste tipo incluem mono- e bis-ésteres de fórmula (I) ou (II) respectivamente em que o grupo R ou r! que não é hidrogénio tem preferencialmente 8 a 20 átomos de carbono. Ésteres particulares deste tipo incluem aqueles em que este grupo tem 6 a 18, e.g. 12 a 14 átomos de carbono, e em particular quando é um grupo alcenilo. 9

Esses polioxialcilenoxi semi ésteres de ácidos vic-dicarboxílicos preferidos incluem aqueles que têm um co-(polimero (de bloco)) de óxido de alcileno_de fórmula (CmH2m°)nR tal como definido em que n é preferencialmente 7al3emé2 e/ou 3. A composição frequentemente incluirá materiais convencionais em composições formuladas com uma carga elevada de electrólito, incluindo álcali, para utilização em limpeza industrial, tal como descrito acima, excepto é claro um hidrotropo que é desnecessário para solubilizar o tensoactivo. A composição tipicamente compreenderá nessas aplicações classes conhecidas de materiais da matriz/inibidores da deposição de sujidade.

Uma classe de materiais conhecidos deste tipo inclui um ou mais fosfatos, ortofosfatos, polifosfatos, silicatos, metassilicatos, citratos, gluconatos, ácidos fosfónicos e ácidos fosfonoalcano carboxilicos, e seus sais solúveis em água geralmente com um catião de um metal alcalino e.g. sódio ou potássio. Materiais conhecidos deste tipo incluem ácido 1-hidroxietano-1,1-difosfónico e ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxilico e seus sais solúveis em água. A composição tipicamente também compreenderá nessas aplicações classes conhecidas de espessantes/agentes sequestrantes, para aumentar a tensoactividade. Uma dessas classes de materiais conhecidos deste tipo inclui um ou mais sais de poliamina N-carboxilada, e.g. EDTA, NTA, geralmente com um catião de um metal alcalino; ácidos nitrilocarboxilicos, tais como o ácido nitrilotriacético que é preferido; ácidos policarboxilicos, tais como o ácido citrico que é preferido; ácidos poliacrilicos; e/ou os seus sais solúveis em água, tais como os com um catião de um metal alcalino, e.g. sódio ou potássio; e gluconatos e heptonatos geralmente de um metal alcalino. 10 A quantidade de espessante/agente sequestrante para aumentar a tensoactividade dependerá da dureza e do teor de catiões de metais pesados da carga de electrólito tanto antes e em particular como depois do contacto com qualquer substrato de metal ionizável para formar espécies catiónicas. Exemplos destes últimos incluem ferro e aços, incluindo aço inoxidável, aços de niquel e de crómio, cobre, latões, bronzes, zinco, alumínio, silumínio e duralumínio.

Em geral, nas presentes classes de composições tensoactivas aquosas preferidas esses componentes adicionais são aqueles que são convencionalmente preferidos em limpeza industrial com uma composição com uma carga elevada de electrólito incluindo álcali, tal como utilizadas em particular no desengorduramento de metais. A composição tensoactiva de fase única com carga de electrólito elevada da presente invenção, pode ter um valor de pH dentro de uma gama larga, por exemplo 9 a 13,5, e especificamente 12,5 a 13,5. Os extremos da gama de pH são onde factores tais como a hidrólise do tensoactivo é frequentemente um problema para as composições tensoactivas convencionais conhecidas com uma carga de electrólito elevada de álcali, tal como utilizadas em limpeza industrial, em particular no desengorduramento de metais. Não é este o caso da composição tensoactiva de fase única com uma carga elevada de electrólito incluindo álcali, da presente invenção.

Outros aditivos possíveis nas composições tensoactivas aquosas com uma carga elevada de electrólitos com que se relaciona esta invenção incluem não-tensoactivos tais como inibidores de corrosão, estabilizantes, materiais que são convencionalmente úteis como agentes anti-espuma em tensoactivos aquosos, solventes orgânicos para limpeza de superfícies e biocidas tais como antimicrobianos. Uma classe de inibidores de corrosão conhecidos, adequada para praticamente todos os 11

materiais de substrato relevantes a serem assim tratados, tais como ferro e aços, incluindo aço inoxidável, aços de níquel e de crómio, cobre, latões, bronzes, zinco, alumínio, silumínio e duralumínio, inclui ácidos alcanocarboxílicos de cadeia linear ou ramificada e seus sais solúveis em água e.g. com um catião de um metal alcalino e.g. sódio ou potássio, ou um catião alcanolamónio, materiais deste tipo, incluindo em particular sais de alcanolamónio solúveis em água de ácidos alcanocarboxílicos de cadeia linear ou ramificada, ácidos estes que compreendem 8 a 11 átomos de carbono.

Especialmente quando a composição é destinada para utilização numa unidade de limpeza à pistola tipicamente incluirá um agente anti-espuma. Podem ser utilizados compostos que são convencionalmente úteis como agentes anti-espuma em tensoactivos aquosos formulados com uma carga elevada de electrólitos, em particular de álcali, para utilização em limpeza indutrial. Uma dessas classes de agentes anti-espuma conhecidos são os óleos de silicone solúveis em água que estão disponíveis comercialmente. A composição, em particular quando utilizada em desengorduramento de metais, pode também compreender uma ou mais classes de solventes orgânicos insolúveis em água, para auxiliar na limpeza de superfícies. Uma dessas classes de solventes para limpeza de superfícies inclui hidrocarbonetos, preferencialmente os que têm 5 a 18 átomos de carbono e suas misturas, e hidrocarbonetos clorados, preferencialmente os que têm 1 a 14 átomos de carbono e suas misturas.

As composições tensoactivas aquosas com que se relaciona esta invenção, podem ser produzidas por mistura convencional dos componentes em qualquer ordem utilizada convencionalmente para formulações para limpeza industrial com uma carga elevada de electrólitos. Exemplos incluem a adição dos componentes a água e/ou quaisquer outros solventes, e agitação até o produto estar 12

homogéneo, tomando as precauções habituais em particular no caso da adição de componentes alcalinos à água.

Em conformidade, a invenção inclui um processo para a produção de uma composição tensoactiva aquosa de fase única com uma carga elevada de electrólitos do primeiro aspecto da presente invenção que compreende a mistura convencional dos componentes em qualquer ordem realizável.

As composições tensoactivas desta invenção são formulações que são principalmente úteis em indústrias de metaloplastia, incluindo a indústria mecânica e as suas indústrias de apoio. São por isso então tipicamente utilizadas na limpeza e passivação de superfícies duras, incluindo o desengorduramento de metais e a remoção de outros contaminantes resultantes do trabalho com os materiais. Contudo, também encontram aplicação noutras indústrias, e.g. alimentar, de rações para animais, farmacêutica, de transportes e fotográfica, e em cuidados de saúde. As composições tensoactivas aquosas podem por isso ser utilizadas para remover contaminantes para além de lubrificantes de refrigeração, óleos antiferrugem, óleos de maquinação, auxiliares de estiramento, pigmentos, etc. Essas composições tensoactivas aquosas são por isso úteis também na remoção de substratos relevantes tais como aços, incluindo aço inoxidável, aços de níquel e de crómio, cobre, latões, bronzes, zinco, vidro, cerâmicas de plásticos, de materiais, tais como óleos e gorduras vegetais e animais incluindo as que não são prontamente emulsionadas na limpeza de superfícies duras; carbono tal como grafite; matéria animal e vegetal, tal como sangue, albúmen e amido e derivados de amido; poeira; e corantes.

Superfícies duras correspondentes às quais podem ser aplicadas as composições tensoactivas aquosas desta invenção para além das indústrias de metaloplastia incluem e.g. componentes de autoclaves, reactores, instrumentos e de filtros de prensa utilizados convencionalmente nessas indústrias; 13

soalhos, paredes e superfícies de móveis hospitalares, câmaras de fumigação, matadouros e fábricas e lojas de alimentos; e túneis de estradas e caminhos de ferro. Alguns dos contaminantes noutras indústrias, e.g. indústria alimentar, de rações para animais, farmacêutica, fotográfica, podem ser menos resistentes do que os exemplos das indústrias de metaloplastia, incluindo os contaminantes da indústria mecânica resultantes do trabalho com materiais, tais como lubrificantes de refrigeração, óleos antiferrugem, etc. indicados acima. A concentração dos componentes da composição será seleccionada para cumprir estes requisitos.

Tipicamente as composições da invenção serão formuladas inicialmente a concentrações relativamente elevadas e serão diluídas para utilização. Nessas formulações diluíveis as quantidades dos vários componentes descritos acima (para além da água) serão tipicamente como se segue (todas em peso da composição total): tensoactibo de fórmula (I) ou (II) desde 1 a 40%, preferencialmente 2 a 20, e particularmente 5 a 15%; materiais de matriz e/ou espessante(s) 1 a 40, particularmente 5 a 10%; álcali 1 a 10, particularmente 1 a 5%; solventes orgânicos insolúveis em água (quando presentes) 1 a 40, particularmente 5 a 15%; outros componentes e.g. inibidores de corrosão, estabilizantes, anti-espumas, biocidas, etc. na quantidade (normalmente menos de 1%) necessária para ser eficaz.

Essas formulações diluíveis da invenção também são tipicamente estáveis à separação de fases e à hidrólise 14

destrutiva do tensoactivo como as composições nas concentrações para utilização final.

Na utilização prática essa formulação diluivel será normalmente misturada com água para dar uma composição para utilização final tendo uma concentração de tensoactivo tipicamente na gama de 0,05 a 2, mais normalmente de 0,1 a 0,5% em peso da composição total. Tal como indicado acima, a concentração dependerá da utilização final particular. Na forma diluída, a composição normalmente conterá pelo menos 90% e pode conter até 99% em peso de água, mas mais normalmente desde 93 a 97% de água. A invenção especificamente inclui tanto a formulação tensoactiva diluivel como a formulação diluída pronta para utilização.

As composições tensoactivas aquosas desta invenção também podem ser utilizadas em limpeza e passivação ultrassónica de superfícies duras. Exemplos incluem essas aplicações nas indústrias de metaloplastia, incluindo a indústria mecânica e as suas indústrias de apoio, na limpeza ultrassónica de superfícies duras, incluindo desengorduramento ultrassónico de metais no caso de formulações mais concentradas. A invenção inclui um método para a limpeza de uma superfície que compreende fazer contactar a superfície com uma composição tensoactiva da invenção. A superfície pode ser posta em contacto por imersão e.g. mergulhando opcionalmente com a utilização de energia ultrassónica, por pulverização ou por outros meios.

Os Exemplos seguintes ilustram a invenção. Todas as partes e percentagens são em peso a não ser que seja especificado o contrário. 15

ίλ '-^7

Os tensoactivos utilizados nos Exemplos estão apresentados na Tabela 1 a seguir. Aqueles que foram utilizados para fazer composições desta invenção eram de fórmula: HOOC.(HR)C.C(HR1).COO.(CH2.CH20)n.R2 em que um de R e R1 é um grupo alcenilo ou alquilo tal como indicado na Tabela 1 e o outro é hidrogénio; e n e r2 são como indicados na Tabela 1 a seguir. Os tensoactivos 1 a 11 são utilizados em composições da invenção e CA e CB são utilizados em composições de controlo.

Os tensoactivos 1 a 11 foram formulados nas correspondentes composições tensoactivas aquosas desta invenção com uma carga elevada de electrólitos incluindo álcali. Os tensoactivos de controlo A e B foram formulados nas correspondentes composições tensoactivas aquosas de controlo com, é claro, a adição de um hidrotropo que é necessário para solubilizar o tensoactivo. Isto foi realizado pelo processo de mistura simples para a produção de uma composição tensoactiva aquosa com carga elevada de electrólitos descrita acima.

As composições foram formuladas como: % em peso

Tensoactivo 7,6 Álcali (hidróxido de sódio) 1,1

Espessantes (fosfato trissódico) 1,5 (metassilicato de sódio) 5,3

Agente Sequestrante (EDTA dissódica) 4,6

Hidrotropo (cumeno sulfonato de sódio) (só nas composições A2 e B2) 3,8 Água para 100

As propriedades visíveis das composições da invenção e das composições de controlo estão apresentadas na Tabela 2 adiante. As propriedades visuais foram avaliadas quanto ao Aspecto da composição a 20°C (na Tabela apresentado como "Aspecto"; S = 16 Γι

fase única, T = duas fases e C = límpida) e Ponto de Turvação (°C).

As composições tensoactivas foram testadas quanto à sua eficácia para o desengorduramento de metais. Estas composições foram utilizadas em aplicações de ensaio tanto diluídas como não diluídas em solução aquosa na proporção de 3% p/p (originando uma concentração efectiva de tensoactivo de cerca de 0,2%). As composições diluídas e não diluídas foram ensaiadas no seguinte ensaio de desengorduramento de metais num colorímetro Zeltec Vista:

Metade da superfície de uma amostra de substrato de metal padronizado (aço inoxidável) foi revestida com uma sujidade gordurosa padrão a 60°C. A sujidade foi obtida por mistura dos seguintes componentes: partes em peso Ácido esteárico 15 Ácido oleico 15 Trex 30 Óleo Lubrificante (e.g. Shell 15W/50) 25 Octadecanol 8 homogeneizando a mistura e guardando-a a 75°C durante 16 horas antes da aplicação na superfície da amostra de metal. A amostra de aço inoxidável revestido com a sujidade gordurosa padrão foi deixado arrefecer a 20°C e pesado. A amostra de metal foi então imediatamente imersa na composição de ensaio a uma temperatura conhecida e.g. na gama de 15 a 80°C, e depois agitada com um movimento helicoidal, durante um tempo conhecido, e a limpeza da amostra de metal imersa após agitação foi avaliada por meio da perda de peso registada (a partir da qual foi calculada a % de Remoção de Gordura) e visualmente para se obter uma avaliação do Acabamento da Superfície que foi registado numa escala desde 0 = completamente suja até 5 = completamente limpa. 17

O desempenho das composições e soluções relevantes no desorduramento de metais como evidenciado por contacto com um substrato de aço inoxidável no ensaio de aplicação descrito acima está apresentado nas Tabelas 2 e 3 a seguir.

Os resultados incluídos na Tabela 2 referem-se a composições diluídas a 3% com o ensaio a 20°C e os resultados apresentados na Tabela 3 são relativos a composições não diluídas ensaiadas a 4 0°C e a 4 0°C após armazenagem das composições a 40°C durante 1 mês.

Tabela 1 - Tensoactivos utilizados

Tensoactivo NQ R/R1 n R2 1 C8H15 9 Butilo 2 C12H23 9 H 3 C12H23 3,5 Metilo 4 C12H23 9 Butilo 5 C12H23 17 Metilo 6 C12H23 11 Butilo 7 C12H23 + c14H27 3,5 Metilo 8 C12H23 + C14H27 9 Butilo 9 C14H27 3,5 Metilo 10 C16H31 9 Butilo 11 C16H31 11 Butilo CA (Etoxilato)9 de nonilfenol CB (Etoxilatojg de álcool em C9 a Cu 18

Tabela 2

Tensoactivo Aspecto Ponto de Turvação (°C) Acabamento da Superfície % de Remoção de Gordura 1 S C 80 3 96,52 2 S C >100 3 93,95 3 S C >100 4 99,56 4 S C >100 4 99,73 5 S C 97 3 98,05 6 s c 22 3 96,84 7 s c >100 4 98,67 8 s c >100 3 94,87 9 s c - 3 93,17 10 s c >100 - - 11 s c 26 - - AI T - - - A2 s 33 4 97,4 BI T - - - B2 s 28 4 99,7

Tabela 3 Tensoactivo Acabamento da % de Remoção de Superfície qordura ensaio inicial 4 4 98,05 5 3 96,20 7 4 99,73 8 3 98,67 armazenado (40°C, 1 mês) 4 3 94,2 5 4 96,20 7 4 100,0 8 3 95,05

Lisboa, 27 de Julho de 2000

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Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Composição tensoactiva aquosa numa fase única com uma carga elevada de electrólitos incluindo álcali, compreendendo desde 1 a 40% em peso da composição total de pelo menos um composto tensoactivo de fórmula (I) ou (II): Y.Ai.OC.(HR)C.C(HR1).CO.A.(CmH2mO)n-R1
2 (I) em que um de R e R* é Cg a C22 alcenilo ou alquilo e o outro é hidrogénio; A e A1 são cada um independentemente -O- ou -NR4-; em que R4 é hidrogénio ou Ci a C6 alquilo; n é 2 a 100; m é 2 ou 3; R1 é hidrogénio ou Cl a Ce alquilo; Y é um grupo formador de catião, um grupo Cl a C6 alquilo ou um grupo de fórmula (CmH2m°)n*R1 em que m, n e R1 são independentemente tal como definidos acima; ou Y.A^-.OC. (HR)C.C(HR1) .CO.A. (CmH2inO)n-CpH2p.A.CO. (HR^C. C(HR)C0.A1.Y (II) em que n, m e cada de R, r1, A, A* e Y são independentemente tal como definidos acima; e pé 2 ou 3; desde 1 a 40% em peso da composição total de materiais de matriz e/ou espessante(s); e desde 1 a 10% em peso da composição total de álcali. 1 1 Composição tensoactiva de acordo com a reivindicação 1 em 2 que o composto de fórmula geral (I) tem a fórmula (Ia):

Y.OOC.(HR)C.C(HR1).COO.(CH2CH2O)n-R2 (Ia) em que um de R e r! é um grupo Cio a c16 alcenilo e o outro é hidrogénio; n é desde 3 a 50; R2 é hidrogénio ou um grupo Ci a Cg alquilo; e Y é um átomo de hidrogénio ou de um metal alcalino ou um grupo amónio.
3. Composição tensoactiva de acordo com a revindicação 1 ou a reivindicação 2 em que R2 é um grupo Cl a C6 alquilo.
4. Composição tensoactiva de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3 em que o composto de fórmula geral (II) tem a fórmula (lia): Y.OOC.(HR)C.C(HR1).COO.(CH2CH20)n-0C.C.(HRÍJC.CíHRJCOO.Y (lia) em que: cada par de R e R1 é independentemente um grupo Cio a c16 alcenilo e o outro é hidrogénio; n é desde 3 a 50; e cada Y é independentemente um átomo de hidrogénio ou de um metal alcalino ou um grupo amónio.
5. Composição tensoactiva de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4 em que o pH da composição é desde 9 até 13,5.
6. Composição tensoactiva de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5 que adicionalmente inclui um ou mais inibidores da redeposição de sujidade, agentes sequestrantes, inibidores de corrosão, estabilizantes, 2 agentes anti-espuma, solventes orgânicos para limpeza de superfícies e antimicrobianos.
7. Composição tensoactiva aquosa numa única fase que compreende uma composição tensoactiva de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6 que é diluída com água de forma a conter 90 a 99% em peso de água.
8. Método para a limpeza de uma superfície que compreende fazer contactar a superfície com uma composição tensoactiva de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7.
9. Método de acordo com a reivindicação 8 em que a limpeza é realizada por pulverização da composição tensoactiva sobre a superfície a ser limpa. Lisboa, 27 de Julho de 2000 ) AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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